BRPI1103472A2

BRPI1103472A2 - dispensador de fluido bem como método para a provisão de um fluido de trabalho por meio de um dispensador de fluido

Info

Publication number: BRPI1103472A2
Application number: BRPI1103472-6A
Authority: BR
Inventors: Turhan Yildirim; Leif Knipstrom; Andreas Carelli
Original assignee: Wortsilo Schweiz Ag
Priority date: 2010-07-23
Filing date: 2011-07-20
Publication date: 2012-12-11
Also published as: CN102345543A; RU2011125552A; JP2012026445A; US20120017874A1; KR20120011777A; EP2410168A1

Abstract

ISPENSADOR DE FLUIDO BEM COMO MéTODO PARA A PROVISãO DE UM FLUIDO DE TRABALHO POR MEIO DE UM DISPENSADOR DE FLUIDO. A presente invenção refere-se a um dispensador de fluido para a provisão de um fluido de trabalho (2), sendo que o dispensador de fluido inclui um cilindro de alimentação (3) tendo um pistão de alimentação (4, 41) disposto no mesmo que divide o cilindro de alimentação (3) em um espaço de controle (5) e em um espaço de alimentação (6). Um fluido de controle (8) pode ser suprido para o espaço de controle (5) através de uma entrada de controle (7) a uma pressão de controle predeterminável (PS) de tal modo que o fluido de trabalho (2) provido para o espaço de alimentação (6) através de uma abertura de entrada (9) se torne disponível em uma abertura de saída (10) a uma pressão de trabalho predeterminável (PA). De acordo com a presente invenção, um meio de liberação de pressão (11) é provido, de modo que a pressão de trabalho (PA) do fluido de trabalho (2) possa ser modulada em dependência com o tempo na abertura de saída (10) de acordo com um esquema predeterminável (12). A presente invenção refere-se ainda a um motor de combustão tendo um dispensador de fluido (1)3 como também a um método para a provisão de um fluido de trabalho (2) por meio de um dispensador de fluido (1).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPENSA- DOR DE FLUIDO BEM COMO MÉTODO PARA A PROVISÃO DE UM FLUIDO DE TRABALHO POR MEIO DE UM DISPÉNSADOR DE FLUIDO".

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um dispensador de fluido, bem

como a um método para a provisão de um fluido de trabalho por meio de um dispensador de fluido de acordo com a reivindicação independente da res- pectiva categoria.

Os sistemas de injeção de combustível com um trilho comum para o acúmulo de combustível altamente pressurizado e um injetor para a injeção do combustível altamente pressurizado são conhecidos, por exem- plo, a partir dos documentos DE-A-103 48 404 ou EP-A-2 1 33 540.

O objeto da presente invenção é a provisão de um aparelho e um método para a descarga periódica de um fluido de trabalho nos interva- Ios de descarga durante os quais a pressão do fluido de trabalho pode ser definida de uma maneira dependente do tempo, por exemplo, para a injeção de um combustível em um espaço de combustão de um motor de combus- tão, sendo que uma medição aperfeiçoada do volume de injeção com rela- ção à técnica anterior deve ser possibilitada e, deste modo, uma liberação de calor significativamente aperfeiçoada em dependência do tempo de inje- ção deve ser estabelecida.

A matéria da presente invenção que atende o objeto é caracteri- zada pelos aspectos das reivindicações independentes 1, 10 e 12. As reivin- dicações dependentes se referem às modalidades particularmente vantajo- sas da presente invenção.

A presente invenção, portanto, se refere a um dispensador de fluido para a provisão de um fluido de trabalho, sendo que o dispensador de fluido inclui um cilindro de alimentação com um pistão de alimentação dis- posto no mesmo, que divide o cilindro de alimentação em um espaço de controle e em um espaço de alimentação. Um fluido de controle pode ser suprido para o espaço de controle através de uma entrada de controle a uma predeterminada pressão de controle, de tal modo que o fluido de trabalho provido para o espaço de alimentação através de uma abertura de entrada se torne disponível em uma abertura de saída a uma pressão predeterminá- vel. De acordo com a presente invenção, um meio de liberação de pressão é provido, de modo que a pressão de trabalho do fluido de trabalho possa ser modulada na abertura de saída em dependência com o tempo de acordo com o esquema predeterminável.

Com relação ao meio de liberação de pressão, o mesmo é direta ou indiretamente conectado ao espaço de controle do cilindro de fluido, por exemplo, através de uma linha, sendo que o meio de liberação de pressão, em uma modalidade diferente, pode também ser, de maneira alternativa ou simultaneamente, conectado ao espaço de alimentação. Isto significa que a modulação dependente do tempo da pressão de trabalho do fluido de traba- lho pode ser executada tanto por meio de uma liberação da pressão de con- trole no espaço de controle como também, simultaneamente ou de maneira alternativa, por meio da liberação da pressão de trabalho no espaço de ali- mentação.

No caso mais simples, o meio de liberação de pressão, por e- xemplo, é uma abertura de liberação de pressão simples no espaço de con- trole e/ou no espaço de alimentação, sendo que o meio de liberação de pressão de preferência é um restritor passiva ou ativamente controlável e/ou uma válvula, em particular, uma válvula controlável.

Com relação a este aspecto, o pistão de alimentação do cilindro de alimentação é particularmente, de preferência, um pistão escalonado, em particular na forma de um pistão amplificador de pressão, como é principal- mente conhecido na técnica anterior.

Conforme previamente mencionado, na prática, o meio de libe- ração de pressão é um meio de liberação de pressão controlável, sendo que, de uma forma particularmente vantajosa, uma unidade de controle é provida por meio da qual o meio de liberação de pressão poderá ser controlado e/ou regulado.

Em uma modalidade particularmente relevante para a prática, o dispensador de fluido é um dispensador de fluido para um bocal de injeção de combustível de um motor de combustão de um dispensador de fluido pa- ra um dispositivo de óleo de lubrificação para a lubrificação de uma parede de cilíndrico de um motor de combustão.

A presente invenção se refere a um motor de combustão tendo um dispensador de fluido da presente invenção, sendo que o motor de com- bustão de preferência tem um motor a diesel grande de dois tempos para um navio.

Sendo assim, o aparelho, de acordo com a presente invenção, na prática, serve para a provisão de uma descarga de preferência periódica de um fluido de trabalho, sendo que, durante um intervalo de descarga, a pressão de trabalho do fluido de trabalho poderá ser definida de uma manei- ra dependente do tempo. Com relação a este aspecto, o dispensador de flui- do, de acordo com a presente invenção, é, na prática, vantajosamente co- nectável a uma bomba de aumento de pressão, a uma bateria ou a um tan- que de combustível para a provisão de um fluido de trabalho a uma pressão de fluxo, sendo que a pressão de fluxo é de preferência dentre 0,1 e 2 MPa (1 e 20 bar). Em particular, uma pressão de fluxo de 0,1 a 1 MPa (1 a 10 bar) é preferida. Com relação a este aspecto, a bomba de aumento de pressão, com vantagem, extrai o fluido de trabalho de um recipiente de armazena- mento. A bomba de aumento de pressão é conectada a um pistão amplifica- dor de pressão através de um primeiro meio de conexão.

O cilindro de alimentação, conforme é, de modo geral, conhecido é um aparelho que tipicamente tem duas câmaras cilíndricas nas quais um respectivo pistão móvel é formado, ou seja, uma seção de pistão de controle e uma seção de pistão de alimentação. As duas câmaras cilíndricas têm um eixo geométrico longitudinal coaxial para este fim. Os dois pistões são meca- nicamente acoplados ou soltos (quando pressurizados a partir de ambos os lados quando acoplados) de tal modo que o deslocamento de um pistão resul- ta em um movimento longitudinal síncrono de ambos os pistões. Em uma ma- neira apropriada, as duas câmaras cilíndricas e, por conseguinte, também seus pistões têm diferentes áreas em seção transversal, de modo a formar um espaço de controle e um espaço de alimentação. Os dois pistões podem se movimentar para lá e para cá nas respectivas câmaras de fluido, sendo que os pistões têm um meio de vedação adequado em suas superfícies de manta, que vedam as câmaras de fluido para fora. O espaço possivelmente provido entre a seção de pistão de controle e uma seção de pistão de alimentação pode ser enchido com gás ou enchido com um líquido, ou a seção de pistão de controle e a seção de pistão de alimentação em conjunto formam o pistão escalonado como um corpo compacto, em particular a partir do pistão amplifi- cador de pressão. No estado operacional, o espaço de alimentação é enchido com o fluido de trabalho e o espaço de controle é enchido com a unidade de controle. Sendo assim, um movimento sincronizado correspondente da seção de pistão de controle e da seção de pistão de alimentação ao longo do eixo geométrico longitudinal comum da câmara de fluido poderá ser realizado atra- vés da alteração controlada na pressão do fluido de controle.

A bomba de aumento de pressão é, deste modo, de preferência conectada ao espaço de alimentação do cilindro de fluido através de um pri- meiro meio de conexão. O primeiro meio de conexão inclui uma válvula (a vál- vula de controle ou a válvula de segurança), uma vez que, por um lado, o espa- ço de alimentação é carregado com um fluido de trabalho por meio do primeiro meio de conexão, e, por outro lado, o fluido de trabalho é descarregado do es- paço de fluido através da abertura de saída do espaço de fluido de uma manei- ra modulada em pressão, sendo que o fluido de trabalho descarregado pode ter picos de pressão muito altos. O espaço de alimentação do cilindro de alimenta- ção é, portanto, enchido com um fluido de trabalho a uma pressão de alimenta- ção e o fluido de trabalho é em seguida descarregado do espaço de alimenta- ção em uma pressão modulada no tempo. Por este motivo, a presença de uma válvula, de preferência, uma válvula de segurança ou uma válvula de controle, é compulsoriamente requerida em muitos casos, de modo que, durante a des- carga do fluido de trabalho do espaço de alimentação, este não possa ser descarregado novamente para a linha (de enchimento). No caso de uma válvula, esta poderá ser usada para o controle

do enchimento do espaço de alimentação. Em dependência do grau de en- chimento, a mesma poderia também definir um volume de injeção. O termo "meio de conexão" no presente texto inclui um meio de conexão do tipo tubo ou um meio de conexão do tipo mangueira para o transporte de fluidos, tais como gases ou líquidos, sendo que os gases ou os líquidos podem ser submetidos a altas pressões.

O espaço de alimentação tem uma abertura de saída para o flui-

do de trabalho que é submetido a uma pressão de trabalho modulado no tempo. O espaço de controle do cilindro de alimentação é, de preferência, por um lado, conectado a uma bomba de alta pressão para um fluido de con- trole através de uma primeira válvula de controle, bem como sendo possi- velmente conectado a um acumulador que atua como um meio de armaze- nagem para o fluido de controle submetido a uma pressão muito alta por meio de um segundo meio de conexão. O espaço de controle do cilindro de alimentação pode ainda ser conectado a um segundo restritor ou a um restri- tor regulável e/ou a uma outra válvula de controle para a liberação de pres- são do fluido de controle presente no espaço de controle por meio de um terceiro meio de conexão.

Além disso, o aparelho tem uma unidade de controle para a me- dição do volume de injeção e para o controle do pistão amplificador de pres- são, bem como as primeira e segunda válvulas de controle, de tal modo que o curso predefinido dependente do tempo da pressão de trabalho do fluido de trabalho na abertura de saída do espaço de alimentação do cilindro de alimentação possa ser definido durante os intervalos de descarga.

As primeira e segunda válvulas de controle são, de preferência, válvulas de 3/2 vias, sendo que pelo menos uma válvula de controle pode ser também configurada como uma válvula de 2/2 vias. Para uma válvula de 2/2 vias, acontece apenas um fluxo de passagem normal, isto significando que um processo de liga ou um processo de desliga acontece. Para uma válvula de 3/2 vias, ainda uma outra conexão se encontra presente, por exemplo, para uma ventilação de linha. A primeira e/ou a segunda válvula podem também incluir uma

bobina de êmbolo como um elemento móvel.

De preferência, o aparelho tem pelo menos um restritor/restritor regulável para a regulagem da quantidade de fluxo de passagem do fluido de controle entre a primeira válvula de controle e o pistão amplificador de pressão. Isto, por exemplo, permite um aumento mais suave da pressão de controle do fluido de controle no espaço de controle.

Em uma outra modalidade preferida, o aparelho tem pelo menos

um restritor para a regulagem do fluxo de descarga do fluido de controle a partir do espaço de controle do cilindro de alimentação entre a segunda vál- vula de controle e o pistão amplificador de pressão. Isto, por exemplo, permi- te uma diminuição de pressão mais suave, isto é, menos abrupta no espaço de controle.

Com relação a este aspecto, os restritores são, de preferência, também controlados pela unidade de controle que é também requerida para o controle das válvulas de controle.

O aparelho, de acordo com a presente invenção, é, em particu- lar, adequado para a injeção de um combustível no espaço de combustão quando um pistão faz um movimento alternativo no motor de combustão, em particular no espaço de combustão de um grande motor a diesel.

A presente invenção se refere ainda a um método para a provi- são de um fluido de trabalho por meio de um dispensador de fluido, sendo que o dispensador de fluido inclui um cilindro de alimentação com um pistão de alimentação disposto no mesmo de modo que o cilindro de alimentação seja dividido em um espaço de controle e em um espaço de alimentação. Um fluido de controle é suprido para um espaço de controle através de uma entrada de controle a uma pressão de controle predeterminável, de tal modo que o fluido de trabalho provido no espaço de alimentação através de uma abertura de entrada se torne disponível em uma abertura de saída a uma pressão de trabalho predeterminável. De acordo com a presente invenção, um meio de liberação de pressão é provido de modo que a pressão de traba- lho do fluido de trabalho na abertura de saída seja modulada em dependên- cia com o tempo, de acordo com o esquema predeterminado.

De maneira particularmente preferível, um meio de liberação de pressão controlável é provido como um meio de liberação de pressão, sendo que, em particular, para a medição de um fluido de trabalho, a velocidade do pistão de alimentação é controlada e/ou regulada pelo meio de liberação de pressão controlável.

Na prática, o fluido de trabalho pode se tornar disponível por par- te do dispensador de fluido periodicamente nas fases de trabalho consecuti- vas e, com vantagem, para a medição do fluido de trabalho em uma fase de trabalho predefinida, um parâmetro de trabalho de uma fase de trabalho an- terior pode ser usado, por exemplo, uma velocidade de pistão do pistão de alimentação de uma fase de trabalho anterior poderá ser usada. No método de acordo com a presente invenção, para a descarga

periódica de uma quantidade predeterminada de fluido de trabalho de um dis- pensador de fluido, um fluido de trabalho é pré-comprimido, de preferência, por meio de uma bomba de aumento de pressão e, em particular, é orientado para um pistão amplificador de pressão de movimento alternativo ou para um pistão amplificador de pressão de caminho controlado. Em seguida, o fluido de trabalho é descarregado, conforme particularmente vantajoso, de uma ma- neira controlada ou regulada durante um intervalo de descarga a partir do pis- tão amplificador de pressão, sendo que o pistão amplificador de pressão é atuado de uma maneira dependente do tempo por meio de um fluido de con- trole com uma pressão de controle controlada. Durante um intervalo de des- carga, a pressão de trabalho do fluido de trabalho pode ser definido de uma maneira dependente do tempo em uma faixa de 0 a 300 MPa (0 a 3000 bar), de preferência em uma faixa de 0 a 200 MPa (0 a 2000 bar).

De preferência, dois impulsos de descarga diferentes de um comprimento diferente e separados no tempo são gerados durante cada in- tervalo de descarga.

De preferência, cada intervalo de descarga inclui ainda um im- pulso de pré-descarga, um impulso de descarga principal e um impulso de pós-descarga, sendo que o impulso de pré-descarga e o impulso de pós- descarga são, de preferência, de curta duração com relação ao impulso de descarga principal. Em particular, a duração do pulso de pré-descarga e do pulso de pós-descarga é, de preferência, dentre 2 e 20 por cento da duração de impulso do impulso de descarga principal. Além disso, a pressão de tra- balho do fluido de trabalho pode ser modulado durante o impulso de descar- ga também no tempo.

A vedação do fluido de trabalho modulado no tempo pode ser obtida por meio de um fluido de controle pressurizado tendo uma pressão de 0,5 a 100 MPa (5 a 1000 bar). Com relação a este aspecto, em uma modali- dade preferida, o fluido de controle é orientado para o pistão amplificador de pressão por meio de uma primeira válvula de controle para o suprimento controlado do fluido de controle para o lado oposto do pistão com relação ao fluido de trabalho, isto é, para o espaço de controle do cilindro de alimenta- ção. Além disso, o fluido de controle no espaço de controle do cilindro de alimentação é, de preferência, liberado de pressão por uma segunda válvula de controle de uma maneira controlada ou regulada. A atuação da válvula de controle e dos restritores adicionais possivelmente também presentes, com vantagem, ocorre por meio de uma unidade de controle eletrônico.

O fluido de trabalho e o fluido de controle podem ter a mesma composição quadro. O fluido de trabalho e/ou o fluido de controle podem ser óleo, água, um combustível ou um gás (líquido/gasoso). De preferência, o fluido de trabalho é uma combinação, sendo que o combustível é injetado no espaço de combustão de um motor de combustão de pistão alternativo.

De preferência, o fluido de trabalho modulado por pressão é ori- entado para um bocal de injeção e para um restritor através de uma ramifi- cação de linha e, em seguida, para um espaço de expansão de um pistão de ajuste e é simultaneamente orientado para o espaço de anel de um disposi- tivo de tempo de agulha, a fim de realizar um procedimento de abertura e fechamento controlado do elemento de agulha em um dispositivo de tempo de agulha. O pistão de ajuste pode ainda ser atingido pelo fluido de trabalho e fechado/controlado.

O aparelho de acordo com a presente invenção permite uma pré-pulverização ou uma pós-pulverização, a definição de uma pressão vari- ável durante um processo de injeção e a medição exata do volume de inje- ção, uma redução muito pequena de pressão do pistão amplificador de pres- são até a válvula de injeção, uma rápida finalização de pulverização e um volume de injeção variável durante a realização da injeção, isto é, uma taxa de injeção variável.

A presente invenção será descrita a seguir, com referência aos desenhos esquemáticos, nos quais:

figura 1 é uma ilustração esquemática de um primeiro dispensa- dor de fluido de acordo com a presente invenção;

figura 2 é uma segunda modalidade simplificada de um dispen- sador de fluido de acordo com a presente invenção; figura 3 é uma outra modalidade de um dispensador de fluido de

acordo com a presente invenção para uma injeção de combustível de um motor a diesel;

figura 4 é uma ilustração esquemática de uma execução corren- te da pressão de trabalho do fluido de trabalho em um dispensador de fluido de acordo com a presente invenção.

Com referência à figura 1, uma primeira modalidade muito sim- ples de um dispensador de fluido de acordo com a presente invenção será explicada a seguir, a qual será referida, em sua totalidade, daqui para frente, com o numerai de referência 1. O dispensador de fluido 1 para a provisão de um fluido de traba-

lho 2 de acordo com a figura 1 inclui um cilindro de alimentação 3 tendo um pistão de alimentação 4 disposto no mesmo a fim de dividir o cilindro de ali- mentação 3 em um espaço de controle 5 e em um espaço de alimentação 6. Um fluido de controle 8 pode ser suprido para o espaço de controle 5 através de uma entrada de controle 7 a uma pressão de controle predeterminada PS de tal modo que o fluido de trabalho 2 provido para o espaço de alimentação 6 através de uma abertura de entrada 9 se torne disponível em uma abertura de saída 10 a uma pressão de trabalho predeterminada PA. De acordo com a presente invenção, um meio de liberação de pressão 11 é provido, o qual, no presente exemplo simples, é basicamente um canal de liberação fino 11 que atua como um restritor, de modo que a pressão de trabalho PA do fluido de trabalho 2 possa ser modulada em dependência com o tempo na abertura de saída 10 de acordo com o esquema predeterminado 12.

Naturalmente, apenas alguns esquemas diferentes predetermi- nados 12 para o curso dependente do tempo da pressão de trabalho PA possam ser realizados com um simples canal de liberação 5 que atua como um restritor estático, como é esquematicamente ilustrado na figura 1. Por este motivo, a seguir, com referência à figura 2 e à figura 3, outras modali- dades serão descritas, as quais são de maior importância para a prática.

A figura 2 mostra uma segunda modalidade simplificada de um dispensador de fluido 1 de acordo com a presente invenção para a provisão do fluido de trabalho 2 a uma pressão de trabalho variável PA na abertura de saída 10 do cilindro de alimentação 3, cuja pressão de trabalho PA e a quan- tidade de fluido são variáveis de uma maneira dependente no tempo e ajus- tável de uma maneira dependente no tempo durante um intervalo de tempo predeterminado. O pistão de alimentação 4, 41 é, com relação a este aspec- to, formado como um pistão amplificador de pressão 41 tendo uma seção de pistão de controle 411 e uma seção de pistão de alimentação 412, de modo que a pressão de controle PS presente na seção de pistão de controle 411 possa amplificar a pressão de trabalho PA de uma maneira conhecida por si só. O dispensador de fluido 1 é conectado a uma bomba de aumento de pressão 80 para a provisão de um fluido de trabalho 2 a uma pressão de fluxo através de um primeiro meio de conexão 85 com o espaço de alimen- tação 6 do cilindro de alimentação 3. O primeiro meio de conexão 85 inclui ainda uma válvula de segundo 70. Como já mencionado, o espaço de ali- mentação 6 tem uma saída 10 para o fluido de trabalho 2 a uma pressão de trabalho modulada no tempo PA.

O espaço de alimentação 6 tem duas câmaras cilíndricas, nas quais a seção de pistão de controle 411 e a seção de pistão de alimentação 412 do pistão de alimentação 4, 41 são respectivamente dispostas. As duas câmaras cilíndricas têm um eixo geométrico longitudinal coaxial, sendo que a seção de pistão de controle 411 e a seção de pistão de alimentação 412 são mecanicamente acopladas de tal modo que no deslocamento da seção de pistão de controle 411, ao longo do eixo geométrico longitudinal, resulta um movimento longitudinal sincronizado da seção de pistão de alimentação 412. As duas câmaras cilíndricas, bem como a seção de pistão de controle 411 e a seção de pistão de alimentação 412, dispostas em movimento para lá e para cá têm duas superfícies em seção transversal diferentes, de modo que o espaço de alimentação menor 6 e o espaço de controle maior 5 pos- sam ser formados. A seção de pistão de controle 411 e a seção de pistão de alimentação 412 de preferência têm um meio de vedação em suas superfí- cies de manta, por exemplo, anéis de vedação ou vedação de labirinto, os quais não são ilustrados na figura 2 por motivo de clareza. O espaço de controle 5 do cilindro de alimentação 3 é, por um

lado, conectado a uma bomba de alta pressão 10 para o fluido de controle 8 através de uma primeira válvula de conteúdo 30, e é também conectado a um acumulador 20 para o fluido de controle 8 a uma alta pressão por meio de um segundo meio de conexão 15. O meio de conexão 15, 85 é, de prefe- rência, respectivamente, composto de tubos ou mangueiras de pressão es- tável reforçadas. A seguir, o espaço de controle 5 do cilindro de alimentação 3 é conectado a um meio de liberação de pressão 11 formado como a se- gunda válvula de controle para a redução de pressão do fluido de controle 8 presente no espaço de controle 5 por meio de um terceiro meio de conexão 45. O dispensador de fluido 1 é, ainda, um sinal conectado a uma unidade de controle 60 para o controle do pistão de alimentação 4, 41, como também das primeira e segunda válvulas de controle 30, 40, 11. Com relação a este aspecto, a válvula de controle 40 é simultaneamente o meio de liberação de pressão 11 da figura 2 e da figura 3. O curso predefinido dependente do tempo da pressão de trabalho PA do fluido de trabalho 2 na abertura de saí- da 10 do espaço de alimentação 6 do cilindro de alimentação 3 depende di- retamente do curso de pressão no espaço de controle 5 do cilindro de ali- mentação 3, sendo que o pistão amplificador de pressão 41 é controlado pela unidade de controle 60. O controle do pistão amplificador de pressão 41, sob este aspec-

to, de preferência, ocorre por meio de uma restrição de entrada e de uma restrição de saída do espaço de controle 5 por meio da válvula de controle 30, 40, 11. Devido aos restritores reguláveis 32, 42, entre outras coisas, a velocidade do pistão de alimentação 4, 41 pode ser influenciada.

A unidade de controle 60, sob este aspecto, serve, em particular, para a medição do volume de injeção, por exemplo, quando o dispensador de fluido 1 de acordo com a presente invenção é usado em um sistema de injeção de combustível de um movimento alternativo da presente invenção que é usado em um sistema de injeção de combustível de um motor de combustão de pistão alternativo, no qual se mede o tempo do pistão de ali- mentação 4, 41. Quando o tempo do pistão de alimentação 4, 41 é diferenci- ado no tempo, obtém-se a velocidade do pistão do pistão de alimentação 4, 41 de uma maneira conhecida por si só. A velocidade de pistão assim de- terminada do pistão de alimentação 4, 41 pode, nesse caso, ser usada para a regulagem da alimentação do pistão para a injeção seguinte.

O fluido de trabalho 2 e também o fluido de controle 8 pode ser qualquer fluido ou meio do tipo gasoso. De preferência, o dispensador de fluido 1 é usado para um fluido de trabalho 2 composto de água, combustível ou óleo. O fluido de controle 8 pode ser o mesmo fluido que o fluido de tra- balho 2, mas poderá, no entanto, ser também diferente do fluido de trabalho 2. Sendo assim, o dispensador de fluido 1 pode incluir dois circuitos de fluido separados ou a composição química do fluido de trabalho 2 e do fluido de controle 8 pode ser diferente.

O sistema parcial do fluido de trabalho 2 inclui um recipiente de suprimento 75, uma bomba de aumento de pressão 80, um primeiro meio de conexão 85 incluindo uma válvula de segurança 70, bem como o espaço de alimentação 6 do cilindro de alimentação 3 tendo a saída 70 para o fluido de trabalho 2 que pode variar no tempo com relação à quantidade de fluido e à pressão de fluido.

O sistema parcial do fluido de controle 8 inclui um recipiente de armazenagem 500, uma bomba de alta pressão 100, um acumulador 20, o segundo meio de conexão 15 e o espaço de controle 5 do cilindro de alimen- tação 3, bem como a primeira válvula de controle 30 localizada entre o es- paço de controle 5 e a bomba de alta pressão 100 e o acumulador 20 e inclui o meio de liberação de pressão 11 conectado ao espaço de controle 5 que é configurado como uma segunda válvula de controle 11.0 meio de liberação de pressão 11 configurado como a segunda válvula de controle serve para a redução de pressão controlada e/ou para a liberação de pressão no espaço de controle 5, isto é, para a drenagem do fluido de controle 8 a partir do es- paço de controle 5.

Na modalidade específica mostrada na figura 2, o fluido de con- trole 8 drenado a partir do meio de liberação de pressão 11, isto é, o fluido de controle 8 drenado a partir da segunda válvula de controle é orientado novamente para o recipiente de armazenagem 75 para o fluido de trabalho 2. Sendo assim, na modalidade ilustrada na figura 2, um fluido idêntico é usado como um fluido de trabalho 2 e como o fluido de controle 8 com rela- ção a sua composição química. Quando o fluido de controle 8 e o fluido de trabalho 2 são quimicamente diferentes, nesse caso a drenagem 43 deve ocorrer no recipiente de armazenagem 500 para o fluido de controle ao invés de para o recipiente de armazenagem 75 do fluido de trabalho.

A figura 3 esquematicamente mostra uma outra modalidade de um dispensador de fluido 1 de acordo com a presente invenção para uma injeção de combustível para um motor a diesel, de preferência para um mo- tor a diesel grande de dois tempos. O aparelho de acordo com a figura 4 in- clui, além dos componentes descritos com referência á figura 2, uma válvula de injeção 93 de um motor de combustão conectado a uma válvula de segu- rança 95 conectada à saída 10 do espaço de alimentação 6 do cilindro de alimentação 3. Com relação a este aspecto, a válvula de segurança 95, por um lado, é conectada à bomba de aumento de pressão 80 e respectivamen- te à válvula de segurança 70 por meio de uma linha de retorno 86 através do primeiro meio de conexão 85 e, por outro lado, é conectada à saída 10 do espaço de alimentação 6 do cilindro de alimentação 3 por meio de uma linha 87. A válvula de injeção 93 é conectada à linha de saída da válvula de segu- rança 95 ou é diretamente conectada à linha 87. Ao invés de uma válvula de injeção convencional 93, também uma válvula de injeção eletronicamente controlada 97 tendo uma válvula magnética pode ser usada. O combustível é em seguida diretamente orientado para o espaço de combustão do motor de combustão através da linha de suprimento 94.

A bomba de alta pressão 10 e o acumulador 20 suprem um flui- do de controle, no presente caso, um combustível a diesel, com uma pres- são entre 5 e 500 bars. O pistão amplificador de pressão 41 aumenta a pressão no sistema de injeção 93, 97 até a pressão de injeção desejada na razão da seção transversal da seção de pistão de controle 411 e da seção de pistão de alimentação 412. A pressão no acumulador 20 e as razões de superfície da seção de pistão de controle 411 para a seção de pistão de ali- mentação 412 são correspondentemente selecionadas de acordo com a pressão de injeção mais alta pretendida. A pressão de injeção em questão depende da pressão na seção de pistão de controle 411 do pistão amplifica- dor de pressão 41, a qual é limitada em um influxo ou vazão do fluido de controle 8 por meio da válvula de controle 30, 40, 11 e dos restritores 32, 42. Tal controle das duas válvulas de controle 30, 40, 11 e dos restritores 32, 42 permite uma elevação mais suave da pressão de injeção com relação à téc- nica anterior, a regulagem da pressão de nj durante a injeção e uma inter- rupção da injeção (pré-injeção ou pós-injeção). O controle dos restritores 32, 42 pode ocorrer através de uma válvula de controle ou de uma válvula de controle de fluxo 30, 40, 11.0 tempo da válvula pode, por exemplo, ser con- trolado por meio de um ímã ou de uma válvula de bobina de voz. A primeira válvula de controle 30 em combinação com o segundo controle 40, 11 inten- sifica a força de reação do pistão amplificador de pressão 41 e reduz o seu tempo de reação. Uma das válvulas de controle 30, 40, 11 pode ser configu- rada como uma válvula de passagem de 2/2. A quantidade de combustível a ser injetado é enchida pela bomba de pressão baixa 80 através da válvula de segurança 70 com uma pressão de fluxo de 0,1 a 1 MPa (1 a 10 bar). A válvula 95 é uma válvula de segurança que impede o fluxo de combustível para o espaço de combustão de um motor de combustão quando a agulha de jato permanece aberta. Para a injeção, uma válvula de injeção conven- cional 93 ou a válvula de injeção eletronicamente controlada 97 que é provi- da com uma válvula magnética é usada com a unidade de controle 98. Esta tem a vantagem de a injeção poder ser completada e completada muito ra- pidamente independente do movimento de pistão que reduz a formação da fumaça da emissão de HC e da emissão de NOx do motor.

A figura 4 mostra uma ilustração esquemática de uma execução da pressão de trabalho PA durante um intervalo de descarga do fluido de trabalho 2 na abertura de saída 10 do espaço de alimentação 6 do cilindro de alimentação 3. O tempo t é mostrado na abscissa e a pressão de trabalho PA na abertura de saída 10 do cilindro de alimentação 3 é mostrado na or- denada. A figura 4 mostra um esquema predeterminável 12 de um intervalo de descarga tendo três pulsos de descarga, quais sejam um impulso de pré- descarga V, um impulso de descarga principal H e um impulso de pós- descarga Ν. O impulso de pré-descarga Veo impulso de pós-descarga N têm apenas uma curta duração de impulso. Além disso, a pressão de traba- lho PA aumenta muito fortemente, permanece constante por um curto perío- do e, em seguida, desce fortemente outra vez. O impulso de descarga prin- cipal mostra uma execução modulada da pressão de trabalho PA para a du- ração dos impulsos. A figura 1 mostra três execuções de pressão exempla- res durante o impulso de descarga principal do tamanho de impulso prede- terminado. A linha sólida mostra um aumento de pressão forte, porém cons- tante até um valor máximo, sendo que a última permanece essencialmente constante por um determinado período de tempo, antes de a pressão, em seguida, cair novamente a zero. A execução pontilhada da pressão de traba- lho PA mostra um aumento constante da pressão de trabalho PA até um ponto no tempo no qual a pressão de trabalho PA cai fortemente, isto signifi- cando que não há um valor constante da pressão de trabalho PA por um certo quadro de tempo. A linha traçada e pontilhada mostra uma execução modulada da pressão de trabalho PA na qual a pressão de trabalho primei- ramente aumenta de forma contínua, em seguida diminui continuamente até um valor mínimo e, em seguida, se eleva constantemente até um máximo antes do pulso de descarga principal H, e, em seguida, diminui fortemente, embora continuamente, para zero.

Claims

1. Dispensador de fluido para a provisão de um fluido de traba- lho (2), sendo que o dispensador de fluido inclui um cilindro de alimentação (3) tendo um pistão de alimentação (4, 41) disposto no mesmo que divide o cilindro de alimentação (3) em um espaço de controle (5) e em um espaço de alimentação (6), e sendo que um fluido de controle (8) pode ser suprido para o espaço de controle (5) através de uma entrada de controle (7) a uma pressão de controle predeterminada (PS) de tal modo que o fluido de traba- lho (2) provido para o espaço de alimentação (6) através de uma abertura de entrada (9) se torne disponível em uma abertura de saída (10) a uma pres- são de trabalho predeterminada (PA), o dispensador de fluido sendo caracte- rizado pelo fato de que um meio de liberação de pressão (11) é provido de modo que a pressão de trabalho (PA) do fluido de trabalho (2) possa ser modulado em dependência com o tempo na abertura de saída (10) de acor- do com um esquema predeterminado (12).

2. Dispensador de fluido, de acordo com a reivindicação 1, no qual o meio de liberação de pressão (11) é conectado ao espaço de controle (5).

3. Dispensador de fluido, de acordo com qualquer uma das rei- vindicações 1 ou 2, no qual o meio de liberação de pressão (11) é conectado ao espaço de alimentação (6).

4. Dispensador de fluido, de acordo com qualquer uma das rei- vindicações precedentes, no qual o meio de liberação de pressão (11) é um restritor.

5. Dispensador de fluido, de acordo com qualquer uma das rei- vindicações precedentes, no qual o pistão de alimentação (4) é um pistão escalonado (4) na forma de um pistão amplificador de pressão (41).

6. Dispensador de fluido, de acordo com qualquer uma das rei- vindicações precedentes, no qual o meio de liberação de pressão (11) é um meio de liberação de pressão controlável (11).

7. Dispensador de fluido, de acordo com a reivindicação 6, no qual uma unidade de controle é provida por meio da qual o meio de libera- ção de pressão (11) pode ser controlado e/ou regulado.

8. Dispensador de fluido, de acordo com qualquer uma das rei- vindicações precedentes, no qual o dispensador de fluido é um dispensador de fluido para um bocal de injeção de combustível.

9. Dispensador de fluido, de acordo com qualquer uma das rei- vindicações 1 a 7, no qual o dispensador de fluido é um dispensador de flui- do para um dispositivo de óleo de lubrificação de um motor de combustão.

10. Motor de combustão tendo um dispensador de fluido, como definido em uma das reivindicações 1 a 9.

11. Motor de combustão, de acordo com a reivindicação 10, no qual o motor de combustão é um motor a diesel grande de dois tempos.

12. Método para a provisão de um fluido de trabalho (2) por meio de um dispensador de fluido (1), sendo que o dispensador de fluido (1) inclui um cilindro de alimentação (3) tendo um pistão de alimentação (4) disposto no mesmo, de modo que o cilindro de alimentação (3) seja dividido em um espaço de controle (5) e em um espaço de alimentação (6) e sendo que um fluido de controle (8) é suprido para o espaço de controle (5) através de uma entrada de controle (7) a uma pressão de controle predeterminável (PS), de tal modo que o fluido de trabalho (2) provido no espaço de alimentação (6) através de uma abertura de entrada (9) se torne disponível em uma abertura de saída (10) a uma pressão de trabalho predeterminável (PA), o método sendo caracterizado pelo fato de que um meio de liberação de pressão (11) é provido de modo que a pressão de trabalho (PA) do fluido de trabalho (2) seja modulada em dependência com o tempo na abertura de saída (10), de acordo com um esquema predeterminável (12).

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, no qual um meio de liberação de pressão controlável (11) é provido como o meio de liberação de pressão (11).

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, no qual, para a medição do fluido de trabalho (2), a velocidade do pistão de alimentação (4) é controlada e/ou regulada pelo meio de liberação de pressão controlável (11).

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 ou 14, no qual o fluido de trabalho (2) é provido periodicamente em fases de trabalho consecutivas pelo dispensador de fluido (1) e, para a medição do fluido de trabalho (2) em uma fase de trabalho predeterminada, um parâme- tro de trabalho de uma fase de trabalho anterior seja utilizado.