CH674240A5

CH674240A5 - Vacuum system for diesel IC engine - uses flow of air from compressor to vacuum- containing manifold to promote suction in conduit connected to cyclone separator mechanism

Info

Publication number: CH674240A5
Application number: CH174588A
Authority: CH
Inventors: Francesco Cavallino; Giancarlo Borgna
Original assignee: Fiat Auto Spa
Priority date: 1987-08-04
Filing date: 1988-05-06
Publication date: 1990-05-15
Also published as: FR2619159B3; FR2619159A1; DE8809973U1; IT8753579V0; IT212303Z2

Abstract

The system includes a vacuum manifold (6) and compressor (15) associated with the cylinder block (2) of the i.c. engine (3). A vacuum is established in a first conduit (11) which communicates with a sepg. chamber (7) in the engine and includes a one-way diaphragm valve (12). A second conduit (8) connects the sepg. chamber to the internal volume of the engine. The sepg. chamber may comprise a cyclone-type separator. A third conduit (18) connects the compressor to the vacuum manifold and the connection between first and third conduits is such that air flow in the third establishes suction in the third. USE/ADVANTAGE - Maintenance of controlled constant level of vacuum in diesel i.c. engine.

Description

DESCRIZIONE La presente invenzione è relativa ad un dispositivo per il mantenimento in depressione dell'interno di un basamento di un motore a combustione interna. DESCRIPTION The present invention relates to a device for maintaining the vacuum inside of a crankcase of an internal combustion engine.

Com'è noto, in alcuni stati vige una normativa che, per ragioni di sicurezza, impone il mantenimento in depressione dell'interno del basamento di un motore diesel. As is known, in some states there is a regulation which, for safety reasons, requires the maintenance of the inside of the base of a diesel engine under vacuum.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo per il mantenimento in depressione dell'interno di un basamento di un motore a combustione interna, che sia di semplice realizzazione e di ridotto costo di produzione, s In base alla presente invenzione viene ora realizzato un dispositivo per il mantenimento in depressione dell'interno di un basamento di un motore a combustione interna, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi atti a ottenere una depressione lungo un primo condotto lungo il quale è installata una valvola io unidirezionale ed estendentesi da una camera di separazione realizzata sul detto basamento e comunicante con l'interno di questo tramite un secondo condotto. The object of the present invention is to provide a device for maintaining the vacuum inside of a crankcase of an internal combustion engine, which is simple to manufacture and has a low production cost. On the basis of the present invention, a device for keeping the inside of a base of an internal combustion engine under vacuum, characterized in that it comprises means suitable for obtaining a depression along a first duct along which a one-way valve is installed and extending from a separation chamber made on said base and communicating with the inside of it by means of a second conduit.

Per una migliore comprensione della presente innovazione vengono ora descritte due forme preferite di attuazione, a puro i5 titolo di esempi non limitativi, con riferimento ai disegni allegati, nei quali: For a better understanding of the present invention, two preferred embodiments are now described, purely by way of non-limiting examples, with reference to the attached drawings, in which:

la figura 1 è una vista di un dispositivo per il mantenimento in depressione dell'interno di un basamento di un motore diesel del tipo aspirato; Figure 1 is a view of a device for maintaining the vacuum inside the base of a diesel engine of the aspirated type;

20 la figura 2 è una vista di un dispositivo per il mantenimento in depressione dell'interno di un basamento di un motore diesel di tipo sovralimentato; e le figure 3 e 4 sono viste parzialmente in sezione ed in scala ingrandita di due particolari del dispositivo della figura 2. 25 Secondo quanto illustrato nella figura 1 è indicato nel suo complesso con 1 un dispositivo per il mantenimento in depressione dell'interno di un basamento 2 di un motore diesel 3 del tipo aspirato. Il motore 3 comprende inoltre una testa 4, una còppa dell'olio 5, ed un collettore di aspirazione 6. Il dispositi-30 vo 1 comprende una camera 7 realizzata sul basamento 2 e comunicante con l'interno di questo tramite un condotto 8. La camera 7 è costituita da un ciclone separatore denominato BLOW-BY. Dalla camera 7 si origina un condotto 11 lungo il quale è installata una valvola unidirezionale 12 del tipo REED, 35 ed il quale si estende con una propria estremità libera fino all'interno del collettore di aspirazione 6. 20 figure 2 is a view of a device for keeping the inside of a crankcase of a supercharged diesel engine under vacuum; and figures 3 and 4 are partially sectioned and on an enlarged scale of two details of the device of figure 2. 25 According to what is illustrated in figure 1, 1 indicates as a whole with 1 a device for maintaining the vacuum inside of a crankcase 2 of a diesel engine 3 of the aspirated type. The engine 3 further comprises a head 4, an oil pan 5, and an intake manifold 6. The device 30 comprises a chamber 7 made on the base 2 and communicating with the inside of the latter through a conduit 8. Chamber 7 consists of a separating cyclone called BLOW-BY. From the chamber 7 there is a conduit 11 along which a one-way valve 12 of the REED type 35 is installed and which extends with its own free end up to the inside of the intake manifold 6.

Com'è noto, nei motori diesel del tipo aspirati nel collettore di aspirazione viene creata una depressione, per cui installando in tali motori il dispositivo 1, questi determina la creazione di 40 una depressione all'interno del basamento 2. Infatti, poiché il condotto 11 mette in comunicazione il collettore 6 con la camera 7 una depressione nel collettore 6 provoca una depressione all'interno del basamento 2. La valvola 12 consente il passaggio dell'aria solo dalla camera 7 verso il collettore 6, per cui a bassi 45 regimi e cioè nel caso che la depressione nel collettore 6 sia ridotta, non si verifica il passaggio dell'aria dal collettore 6 alla camera 7. As is known, a vacuum is created in diesel engines of the type aspirated in the intake manifold, whereby installing the device 1 in these engines, this causes the creation of 40 a depression inside the base 2. In fact, since the duct 11 connects the manifold 6 with the chamber 7 a depression in the manifold 6 causes a depression inside the base 2. The valve 12 allows the passage of air only from the chamber 7 towards the manifold 6, so at low engine speeds 45 i.e. in the event that the depression in the manifold 6 is reduced, the passage of air from the manifold 6 to the chamber 7 does not occur.

Secondo quanto illustrato nella figura 2, è indicato nel suo complesso con 14 un dispositivo simile al dispositivo 1 ma ap-50 plicato su un motore diesel del tipo sovralimentato. Il motore diesel illustrato nella figura 2 viene indicato per semplicità con la stessa numerazione utilizzata per il motore diesel illustrato nella figura 1. Analogamente i componenti del dispositivo 14 simili a quelli del dispositivo 1 vengono indicati con la medesima 55 numerazione. Infatti anche il dispositivo 14 comprende la camera 7 che pesca all'interno del basamento 2 tramite il condotto 8 e dalla quale si origina il condotto 11 lungo il quale è installata la valvola unidirezionale 12 illustrata schematicamente nella figura 2. Il dispositivo 14 comprende un compressore tur-«o bo-soffiante 15 collegato tramite un condotto 16 con un dispositivo 17 di filtraggio dell'aria. Il compressore 15 è inoltre collegato con il collettore 6 tramite un condotto 18 lungo il quale è installato uno scambiatore di calore 21. A differenza del dispositivo 1, il dispositivo 14 presenta il condotto 11 che comunica 65 con il condotto 18 a monte del collettore 6. L'attacco del condotto 11 sul condotto 18 è del tipo a becco d'anatra come ben illustrato nella figura 3. Dalla camera 7 si origina un ulteriore condotto 22 alla cui estremità è montata una valvola 23 del tipo As shown in Figure 2, 14 indicates as a whole a device similar to device 1 but applied to a supercharged diesel engine. The diesel engine illustrated in Figure 2 is indicated for simplicity with the same numbering used for the diesel engine illustrated in Figure 1. Similarly, the components of the device 14 similar to those of the device 1 are indicated with the same numbering 55. In fact, the device 14 also includes the chamber 7 which fishes inside the base 2 via the conduit 8 and from which the conduit 11 originates, along which the unidirectional valve 12 is illustrated, illustrated schematically in Figure 2. The device 14 comprises a compressor turbo or blower 15 connected through a duct 16 with an air filtering device 17. The compressor 15 is also connected to the collector 6 via a conduit 18 along which a heat exchanger 21 is installed. Unlike the device 1, the device 14 has the conduit 11 which communicates 65 with the conduit 18 upstream of the collector 6 The connection of the duct 11 on the duct 18 is of the duckbill type as well illustrated in Figure 3. A further duct 22 originates from the chamber 7 at the end of which a valve 23 of the type is mounted

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MANN che ha lo scopo di limitare l'eccesso di depressione all'interno del basamento 2 e che collega tale condotto 22 con un condotto 24 che sfocia nel condotto 16 e cioè a monte del compressore 15. MANN which has the purpose of limiting the excess depression inside the base 2 and which connects this conduit 22 with a conduit 24 which flows into the conduit 16, i.e. upstream of the compressor 15.

Con riferimento alla figura 4, la valvola 23 comprende un corpo a bicchiere 25 chiuso superiormente da un coperchio a tazza 26. Il condotto 22 entra nella valvola 23 attraverso la parete di base del corpo 25 e si estende fino in prossimità di una membrana 27 elasticamente deformabile installata fra il corpo 25 ed il suo coperchio 26. Tra la membrana 27 e la parete di base del corpo 25 è interposta una molla precaricata elicoidale 28 avvolta attorno al condotto 22. Dalla parete laterale del corpo 25 si origina poi il condotto 24. L'estremità interna alla valvola 23 del condotto 22 presenta almeno un foro radiale passante 31 per gli scopi che saranno nel seguito evidenziati. With reference to figure 4, the valve 23 comprises a cup-shaped body 25 closed at the top by a cup-shaped lid 26. The conduit 22 enters the valve 23 through the base wall of the body 25 and extends up to a membrane 27 elastically deformable installed between the body 25 and its cover 26. Between the membrane 27 and the base wall of the body 25 there is interposed a helical preloaded spring 28 wrapped around the duct 22. The duct 24 originates from the side wall of the body 25. The internal end of the valve 23 of the duct 22 has at least one radial through hole 31 for the purposes which will be highlighted below.

Com'è noto, nei motori diesel del tipo sovralimentati nel collettore 6 tramite il compressore 15 viene immessa aria compressa. Poiché la compressione dell'aria provoca anche un aumento della sua temperatura, viene convenientemente installato, lungo il condotto 18, lo scambiatore 21. Per il tipo di attacco (figura 3) del condotto 11 sul condotto 18, il passaggio di aria compressa lungo il condotto 18 determina il risucchio di aria dal condotto Ile quindi determina una depressione nella camera 7 ed all'interno del basamento 2. Ad elevati giri del motore 3 all'interno del basamento 2 si determinerebbe una eccessiva depressione tale anche da provocare la circolazione dell'olio presente nella coppa 5 e tale da mettere in pericolo il motore stesso. La valvola 23 limita, oltre prefissati valori, la depressione all'interno del basamento 2, in quanto per depressioni eccessive la membrana 27, contro l'azione della molla 28, viene ri-5 chiamata verso l'interno del corpo 25 andando quindi a chiudere l'estremità del condotto 22 ivi alloggiata. Il foro 31 consente un ridotto passaggio di aria fra i condotti 22 e 24 anche nel caso sopra descritto di chiusura del condotto 22 tramite l'azione della membrana 27. È da notare che i componenti dei dispositi-ìo vi 1 e 14 sono di tipo noto e perciò rintracciabili con facilità nel mercato. As is known, compressed air is fed into the diesel engines of the type supercharged in the manifold 6 via the compressor 15. Since the compression of the air also causes an increase in its temperature, the exchanger 21 is conveniently installed along the duct 18. For the type of connection (figure 3) of the duct 11 on the duct 18, the passage of compressed air along the duct 18 causes the backwash of air from the duct Ile therefore it causes a depression in the chamber 7 and inside the base 2. At high revs of the engine 3 inside the base 2 an excessive depression would be determined such as to also cause the circulation of the oil present in the sump 5 and such as to endanger the engine itself. The valve 23 limits, besides predetermined values, the depression inside the base 2, since for excessive depressions the membrane 27, against the action of the spring 28, is called back towards the inside of the body 25 thus going to close the end of the duct 22 housed therein. The hole 31 allows a reduced passage of air between the ducts 22 and 24 also in the case described above for closing the duct 22 by means of the action of the membrane 27. It should be noted that the components of the devices 1 and 14 are of the type known and therefore easily traceable in the market.

Da quando sopra esposto risultano evidenti i vantaggi con-sequiti dalla realizzazione della presente innovazione. From the above, the advantages resulting from the realization of the present innovation are evident.

In particolare, i dispositivi 1 e 14 consentono di mantenere in depressione il basemente di un motore diesel come richiesto dalle normative di alcuni Stati. Inoltre i dispositivi 1 e 14 risultano di semplice realizzazione e di ridotto costo di produzione. Infine il dispositivo 14 risulta di elevata affidabilità e sicurezza in quanto controlla tra l'altro con semplici modalità che il valore della depressione all'interno del basamento 2 non superi prefissati valori. In particular, devices 1 and 14 allow the base of a diesel engine to be kept in depression as required by the regulations of some States. Furthermore, the devices 1 and 14 are simple to manufacture and have a low production cost. Finally, the device 14 is highly reliable and safe in that it controls, among other things, with simple methods that the value of the depression inside the base 2 does not exceed predetermined values.

Risulta infine chiaro che ai dispositivi 1 e 14 qui descritti ed illustrati possono essere apportate modifiche e varianti senza 25 per questo uscire dall'ambito protettivo della presente invenzione. Finally, it is clear that modifications and variations can be made to the devices 1 and 14 described and illustrated herein without thereby departing from the protective scope of the present invention.

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2 fogli disegni 2 drawings sheets

Claims

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1. Device for maintaining the depression of the interior of a base (2) of an internal combustion engine (3), characterized in that it comprises means (6; 15) suitable for obtaining a depression along a first duct (11) along which a one-way valve (12) is installed and extending from a separation chamber (7) made on said base (2) and communicating with the inside of it through a second conduit (8).

Device according to claim 1, characterized in that said chamber (7) is a separating cyclone.

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Device according to claim 1 or 2, characterized in that said valve is a flat unidirectional valve (12).

Device according to claims 1 to 3, characterized in that said means comprise an intake manifold (6) inside which, in use, there is a depression; said first conduit (11) having its free end extending inside said manifold (6) and therefore a depression inside the latter causing a depression inside said base (2).

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that said means comprise a compressor (15) connected, through a third duct (18), with an intake manifold (6) of said motor (3); the said first duct (11) having an attachment on the said third duct (18) of the duckbill type whereby the compressed air which is conveyed along the said third duct (18) causes the backwash of air from the said first duct (11) and therefore from inside the said base (2).

Device according to claim 5, characterized in that a heat exchanger (21) is installed along said third duct (18) for cooling the compressed air.

Device according to claim 5 or 6, characterized in that a fourth conduit (22) originates from said chamber (7), at the free end of which a valve (23) is installed which is capable of limiting excessive depression inside the said base (2) and adapted to connect said fourth duct (22) with a fifth duct (24) which flows upstream of said compressor (15) along a sixth air supply duct (16); said valve (23) comprising a cup-shaped body (25) closed at the top by a cup-shaped lid (26), and an elastically deformable membrane (27), installed, between said body (25) and said lid (26) , and facing the free end of said fourth conduit (22) which extends inside said body (25) so that in the event of depression beyond a predetermined value, the membrane (27) is in use, against the action of spring means (28), deforms and closes the end of said fourth conduit (22).

8. Device according to claim 7, characterized in that along the end, inside the body (25), of said fourth duct (22) there is at least one through hole (31) designed to allow an air passage also in the event that said fourth conduit (22) is closed by the action of said membrane (27).