IT201600091701A1

IT201600091701A1 - Motore a combustione interna comprendente un circuito di refrigerazione e veicolo terrestre comprendente detto motore a combustione interna

Info

Publication number: IT201600091701A1
Application number: IT102016000091701A
Authority: IT
Inventors: Manuel VARWICK; Christian Krug
Original assignee: Iveco Magirus
Priority date: 2016-09-12
Filing date: 2016-09-12
Publication date: 2018-03-12

Description

“MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA COMPRENDENTE UN CIRCUITO DI REFRIGERAZIONE E VEICOLO TERRESTRE COMPRENDENTE DETTO MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA”

Campo dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce a un motore a combustione interna comprendente un circuito di refrigerazione e a un veicolo terrestre, preferibilmente un veicolo industriale, comprendente detto motore a combustione interna.

Descrizione della tecnica anteriore

La qualità della refrigerazione dei motori a combustione interna è importante per salvaguardare l’integrità del motore a combustione stesso.

Un terzo dell’energia termica prodotta da un motore a combustione interna viene portata via dal liquido refrigerante. Questo calore rimosso dal liquido refrigerante fornisce un equilibrio nella rimozione complessiva del calore del motore che è critica nell’assicurare che il motore funzioni in modo appropriato.

Il glicole viene miscelato all’acqua per fornire protezione dal gelo. L’addizione di glicole riduce leggermente il trasferimento termico dell’acqua, ma nella maggior parte dei climi e delle applicazioni, la protezione dal gelo è critica.

In generale, i liquidi di refrigerazione degradano nel tempo poiché il glicole etilenico viene scomposto principalmente in acidi glicolico e formico. La degradazione avviene più velocemente in motori che funzionano a temperature più elevate o in quelli che consentono un afflusso d’aria maggiore nei sistemi di refrigerazione.

Tuttavia, non è possibile conoscere in anticipo l’utilizzo di ciascun motore specifico, a causa del compito specifico per cui ciascun veicolo industriale è impiegato, pertanto viene raccomandato dai produttori un intervallo di sostituzione medio.

Riepilogo dell’invenzione

Lo scopo principale della presente invenzione è personalizzare l’intervallo di tempo per sostituire il liquido refrigerante per ciascun motore a combustione interna.

Secondo la presente invenzione, il motore a combustione interna è dotato di un circuito di refrigerazione in cui il liquido refrigerante viene fatto ricircolare attraverso una pompa. Secondo l’invenzione, il circuito di refrigerazione comprende un sensore di pH disposto in modo da essere immerso nel liquido refrigerante al fine di rilevare il suo pH. Occorre comprendere che il sensore di pH è associato in modo stabile al circuito di refrigerazione.

Il sensore di pH è collegato operativamente a mezzi di elaborazione idonei a gestire un segnale elettrico prodotto da detto sensore di pH e a calcolare un pH del liquido refrigerante e a segnalare un deterioramento del liquido refrigerante che richiede la sua sostituzione con uno nuovo sulla base di detto pH.

Preferibilmente, detta segnalazione viene effettuata quando tale segnale elettrico indica che il pH è inferiore a una soglia predeterminata, più preferibilmente quando il pH è per esempio inferiore a 7.

Secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, il circuito di refrigerazione comprende un serbatoio di espansione e detto sensore di pH è accoppiato a detto serbatoio di espansione in modo da avere almeno la sua porzione di rilevazione immersa nel liquido refrigerante.

Secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, detti mezzi di elaborazione sono disposti per calcolare un valore di pH del liquido refrigerante quando la temperatura del liquido refrigerante è inferiore a una soglia massima predeterminata e preferibilmente all’interno di un intervallo di temperatura predeterminato definito da detta soglia massima e da una soglia minima.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione dell’invenzione che può essere combinata con una qualsiasi delle precedenti, detti mezzi di elaborazione sono disposti per misurare un valore di pH del liquido refrigerante quando il motore a combustione è spento e il motore a combustione è stazionario. Quando un veicolo industriale terrestre implementa detto motore a combustione interna, il motore a combustione è considerato stazionario quando il veicolo, nel complesso, è stazionario.

Questi e ulteriori scopi sono ottenuti per mezzo delle rivendicazioni allegate, che descrivono le forme di realizzazione preferite dell’invenzione, che formano parte integrante della presente descrizione.

Breve descrizione dei disegni

L’invenzione sarà spiegata appieno dalla seguente descrizione dettagliata, fornita come un esempio strettamente esemplificativo e non limitativo, da leggere facendo riferimento alle figure di disegno allegate, in cui:

- la figura 1 mostra un motore a combustione interna dotato di un circuito di refrigerazione;

- la figura 2 mostra un dettaglio del circuito della figura 1;

- la figura 3 mostra un veicolo industriale terrestre comprendente il motore a combustione della figura 1.

Numeri e lettere di riferimento uguali nelle figure designano parti uguali o funzionalmente equivalenti.

Secondo la presente invenzione, l’espressione “secondo elemento” non implica la presenza di un “primo elemento”, primo, secondo, ecc.… sono usati soltanto per chiarire meglio la descrizione e non dovrebbero essere interpretati in modo limitativo.

Molti cambiamenti, modifiche, variazioni e altri usi ed applicazioni dell’invenzione in oggetto risulteranno evidenti agli esperti nella tecnica considerando la specifica e i disegni e le rivendicazioni allegati che descrivono sue forme di realizzazione preferite.

Descrizione dettagliata delle forme di realizzazione preferite

Secondo alcune pratiche, il liquido refrigerante viene testato su base annuale se è destinato a far funzionare il sistema per diversi anni tra sostituzioni di liquido refrigerante, in particolare quando il liquido refrigerante è usato in applicazioni intense.

Al fine di determinare l’efficienza del liquido refrigerante, un test assicura che il pH sia ancora superiore a 7.0. Alcune tecnologie di liquido refrigerante possono proteggere fino a pH 6.5, tuttavia, non è buona pratica consentire a un liquido refrigerante di funzionare inferiore a un pH di, per esempio, 7.0.

Tuttavia, è noto che alcuni additivi permettono al liquido refrigerante di cambiare la sua acidità in un periodo di tempo breve.

Secondo la presente invenzione, un sensore di pH PHS è accoppiato al circuito di refrigerazione C al fine di monitorare costantemente l’acidità del liquido refrigerante, vale a dire secondo intervalli di tempo relativamente brevi.

In modo vantaggioso, ciascuna misurazione non richiede la depressurizzazione del circuito di refrigerazione per campionare il liquido refrigerante.

Secondo la figura 1, un motore a combustione interna E, preferibilmente un motore diesel o ad accensione a scintilla, è dotato di un circuito di refrigerazione in cui il liquido refrigerante viene fatto ricircolare mediante una pompa P per passare attraverso un radiatore esterno R. Secondo l’invenzione, il circuito di refrigerazione comprende un sensore di pH disposto in modo tale da rilevarne l’acidità.

Il sensore di pH è collegato operativamente a mezzi di elaborazione ECU idonei a gestire un segnale elettrico prodotto da detto sensore di pH e a calcolare un pH di un liquido refrigerante e a segnalare un deterioramento del liquido refrigerante che richiede la sua sostituzione con uno nuovo sulla base di detto pH. Preferibilmente, detta segnalazione viene effettuata quando tale segnale elettrico indica che il pH è inferiore a una soglia predeterminata, per esempio, 7.

Secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, il circuito di refrigerazione comprende un serbatoio di espansione ET, si vedano le figure 1 e 2, e detto sensore di pH PHS è accoppiato a detto serbatoio di espansione in modo da avere almeno la sua porzione di rilevazione immersa nel liquido refrigerante.

Secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, detti mezzi di elaborazione ECU sono disposti per calcolare un valore di pH del liquido refrigerante quando la temperatura del liquido refrigerante è inferiore a una soglia massima predeterminata e preferibilmente all’interno di un intervallo di temperatura predeterminato definito da detta soglia massima e da una soglia minima.

Solitamente, un sensore di temperatura TS è già associato al circuito di refrigerazione per scopi differenti, per esempio per regolare l’iniezione di benzina. Secondo questa forma di realizzazione preferita dell’invenzione, la temperatura rilevata da detto sensore di temperatura è usata anche al fine di consentire il calcolo del pH.

Secondo un’ulteriore forma di realizzazione dell’invenzione che può essere combinata con una qualsiasi delle precedenti, detti mezzi di elaborazione ECU sono disposti per misurare un valore di pH del liquido refrigerante quando il motore a combustione è spento, preferibilmente l’accensione è disinserita e il motore a combustione è stazionario.

Solitamente, i motori a combustione interna sono dotati di un sensore di velocità di motore SS associato all’albero motore CS del motore a combustione. Pertanto, secondo questa forma di realizzazione preferita dell’invenzione, la velocità rilevata da detto sensore di velocità SS è usata anche al fine di consentire il calcolo del pH.

Quando un veicolo industriale terrestre implementa detto motore a combustione interna, il motore a combustione è considerato stazionario quando il veicolo, nel complesso, è stazionario, pertanto anche il sensore di ABS può essere usato al fine di determinare se il veicolo è stazionario.

Grazie alla presente invenzione, la sostituzione di liquido refrigerante è personalizzata secondo l’utilizzo del motore e, in generale, del veicolo terrestre comprendente il motore a combustione interna. In questo modo, la manutenzione del motore a combustione è più aderente alle reali condizioni del liquido refrigerante.

La presente invenzione può essere implementata in modo vantaggioso in un programma di computer comprendente mezzi di codice di programma per eseguire una o più fasi di tale metodo, quando tale programma viene eseguito su un computer. Per questa ragione, il brevetto coprirà anche tale programma di computer e il supporto leggibile da computer che comprende un messaggio registrato, tale supporto leggibile da computer comprendendo i mezzi di codice di programma per eseguire una o più fasi di tale metodo, quando tale programma è eseguito su un computer.

Secondo una forma di realizzazione preferita dell’invenzione, il sensore di pH rileva il pH del liquido refrigerante e i mezzi di elaborazione segnalano, per esempio attraverso una lampadina del pannello strumenti del veicolo, un deterioramento del liquido refrigerante che richiede la sua sostituzione con uno nuovo. Il calcolo del pH, o in modo equivalente la segnalazione, può essere subordinato ad altre condizioni quali la temperatura del liquido refrigerante, lo stato di funzionamento del motore a combustione interna e il suo stato stazionario come descritto sopra.

Preferibilmente, i mezzi di elaborazione sono anche idonei ad analizzare una regressione lineare sui valori di pH rilevati/calcolati al fine di stimare il tempo o l’intervallo rimanente prima del deterioramento del liquido refrigerante e a mostrare, attraverso un visualizzatore, per esempio nel pannello strumenti, tale tempo (in termini di giorni o mesi) o intervallo (in termini di chilometraggio) rimanente prima di detto deterioramento.

Occorre comprendere che detti mezzi di elaborazione possono coincidere con l’unità di controllo di motore (ECU) o con altre unità di controllo elettronico abitualmente implementate per monitorare e controllare il motore a combustione e preferibilmente anche il suo sistema di posttrattamento (ATS, “After Treatment System”).

Occorre comprendere che tutte le singole caratteristiche e/o forme di realizzazione possono essere combinate tra loro. In aggiunta, le caratteristiche descritte nello stato della tecnica anteriore sono introdotte soltanto per una migliore comprensione dell’invenzione e non come dichiarazione riguardo all’esistenza di tecnica anteriore nota. Pertanto, anche le caratteristiche descritte nello stato della tecnica anteriore possono essere considerate in combinazione a quelle menzionate in ciascuna forma di realizzazione della descrizione dettagliata.

Ulteriori dettagli di implementazione non saranno descritti, poiché l’esperto nella tecnica è in grado di realizzare l’invenzione a partire dagli insegnamenti della descrizione di cui sopra.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Motore a combustione interna (E) comprendente un circuito di refrigerazione (C) in cui un liquido refrigerante viene fatto ricircolare attraverso una pompa (P) e in cui un sensore di pH (PHS) è disposto in modo tale da rilevare il suo pH e segnalare un deterioramento del liquido refrigerante che richiede una sua sostituzione con uno nuovo sulla base di detto pH rilevato.
2. Motore secondo la rivendicazione 1, in cui detta segnalazione è effettuata quando tale segnale elettrico indica che il pH è inferiore a una soglia predeterminata.
3. Motore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti 1-2, in cui detto sensore di pH è collegato operativamente a un’unità di controllo, per esempio l’unità di controllo del motore (ECU), disposta per calcolare detto valore di pH del liquido refrigerante e configurata per effettuare detto calcolo quando la temperatura del liquido refrigerante è inferiore a una soglia massima predeterminata e/o quando il motore a combustione interna è spento e/o quando l’accensione è disinserita e stazionaria.
4. Motore secondo la rivendicazione 3, comprendente inoltre un sensore di temperatura (TS) associato a detto circuito di refrigerazione e/o un sensore di velocità (SS) associato a un albero motore (CS) di detto motore a combustione interna.
5. Motore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti 1-4, in cui detto circuito di refrigerazione comprende inoltre un serbatoio di espansione (ET) e in cui detto sensore di pH (PHS) è accoppiato a detto serbatoio di espansione in modo da avere almeno la sua porzione di rilevazione immersa nel liquido refrigerante.
6. Metodo per determinare la sostituzione di un liquido refrigerante di un motore a combustione interna secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti 1-5, comprendente la fase di calcolare un pH di detto liquido refrigerante quando la temperatura del liquido refrigerante è inferiore a una soglia predeterminata o all’interno di un intervallo di temperatura e/o quando il motore a combustione interna è spento e/o l’accensione è disinserita e/o quando il motore a combustione interna è stazionario.
7. Metodo secondo la rivendicazione 6, comprendente inoltre la fase di acquisire valori di pH e analizzare una regressione lineare su detti valori di pH al fine di stimare un tempo o intervallo rimanente prima del deterioramento del liquido refrigerante e in una fase successiva mostrare, attraverso un visualizzatore, detto tempo o intervallo rimanente prima di detto deterioramento.
8. Veicolo (LV), in particolare un veicolo industriale terrestre, comprendente un motore a combustione interna (E) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-5.
9. Programma di computer comprendente mezzi di codice di programma di computer atti a eseguire tutte le fasi della rivendicazione 6 o 7 quando detto programma è eseguito su un computer.
10. Supporto leggibile da computer avente un programma registrato sullo stesso, detto supporto leggibile da computer comprendendo mezzi di codice di programma di computer atti a eseguire tutte le fasi della rivendicazione 6 o 7, quando detto programma è eseguito su un computer.