IT201800006324A1 - Dispositivo anti-manomissione - Google Patents

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Description

DESCRIZIONE
del Brevetto Italiano per Invenzione Industriale dal titolo:
“DISPOSITIVO ANTI-MANOMISSIONE”
CAMPO TECNICO
La presente descrizione si riferisce a un dispositivo anti-manomissione, in particolare, ma non in via esclusiva, per l’uso in un motore a combustione interna.
DESCRIZIONE
Alcuni motori a combustione interna, quali alcuni motori a combustione interna aventi sistemi a iniezione meccanica, possono essere dotati di uno o più elementi filettati (ad esempio dadi o bulloni) che possono controllare alcuni dei parametri operativi del motore. Questi elementi filettati possono, in alcuni sistemi, essere avvitati o svitati utilizzando utensili di serraggio convenzionali (ad esempio chiavi inglesi o cacciaviti) al fine di regolare alcuni dei parametri operativi del motore a combustione interna, quali, ad esempio, la quantità di combustibile iniettato.
La regolazione di questi parametri operativi del motore può essere effettuata in vari momenti, quali alla fine della linea di produzione da parte di personale autorizzato del produttore del motore al fine di garantire un regolare funzionamento del motore a combustione interna e un livello limitato di emissioni inquinanti.
Tuttavia, in alcuni sistemi dove gli elementi filettati sopra menzionati sono esposti sul lato esterno del motore a combustione interna, essi possono essere esposti all’ambiente o manomessi (ad esempio avvitati o svitati senza permesso) da persone non autorizzate. Ad esempio, dopo che il motore a combustione interna è stato venduto, persone non autorizzate possono manomettere la vite che controlla l’iniezione di combustibile, influenzando in tal modo le prestazioni e alterando potenzialmente il motore per produrre emissioni inquinanti, senza l’approvazione e il consenso del produttore del motore.
SOMMARIO
Uno scopo della presente descrizione è quello di risolvere, o almeno ridurre parzialmente, lo svantaggio sopra menzionato con una soluzione semplice, razionale, sicura e piuttosto economica.
Questo e ulteriori scopi vengono raggiunti mediante le forme di realizzazione della descrizione avente le caratteristiche incluse nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti delineano aspetti aggiuntivi delle varie forme di realizzazione.
Una forma di realizzazione della presente descrizione fornisce un dispositivo antimanomissione comprendente:
- un elemento filettato avente una filettatura che definisce un asse di avvitamento e una superficie di impegno per l’impegno con un utensile di serraggio, e - un corpo di protezione per impedire all'utensile di serraggio di impegnare la superficie di impegno,
in cui il corpo di protezione è accoppiato all’elemento filettato in modo che essi siano reciprocamente bloccati in una direzione parallela all’asse di avvitamento e liberi di ruotare attorno all’asse di avvitamento.
Grazie a questa soluzione, l'elemento filettato del dispositivo anti-manomissione può essere assemblato in un motore a combustione interna per consentire la regolazione di un parametro del motore. Una volta che il parametro del motore è stato regolato correttamente, il corpo di protezione può essere accoppiato all'elemento filettato, impedendo in tal modo l'impegno dell'elemento filettato con un utensile di serraggio corrispondente (ad esempio con una chiave inglese o un cacciavite corrispondente). Poiché il corpo di protezione è bloccato assialmente rispetto all'elemento filettato, il corpo di protezione non può essere rimosso per liberare la superficie di impegno dell'elemento filettato. D'altra parte, poiché il corpo di protezione ruota liberamente rispetto all'elemento filettato attorno all'asse di avvitamento, il corpo di protezione è del tutto impossibilitato a trasmettere la coppia all'elemento filettato e quindi non può essere utilizzato per ruotare attivamente l'elemento filettato. In questo modo, una volta che il corpo di protezione è stato accoppiato, l'elemento filettato non può essere attivamente ruotato (ad esempio avvitato o svitato) e il parametro operativo del motore non può essere regolato.
Secondo un aspetto del dispositivo anti-manomissione, la superficie di impegno dell'elemento filettato può essere una superficie prismatica i cui generatori sono paralleli all'asse di avvitamento.
Questo aspetto consente di realizzare un giunto prismatico tra l'elemento filettato e l'utensile di serraggio, che impedisce rotazioni reciproche e quindi agevola l'avvitamento e lo svitamento dell'elemento filettato.
La sezione trasversale della superficie di impegno con un piano ortogonale all'asse di avvitamento può avere qualsiasi forma, ad esempio triangolare, rettangolare, quadrata, pentagonale, esagonale, eptagonale, ottagonale, poligonale, a stella o qualsiasi altra forma avente almeno un segmento lineare.
Secondo alcune forme di realizzazione, la superficie di impegno può essere una superficie esterna dell'elemento filettato e il corpo di protezione può comprendere una parete anulare che circonda la superficie di impegno.
Altre forme di realizzazione possono prevedere che la superficie di impegno sia una superficie interna che delimita una cavità (o incavo) dell'elemento filettato e che il corpo di protezione comprenda una parete posteriore che copre almeno parzialmente un’imboccatura della cavità.
Grazie a entrambe queste soluzioni, il corpo di protezione è efficacemente in grado di impedire l'impegno dell'elemento filettato con gli utensili di serraggio corrispondenti.
Secondo un aspetto del dispositivo anti-manomissione, il corpo di protezione può essere accoppiato all'elemento filettato mediante un anello di fermo parzialmente alloggiato in una scanalatura anulare dell'elemento filettato e parzialmente alloggiato in una scanalatura anulare del corpo di protezione.
Questa soluzione rende l'accoppiamento tra l'elemento filettato e il corpo di protezione piuttosto semplice e affidabile.
A titolo esemplificativo, la scanalatura anulare del corpo di protezione può essere realizzata su una superficie interna di una parete anulare del corpo di protezione che circonda almeno parzialmente l'elemento filettato e che ha almeno un'estremità aperta per l'accoppiamento con l'elemento filettato.
Grazie a questa soluzione, il corpo di protezione può essere facilmente inserito sull'organo filettato dopo che l'organo filettato è stato avvitato o svitato utilizzando l'utensile di serraggio.
Secondo alcune forme di realizzazione, un'estremità opposta della parete anulare può essere chiusa da una parete posteriore del corpo di protezione.
In questo modo il corpo di protezione è realizzato come una sorta di cappuccio che racchiude e copre l'elemento filettato non solo sui suoi lati laterali ma anche su un lato assiale.
La parete posteriore del corpo di protezione può avere qualsiasi forma possibile, ad esempio una forma planare o una forma a cupola.
Altre forme di realizzazione possono tuttavia prevedere che l'estremità opposta della parete anulare sia aperta in modo tale che il corpo di protezione diventi una sorta di anello che copre solo i lati laterali dell'organo filettato.
Secondo un aspetto del dispositivo anti-manomissione, la superficie interna della parete anulare può comprendere, tra l'estremità aperta e la scanalatura anulare, una porzione anulare rastremata verso la scanalatura anulare.
Questa porzione anulare rastremata ha l'effetto di comprimere radialmente l'anello di fermo durante l'inserimento assiale del corpo di protezione sull'organo filettato e fino a che scatta nella scanalatura anulare, facilitando in tal modo l'accoppiamento tra l'elemento filettato e il corpo di protezione.
Secondo un altro aspetto del dispositivo anti-manomissione, l'anello di fermo ha una sezione trasversale rettangolare (rispetto ad un piano contenente l'asse di avvitamento).
In questo modo, una volta che l'anello di fermo è stato alloggiato nelle scanalature anulari dell'elemento filettato e del corpo di protezione, l'anello di fermo non può più essere rimosso, impedendo in tal modo che corpo di protezione venga separato dall'elemento filettato.
Secondo alcune forme di realizzazione, la filettatura dell'elemento filettato può essere una filettatura maschio (esterna).
A titolo esemplificativo, l'elemento filettato può essere realizzato come una vite o un dado aventi almeno un gambo e una testa filettati esternamente (ad esempio una testa poligonale o incassata) che reca la superficie di impegno.
Altre forme di realizzazione possono tuttavia prevedere che la filettatura dell'elemento filettato sia una filettatura femmina (interna).
A titolo esemplificativo, l'elemento filettato può essere realizzato come un dado avente un foro centrale (ad esempio un foro cieco o un foro passante) che è internamente filettato, e una superficie esterna (ad esempio una superficie poligonale) che definisce la superficie di impegno.
In questo secondo caso, il dispositivo anti-manomissione può inoltre comprendere un secondo elemento filettato avente una filettatura maschio che è avvitata nella filettatura femmina dell'elemento filettato.
In questo modo, il secondo elemento filettato può essere efficacemente utilizzato per regolare il parametro operativo del motore mentre il primo elemento filettato può essere utilizzato per bloccare il secondo elemento filettato in una posizione desiderata.
Secondo un ulteriore aspetto di questa forma di realizzazione, un anello elastomerico può essere coassialmente interposto tra il secondo elemento filettato e la parete anulare del corpo di protezione.
Questa guarnizione anulare ha l'effetto di ridurre il rumore che può essere originato dalle vibrazioni del corpo di protezione sull'elemento filettato.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
La presente invenzione verrà ora descritta, a titolo esemplificativo, con riferimento agli uniti disegni.
Fig. 1 è una rappresentazione schematica di una forma di realizzazione di un motore a combustione interna che incorpora le caratteristiche della descrizione; Fig. 2 mostra un apparato di iniezione del motore a combustione interna;
Fig. 3 mostra un dettaglio dell’apparato di iniezione;
Fig. 4 è una vista dall’alto di una pompa di combustibile dell’apparato di iniezione; Fig. 5 è la sezione V-V di figura 4;
Fig. 6 è una vista schematica di una valvola wastegate del motore a combustione interna;
Figg. 7-10 sono viste di un regolatore meccanico per la pompa di combustibile; Fig. 11 è una sezione trasversale di un dispositivo anti-manomissione secondo una prima forma di realizzazione della descrizione;
Fig.12 è una sezione trasversale di un dispositivo anti-manomissione secondo una seconda forma di realizzazione della descrizione;
Fig.13 è una sezione trasversale di un dispositivo anti-manomissione secondo una terza forma di realizzazione della descrizione.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
Fig. 1 mostra una forma di realizzazione esemplificativa che comprende un motore a combustione interna (MCI) 100. Il motore a combustione interna 100 può essere, ad esempio, un motore con accensione a compressione, come un motore diesel, un motore con accensione a scintilla come un motore a benzina, o un altro tipo di motore. Il motore a combustione interna 100 può essere utilizzato in un veicolo a motore (non mostrato), come un'autovettura, un camion o un fuoristrada agricolo. In altre forme di realizzazione, il motore a combustione interna 100 può essere utilizzato in generatori di potenza o apparecchiature di potenza. Il motore a combustione interna 100 può essere utilizzato in varie altre applicazioni.
Il motore a combustione interna 100 può includere un blocco motore 105 che definisce almeno un cilindro 110. Ciascun cilindro 110 può accogliere un pistone reciprocante 115. Ciascun pistone 115 può cooperare con il cilindro 110 a definire una camera di combustione 120 progettata per ricevere un combustibile e miscela d’aria. La miscela di combustibile e aria può essere accesa (tipicamente tramite compressione, sebbene in alcuni sistemi possa essere grazie a un riscaldatore o a una scintilla). L'accensione della miscela di combustibile e aria può generare gas di scarico caldi in espansione che provocano il movimento del pistone 115. Sul lato opposto della camera di combustione 120, il pistone 115 può essere collegato a un albero a gomiti 125 in modo tale che i movimenti reciprocanti del pistone 115 vengano trasformati in un movimento rotatorio dell'albero a gomiti 125. Il motore a combustione interna 100 può comprendere un cilindro 110. In altri sistemi, il motore a combustione interna 100 può comprendere una pluralità di cilindri 110 (ad esempio 2, 3, 4, 6 o 8 cilindri), ciascuno dei quali può accogliere un corrispondente pistone 115, a definire una corrispondente camera di combustione 120. Tutti i pistoni 115 possono essere accoppiati allo stesso albero a gomiti 125. Ciascun cilindro 110 può avere almeno due valvole, inclusa una valvola di aspirazione 155 che consente l’ingresso dell’aria nella camera di combustione 120 e almeno una valvola di scarico 160 che consente ai gas di scarico di uscire dalla camera di combustione 120. Le valvole 155 e 160 possono essere azionate da un albero a camme (non mostrato) che può ruotare in modo sincrono con l'albero a gomiti 125, in cui può essere fornito un phaser a camme per variare selettivamente il tempo tra l'albero a camme e l'albero a gomiti 125.
L'aria di aspirazione può essere convogliata alla valvola di aspirazione 155 per mezzo di un condotto di aspirazione dell'aria 165 che fornisce aria dall'ambiente circostante alla camera di combustione 120 definita dal cilindro 110. L'aria di aspirazione può essere fatta passare attraverso un filtro dell'aria prima dell'introduzione nella camera di combustione 120. Se il motore a combustione interna 100 comprende una pluralità di cilindri 110, può essere fornito un collettore di aspirazione (non mostrato) per ricevere l'aria dal condotto di aspirazione 165 e distribuirla in tutti i cilindri 110 attraverso le corrispondenti valvole di aspirazione 155. In alcune forme di realizzazione, un corpo farfallato 167 può essere fornito nel condotto di aspirazione 165, ad esempio a monte del collettore di aspirazione, se presente, per regolare il flusso d'aria in uno o più cilindri 110.
I gas di scarico (risultanti dall'accensione del combustibile e della miscela d'aria nella camera di combustione 120) possono uscire dal cilindro del motore 110 attraverso l'una o più valvole di scarico 160, e possono essere diretti in un condotto di scarico 170. Il condotto di scarico 170 può trasportare i gas di scarico ed espellerli nell'ambiente circostante. In alcune forme di realizzazione in cui il motore a combustione interna 100 comprende una pluralità di cilindri 110, tutte le corrispondenti valvole di scarico 160 possono essere in comunicazione di fluido con un collettore di scarico (non mostrato), che può raccogliere i gas di scarico e dirigerli nel condotto di scarico 170.
Il motore a combustione interna 100 può altresì comprendere uno o più dispositivi di post-trattamento 195, che possono essere disposti nel condotto di scarico 170 in modo tale che i gas di scarico passino attraverso di essi prima dell'espulsione nell'ambiente circostante. I dispositivi di post-trattamento 195 possono essere o includere qualsiasi dispositivo configurato per modificare la composizione dei gas di scarico, ad esempio attraverso ritenzione e/o trasformazione chimica di alcuni dei loro componenti. Alcuni esempi di dispositivi di post-trattamento 195 includono, ma non sono limitati a, convertitori catalitici (a due e tre vie), catalizzatori di ossidazione, trappole di NOx con funzionamento in magro, assorbitori di idrocarburi, sistemi di riduzione catalitica selettiva (SCR), catalizzatori di ossidazione diesel (DOC) e filtri particolati (ad esempio filtri antiparticolato diesel).
Alcune forme di realizzazione possono anche includere un sistema di ricircolo dei gas di scarico (EGR) per il ricircolo di almeno parte dei gas di scarico dal sistema di scarico al sistema di aspirazione. Il sistema EGR può includere un condotto di EGR 200 accoppiato tra il condotto di scarico 170 e il condotto di aspirazione 165, ad esempio tra il collettore di scarico e il collettore di aspirazione quando presente. Il sistema EGR può inoltre comprendere un raffreddatore EGR 205 per ridurre la temperatura dei gas di scarico nel condotto di EGR 200 e/o una valvola EGR 210 per regolare un flusso di gas di scarico nel condotto di EGR 200. Altri motori possono non includere il sistema EGR e i componenti corrispondenti.
In alcune forme di realizzazione, il motore a combustione interna 100 può comprendere un sistema ad aria forzata, come un turbocompressore 175. Altri motori a combustione interna possono non includere il turbocompressore 175 e i corrispondenti componenti per la turbocompressione. Il turbocompressore 175 (se presente) può comprendere un compressore 180 situato nel condotto di aspirazione 165 e una turbina 185 situata nel condotto di scarico 170 e accoppiata in modo rotazionale al compressore 180. La turbina 185 può ruotare ricevendo gas di scarico dal condotto di scarico 170 che dirige i gas di scarico attraverso una serie di palette prima dell'espansione attraverso la turbina 185. La rotazione della turbina 185 provoca la rotazione del compressore 180, il cui effetto è quello di aumentare la pressione e la temperatura dell'aria nel condotto di aspirazione 165. Un refrigeratore intermedio 190 può essere disposto nel condotto di aspirazione 165, a valle del compressore 180, per ridurre la temperatura dell'aria. In alcuni esempi, la turbina 185 può essere una turbina a geometria variabile (VGT) con un attuatore di VGT (non mostrato) disposto per muovere le palette affinché alterino il flusso dei gas di scarico attraverso la turbina 185. In altre forme di realizzazione, il turbocompressore 175 può essere a geometria fissa e/o includere una valvola wastegate 500, un esempio del quale è schematicamente rappresentato in figura 6.
La valvola wastegate 500 può essere normalmente chiusa e può essere aperta per permettere a parte dei gas di scarico di bypassare la turbina 185. La valvola wastegate 500 può essere azionata mediante un dispositivo di azionamento 505, che è configurato per aprire la valvola wastegate 500 quando la pressione all'interno del condotto di aspirazione 165 a valle del compressore 180, ad esempio all'interno del collettore di aspirazione (se presente), supera un valore di soglia predeterminato. Il dispositivo di azionamento 505 può comprendere un’asta 510 che si muove assialmente in risposta ad una variazione di pressione nel condotto di aspirazione 165 e che è collegata alla valvola wastegate 500 attraverso un dado 515. In particolare, l'asta 510 può comprendere una porzione filettata 520 che è avvitata in un foro filettato corrispondente del dado 515. In questo modo, avvitando o svitando la porzione filettata 520 rispetto al dado 515, è possibile cambiare la lunghezza effettiva dell'asta 510, regolando in tal modo il valore di soglia di pressione a cui si apre la valvola wastegate 500. Dopo questa regolazione, che può essere eseguita da personale autorizzato alla fine della linea di produzione del motore, l'asta 510 può essere bloccata mediante un dado di bloccaggio 525 che viene avvitato sulla porzione filettata 520 e serrato contro un'estremità assiale del dado.515. Una volta che il dado di bloccaggio 525 è stato serrato, il dado di bloccaggio 525 non deve più essere svitato, al fine di evitare modifiche involontarie e/o non autorizzate della posizione dell'asta e quindi del comportamento della valvola wastegate 500.
Il combustibile può essere alimentato in ciascuna camera di combustione 120 mediante un apparato di iniezione 130, un esempio del quale è mostrato in figura 2: l'apparato di iniezione 130 può comprendere almeno un iniettore di combustibile 135, che può essere accoppiato al cilindro 110 o altrimenti in comunicazione di fluido con la camera di combustione 120 (si veda figura 1) al fine di iniettare combustibile direttamente all'interno della camera di combustione 120. Nei motori a più cilindri, l'apparato di iniezione 130 può comprendere una pluralità di iniettori di combustibile 135, ciascuno dei quali è accoppiato ad un corrispondente cilindro 110.
In alcune forme di realizzazione, ciascun iniettore di combustibile 135 può ricevere combustibile da una corrispondente pompa di combustibile 600 che preleva il combustibile da una fonte di combustibile 605, ad esempio un serbatoio, e lo conferisce all'iniettore di combustibile 135. Ciascuna pompa di combustibile 600 può essere una pompa volumetrica, ad esempio una pompa a pistoni. Come mostrato nell'esempio di figura 5, ciascuna pompa di combustibile 600 può comprendere un cilindro 610 e un pistone (o stantuffo) 615 alloggiati all'interno del cilindro 610 per definire una camera di pompa 620. Il pistone 615 può essere azionato per scorrere all'interno del cilindro 610 tra una posizione di punto morto inferiore, in cui la camera di pompa 620 ha un volume massimo, e una posizione di punto morto superiore, in cui la camera di pompa 620 ha un volume minimo. Il pistone 615 può essere azionato ad esempio da un albero a camme (non mostrato) che può ruotare in modo solidale all'albero a gomiti 125. Il cilindro 610 può essere fornito con un condotto di aspirazione 625 in comunicazione con la fonte di combustibile 605, un condotto di mandata 630 in comunicazione con l'iniettore di combustibile 135 e un condotto di ritorno 635 in comunicazione con la fonte di combustibile 605. Il condotto di mandata 630 può essere fornito con una valvola di non ritorno 640 che apre il condotto di mandata 630 solo quando la pressione all'interno della camera di pompa 620 supera un valore di soglia predeterminato. Quando il pistone 615 è nella posizione di punto morto inferiore, il condotto di aspirazione 625 e il condotto di ritorno 635 possono essere entrambi in comunicazione con la camera di pompa 620 (come mostrato in figura 5), che viene così riempita con combustibile proveniente dalla fonte di combustibile 605. Durante il movimento verso la posizione di punto morto superiore, il pistone 615 chiude prima il condotto di aspirazione 625 e il condotto di ritorno 635 e quindi comprime il combustibile all’interno della camera di pompa 620, finché la valvola di non ritorno 640 si apre e rilascia il combustibile verso l'iniettore di combustibile 135. Per regolare la quantità di combustibile fornita all'iniettore di combustibile 135, la superficie laterale del pistone 615 può essere fornita con una scanalatura 645 che è in comunicazione con la camera di pompa 620 ed è rivolta verso il condotto di ritorno 635, prima che il pistone 615 raggiunga la posizione di punto morto superiore. In questo modo, l'ultima parte del combustibile che è stata intrappolata all'interno della camera di pompa 620 non viene conferita all'iniettore di combustibile 135 ma, scorrendo attraverso la scanalatura 645, viene restituita alla fonte di combustibile 605. La scanalatura 645 può essere obliqua rispetto ad un asse B del pistone 615, ad esempio può avere una forma elicoidale, in modo che sia rivolta verso il condotto di ritorno 635 per posizioni assiali diverse del pistone 615, a seconda della posizione angolare del pistone 615 all'interno del cilindro 610. Di conseguenza, cambiando la posizione angolare del pistone 615 all'interno del cilindro 610 è effettivamente possibile regolare la quantità di combustibile che viene restituito alla fonte di combustibile 605 e quindi la quantità di combustibile che viene conferita all'iniettore di combustibile 135.
Nei motori a cilindri multipli, ciascuna pompa di combustibile 600 nelle stesse condizioni operative dovrebbe essere in grado di conferire al corrispondente iniettore di combustibile 135 la stessa quantità di combustibile. Poiché le pompe di combustibile 600 possono essere leggermente diverse l'una dall'altra, ad esempio a causa della diffusione della produzione, viene solitamente eseguita un’attività di configurazione alla fine della linea di produzione del motore. Questa attività di configurazione può generalmente fornire ruotare manualmente di alcuni gradi i cilindri 610 delle pompe di combustibile 600 attorno agli assi B corrispondenti, mantenendo i pistoni 615 fermi. In questo modo, la posizione angolare della scanalatura 645 rispetto al condotto di ritorno 635 può essere cambiata, fino a quando tutte le pompe di combustibile 600 conferiscono la stessa quantità di combustibile. Per consentire questa regolazione, ciascun cilindro 610 può comprendere una flangia 650 avente uno o più fori passanti 655. Come mostrato in figura 3, la flangia 650 può essere fissata al blocco motore 105, ad esempio mediante una o più viti di fissaggio 660, ciascuna delle quali passa in un corrispondente foro passante 655 della flangia 650 ed è avvitata in un foro filettato corrispondente del blocco motore 105. In particolare, i fori passanti 655 della flangia 650 possono essere almeno leggermente più grandi della vite di fissaggio 660. In questo modo, la posizione angolare del cilindro 610 può essere regolata svitando almeno parzialmente la vite di fissaggio 660, facendo ruotare il cilindro 610 attorno all'asse B, e quindi avvitando e stringendo nuovamente la vite di fissaggio 660, al fine di bloccare il cilindro 610 rispetto al blocco motore 105. Una volta raggiunta la posizione angolare corretta, il cilindro 610 di ciascuna pompa di combustibile 600 non deve più essere spostato al fine di evitare regolazioni involontarie e/o non autorizzate della quantità di combustibile.
Indipendentemente dalla configurazione preliminare sopra descritta, la quantità di combustibile conferita da ciascuna pompa di combustibile 600 può essere regolata anche durante il funzionamento del motore a combustione interna 100, in risposta a variazioni delle condizioni operative. Per consentire questa regolazione, il pistone 615 può essere accoppiato ad un regolatore meccanico 700, come mostrato nelle figure 7-10, che è in grado di ruotare il pistone 615 all’interno del cilindro corrispondente 610. Nei motori a più cilindri, i pistoni 615 di tutte le pompe di combustibile 600 possono essere accoppiati allo stesso regolatore 700.
Il regolatore 700 può comprendere una leva di accelerazione 705 avente un asse di rotazione predeterminato X. La leva di accelerazione 705 può essere accoppiata ad un pedale acceleratore o ad un altro elemento acceleratore (non mostrato) in modo che, quando il pedale acceleratore viene premuto, la leva di accelerazione 705 viene ruotata nella direzione indicata con H in figura 10. Il regolatore 700 può anche comprendere un bilanciere di tensionamento 710 avente un asse di rotazione Y che è parallelo all'asse X. Il bilanciere di tensionamento 710 può essere collegato alla leva di accelerazione 705 mediante una molla di regolazione 715. In questo modo, quando la leva di accelerazione 705 viene ruotata nella direzione H, la molla di regolazione 715 viene tesa e tende a ruotare il bilanciere di tensionamento 710 nella direzione opposta G. Il bilanciere di tensionamento 710 può essere rigidamente accoppiato ad una leva 720, in modo che la leva 720 sia vincolata a ruotare attorno all'asse Y insieme al bilanciere di tensionamento 710. La leva 720 può essere accoppiata, ad esempio mediante una molla 728, ad una cremagliera di controllo 725 avente lo stesso asse di rotazione Y, in modo tale che la cremagliera di controllo 725 sia vincolata in modo rotazionale alla leva 720 per ruotare in direzione G ma sia libera in modo rotazionale nella direzione opposta H. La cremagliera di controllo 725 può essere accoppiata ad un manicotto di misurazione 730 della pompa di combustibile 600 (si veda figura 5). Il manicotto di misurazione 730 è vincolato in modo rotazionale al pistone 615 e può quindi ruotare, assieme al pistone 615, attorno all'asse B di quest'ultimo. In questo modo, quando la cremagliera di controllo 725 ruota in direzione G, i manicotti di misurazione 730 fanno ruotare il pistone 615 in una direzione che aumenta la quantità di combustibile conferita dalla pompa di combustibile 600.
Il regolatore 700 può ulteriormente comprendere un regolatore di velocità 735. Il regolatore di velocità 735 può comprendere un mozzo rotante 740 avente un asse di rotazione Z che è ortogonale all'asse Y. Il mozzo rotante 740 può essere azionato da un albero a camme (non mostrato) che può ruotare in modo solidale all'albero a gomiti 125. Il mozzo rotante 740 può recare pesi di regolatore centrifugo che si allontanano dall'asse di rotazione Z in risposta ad un aumento della velocità di rotazione del motore a combustione interna 100 (ovvero dell'albero a gomiti 125). Questo movimento dei pesi di regolatore centrifugo viene trasformato in un movimento assiale di un dado scorrevole 745 lungo l'asse Z che spinge la leva 720 e la cremagliera di controllo 725 a ruotare nella direzione H, in modo da ridurre la quantità di combustibile conferita dalla pompa di combustibile 600.
Il regolatore 700 può inoltre comprendere due viti di arresto, inclusa una prima vite di arresto 800 per determinare e regolare una velocità di rotazione minima (velocità di minimo) del motore a combustione interna 100 e una seconda vite di arresto 805 per determinare e regolare una velocità di rotazione massima (velocità a pieno carico) del motore a combustione interna 100. Ciascuna di queste viti di arresto 800 e 805 può essere avvitata in un corrispondente foro passante filettato di una nervatura sporgente di un involucro 750 che copre almeno parzialmente il regolatore 700. In particolare, la prima vite di arresto 800 può essere disposta in modo che una delle sue estremità colpisca la leva di accelerazione 705, quando quest'ultima si muove in direzione G per ridurre il carico del motore. D'altra parte, la seconda vite di arresto 805 può essere disposta in modo che una delle sue estremità colpisca la leva di accelerazione 705, quando quest'ultima si muove in direzione H per aumentare il carico del motore. In questo modo, la prime e seconda vite di arresto 800 e 805 definiscono e limitano la rotazione della leva di accelerazione 705, definendo in tal modo la quantità minima e massima di combustibile che può essere fornita all'/agli iniettore/i 135 del motore a combustione interna 100. Queste quantità minime e/o massime possono essere regolate avvitando o svitando le viti di arresto 800 e 805 nei corrispondenti fori passanti dell’involucro 750, variando in tal modo la loro posizione assiale. Questa regolazione può essere eseguita da personale autorizzato alla fine della linea di produzione del motore e, successivamente, le viti di arresto 800 e 805 possono essere bloccate mediante un dado di bloccaggio 815. Una volta che i dadi di bloccaggio 815 sono stati serrati, non devono più essere manipolati di nuovo, al fine di evitare regolazioni involontarie e/o non autorizzate delle viti di arresto 800 e 805.
Il regolatore 700 può anche comprendere un dispositivo di controllo di coppia 900, come mostrato ad esempio in figura 8 e 11. Il dispositivo di controllo di coppia 900 può comprendere un alloggiamento cilindrico 905 avente una superficie esterna filettata. L'alloggiamento cilindrico 905 può essere avvitato in un foro passante filettato dell'involucro 750, in modo tale che una prima estremità dell'alloggiamento cilindrico 905 sia esposta sul lato esterno dell'involucro e la seconda estremità sporga all'interno. L'alloggiamento cilindrico 905 accoglie un perno 910 avente una testa 915 che sporge dalla seconda estremità dell'alloggiamento cilindrico 905 verso l'interno dell'involucro 750. Il perno 910 può scorrere all'interno dell'alloggiamento cilindrico 905 da una posizione estratta (mostrata in figura 11), in cui la testa 915 è situata ad una distanza massima dalla seconda estremità dell'alloggiamento cilindrico 905, a una posizione retratta (non mostrata), in cui la testa 915 è situata ad una distanza minima dalla seconda estremità dell'alloggiamento cilindrico 905 (ad esempio in contatto). La corsa del perno 910 tra queste due posizioni può essere piuttosto piccola e può essere limitata, su un lato, dalla testa 915 e, sul lato opposto, da un dado 920 che è avvitato su una porzione filettata del perno 910 che sporge dalla prima estremità dell'alloggiamento cilindrico 905. Una molla 925 può essere alloggiata all'interno dell'alloggiamento cilindrico 905 per spingere il perno 910 verso la posizione estratta. Il dispositivo di controllo di coppia 900 può essere disposto in modo che l'asse scorrevole del perno 910 sia ortogonale all'asse di rotazione Y del bilanciere di tensionamento 710 e in modo che la testa 915 colpisca il bilanciere di tensionamento 710, quando quest'ultimo si muove in direzione G per aumentare il carico del motore. In questo modo, il movimento assiale del perno 910, in risposta alla rotazione del bilanciere di tensionamento 710, consente almeno un controllo parziale della coppia generata dal motore a combustione interna 100.
Questo effetto può essere regolato avvitando o svitando l'alloggiamento cilindrico 905 del dispositivo di controllo di coppia 900 rispetto all'involucro 750 e/o avvitando o svitando il dado 920, variando in tal modo la posizione assiale della testa 915. Queste regolazioni possono essere eseguite da personale autorizzato alla fine della linea di produzione del motore. Dopo che queste regolazioni sono state eseguite, l'alloggiamento cilindrico 905 e il dado 920 non devono essere nuovamente manipolati, al fine di evitare modifiche involontarie e/o non autorizzate del comportamento del dispositivo di controllo di coppia 900.
Al fine di evitare questa manipolazione non intenzionale e/o non autorizzata, può essere utilizzato un dispositivo anti-manomissione 400. Il dispositivo antimanomissione 400 può comprendere un elemento filettato 405 che può essere realizzato come un dado. In particolare, l'elemento filettato 405 può avere una prima base 410 e una seconda base 415, che possono essere per esempio planari e parallele l'una all'altra, e un foro passante 420 che si estende tra questa prima e seconda base. Una filettatura femmina (interna) 425 può essere realizzata sulla superficie interna del foro passante 420. La filettatura 425 definisce un asse di avvitamento A dell'elemento filettato 405 e può essere dimensionata per impegnare la filettatura maschio (esterna) dell'alloggiamento cilindrico 905, consentendo in tal modo all'elemento filettato 405 di essere avvitato coassialmente sull'alloggiamento cilindrico 905 e di essere serrato contro l'involucro 750, per bloccare l'alloggiamento cilindrico 905 nella posizione desiderata.
Per facilitare l'avvitamento dell'elemento filettato 405, quest'ultimo può comprendere una superficie di impegno 430 per l'impegno con un utensile di serraggio, ad esempio una chiave inglese. In questo esempio, la superficie di impegno 430 può essere una superficie esterna dell'elemento filettato 405, ad esempio una superficie esterna che circonda almeno parzialmente il foro passante 420. La superficie di impegno 430 può essere una superficie prismatica i cui generatori sono paralleli all'asse di avvitamento A definito dalla filettatura 425. La sezione trasversale della superficie di impegno 430, eseguita con un piano ortogonale all'asse di avvitamento A, può avere qualsiasi forma, ad esempio triangolare, rettangolare, quadrata, pentagonale, esagonale, eptagonale, ottagonale, poligonale, a stella o qualsiasi altra forma avente almeno un segmento lineare e che sia adatta per realizzare un giunto prismatico tra l'elemento filettato 405 e un utensile di serraggio. La superficie di impegno 430 può essere situata in prossimità della prima base 410 dell'elemento filettato 405 che è destinato a entrare in contatto con l'involucro 750. Dall'altro lato, l'alloggiamento cilindrico 905 può sporgere dalla seconda base 415, al fine di rendere il dado 920 accessibile dall'esterno.
Il dispositivo anti-manomissione 400 può inoltre comprendere un corpo di protezione 435 progettato per essere accoppiato all'elemento filettato 405 per impedire che la superficie di impegno 430 venga impegnata dall'utensile di serraggio. In questo esempio, il corpo di protezione 435 può comprendere una parete anulare 440, ad esempio avente una forma cilindrica, che circonda coassialmente l'elemento filettato 405, coprendo in tal modo la superficie di impegno 430. La parete anulare 440 può avere una prima estremità assiale 445, che è aperta per l'inserimento dell'elemento filettato 405, e una seconda estremità assiale opposta 450. La prima estremità assiale 445 può essere sostanzialmente complanare con la prima base 410 dell'elemento filettato 405. La seconda estremità assiale 450 può sporgere sopra la seconda base 415 e può essere chiusa da una parete posteriore 455, in modo che il corpo di protezione 435 assuma la forma di un cappuccio che copre e racchiude l'elemento filettato 405 e anche la parte sporgente dell’alloggiamento cilindrico 905, incluso ad esempio il dado 920. La parete posteriore 455 può avere qualsiasi forma possibile, ad esempio una forma planare o una forma a cupola.
Il corpo di protezione 435 può essere accoppiato all'elemento filettato 405 in modo che il corpo di protezione 435 sia assialmente bloccato sull'elemento filettato 405 ma libero di ruotare attorno all'asse di avvitamento A. Questo accoppiamento può essere ottenuto mediante un anello di fermo 460 che è parzialmente alloggiato in una scanalatura anulare 465 dell'elemento filettato 405 e parzialmente alloggiato in una scanalatura anulare 470 del corpo di protezione 435. L'anello di fermo 460 e le scanalature anulari 465 e 470 sono tutti coassiali all'asse di avvitamento A. In particolare, la scanalatura anulare 465 può essere realizzata sulla superficie esterna dell'elemento filettato 405, ad esempio in una porzione cilindrica dello stesso che è situata in prossimità della seconda base 415. La scanalatura anulare 470 può essere realizzata sulla superficie interna della parete anulare 440 del corpo di protezione 435. La distanza assiale tra la scanalatura anulare 470 e la prima estremità assiale 445 del corpo di protezione 435 può essere uguale o quasi uguale alla distanza tra la scanalatura anulare 465 e la prima base 410 dell'elemento filettato 405. Per ridurre il rumore che può essere originato dalle vibrazioni del corpo di protezione 435 sull'elemento filettato 405, un anello elastomerico 475, ad esempio una guarnizione anulare, può essere coassialmente interposto e compresso radialmente tra la superficie esterna dell'alloggiamento cilindrico 905 e la parete anulare 440 del corpo di protezione 435.
Per il dispositivo anti-manomissione 400 da assemblare, l'anello di fermo 460 può essere accoppiato alla scanalatura anulare 465 dell'elemento filettato 405, prima dell'accoppiamento del corpo di protezione 435. Tra la prima estremità assiale 445 e la scanalatura anulare 465, la superficie interna della parete anulare 440 può comprendere una porzione anulare 480 che è rastremata verso la scanalatura anulare 465. In questo modo, durante l'inserimento assiale del corpo di protezione 435 sull'elemento filettato 405, la porzione rastremata 480 comprime radialmente l'anello di fermo 460, che può deformarsi elasticamente. Quando la scanalatura anulare 470 è rivolta verso la scanalatura anulare 465, l'anello di fermo 460 scatta elasticamente nella scanalatura anulare 470, realizzando in tal modo una sagomatura che blocca il corpo di protezione 435 sull'elemento filettato 405 in direzione assiale ma consente di ruotare liberamente attorno all’asse di avvitamento A. Una volta che il corpo di protezione 435 è stato accoppiato in questo modo, il dado 20 e l'elemento filettato 405, in particolare la sua superficie di impegno 430, diventano inaccessibili dall'esterno e non possono essere avvitati o svitati né manualmente né con gli utensili di serraggio. Inoltre, poiché il corpo di protezione 435 ruota attorno all'asse di avvitamento A, il corpo di protezione 435 non può trasmettere coppia all'elemento filettato 405, garantendo in tal modo che l'elemento filettato 405 non possa essere avvitato o svitato in alcun modo. D'altra parte, l'impegno assiale tra il corpo di protezione 435 e le due scanalature anulari 465 e 470 assicura che il corpo di protezione 435 non possa essere rimosso, in modo che l'elemento filettato 405 e il dado 920 non possano più essere avvitati o svitati di nuovo.
Allo scopo di migliorare la resistenza e la sicurezza del legame assiale tra il corpo di protezione 435 e l'elemento filettato 405, l'anello di fermo 460 può avere una sezione trasversale rettangolare. In altre parole, la sezione trasversale dell'anello di fermo 460, realizzata con un piano contenente l'asse di avvitamento A, può avere una forma rettangolare. In questo modo, le superfici planari dell'anello di fermo 460, agenti delle superfici planari delle scanalature anulari 465 e 470, rendono estremamente difficile se non impossibile una rimozione assiale del corpo di protezione 435.
Un dispositivo anti-manomissione di questo tipo non è dedicato solo al dispositivo di controllo di coppia 900 ma può essere applicato anche a qualsiasi elemento filettato che, una volta avvitato in una posizione desiderata, ad esempio alla fine della linea di produzione del motore, non debba essere manipolato involontariamente e/o da utilizzatori non autorizzati, al fine di non modificare le prestazioni del motore a combustione interna 100 o per qualsiasi altro motivo.
A titolo di esempio, un dispositivo anti-manomissione simile 400 è mostrato in figura 12, dove i componenti del dispositivo anti-manomissione 400 in comune con il primo esempio sopra sono indicati con gli stessi numeri di riferimento. In questo caso, il dispositivo anti-manomissione 400 può comprendere un elemento filettato 405 che è realizzato come una vite e che può essere usato ad esempio per sostituire la vite di fissaggio 660 delle pompe di combustibile 600. Questo elemento filettato 405 può comprendere in particolare una testa 485, un gambo 490 sporgente coassialmente dalla testa 485 e una filettatura maschio (esterna) 425 realizzata sulla superficie esterna del gambo 490. La filettatura 425 definisce l'asse di avvitamento A dell'elemento filettato 405 e può essere dimensionato per passare attraverso un corrispondente foro 655 della flangia 650 e per impegnare un corrispondente foro filettato del blocco motore 105. Per facilitare l'avvitamento e lo svitamento dell'elemento filettato 405, la testa 485 può comprendere una superficie di impegno 430 per l'impegno con un utensile di serraggio, ad esempio una chiave inglese o un cacciavite. In questo esempio, la testa 485 può comprendere una cavità o incavo 495, che è realizzato sul lato opposto rispetto al gambo 490 (ad esempio centrato sull'asse di avvitamento A), e la superficie di impegno 430 può essere una superficie interna che delimita detta cavità 495. Tuttavia, in altre forme di realizzazione, la superficie di impegno 430 può essere una superficie esterna della testa 485. In ogni caso, la superficie di impegno 430 può essere una superficie prismatica i cui generatori sono paralleli all’asse di avvitamento A. La sezione trasversale della superficie di impegno 430, con un piano ortogonale all'asse di avvitamento A, può avere qualsiasi forma, ad esempio triangolare, rettangolare, quadrata, pentagonale, esagonale, eptagonale, ottagonale, poligonale, a stella o qualsiasi altra forma avente almeno un segmento lineare che sia adatta per realizzare un giunto prismatico tra la testa 675 e un utensile di serraggio.
Per impedire che l’elemento filettato 405 venga manipolato, il corpo di protezione 435 può comprendere una parete anulare 440, ad esempio avente una forma cilindrica, che circonda coassialmente la testa 485. La parete anulare 440 può avere una prima estremità assiale 445, che è aperta per l’inserimento della testa 485, e una seconda estremità assiale opposta 450, che è chiusa da una parete posteriore 455, in modo da coprire completamente o almeno parzialmente l’imboccatura della cavità 495. Il corpo di protezione 435 può essere accoppiato all'elemento filettato 405 come spiegato sopra, ad esempio mediante un anello di fermo 460, avente ad esempio una sezione trasversale rettangolare, che è parzialmente alloggiata in una scanalatura anulare 465 dell'elemento filettato 405 e parzialmente alloggiata in una scanalatura anulare 470 del corpo di protezione 435, in cui la scanalatura anulare 465 può essere realizzata sulla superficie esterna dell'elemento filettato 405, ad esempio in una sua porzione cilindrica, e la scanalatura anulare 470 può essere realizzata sulla superficie interna della parete anulare 440. Anche in questo esempio, tra la prima estremità assiale 445 e la scanalatura anulare 465, la superficie interna della parete anulare 440 può comprendere una porzione anulare 480 che è rastremata verso la scanalatura anulare 465.
Un altro dispositivo anti-manomissione simile 400 è mostrato in figura 13, in cui i componenti del dispositivo anti-manomissione in comune con il primo esempio precedente sono indicati con gli stessi numeri di riferimento. In questo caso, il dispositivo anti-manomissione 400 può comprendere un elemento filettato 405 che è nuovamente realizzato come un dado. L'elemento filettato 405 può essere utilizzato, ad esempio, per sostituire il dado di bloccaggio 525 della valvola wastegate 500, come indicato in figura 13, ma può anche essere utilizzato per sostituire il dado di bloccaggio 815 della prima e seconda vite di arresto 800 e 805. L'elemento filettato 405 di questo terzo esempio ha essenzialmente le stesse caratteristiche descritte in relazione al primo esempio di cui sopra. Una volta che l'elemento filettato 405 è stato serrato, il corpo di protezione 435 può essere accoppiato all'elemento filettato 405 per impedire la sua manipolazione non intenzionale e/o non autorizzata. Il corpo di protezione 435 e il suo accoppiamento all'elemento filettato 405 possono avere le stesse caratteristiche descritte per il primo esempio di cui sopra, con la sola differenza che la seconda estremità assiale 450 della parete anulare 440 può essere aperta.
Sebbene nel sommario e nella descrizione dettagliata che precedono sia stata presentata almeno una forma di realizzazione esemplificativa, si comprenderà che esiste un vasto numero di varianti. Si comprenderà altresì che la forma di realizzazione esemplificativa o le forme di realizzazione esemplificative sono solo esempi e non sono intese a limitare l'ambito, l'applicabilità o la configurazione in alcun modo. Piuttosto, il sommario e la descrizione dettagliata che precedono forniranno agli esperti del ramo una utile mappa per implementare almeno una forma di realizzazione esemplificativa, restando inteso che varie modifiche possono essere apportate nella funzione e nella disposizione degli elementi descritti in una forma di realizzazione esemplificativa senza allontanarsi dall'ambito esposto nelle rivendicazioni allegate e nei loro equivalenti legali.

Claims (14)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Un dispositivo anti-manomissione (400) comprendente - un elemento filettato (405) avente una filettatura (425) che definisce un asse di avvitamento (A) e una superficie di impegno (430) per l’impegno con un utensile di serraggio, e - un corpo di protezione (435) per impedire all’utensile di serraggio di impegnare la superficie di impegno (430), in cui il corpo di protezione (435) è accoppiato all’elemento filettato (405) in modo che essi siano reciprocamente bloccati in una direzione parallela all’asse di avvitamento (A) e liberi di ruotare attorno all’asse di avvitamento (A).
  2. 2. Un dispositivo anti-manomissione (400) della rivendicazione 1, in cui la superficie di impegno (430) dell’elemento filettato (405) è una superficie prismatica i cui generatori sono paralleli all’asse di avvitamento (A).
  3. 3. Un dispositivo anti-manomissione (400) della rivendicazione 1 o 2, in cui la superficie di impegno (430) è una superficie esterna dell’elemento filettato (405) e il corpo di protezione (435) comprende una parete anulare (440) che circonda la superficie di impegno (430).
  4. 4. Un dispositivo anti-manomissione (400) della rivendicazione 1 o 2, in cui la superficie di impegno (430) è una superficie interna delimitante una cavità (495) dell’elemento filettato (405) e il corpo di protezione (435) comprende una parete posteriore (455) che copre almeno parzialmente un’imboccatura della cavità (495).
  5. 5. Un dispositivo anti-manomissione (400) di una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il corpo di protezione (435) è accoppiato all’elemento filettato (405) per mezzo di un anello di fermo (460) parzialmente alloggiato in una scanalatura anulare (465) dell’elemento filettato (405) e parzialmente alloggiato in una scanalatura anulare (470) del corpo di protezione (435).
  6. 6. Un dispositivo anti-manomissione (400) della rivendicazione 5, in cui la scanalatura anulare del corpo di protezione (465) è realizzata su una superficie interna di una parete anulare (440) del corpo di protezione (435) che circonda almeno parzialmente l’elemento filettato (405) e che ha almeno un’estremità aperta per accoppiamento con l’elemento filettato (405).
  7. 7. Un dispositivo anti-manomissione (400) della rivendicazione 6, in cui un'estremità opposta (450) della parete anulare (440) è chiusa da una parete posteriore (455) del corpo di protezione (435).
  8. 8. Un dispositivo anti-manomissione (400) della rivendicazione 6, in cui un'estremità opposta (450) della parete anulare (440) è aperta.
  9. 9. Un dispositivo anti-manomissione (400) della rivendicazione 6, in cui la superficie interna della parete anulare (440) comprende, tra l’estremità aperta (445) e la scanalatura anulare (470), una porzione anulare (480) rastremata verso la scanalatura anulare (470).
  10. 10. Un dispositivo anti-manomissione (400) di una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 9, in cui l’anello di fermo (460) ha una sezione trasversale rettangolare.
  11. 11. Un dispositivo anti-manomissione (400) di una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la filettatura (425) dell’elemento filettato (405) è una filettatura maschio.
  12. 12. Un dispositivo anti-manomissione (400) di una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10, in cui la filettatura (425) dell’elemento filettato (405) è una filettatura femmina.
  13. 13. Un dispositivo anti-manomissione (400) della rivendicazione 12, comprendente un secondo elemento filettato (905) avente una filettatura maschio che viene avvitata nella filettatura femmina dell’elemento filettato (405).
  14. 14. Un dispositivo anti-manomissione (400) della rivendicazione 6 e 13, comprendente un anello elastomerico (475) coassialmente interposto tra il secondo elemento filettato (905) e la parete anulare (440) del corpo di protezione (435).
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