IT201800007348A1

IT201800007348A1 - Motore per motociclo

Info

Publication number: IT201800007348A1
Application number: IT102018000007348A
Authority: IT
Priority date: 2018-07-19
Filing date: 2018-07-19
Publication date: 2020-01-19
Also published as: EP3824168B1; EP3824168C0; ES2964225T3; WO2020016829A1; TW202012770A; EP3824168A1

Description

DESCRIZIONE

CAMPO DI APPLICAZIONE

[001] La presente invenzione riguarda un motore per motociclo, in particolare un motore per motociclo munito di un sensore per la misurazione del contenuto di ossigeno nel flusso di gas di scarico che lo attraversa.

STATO DELLA TECNICA

[002] Come è noto nel settore dei motocicli le normative anti-inquinamento sono sempre più stringenti e richiedono il soddisfacimento dei parametri di inquinamento in tempi sempre più ridotti.

[003] In questo modo i limiti legislativi tendono a ridurre drasticamente le emissioni inquinanti nelle fasi di funzionamento del motore ‘a freddo’ che rappresentano, percentualmente, le fasi a maggior incidenza delle emissioni del motore a combustione interna.

[004] Al tempo stesso, nel settore dei motocicli è sempre più sentita l’esigenza di ridurre i costi e i tempi di manodopera in occasione degli interventi di manutenzione.

[005] Al fine di ridurre le emissioni inquinanti è noto disporre il sensore per la misurazione del contenuto di ossigeno sulla testata del motore: in questo modo il sensore raggiunge il più velocemente possibile la temperatura ottimale di esercizio.

[006] Tale posizionamento implica però limitazioni e svantaggi in termini di ingombri ed orientamento del sensore medesimo.

[007] E’ anche noto prevedere un manicotto, frapposto fra la testata e la marmitta, sul quale fissare detto sensore di ossigeno. Questa soluzione implica alcuni svantaggi. Infatti, da un lato si allontana il sensore dalla testata, e quindi si allunga il tempo di riscaldamento del medesimo, e dall’altra il manicotto viene fissato alla testata mediante una guarnizione che, ad ogni smontaggio, deve essere cambiata. Dunque peggiorano i tempi e i costi di manutenzione.

PRESENTAZIONE DELL'INVENZIONE

[008] E’ quindi sentita l’esigenza di risolvere gli inconvenienti e limitazioni citati in riferimento all’arte nota.

[009] Tale esigenza è soddisfatta da un motore per motociclo in accordo con la rivendicazione 1.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI

[0010] Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente comprensibili dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti e non limitativi di realizzazione, in cui:

[0011] la figura 1 rappresenta una vista prospettica di un motore secondo una forma di realizzazione della presente invenzione, in configurazione di parziale assemblaggio;

[0012] la figura 2 rappresenta una vista prospettica del motore di figura 1, da una differente angolazione;

[0013] le figure 3-5 rappresentano viste parziali in sezione di motori secondo possibili varianti di realizzazione della presente invenzione.

[0014] Gli elementi o parti di elementi in comune tra le forme di realizzazione descritte nel seguito saranno indicati con medesimi riferimenti numerici.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

[0015] Con riferimento alle suddette figure, col riferimento 4 è globalmente indicata una vista schematica complessiva di un motore per motociclo in accordo con la presente invenzione.

[0016] Ai fini della presente invenzione, occorre precisare che la tipologia di motore non è rilevante: si intende pertanto qualsiasi motore a combustione di interna, a 2 o 4 tempi, a ciclo Otto o Diesel, di tipo rotativo (Wankel), a prescindere dalla cilindrata, e/o dal numero di cilindri/pistoni e/o dal tipo di combustibile.

[0017] Il motore 4, nella sua genericità, comprende una testata 8, che delimita tipicamente una camera di combustione, e che è munita di almeno un condotto di scarico 12. Il condotto di scarico 12 è un condotto, tipicamente, ma non esclusivamente cilindrico a sezione circolare, che convoglia i gas combusti in uscita dalla camera di combustione verso un impianto di scarico 16.

[0018] L’impianto di scarico 16 di gas combusti comprende un manicotto 20, fluidamente associato a detto condotto di scarico 12 da cui riceve il flusso di gas combusti in uscita dalla camera di combustione, e una marmitta 24 fluidamente connessa al manicotto 20.

[0019] La marmitta 24 può essere a sua volta munita di un catalizzatore, non illustrato, per il trattamento dei gas di scarico e la riduzione delle emissioni inquinanti, in particolar modo degli HC e degli NOx.

[0020] Il manicotto 24 si estende da un’estremità prossimale 28, almeno parzialmente alloggiata all’interno di una sede 32 ricavata sulla testata 8, in corrispondenza del condotto di scarico 12, ad un’estremità distale 36, fluidamente connessa alla marmitta 24.

[0021] La sede 32 è tipicamente una sede anulare coassiale rispetto al condotto di scarico 12.

[0022] Il manicotto 20 è meccanicamente connesso alla testata 8 con primi mezzi di fissaggio 40, mentre la marmitta 24 è meccanicamente connessa alla testata 8 e/o al manicotto 20 mediante secondi mezzi di fissaggio 44.

[0023] I primi mezzi di fissaggio 40 e/o i secondi mezzi di fissaggio 44 possono comprendere viti e/o bulloni, preferibilmente disposti in corrispondenza di relative flange perimetrali 48.

[0024] Secondo una possibile forma di realizzazione, i primi e i secondi mezzi di fissaggio 40,44 coincidono tra loro: in altre parole i medesimi mezzi di fissaggio 40,44 realizzano il fissaggio del manicotto 20 alla testata 8 e della marmitta 24 al manicotto 20. Pertanto i medesimi bulloni o viti passanti attraverso fori tra loro allineati possono consentire il bloccaggio tra la testata 8, il manicotto 20 e la marmitta 24.

[0025] In accordo con una possibile forma di realizzazione, i secondi mezzi di fissaggio 44 comprendono un accoppiamento di forma tra porzioni cilindriche 50 del manicotto 20 e della marmitta 24 almeno parzialmente inserite l’una nell’altra (figura 5).

[0026] In corrispondenza della sede 32 sulla testata 8, sono alloggiati mezzi di tenuta 52 ai gas di scarico. Detti mezzi di tenuta possono essere di vario tipo, in funzione di specifiche esigenze del costruttore.

[0027] Secondo una possibile forma di realizzazione, i mezzi di tenuta 52 comprendono una guarnizione a soffietto, tipicamente avente forma ad anello. La guarnizione a soffietto è adatta a comprimersi assialmente a seguito del montaggio in modo da mantenere uno stato di compressione che garantisce la tenuta nel tempo. Ad esempio, detta guarnizione a soffietto può essere realizzata almeno parzialmente in grafite.

[0028] E’ anche possibile, che i mezzi di tenuta 52 comprendano una guarnizione in rame. Tipicamente la guarnizione in rame è una guarnizione ad anello che viene compressa assialmente. Tale tipologia di guarnizione non è normalmente riutilizzabile dal momento che, a seguito di compressione da montaggio, subisce un fenomeno di snervamento assiale, con relativa deformazione plastica, che garantisce la tenuta ermetica ai gas.

[0029] Il manicotto 20 comprende preferibilmente un sensore 56 per la misurazione del contenuto di ossigeno nel flusso di gas di scarico che lo attraversa.

[0030] Secondo una possibile forma di realizzazione, detto sensore 56 per la misurazione del contenuto di ossigeno è disposto radialmente rispetto al manicotto 20. La disposizione radiale può essere variata in funzione delle esigenze e degli ingombri a disposizione. La profondità o penetrazione, in direzione radiale, all’interno del manicotto è tale da consentire ai gas di scarico che fluiscono nel manicotto di lambire completamente il sensore 56, in modo da consentire a quest’ultimo di misurare agevolmente la quantità di ossigeno presente nel flusso medesimo.

[0031] Secondo una possibile variante di realizzazione, il manicotto 20 comprende un condotto di adduzione di aria 60 per l’immissione di aria nel flusso di gas combusti.

[0032] Preferibilmente, il condotto di adduzione di aria 60 è munito di una valvola di immissione 64 che consente/inibisce il passaggio di detto flusso di aria.

[0033] Ad esempio, detta valvola di immissione 64 è una valvola a lamelle.

[0034] Il condotto di adduzione di aria 60 è fluidamente connesso ad un filtro aria 68 del motore 4. Preferibilmente, nella forma di realizzazione con condotto di adduzione di aria, il manicotto 20 alloggia un pre-catalizzatore 72 per un pre-trattamento del flusso di gas di scarico; inoltre la marmitta 24 è a sua volta munita di un catalizzatore 76.

[0035] Verrà ora descritto il funzionamento del motore secondo la presente invenzione, e in particolare il montaggio/smontaggio di un impianto di scarico di un motore in accordo con la presente invenzione.

[0036] In particolare, in condizioni di funzionamento, i gas di scarico prodotti in camera di combustione vengono evacuati attraverso il condotto di scarico 12. Da qui defluiscono nel manicotto 20 dove lambiscono il sensore 56 che misura il contenuto di ossigeno in esso presente. Grazie al posizionamento del sensore 56 in prossimità della testata 8, dovuto alla compenetrazione dell’estremità prossimale 28 del manicotto 20 nella sede 32 della testata medesima, lo stesso sensore raggiunge molto rapidamente la corretta temperatura di esercizio. Nel caso sia previsto il condotto di adduzione di aria 60, è anche possibile addure una portata addizionale di aria nel manicotto 20, preferibilmente tramite relativa valvola di immissione 64, in modo da ottenere una post-combustione allo scarico. Eventualmente i gas di scarico saranno ulteriormente trattati nel pre-catalizzatore 72, preferibilmente alloggiato nel manicotto 20, e nel catalizzatore 76 preferibilmente alloggiato nella marmitta 24.

[0037] Nel caso in cui occorra effettuare lo smontaggio della ruota e/o della marmitta 24, è possibile smontare i soli secondi mezzi di fissaggio 44 in modo da sfilare la marmitta 24 senza dover smontare il manicotto 20 e i relativi componenti ad esso collegati. Ciò consente di salvaguardare la guarnizione di tenuta 52, in particolare quando questa è fatta di rame

[0038] Nel caso in cui i secondi e i primi mezzi di fissaggio 44,40 coincidano, allora si potrà smontare sia la marmitta 24 che il manicotto 20 dalla testata 8. In tal caso, preferibilmente si adotta una guarnizione di tenuta 52 a soffietto, preferibilmente in grafite, che possa essere riutilizzata senza dover essere sostituita all’atto del rimontaggio dell’impianto di scarico 16.

[0039] La rimozione della marmitta è generalmente necessaria su uno scooter durante l’operazione di smontaggio della ruota posteriore per la sostituzione del pneumatico. Nel caso si tratti di una marmitta di tipo “monolitico“, cioè con collettore e silenziatore concepiti come unico pezzo, per il suo smontaggio occorre rimuovere i mezzi di fissaggio 44 che riguardano il fissaggio del collettore di scarico al manicotto 20 / testa cilindro. Sul manicotto 20, fluidamente associato al condotto di scarico, sono presenti i mezzi di tenuta 52 che possono essere interessati dallo smontaggio della marmitta nel caso si utilizzi un sistema di bloccaggio del manicotto stesso dove i mezzi di fissaggio 40 e 44 coincidono. Diversamente con mezzi di fissaggio 40,44 distinti tra loro, i mezzi di tenuta 52 non saranno interessati dall’operazione di smontaggio della marmitta .

[0040] Come si può apprezzare da quanto descritto, la presente invenzione consente di superare gli inconvenienti presentati nella tecnica nota.

[0041] In particolare, la presente invenzione consente di ottenere una più efficace lettura del contenuto di ossigeno all’interno del flusso dei gas di scarico in motori a combustione interna, con particolare riferimento ai motori di motocicli. Infatti, la sonda lambda o lettore del contenuto di ossigeno è disposto sul manicotto direttamente connesso alla testata del motore. In questo modo detta sonda è particolarmente vicina alla fonte di calore: questo è un vantaggio perché la sonda o lettore, per funzionare correttamente, deve raggiungere il più velocemente una temperatura minima di esercizio. Il posizionamento di detta sonda sul manicotto consente, soprattutto a motore freddo, il raggiungimento di tale temperatura minima di esercizio nel minor tempo possibile e dunque un miglior funzionamento della sonda medesima.

[0042] Vantaggiosamente, è possibile realizzare il manicotto nello stesso materiale della testata oppure nel medesimo materiale della marmitta, in base alle esigenze.

[0043] Grazie alla presente invenzione è possibile procedere allo smontaggio/rimontaggio della ruota posteriore di un motociclo, tipicamente uno scooter, in maniera assai agevole ed economica. Infatti, è possibile separare la marmitta dal manicotto senza dover smontare quest’ultimo e la sonda ad esso collegata. Inoltre, evitando lo smontaggio del manicotto dalla testata si evita anche di dover sostituire la relativa guarnizione di tenuta, se ad esempio, non riutilizzabile.

[0044] Inoltre, l’orientamento del sensore può essere modificato facilmente, ad esempio per motivi di ingombro e di lettura, rispetto alle soluzioni in cui il sensore viene installato sulla testa del motore.

[0045] Inoltre, il manicotto consente anche di montare un condotto di adduzione di aria, collegato a monte di un filtro aria, in modo da poter immettere aria nel flusso dei gas di scarico per effettuare una post-combustione e soddisfare i requisiti delle normative antinquinamento di tipo EURO 5. Anche in questo caso, in casi di smontaggio della marmitta, ad esempio per sostituire la ruota, non occorre smontare il collettore e tutti gli elementi ad esso connessi, come la sonda lambda e/o il condotto di adduzione di aria.

[0046] Inoltre, grazie al fatto che l’estremità prossimale è almeno parzialmente alloggiata all’interno di una sede ricavata sulla testata, è possibile accorciare la lunghezza complessiva a sbalzo del manicotto medesimo: in questo modo è possibile anticipare, rispetto alle soluzioni note, la curvatura della marmitta in funzione degli ingombri e/o delle esigenze specifiche, tecniche e/o estetiche, del motociclo.

[0047] Un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti alle soluzioni sopra descritte, tutte peraltro contenute nell’ambito dell’invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Motore per motociclo (4) comprendente - una testata (8) munita di almeno un condotto di scarico (12), - un impianto di scarico (16) di gas combusti comprendente un manicotto (20), fluidamente associato a detto condotto di scarico (12), e una marmitta (24) fluidamente connessa al manicotto (20), in cui - il manicotto (20) si estende da un’estremità prossimale (28), almeno parzialmente alloggiata all’interno di una sede (32) ricavata sulla testata (8), in corrispondenza del condotto di scarico (12), ad un’estremità distale (36), fluidamente connessa alla marmitta (24), - il manicotto (20) è meccanicamente connesso alla testata (8) con primi mezzi di fissaggio (40), - la marmitta (24) è meccanicamente connessa alla testata (8) e/o al manicotto (20) mediante secondi mezzi di fissaggio (44).
2. Motore per motociclo (4) secondo la rivendicazione 1, in cui, in corrispondenza della sede (32) sulla testata (8), sono alloggiati mezzi di tenuta (52) ai gas di scarico.
3. Motore per motociclo (4) secondo la rivendicazione 2, in cui detti mezzi di tenuta (52) comprendono una guarnizione a soffietto.
4. Motore per motociclo (4) secondo la rivendicazione 3, in cui detta guarnizione a soffietto è almeno parzialmente realizzata in grafite.
5. Motore per motociclo (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 4, in cui detti mezzi di tenuta (52) comprendono una guarnizione in rame.
6. Motore per motociclo (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto manicotto (20) comprende un sensore (56) per la misurazione del contenuto di ossigeno nel flusso di gas di scarico che lo attraversa.
7. Motore per motociclo (4) secondo la rivendicazione 6, in cui detto sensore (56) per la misurazione del contenuto di ossigeno è disposto radialmente rispetto al manicotto (20).
8. Motore per motociclo (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il manicotto (20) comprende un condotto di adduzione di aria (60) per l’immissione di aria nel flusso di gas combusti.
9. Motore per motociclo (4) secondo la rivendicazione 8, in cui il condotto di adduzione di aria (60) è munito di una valvola di immissione (64) che consente/inibisce il passaggio di detto flusso di aria.
10. Motore per motociclo (4) secondo la rivendicazione 9, in cui detta valvola di immissione (64) è una valvola a lamelle.
11. Motore per motociclo (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 10, in cui detto condotto di adduzione di aria (60) è fluidamente connesso ad un filtro aria (68) del motore (4).
12. Motore per motociclo (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto manicotto (20) alloggia un pre-catalizzatore (72) per un pretrattamento del flusso di gas di scarico, e in cui la marmitta (24) è munita di un catalizzatore (76).
13. Motore per motociclo (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i primi mezzi di fissaggio (40) e/o i secondi mezzi di fissaggio (44) comprendono viti e/o bulloni disposti in corrispondenza di relative flange perimetrali (48).
14. Motore per motociclo (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i primi e i secondi mezzi di fissaggio (40,44) coincidono tra loro.
15. Motore per motociclo (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detti secondi mezzi di fissaggio (44) comprendono un accoppiamento di forma tra porzioni cilindriche (50) del manicotto (20) e della marmitta (24) almeno parzialmente inserite l’una nell’altra.