IT9048292A1

IT9048292A1 - Dispositivo di regolazione dei gas di scarico in un motore alternativo a combustione interna, in particolare un motore diesel

Info

Publication number: IT9048292A1
Application number: IT048292A
Authority: IT
Inventors: Franz Bender
Original assignee: Daimler Benz Ag
Priority date: 1989-09-23
Filing date: 1990-09-20
Publication date: 1992-03-20
Also published as: FR2652386B1; IT9048292A0; GB2236144B; IT1242141B; FR2652386A1; DE3931812C1; GB9019559D0; US5035228A; GB2236144A; JPH03134257A

Description

"Dispositivo di regolazione dei gas di scarico in un motore alternativo a combustione interna, in particolare un motore Diesel"

L'invenzione concerne un dispositivo di ri flusso dei gas di scarico per un motore alternativo a combustione interna, in particolare un motore Diesel, secondo il preambolo della rivendicazione brevettuale 4 Un dispositivo di questo genere è noto, ad esempio dalla DE 25 49 959 B .

La membrana incorporata in una tale valvola di riflusso dei gas di scarico sopporta a causa del materiale, soltanto un determinato carico termico massimo. Superando il limite di temperatura consentito vi è il pericolo di un danneggiamento della membrana. Questo problema è stato finora risolto per il fatto che in un punto qualsiasi del motore si fissava, nel basamento, una temperatura oltre la quale la depressione che agisce sulla membrana veniva ridotta, per cui la valvola di riflusso dei gas di scarico si chiudeva automaticamente sotto la pressione ancora attiva della molla. L ’inconveniente di questa soluzione sta nel fatto che la temperatura misurata è soltanto una temperatura di riferi mento ottenuta in via sperimentale per la temperatura presupposta,sulla membrana. Pertanto ,con questo metodo si ha una insicurezza relativamente grande per quando riguarda un giusto rilevamento della temperatura sulla membrana. Ciò significa, a sua volta, che per sicurezza contro la distruzione di una membrana, la temperatura limite nel punto di riferimento deve essere impostata così bassa che anche nel caso più sfavorevole sulla membrana stessa non deve essere superata la temperatura consentità. La misurazione della tempenatura della membrana stessa per utilizzarla come misura diretta per il controllo e rispettivamente per l'aumento della depressione in caso di superamento la temperatura consentita della membrana è legata ad un dispendio che per motivi economici di regola non può essere presa in considerazione.

Partendo da ciò, l'invenzione si prefigge il compito di consentire una chiusura della valvola di riflusso dei gas di scarico, in caso di temperatura della membrana ad un livello non consentito, in modo più semplice possibile e, con riferimento ad un completo esaurimento dell'ambito,di temperatura consentir to, in modo più sicuro possibile. Inoltre deve essere anche possibile tenere chiusa la valvola di scarico in caso di basse temperature esterne, anche in quelle condizioni di funzionamento del motore in cui detta valvola, a causa della depressione dipendente da quei dati di esercizio,fosse realmente già aperta.

Questo compito viene risolto per il fatto che la forza della molla che agisce sulla membrana della valvola di ritorno dei gas di scarico è dipendente dalla temperatura.

La molla disposta sulla membrana è sottoposta, attraverso questo contatto, all'incirca alla stessa temperatura della membrana,per cui è possitiile osservare,esattamente con molta precisione la temperatura limite superiore della membrana prestabilita dal materiale.

Siccome principalmente succede che la valvola viene chiusa quando e solo quando la temperatura limite superiore sopportabile dalla membrana è raggiunta, è opportuno rendere attiva la dipendenza termica della molla giusto poco prima che questa temperatura limite venga raggiunta, mentre, nell'intervallo di temperatura inferiore, la forza elastica rimane sostanzialmente invariata.

La termo dipendenza della forza elastica deve essere concepita, per proteggere la membrana dal surriscaldamento in un intervallo di temperatura superiore prestabilito, in modo tale che la forza elastica aumenti con l’aumento,della temperatura.

Inoltre per un intervallo di temperatura inferiore, la termo-dipendenza può essere regolata n modo tale che la forza elastica, a partire da un valore limite inferiore di temperatura, aumenta pure man mano che la temperatura dimin uisce . La regolazione citata per ultimo è interessante per la partenza e l'avviamento di un motore freddo, ad esempio per a part enza di un motore a meno di 0 gradi Celsius . In questi casi, a causa del funzionamento del motore, un ostacolo di un ritorno dei gas di scarico è arzialmente auspicato anche se detto,ostacolo avvenisse di per sè già dopo il comando dipendente dal funzionamento del motore che avviene in genere mediante depressione

Tra un intervallo di temperatura superiore e un intervallo di temperatura inferiore in cui la forza elastica è, nel modo descritto avanti, dipendente dalla temperatura vi dovrebbe essere, in tuttii i casi, un intervallo di temperatura medio-in cui la forza elastica rimane indipendente dalla temperatura affinchè la valvola possa essere comandata esclusivamente in funzione del funzionamento del motore tramite la depressione applicata sulla membrana. Il comando dipendente dal funzionamento del motore può essere ottenuto,naturalmente,anche tramite un qualsiasi altromezzo di comando invece,che tramite una depressione.

La dipendenza termica desiderata della molla a membrana,può essereraggiunta per il fatto che la molla è costituita da un materiale di memoria che mediante variazioni delle proprietà del materiale,regolabili,su determinati intervalli di temperatura, produce, diverse forze elastiche in funzione della temperatura,

Siccome nei materiali di memoria gliinter -valli di temperatura in cui si svolgono le variazioni delle proprietà del materiale di regola sono relativamente limitatisi possono collegare in successione più elementi elastici di materiali di memoria, regolati,in modo diverso.

Con l'impiego diun materiale di memoria per la molla a membrana.si raccomanda l'impiego di una molla elicoidale.

Una variazione termodimendente della forza elastica può essere realizzata anche attraverso l'impiego di materiali bimetallici.In questo caso,i materiali bimetallici possono essere,impiegati,ad esempio,sotto forma di molle a tazza eventualmente collegate in successione .E' possibile anche una combinazione di una comune molla elicoidale non dipendente, dal punto di vista della forza elastica, dalla tempera tura con elementi "bimetallici che si deformano in funzione della temperatura. Nei casi di una tale combinazione, il bimetallo dovrebbe avere il più possibile un contatto diretto con la membrana per possedere u -guaglianza di temperatura con la membrana. Anche le mollein materiale di memoria-possono essere combinate con gli elementi bimetallici Diversi esempi di esecuzione sono rappresentati nei disegni. In essi la figura 1 mostra una sezione longitudinale lungo una valvola di ritorno dei gas di scarico con una molla in materiale di memoria che carica la membrana,

la figura 2 mostra un particolare della zona della membrana della figura 1 per una combinazione della molla a membrana con un elemento bimetallico,

la figura 3 mostra una variante di un impiego bimetallico secondo la figura 2.

Il semiflusso dei gas di scarico di ritorno attraversa la valvola di ritorno dei gas di scarico lungo un canale 1.La sezione trasversale.di flusso di detto canale 1 è modificabile mediante una punteria 2. La punteria 2 della valvola è collegata rigidamente e ad accoppiamento dinamico con una membrana 3 Su questa membrana 3 agiscono forze in direzione opposta, cioè prima la forza di una molla 4 ad elica e poi la -forza di una depressione 5 regolata in funzione del funzionamento del motore. In questo caso, la forza del la molla 4 agisce in direzione di una chiusura della valvola a la forza della depressione agisce in direzione di un 'apertura della valvola.

Con l 'impiego di un materiale di memoria per la molla ad elica 4 si impiega un materiale in cui,al di sopra di una determinata temperatura limite che ad esempio a seconda del materiale della membrana 3 può essere applicata tra 150 e 200 gradi Celcius, si ha un allungamento del filo elastico ad lica con un aumento della forza elastica che ne risulta.

Siccome nei comuni materiali di memoria, un allungamento al di sopra di un valore di temperatura non avviene di colpo ma si riflette entro un determinata intervallo di temperatura di, ad esempio, 20 - 30 gradi, è possibile una graduale chiusura della valvola in quell'intervallo di temperatura di variazione del materiale di memoria.

Nella esecuzione secondo la figura 2, tra la molla 4, che può essere costituita da materiale di memoria o da materiale di non memoria, e la membrana 3! è inserito un elemento bimetallico 6. Questo elemento bimetallico 6 si curva,man mano che la temperatura aumenta e produce, quindi,una riduzione della lunghezza d'incastro della molla 4, cosa che, a sua volta, provoca di conseguenza un aumento della forza elastica che agisce sulla membrana 3.

Se s'intende ottenere, in presenza di temperature fredde del motore,una chiusura della valvola di ritorno dei gas di scarico che ignori la depressione sulla membrana 3, l'lemento bimetallico 6 va progettato esclusivamente in modo tale da mantenere, in presenza di temperatura corrispondentemente bassa la lunghezza di incastro della molla 4 minore che in presenza di temperatura più alta.

Con una esecuzione dell'elemento bimetallico 6 secondo la figura 3,un aumento della forza elastica può essere raggiunta giusto a partire da una eieterminata temperatura.A questo scopo, la molla 4 si applica prima nella zona neutrale che non si deforma dell'elemento bimetallico 6 mentre la zona che si deforma del bimetallo prima,non ha alcun contatto con la molla 4. Dopo che si è raggiunto il valore di temperatura prestabilito, la zona che si deforma del'elemento bimetallico 6 entra poi in contatto con la molla 4, accorciando quindi, durante l'ulteriore aumento di temperatura, la lunghezza di incastro della molla 4 per attivare, in questo modo, il rafforzamento,desiderato della forza elastica in un intervallo di temperatura superiore fissato.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di riflusso dei gas di scarico per un motore alternativo a combust ione interna, in particolare di un motore Diesel in cui, attraverso una tubazione chiudibile con una valvola di rifLusso o ritorno dei gas dis carico caricata da molla un flusso parziale dei gas di scarico è riconducibile alle camere di combustione del motore, dove la molla della valvola di riflusso dai gas di scarico spinge contro una membrana sottoposta ad una pressione dipendente dai dati di funzionamento del motore con forza diretta in senso opposto alla depressione dove in caso di eccedenza di forza elastica, la valvola si chiude e in caso di eccedenza di forza di depressione, La valvolaisi apre da parzialmente fino a completamente a seconda dell 'entità di questa eccedenza, caratterizzato dal fatto che la forza della molla (4) che agisce.sulla membrana (3) è dipendente dalla temperatura.
2. Dispositivo di riflusso dei gas di scarico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la dipendenza della molla (4) dalla temperatura è limitata a determinati itervalli di temperatura.
3. Dispositivo di riflusso dei gas di scarico secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caratterizzato dal fatto che la molla (4) è sottoposta all 'influsso della temperatura della membrana (3).
4. Dispositivo di riflusso dei gas di scarico secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la orza elastica aumenta al di sopra di una determinata t emper atura
5. Dispositivo di riflusso dei gas di scari co secondo una dell e rivendi cazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che la forza elastica aumentà al di sotto di una temperatura prestabilita
6. Dispositivo di riflusso dei gas di scarico secondo una dell rivendicazioni precedenti , ca ratterizzato dal fatto che la forza elastica aumenta in un intervallo di temperatura inferiore e superiore e rimane sostanzialmente costante in un intervallo maggiore.
7- Dispositivo di riflusso dei gas di scarico secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la molla (4) è costituita da materiale di memoria che, in presenza di temperature diverse applica, in presenza di uguale lunghezza di incastro, diverse forze elastiche.
8. Dispositivo di riflusso dei gas di scarico secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la molla (4) è composta da più elementi collegati in successione costituiti, per quanto riguarda il comportamento termico, da materialidi memoria diversamente regolati.
9 . Dispositivo di riflusso dei gas di scarico secondounadelle rivendicazioni precedenti, caratierizzato dal fatto che la molla (4) coopera con elementi bimetallici (6) o è formata da questi.