IT9067329A1 - Perfezionamento ai dispositivi per l'alimentazione di un motore a combustione interna comprendenti almeno una valvola dosatrice e polverizzatrice di carburante ad azionamento elettromagnetico - Google Patents

Description

La presente invenzione si riferisce ad un perfezionamento ad un dispositivo per l'alimentazione di un motore a combustione interna, comprendente almeno una valvola dosatrice e polverizzatrice di carburante ad azionamento elettromagnetico.

I dispositivi di questo tipo comprendono almeno una camera, ricavata per esempio in un tratto del collettore di aspirazione dell'aria del veicolo, nella quale viene creato un flusso di aria in cui viene miscelato il carburante iniettato dalla valvola stessa, al fine di formare una miscela di aria e carburante alimentata al motore.

Secondo una configurazione, nota come "multipoìnt" è predisposta una valvola dosatrice e ρο1verizzatrice su ciascun ramo del collettore di aspirazione dell'aria del motore che è predisposto per alimentare la miscela ad un cilindro, o ad un gruppo di cilindri del motore stesso; secondo tale disposizione ciascuna valvola inietta carburante polverizzato direttamente all'interno di uno dei suddetti rami del collettore di aspirazione e, quindi, all'interno del flusso d'aria che attraversa il ramo stesso.

Secondo un'altra disposizione caratteristica nota come "single-point" è predisposta una sola valvola dosatrice e polverizzatrice di carburante atta ad iniettare carburante polverizzato all'interno di una camera,in cui viene creato un flusso di aria e nella quale viene miscelato il carburante con l'aria per originare la miscela, alimentata, attraverso un collettore opportuno, ai vari cilindri del motore.

Nei dispositivi di alimentazione del tipo brevemente descritto si ha l'inconveniente che il carburante polverizzato dalla valvola e che viene iniettato nel flusso di aria prima menzionato non genera una miscela perfettamente omogenea di aria e carburante, ma, alcune particelle del carburante stesso vengono trascinate direttamente con il flusso d'aria all'interno del cilindro, determinando una combustione irregolare delle stesse con la formazione di incombusti allo scarico. Questo inconveniente è particolarmente grave nelle disposizioni del tipo "multi-point" prima menzionate, nelle quali gli iniettori si trovano in un ramo del collettore dell'aria che è immediatamente a monte del relativo cilindro: in questo caso, a causa della piccola distanza tra valvola e cilindro e della elevata velocità del flusso d'aria che viene creato all'interno del collettore, una consistente quantità di particelle di carburante polverizzato non perfettamente miscelato con l'aria viene trascinata nel relativo cilindro generando l'inconveniente prima descritto

Scopo della presente invenzione è quello dì realizzare un perfezionamento ad un dispositivo di alimentazione del tipo citato, con il quale si elimini l'inconveniente descritto ed, in particolare, si realizzi una perfetta miscela tra carburante polverizzato ed aria, tale da evitare la formazione di incombusti allo scarico.

Tale scopo viene ottenuto mediante un dispositivo per l'alimentazione di carburante ad un motore a combustione interna comprendente almeno una valvola dosatrice e polverizzatrice di carburante ad azionamento elettromagnetico ed una camera in cui viene creato un flusso d'aria nel quale viene miscelato il carburante iniettato da detta valvola, caratterizzato dal fatto che tra detta valvola e detta camera è interposto un condotto per il carburante iniettato da detta valvola, che presenta un primo tratto con superficie convergente verso una sezione più ristretta ed un secondo tratto con superficie divergente da detta sezione, almeno una zona di detto condotto che si trova in prossimità di detta sezione più ristretta essendo in comunicazione con fori collegati con una sorgente di aria, in modo che quando viene iniettato detto carburante in detto condotto si determini un'aspirazione di aria attraverso detti fori e detta aria si misceli con il carburante polverizzato iniettato dalla valvola prima di entrare In detta camera.

Per una migliore compresione del perfezionamento della presente invenzione ne verrà ora data, a titolo di esempio, una sua descrizione più dettagliata, con riferimento ai disegni allegati nei quali:

la figura 1 rappresenta in sezione parte di alcuni organi del dispositivo di alimentazione del carburante in cui è incorporato il perfezionamento dell'invenzione; la figura 2 rappresenta un dettaglio di una sezione analoga a quella di figura 1, corrispondente ad una variante del dispositivo.

11 dispositivo di alimentazione comprende almeno una valvola dosatrice e polverizzatrice di carburante 1 ad azionamento elettromagnetico, di tipo ben noto in sé, la cui estremità inferiore è provvista di un ugello di iniezione 2, in cui è ricavato un foro di iniezione (non illustrato) attraverso il quale viene iniettato il carburante polverizzato. Fa parte del dispositivo almeno una camera 3 in cui viene creato un flusso di aria nel quale viene miscelato il carburante iniettato dalla valvola 1; convenientemente la camera 3 è ricavata all'interno di un ramo 4 di un collettore di aspirazione dell'aria di un motore a combustione interna. Infatti, secondo una disposizione caratteristica nota come disposizione "multi-point" su ciascun ramo 4 del collettore di aspirazione dell'aria che è in comunicazione con un cilindro, o con un gruppo di cilindri, del motore è inserita una valvola dosatrice e polverizzatrice 1, atta ad iniettare combustibile polverizzato all'interno della camera 3 del ramo stesso.

In base al perfezionamento dell'invenzione, tra la valvola 1 e la camera 3 è interposto un condotto 5 per il carburante che viene iniettato dall'ugello 2 della valvola 1, il quale presenta un primo tratto 6, con superficie 7 convergente verso una sezione più ristretta 8, ed un secondo tratto 9, provvisto di una superficie divergente 10 dalla sezione suddetta. Almeno una zona del condotto 5 che si trova in prossimità della sezione più ristretta 8 è in comunicazione con dei fori 13 che sono collegati con una sorgente di aria.

Convenientemente, secondo una prima disposizione illustrata in figura 1, i fori 13 collegano la zona che si trova in prossimità,-della sezione più ristretta 8 con una zona 14 della camera 3 in cui viene creato il flusso d'aria. I fori 13 possono essere messi in comunicazione con la zona 14 in qualunque modo conveniente, per esempio mediante quello illustrato in fig. 1 che verrà descritto più avanti. Secondo una soluzione alternativa rappresentata in figura 2, la zona del condotto 5 che BÌ trova in prossimità della sezione più ristretta 8 viene messa in comunicazione con una zona 15 che ai trova a valle del filtro dell'aria (non rappresentato) che fa parte del dispositivo di alimentazioIl condotto 5 realizza pertanto un vero e proprio tubo di Venturi, il quale è ricavato in un manicotto 16 inserito in una sede 17 ricavata in un opportuno risalto anulare 18 del ramo 4 del collettore di aspirazione.

Il manicotto 16 è provvisto, oltre che dei fori radiali 13 prima menzionati almeno di una gola anulare 19 la quale è messa in comunicazione con la zona 14 (figura 1) mediante altri opportuni fori 20 ricavati nella parete del ramo 4 del collettore di aspirazione. Secondo la soluzione di figura 2 la gola anulare 19 è messa in comunicazione con la zona 15 mediante 1 fori 11 ricavati nel risalto anulare 18.

Risulta evidente che la zona del condotto 5 che si trova in corrispondenza della sezione più ristretta 8 può essere messa in comunicazione con una sorgente di aria in qualeiasi altro modo, utilizzando passaggi, fori, scanalature e simili con qualsiasi conformazione e disposizione adatte.

Convenientemente il manicotto 16 è provvisto di una sede cilindrica 21 atta ad alloggiare l'estremità inferiore della valvola doBatrice e polverizzatrice di carburante 1, come risulta ben visibile in figura 1; tra valvola e sede è interposto un opportuno anello di guarnizione 22. Il manicotto 16 è inoltre provvisto di una coppia di scanalature anulari esterne atte ad alloggiare in corrispondenti guarnizioni anulari 23 atte a realizzare la tenuta al carburante contenuto nella gola anula re 19.

Ovviamente il dispositivo può comprendere altre parti ed organi non illustrati, atti a fissare la valvola 1 sul collettore di aspirazione e a realizzare opportuni condotti per l'alimentazione del carburante alla valvola 1.

Il funzionamento del dispositivo descritto avviene nel modo seguente.

Durante il funzionamento del motore, all'interno della camera 3 del ramo 4 del collettore di aspirazione viene creato un flusso di aria con velocità elevata e diretto verso un cilindro, o più cilindri, del motore stesso; quando viene attivata la valvola dosatrice e polverizzatrice del carburante 1, dal foro di iniezione dell'ugello 2 di essa viene iniettato carburante polverizzato all'interno del condotto 5; è stato riscontrato che il flusso di carburante cosi generato all'interno del condotto 5 viene accellerato dalla superficie convergente 7, raggiungendo, in corrispondenza della sezione più ristretta 8, la velocità più elevata; a valle di tale sezione, a causa della superficie divergente 10, la velocità si riduce. Pertanto, in corrispondenza, della sezione più ristretta 8 si hanno pressioni minori che nelle zone circostanti, con la conseguenza di detrminare una vera e propria aspirazione di aria nella zona stessa attraverso i fori 13; l'aria suddetta può pervenire facilmente attraverso tali fori dalla zona 14 (figura 1) attraverso i fori 20 e la gola anulare 19, oppure può essere aspirata dalla zona 15 nella gola stessa attraverso i fori 16 (figura

L'aria che in questo modo viene aspirata attraverso i fori radiali 13 si mescola intimamente con le particelle di carburante polverizzato dalla valvola 1 ed il flusso di particelle polverizzate in cui è già stata miscelata in tal modo una certa quantità di aria viene iniettato nel flusso d'aria principale 3 che percorre la camera mescolandosi intimamente con la stessa. E' stato riscontrato che la miscela che viene cosi formata nella camera 3 e che viene alimentata ai cilindri risulta essere sostanzialmente omogenea e non contiene una importante quantità di particelle di carburante non miscelato con l'aria; in tal modo la combustione di tale miscela all'interno dei cilindri avviene sostanzialmente senza la formazione di incombusti.

Anche se il perfezionamento dell'invenzione è stato descritto con riferimento ad una disposizione cosiddetta del tipo "multi-point", comprendente cioè una pluralità di valvole dosatrici e polverizzatrici 1, ciascuna delle quali è associata ad un corrispondente ramo 4 del collettore di aspirazione dell'aria del motore, essa può essere efficacemente utilizzato anche in una disposizione cosiddetta "single-point". In questo caso il dispositivo di alimentazione comprende normalmente una sola valvola dosatrìce e polverizzatrice di carburante ed una vera e propria camera in cui viene creato un flusso d'aria e che è disposta a valle della valvola stessa; anche con tale disposizione, in base al concetto dell'invenzione, tra la valvola e la camera suddetta & interposto un condotto avente le caratteristiche del condotto 5 prima descritto e cioè, presentante un primo tratto 6 con superficie convergente 7 verso una sezione più ristretta 8 ed un secondo tratto 9 con superfìcie 10 divergente da tale sezione; inoltre, almeno una zona del condotto che si trova in prossimità della sezione più ristretta è in comunicazione con fori collegati con una sorgente di aria. Pertanto anche in questo caeo si realizzano modalità di funzionamento del tutto analoghe a quelle che sono state descritte con riferimento alla disposizione cosiddetta "multi-point".

Risulta chiaro che alle forme di realizzazione descritte della presente invenzione possono essere apportate modifiche e varianti, sia alla forma, sia alla disposizione delle varie parti senza uscire dall'ambito dell'invenzione stessa.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. - Dispositivo per l'alimentazione di carburante ad un motore a combustione interna comprendente almeno una valvola dosatrice e polverizzatrice di carburante (1) ad azionamento elettromagietico ed una camera (3) in cui viene creato un flusso di aria nel quale viene miscelato il carburante iniettato da detta valvola, caratterizzato dal fatto che tra detta valvola (1) e detta camera (3) è interposto un condotto (5) per il carburante iniettato da detta valvola che presenta un primo tratto (6) con superficie convergente (7) verso una sezio-ne più ristretta (8) ed un secondo tratto (9) con superficie divergente (10) da detta sezione. almeno una zona di detto condotto che si trova in prossimità di detta sezione più ristretta (8) essendo in comunicazione con fori (13) collegati con una sorgente di aria (14, 15), in modo che quando viene iniettato detto carburante in detto condotto (5) si determini un'aspirazione di aria attraverso detti fori (13) e detta aria si misceli con il carburante polverizzato iniettato da detta valvola prima di entrare in detta camera (3). 2. - Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti fori (13), collegati con una sorgente di aria, collegano detta zona del condotto che BÌ trova In prossimità di detta sezione più ristretta (8) con una zona (14) di detta camera (3) in cui viene creato detto flusso di aria. 3. - Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti fori (13), collegati con una sorgente di aria, collegano detta zona del condotto che si trova in prossimità di detta sezione più ristretta (8) con una zona (15) a valle di un filtro dell'aria di cui il dispositivo stesso è provvisto. 4. - Dispositivo secondo una delle rivendicazioni/ precedenti, caratterizzato dal fatto che detto condotto (5) per il carburante iniettato da detta valvola è un condotto di Venturi ricavato in un manicotto (16) inserito in una sede (17) di detta camera. 5. - Dispositivo secondo la rivendicazione 1, cartterizzato dal fatto che detto manicotto (16) è provvisto esternamente di almeno una gola anulare (19) e di almeno un foro radiale (13) che mette in comunicazione la gola stessa con detta zona del condotto che si trova in prossimità di detta sezione più ristretta (8), detta gola anulare (19) essendo in comunicazione con detta sorgente di aria. 6. - Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto manicotto (16)è provvisto di una sede (21) per alloggiare l'estremità inferiore di detta valvola dosatrice e polverizzatrice di carburante (1). 7. - Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta camera (3) in cui viene creato detto flusso di aria è un ramo (4) di un collettore di aspirazione dell'aria di un motore endotermico. 8. - Dispositivo per l'alimentazione del carburante di un motore a combustione interna sostanzialmente come descritto ed illustrato nei disegni allegati.