IT9083502A1 - Dispositivo di variazione della fase scintilla per motori endotermici - Google Patents
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Description
Descrizione di brevetto per invenzione industriale
Titolo: DISPOSITIVO DI VARIAZIONE DELLA FASE SCINTILLA PER MOTORIENDOTERMICI
DESCRIZIONE
Il presente trovato ha per oggetto un dispositivo di variazione della fase scintilla per motori endotermici.
La presente invenzione concerne un dispositivo e relativo metodo di variazione della fase di accensione particolarmente idonea quale limitazione di potenza e conscguente limitazione del regime di rotazione nei motori endotermici.
Attualmente tali dispositivi sono congegnati in modo da limitare la potenza dei motori semplicemente eliminando la scintilla con conseguente inquinamento dovuto ai gas incombusti. Inoltre sono frequentemente eseguiti con circuiti di tipo analogico che ne ritardano l'intervento riducendone in tal modo la precisione.
Scopo della presente invenzione e di ovviare ai succitati inconvenienti senza incrementare il costo del dispositivo.
Questo ed altri scopi vengono raggiunti con la presente invenzione come rivendicato mediante l'utilizzo di una circuiteria di concetto digitale comprendente un dispositivo di variazione della fase scintilla comprendente almeno:
- mezzi sensori di fase in relazione ad una determinata posizione angolare dell'albero motore;
- un gruppo di accensione;
mezzi di lemporizzazione direttamente od indirettamente comandati o controllati dai detti mezzi sensori di fase;
- mezzi di interruzione del circuito elettrico dai detti mezzi di temporizzazione e dai detti mezzi sensori di fase pilotati dai detti mezzi temporizzatori ;
- mezzi di derivazione dei detti mezzi temporizzatori;
- mezzi di controllo e selezione logica comandali dai delti mezzi di interruzione del circuito elettrico e dai delti mezzi di derivazione; caratterizzato dal fallo che la variazione della fase viene attuala mediante una prima variazione di fase graduale inscritta nella durata del segnale del detto sensore di fase "PV" governata dai detti mezzi temporizzatori che comandano i detti mezzi di interruzione del circuito elettrico.
Vantaggiosamente la variazione viene ottenuta mediante una seconda variazione di fase a gradino governata da un secondo temporizzatore a partire dalla fine del segnale del detto sensore di fase.
Vantaggiosamente la variazione di fase di scintilla avviene a partire da un regime di rotazione del motore endotermico selezionabile in base al tempo impostato su! detto primo temporizzatore.
Vantaggiosamente l'entità della variazione di fase a gradino è selezionabile in base al tempo impostato sul detto secondo temporizzatore.
Vantaggiosamente il comando del gruppo di accensione viene inviato tramite un dispositivo elettronico logico "OR" i cui segnali di ingresso vengono inviati rispettivamente tramite il detto interruttore elettronico comandato dal detto primo temporizzatore tramite un rispettivo segnale e da un derivatore comandalo dal detto secondo temporizzatore tramite un rispettivo segnale, ed in cui i delti primo temporizzatore e secondo temporizzatore sono sincronizzati con il segnale di uscita del detto sensore di fase "PV" ed in cui il detto secondo temporizzatore è abilitato dal detto primo temporizzatore solo per velocità angolari superiori ad un valore massimo predeterminato.
In questo modo si ottiene un ritardo rapido e graduale della fase di accensione che provoca una diminuzione della potenza del motore e conseguente regime di rotazione senza generare gas incombusti in quanto la scintilla alla candela é sempre presente. Inoltre generando in tempo reale l'impulso di comando (per ogni giro motore) la velocità angolare di intervento del dispositivo non subisce ritardi dovuti alla circuiteria elettrica diventando così molto preciso anche in condizioni di forte dinamica della velocità angolare (forti accelerazioni).
Questa soluzione 6 idonea pertanto per le limitazioni di velocità prevista dalle leggi vigenti e per le applicazioni marine dove i fuori giri dei motori sono molto perieoi si per rintegrilà del motore stesso.
Il dispositivo può comunque essere utilizzato in innumerevoli altre applicazioni.
L'invenzione è meglio compresa dalla seguente descrizione e relativi disegni fomiti solo a titolo di esempio in cui:
- la fig.1 rappresenta uno schema a blocchi del sistema dove il dispositivo secondo la presente invenzione rientra nella zona tratteggi ala;
- la fig.2 rappresenta un diagramma di fase dei segnali indicali in fig. l ;
- la fig. 3 rappresenta un tipico andamento della variazione della fase scintilla dovuta al dispositivo.
Con riferimento alle figure si rileva come rivendicalo che l'invenzione riguarda un dispositivo di variazione della fase scintilla comprendente:
- un sensore di fase in relazione ad una determinata posizione angolare dell'albero motore "PV";
- un gruppo di accensione "CD";
- un primo temporizzatore "Tz1" comandato da un sensore di fase un secondo temporizzatore "Tz2" abilitalo dal detto primo temporizzatore "Tzl" e comandato dal detto sensore di fase "PV"; un interruttore elettronico "SW" pilotalo dal detto primo temporizzatore "Tri ";
- un derivatore "DI" per il detto secondo temporizzatore "Tz2";
- un elemento logico "OR" comandato dal detto interruttore "SW" e dal detto derivatore "DI";
caratterizzato dal fallo che la variazione della fase avviene in due tempi e modi ben distinti ma sempre sincronizzala con il segnale angolare del sensore PV.
La prima variazione è governala dal temporizzatore "Tzl" con l’ausilio dell’interruttore "SW" è graduale ed é inscritta nella durata del segnale del sensore di fase "PV" mentre la seconda è comandata dal temporizzatore "Tz2" tramite il derivatore "D I" ed é un salto di fase proporzionale alla durata di "Tz2" ma sempre agganciato alla fase derivante dalla posizione angolare dell’albero motore ossia al sensore di fase "PV”.
L’elemento logico "OR" ha il compito di inviare al gruppo di accensione "CD" la somma logica dei due segnali del derivatore "CD" dell'interruttore elettronico "SW".
Più parlicolarmente:
Nella Figura 2 sono rappresentati i raffronti dei tempi in cui opera il segnale nelle varie posizioni del circuito secondo la presente invenzione ed indicati in Figura 1 con:
"A" a valle del rilevatore di fase "PV";
"B" a valle del primo temporizzatore "TZ1”;
"C" a valle del secondo temporizzatore "TZ2";
"D" a valle dell'elemento differenziatore "DI";
"E” a valle delPinterruttore elettronico "SW";
"F" a valle dell'elemento logico "OR";
"G" a valle del gruppo di accensione "CD" ed a monte della candela di accensione "AT".
Il dispositivo variatore di fase fa riferimento ad un valore di velocità angolare ωΑ programmabile tramile il temporizzatore Tzl. Questi viene comandato sul fronte terminale del segnale di fase "A Fig.2",
Per velocità angolari "ω" inferiori a " ωa" il tempo tpl dovuto per "Tzl" è inferiore al tempo TI la cui entità 5 dovuta al sensore di fase "PV" "A Fig.2".
Questa situazione, unitamente al fatto che l'interruttore "SW" c chiuso quando Tpl è inattivo, consente al segnale derivante dalla posizione angolare dell'albero motore e quindi dal sensore di fase "PV" di raggiungere il gruppo di accensione "CD" transitando attraverso l'elemento logico "OR""Il". In tal modo la scintilla scocca sul fronte iniziale di "PV” con l'angolo di fase a il quale rappresenta il riferimento angolare dell'albero motore.
Ne consegue che :
• Per velocità angolari inferiori alla velocità di intervento "ω < ωa" il dispositivo si comporla in maniera trasparente per l'accensione permettendole di operare in maniera convenzionale.
Facendo riferimento alla fig.l il percorso del segnale è:
PV,A,SW,E,II,F,G
• Per velocità angolari ω superiori a eoa il dispositivo entra nella zona di sfasamento graduale della scintilla rispetto al fronte iniziale fornito dal segnale del sensore di fase "PV".
In questa zona di lavoro "tp1" dovuto a "Tz1" termina all'interno del segnale "A" di "PV" in quanto c maggiore di "T2" o "T3".
In questa situazione l'interruttore elettronico "SW" è aperto durante il fronte iniziale "A" di "PV" inibendone in tal modo il passaggio fino a quando si chiude in "ω2" o "ω3".
A questo punto l’intcrrullore elettronico "SW" si chiude e viene ripristinato il passaggio del segnale "A" dovuto al sensore "PV" tramite il dispositivo logico "OR-Il" sino al gruppo di accensione "CD", otteniamo così una variazione di fase "a2" e"a3" la cui entità è dovuta alla differenza temporale fra la fine di "tpl" e la fine di Ύ2" o"T3".
Tale differenza è rappresentata nei punti "ω2" e "ω3" da "α2" rispettivamente a ”a3".
Per velocità angolari "ω" superiori ad "ob" "ω" > "cab” ha termine la funzione di sfasamento graduale e subentra lo sfasamento a scatto " o gradino".
Ciò si verifica quando il periodo del segnale "A” di "PV" "T2" "T3" é inferiore al tempo tpl di "Tzl".
In questa circostanza il segnale di "Tzl" rimane sempre attivo mantenendo cosi aperto l'interruUore elettronico "SW" il quale inibisce il segnale "A" del sensore di fase "PV" fino al gruppo di accensione "CD".
In queste condizioni viene abilitato "Tz2" il quale comandato dal sensore di fase "PV" emette un segnale "Tp2" la cui durata rappresenta la differenza di fase fra "a4" e "a5" indicata alla velocità angolare "ω4".
Per ottenere tale sfasamento a scatto viene derivalo dall'elemento differenziatore "DI" il segnale "D" corrispondente al fronte conclusivo di "tp2" il quale a sua volta raggiunge l'accensione "CD" tramite l'elemento logico "OR" - "II".
Il percorso del segnale diventa pertanto:
PV,A,Tz2,C,DI,D,I1 ,F,CD,G.
Claims (5)
- RIVENDICAZIONI 1 Dispositivo di variazione della fase scintilla comprendente almeno: - mezzi sensori di fase in relazione ad una determinata posizione angolare dell'albero motore "PV"; - un gruppo di accensione "CD", - mezzi di temporizzazione "Tz1 ,Tz2" direttamente od indirettamente comandati o controllati dai detti mezzi sensori di fase "PV"; - un mezzo di interruzione del circuito elettrico "SW" comandato o controllato dai detti mezzi di temporizzazionc "Tz1" e dai detti mezzi sensori di fase "PV"; - mezzi di derivazione "DI" dei detti mezzi temporizzatori "Tz2"; - mezzi di operazione logica "OR-11" comandali dai delti mezzi di interruzione del circuito elettrico "SW" e dai detli mezzi di derivazione "DI"; caratterizzato dal fatto che la variazione della fase viene attuata mediante una prima variazione di fase graduale inscritta nella durata del segnale del detto sensore di fase "PV" governata dai detti mezzi temporizzatori "Tzl" che comandano i detti mezzi di interruzione del circuito elettrico "SW".
- 2. Dispositivo di variazione della fase scintilla secondo la rivendicazione 1 comprendente: - un sensore di rase in relazione ad una determinala posizione angolare dell'albero motore "PV"; - un gruppo di accensione "CD": - un primo temporizzatore "Tzl" comandato da un sensore di fase "PV"; - un secondo temporizzatore "TZ2" abilitato dal detto primo temporizzatore "Tzl" e comandato dal detto sensore di fase "PV"; un interruttore elettronico "SW" pilotato dal dello primo temporizzatore "Tri"; - un derivatore "DI" per il detto secondo temporizzatore "Tz2"; - un elemento logico "OR" comandato dal detto interruttore elettronico "SW" e dal detto derivatore "DI"; caratterizzato dal fatto che la variazione della fase avviene in due tempi e modi ben distinti ma sempre sincronizzata con il segnale angolare del sensore "PV"; • una prima variazione di fase graduale inscritta nella durata del segnale del detto sensore di fase "PV" governata dal detto primo temporizzatore "Tzl" che comanda il detto interruttore elettronico "SW"; • una seconda variazione di fase a gradino governata dal detto secondo temporizzatore "Tz2" a partire dalla fine del segnale del detto sensore di fase "PV".
- 3. Dispositivo di variazione della fase di scintilla per motori endotermici secondo la rivendicazioni 1., caratterizzato dal fatto che la variazione di fase di scintilla avviene a partire da un regime di rotazione del motore endotermico selezionabile in base al tempo impostato sul detto primo temporizzatore "Tzl".
- 4. Dispositivo di variazione della fase di scintilla per motori endotermici secondo la rivendicazione 1., caratterizzato dal fatto che l'entità della variazione di fase a gradino è selezionabile in base al tempo impostalo sul detto secondo temporizzatore "Tz2".
- 5. Dispositivo di variazione della fase di scintilla per motori endotermici secondo la rivendicazione 1., caratterizzato dal fatto che il comando "F" del gruppo di accensione viene inviato tramite un dispositivo elettronico logico "OR" i cui segnali di ingresso "E,D" vengono inviali rispettivamente tramite il detto interruttore elettronico "SW" comandato dal detto primo temporizzatore "Tzl" tramite un rispettivo segnale ”B" c da un derivatore "DI" comandalo dal detto secondo temporizzatore "Tz2" tramite un rispettivo segnale "C", cd in cui i detti primo temporizzatore "Tzl" e secondo temporizzatore "Tz2" sono sincronizzati con il segnale di uscita "A" dei detto sensore di fase "PV" ed in cui il detto secondo temporizzatore "Tz2" è abilitato dal detto primo temporizzatore "Tzl" solo per velocità angolari "ω" superiori ad un valore massimo predeterminato " ωb" .
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