ITCT20080015A1 - Sincronizzatore coassiale attuato elettromagneticamente - Google Patents

Description

RIASSUNTO dell'invenzione industriale avente per TITOLO:

" Sistema di distribuzione elettromametico Der l'azionamento variabile delle valvole nei MCI ",

RIASSUNTO

Il dispositivo in questione ? un servomeccanismo elettromagnetico per l'attuazione dell'azionamento variabile delle valvole nei Motori a Combustione Interna. Rispetto agli usuali sistemi di distribuzione, la soluzione proposta presenta i seguenti vantaggi.

./ Eliminazione di componenti meccanici appartenenti ai classici meccanismi di distribuzione con conseguente diminuzione di peso ed ingombro e dell' altezza del baricentro del MCI (ad esempio albero a camme, pulegge e/o ingranaggi e cinghie di comando, punterie, bicchierini, ecc.)

./ Totale flessibilit?nel controllodella legge di moto di ogni singolavalvola (facile variazione della fasatura in funzione del regime e del carico motore)

./ Ottimizzazione riempimento di ogni singolo cilindro con conseguente incremento di coppia e potenza su tutto il campo di regimi del motore

./ Generazione di turbolenza nel cilindro giocando sulle diverse leggi di moto delle due valvole d'aspirazione (ottimizzazione combustione)

./ Possibilit? di realizzare un funzionamento modulare del motore escludendo ai carichi parziali uno o pi? cilindri minimizzando i consumi

./ Semplicit? costruttiva dell'assieme con costi relativamente contenuti

Il sistema pu? quindi trovare pratica applicazione sia per l'incremento delle prestazioni, sia per il contenimento di consumi ed emissioni nocive allo scarico dei MC!.

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale avente per TITOLO:

" Sistema di distribuzione elettromametico per l'azionamento variabile delle valvole nei MCI ",

DESCRIZIONE

Il dispositivo ? stato ideato per permettere l'azionamento di ogni singola valvola in Motori a Combustione Interna indipendentemente dalla legge di alzata di tutte le altre valvole, tramite comando elettrico proveniente da un relativo circuito di gestione.

Il sistema ? rappresentato nella Tavola l; di seguito vengono indicate le parti costituenti il servomeccanismo di azionamento.

Il congegno si basa sull'impiego di un circuito magnetico serie costituito da:

-/ un Magnete Permanente (responsabile dello sviluppo di forza meccanica) vincolato ad un opportuno coperchio di tenuta

Descrizione ~

./ un'ancora (nucleo ad alta permeabilit? magnetica) connessa con accoppiamento forzato allo stelo della valvola, avente anche la funzione di piattello per il trasferimento delle spinte di reazione delle molle di contrasto alla valvola ./ un avvolgimento di Forza Magneto-Motrice coassiale al nucleo ferromagnetico ./ un fluido Magneto-Reologico con permeabilit? magnetica pi? elevata dell'aria impiegata comunemente nei normali circuiti magnetici come traferro.

In condizioni normali (assenza di corrente nell'avvolgimento di FMM) il campo magnetico generato dal MP induce nel nucleo ad alta permeabilit? un campo magnetico dello stesso verso del magnete, cosicch? la forza meccanica complessiva (derivante dall' equilibrio ottenuto considerando anche le reazioni elastiche delle molle) agente sull'ancora ? attrattiva, e la valvola rimane chiusa. La funzione dell'avvolgimento di FMM risiede nell' inversione della forza meccanica tramite passaggio di corrente nelle spire della bobina, avvolte in maniera tale da generare nella zona del nucleo ad alta permeabilit? un campo magnetico avente verso opposto al campo del MP, causando l'apertura della valvola; i tempi di inizio e mantenimento dell'alimentazione elettrica dell'avvolgimento dipendono dal regime e dal carico motore. Togliendo l'alimentazione all'avvolgimento di FMM. grazie alla calibratura dei precarichi e delle rigidezze delle molle di contrasto, la valvola ritorna nella propria sede con legge di moto speculare rispetto alla fase di apertura. L'impiego di un fluido MR al posto dell'aria consente di minimizzare la riluttanza del traferro permettendo di avere una forza meccanica agente sulla valvola poco variabile passando dalla condizione di traferro minimo (valvola chiusa) a quella di traferro massimo (alzata max). La presenza di un MP nel circuito ? invece causa di una elevata riluttanza di base ma anche di una altrettanto alta FMMMP dovuta al prodotto della forza coercitiva intrinseca del MP per la sua lunghezza.

Tale soluzione presenta la caratteristica di rendere trascurabile la costante di tempo del circuito elettrico (risposta in transitorio) garantendo ottime prestazioni in termini di sviluppo di forze.

L'inaffidabilit? del dispositivo da eventuali urti valvola-valvola e valvola-pistone viene eliminata per mezzo di un opportuno disegno della camera di combustione (a tetto) e tramite la realizzazione di asole adeguatamente profonde nel cielo del pistone.

L'utilizzo di una ruota fonica calettata sull'albero motore in una posizione angolare di riferimento (per esempio il Punto Morto Superiore nei cilindri l e 4 in un quattro cilindri in linea) permette ai sensori di posizione e di velocit? angolare di ottenere le informazioni rispettivamente in termini di e e ro necessarie alla centralina elettronica assieme alla posizione del pedale dell'acceleratore, ad impartire il comando (alimentazione avvolgimento FMM) ad ogni singola valvola.

Il dimensionamento di massima del dispositivo effettuato per soddisfare le specifiche di un due litri quattro cilindri in linea 16 valvole (Corsa!Alesaggio = l) ad accensione per compressione con massimo regime pari a 4000 rpm, ha consentito di pervenire ai seguenti dati e prestazioni.

Le dimensioni R ed A sono indicate nella Tavola 2, mentre le Tavole 3 e 4 si riferiscono alla possibile pratica applicazione indicata in precedenza.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI dell'invenzione industriale avente per TITOLO: " Sistema di distribuzione elettromametico per l'azionamento variabile delle valvole nei MCI ", RIVENDICAZIONI l) Fonna e geometria dell'intero sistema di distribuzione 2) Fonna e geometria del singolo servomeccanismo di azionamento Forma geometrica dei seguenti componenti. 3) Nucleo ferromagnetico 17 4) Magnete Permanente 19 Nuove applicazioni di materiali e soluzioni. 5) Impiego di fluido Magneto-Reologico al posto di aria come traferro 6) Fluido Magneto-Reologico realizzato impiegando particelle di vetro metallico ad alta penneabilit? magnetica 7) Impiego di un Magnete Pennanente per la generazione di forza repulsiva 8) Impiego di un avvolgimento di FMM per l'inversione del verso della forza 9) Circuito elettromagnetico nel suo complesso (configurazione unipolare) IO)Impiego di un servomeccanismo elettromagnetico per l' azionamento delle valvole in Motori a Combustione Interna.