ITMI930953A1 - Dispositivo variatore della lunghezza dello scarico dei gas combusti in un motociclo, motocicletta o similare - Google Patents

Description

Descrizione di un'invenzione

Forma oggetto del presente trovato un dispositivo variatore della lunghezza dello scarico di gas combusti in un motociclo, motocicletta o similare, detti gas fuoriuscendo da un condotto di scarico di ogni usuale cilindro di un motore di tale motociclo.

Sono noti da tempo dispositivi atti a variare la lunghezza dello scarico dei gas combusti ove per lunghezza dello scarico si intende la distanza tra il condotto di scarico di un cilindro e l'apertura verso 1 'esterno dell 'usuale tubo di scarico connesso a tale condotto. La variazione suddetta, come ? noto, viene effettuata per es. al fine di meglio impiegare la potenza erogata dal motore nelle varie fasi di impiego del motociclo.

I dispositivi noti prevedono generalmente l'ottenimento di detta variazione attraverso un movimento relativo tra due parti del tubo di scarico (per es. del cono di riflessione o della parte di espansione). Tali note soluzioni presentano diversi inconvenienti quali quello di necessitare di telai supplementari associati a quello del motociclo ed atti a supportare e guidare le parti mobili del tubo di scarico durante la loro movimentazione. Ci? comporta un aumento degli organi del motociclo nonch? ha come conseguenza una diminuzione dell1affidabilit? meccanica complessiva del veicolo.

Altri inconvenienti presentati dai dispositivi noti sono legati alla necessit? di avere degli organi di tenuta affidabili associati alle parti mobili del tubo di scarico nonch? ad un aumento delle probabilit? di rottura di quest'ultimo successivamente ad urti o sobbalzi da esso subito durante l'impiego del motociclo.

Scopo della presente invenzione ? quello di offrire un dispositivo che consenta di modificare la lunghezza dello scarico in un modo affidabile e senza un notevole incremento di parti associate al motociclo.

Un altro scopo ? quello di offrire un dispositivo di affidabile impiego, che assicuri un'efficace variazione della lunghezza dello scarico del motociclo e che non abbia la necessit? di telai supplementari associati al veicolo al fine di sorreggere le parti mobili dello scarico.

Un ulteriore scopo ? 'quello di offrire un dispositivo la maggior parte degli organi del quale sia saldamente assicurata e supportata da parti aventi elevata resistenza meccanica del veicolo.

Un altro scopo quello di offrire un dispositivo che superi i problemi di tenuta tra le parti mobili delle soluzioni note.

Questi ed altri scopi che risulteranno evidenti all'esperto del ramo vengono raggiunti da un dispositivo del tipo citato e secondo quanto riportato nella parte caratterizzante della rivendicazione indipendente .

Per una maggior comprensione della presente invenzione si allega a titolo puramente esemplificativo, ma non limitativo, il seguente disegno, in cui:

la figura 1 rappresenta una vista dall'alto, in sezione parziale, di una parte terminale di un motore in cui sono mostrati gli scarichi di due cilindri vincolati i tubi di scarico attraverso il dispositivo secondo 1 'invenzione;

la figura 2 rappresenta una sezione secondo la traccia 2-2 di figura 1;

la figura 3 rappresenta schematicamente il dispositivo secondo l'invenzione in ogni sua parte; la figura 4 rappresenta schematicamente una variante del dispositivo secondo l'invenzione.

Con riferimento alle citate figure, un motore di una motocicletta o motociclo comprende, ad es., quattro cilindri, di cui solo due rappresentati nelle figure ove sono indicati con 1 e 2. Ognuno di tali cilindri presenta un usuale condotto di scarico 3 aprentesi all'esterno del motore attraverso uno sbocco 4 delimitato da una camicia esterna 5. Entro tale sbocco 4 ? disposto, un corrispondente manicotto 7 mobile rispetto al cilindro (ovvero all'usuale blocco motore 8). Al fine di ottenere tale movimento, ? previsto un attuatore idraulico 10 interposto tra gli sbocchi 4 dei cilindri disposti paralleli ed affiancati (in modo in s? noto). L'attuatore ? sopportato dal blocco motore 8 stesso. Ai manicotti 7 sono quindi vincolate, per es. mediante saldatura, estremit? 12 di usuali tubi di scarico 13 mobili lungo un piano assiale del motociclo (non rappresentato) e supportati durante tale movimento da una guida rettilinea 15 realizzata entro una parte opportuna 16 del telaio di tale veicolo (per es. un usuale parte tubolare in prossimit? della sella del motociclo ).

Pi? in particolare, ogni manicotto 7 presenta una parte cilindrica tubolare 20 inserita e scorrevole entro il corrispondente sbocco 4 del relativo condotto 3. Tale parte cilindrica coopera a tenuta con la parete dello sbocco 4, per es. attraverso una pluralit? di anelli "0" 21 inseriti in sedi anulari 22 previste su una superficie esterna della parte 20 suddetta (oppure attraverso usuali fasce elastiche).

Ogni manicotto presenta una porzione terminale allargata 23 disposta esternamente al condotto 3 e connessa alla corrispondente estremit? 12 del tubo di scarico 13. Tra tale porzione 23 e la parte 20 ? presente un gradino anulare 24 poggiante contro una parte di estremit? 25 del rispettivo cilindro quando il manicotto ? in una posizione di lavoro estrema in cui ? completamente introdotto nel condotto 3. La porzione 23 infine ? vincolata ad un'estremit? 26A di una molla di trazione 26 (rappresentata in figura 3 solo associata ad un manicotto 7) avente l'altra estremit? 26B associata al blocco motore 8; preferibilmente l'estremit? 26B ? *associata e vincolata ad un aggetto 28 della camicia 5 del cilindro sopra citata mentre l'estremit? 26A ? vincolata ad un perno 30 fissato sul manicotto 7.

La porzione 23 di ogni manicotto 7 ? pure fissata (per es. mediante vite 31) ad una piastra 32 solidale ad un pistone 33 mobile in un cilindro 34 dell'attuatore 10 che, nel caso particolare, ? del tipo idraulico a singolo effetto. Pi? in particolare, la piastra 32 collega tra loro i manicotti 7 associati agli scarichi 3 di cilindri adiacenti; tale piastra ? associata al pistone 33 attraverso uno snodo sferico 35 atto a consentire di compensare eventuali movimenti non contemporanei dei manicotti 7 che comporterebbero, altrimenti, una perdita del parallelismo delle direzioni di movimento di questi ultimi e la possibilit? di loro impuntamenti negli scarichi 3 (ovvero perdite di gas da questi ultimi).

Usuali elementi di ritegno dello snodo sferico (per es. rondella 38) sono vincolati alla piastra 32 attraverso un bullone 39.

Il cilindro 34 presenta infine aggetti laterali 40 atti ad essere inseriti in sedi 41 di elementi di ritegno 42 fissati a piastre 43 sporgenti lateralmente dalle camicie 5 (contrapposte agli aggetti 28 sopra citati) dei cilindri 1 e 2 attraverso viti o bulloni 44. Tali elementi 42 trattengono saldamente il cilindro 34 associato al blocco motore 8.

L 'attuatore 10 ? connesso attraverso un condotto 45 ad una usuale elettrovalvola a tre vie 46 comandata da una unit? di controllo 47 che interviene sulla elettrovalvola in funzione di un segnale Vj rappresentante una caratteristica del motore, preferibilmente il suo numero di giri al minuto, ovvero una caratteristica di un organo attraverso il quale un utente controlla il funzionamento del motore stesso (per es. angolo di apertura dell'acceleratore). L'elettrovalvola ? collegata attraverso condotti di ammissione e di scarico 49 e 50 con un usuale serbatoio 51 per il fluido (olio) circolante nei condotti citati. Una pompa 53 in s? nota ? posta sul condotto di ammissione 49. Eventuali ed usuali regolatori di pressione sono pure previsti sui condotti 45 e/o 49.

Come detto ogni tubo 13 ? guidato, nel suo movimento, da una guida 15. All'uopo, ad ogni tubo 13 ? associata un'asta rigida 55, detta asta essendo rigidamente collegata ad una slitta 56 scorrevole entro la guida 15. Ci? consente un movimento rettilineo opportuno al tubo 13 a seguito di un corrispondente movimento del manicotto 7 relativo.

Si supponga ora di impiegare il motociclo provvisto del dispositivo per ottenere la variazione della lunghezza dello scarico come precedentemente descritto.

All'avviamento ed a basso numero di giri, l'unit? 47 mantiene l'elettrovalvola in una posizione tale per cui il fluido in pressione giunge all 'attuatore 10 e provoca la fuoriuscita del pistone 33 dal cilindro 34 di quest'ultimo. Ci? provoca la fuoriuscita dei manicotti 7 dagli scarichi 3 corrispondenti e quindi il movimento di ogni tubo di scarico 13 in una direzione tale da prolungare la lunghezza dello scarico. La massima estensione ? delimitata dalla massima corsa del pistone 33 nel cilindro 34.

Aumentando il numero di giri del motore, ci? viene risentito dall'unit? 47 (che pu? essere l'usuale centralina di controllo e gestione elettronica del motore ove essa ? prevista); tale unit? interviene sull'elettrovalvola 46 modificando la portata e pressione del fluido inviato all 'attuatore 10 e deviandolo parzialmente nel condotto 50 cos? da scaricarlo nel serbatoio 51. A seguito di ci?, mancando pressione nel cilindro 34, le molle 26 richiamano in quest'ultimo il pistone 33 agendo su di esso attraverso i manicotti 7 su cui agiscono. Va notato che anche una sola molla 26 agente su un solo manicotto o agente direttamente sulla piastra 32 (e pertanto interposta tra gli scarichi 3 dei cilindri) pu? consentire un richiamo del pistone nel cilindro.

Come conseguenza della caduta di pressione nel cilindro 34, si ha un movimento di rientro (almeno parziale) di ogni manicotto nel rispettivo scarico 3 e quindi un accorciamento dello scarico.

Quando il motore ruota a numeri di giri elevatissimi, l'unit? 47 agendo sulla elettrovalvola invia tutto il fluido in pressione dal condotto 49 entro quello 50 facendolo cos? tornare al serbatoio 51 (che funge anche da degasatore e deemulsionatore). In tal caso la pressione nel cilindro 34 cessa completamente e la molla o le molle 26 introducono il pistone 33 nel cilindro finch? i manicotti 7 non appoggiano sulla parte 25 dei rispettivi cilindri. In tal caso la lunghezza dello scarico ? minima ed il motore pu? funzionare con il miglior sfruttamento di potenza possibile.

Decelerazioni successive comporteranno un ritorno del fluido in pressione nell'attuatore 10 e quindi un nuovo allungamento dello scarico.

Grazie all'unit? 47, la variazione della lunghezza dello scarico ? pressoch? istantanea e consente un miglior sfruttamento del motore e del motociclo.

Da notare che il cilindro 34 ? saldamente vincolato al blocco motore e che pertanto tutti gli sforzi generati dall 'attuatore 10 durante la movimentazione del tubo 13 sono direttamente scaricati sul motore 8 stesso; ne consegue una elevata affidabilit? meccanica del dispositivo in quanto il motore assorbe senza alcun problema le sollecitazioni meccaniche generate dall'attuatore 10 sopra indicate.

In alternativa a quanto descritto, i tubi 13 possono essere associati a biellette (in luogo delle aste 55) che ruotando attorno a cerniere di estremit? (associate rispettivamente ai tubi di scarico ed al telaio del motociclo) consentono la variazione della lunghezza desiderata. Poich? tale variazione ? generalmente dell'ordine di qualche decina di millimetri, l?accoppiamento con biellette dei tubi al telaio del motociclo non comporta problemi nell'impiego del dispositivo secondo 1 'invenzione.

Altre varianti sono possibili al tecnico del ramo alla luce di quanto descritto. Una di esse prevede, ad esempio, che 1'attuatore idraulico 10 sia a doppio effetto e che l'elettrovalvola sia in grado di inviare fluido in pressione al cilindro 34 per far rientrare il pistone 33 in quest?ultimo. Ci? ? a titolo esemplificativo rappresentato in figura 3 ove un condotto 300 collega l'elettrovalvola 46 all'attutore 10.

In un'altra variante (figura 4 ove parti corrispondenti a quelle delle figure precedenti sono indicate con gli stessi riferimenti numerici).

1 ?attuatore 10 ? realizzato attraverso un usuale motore elettrico 400 per es. del tipo passo-passo, associato al blocco motore 8 in modo qualsiasi (per esempio attraverso supporti 405) che agendo su una vite senza fine 40, associata al suo albero d'uscita 413, muove la piastra 32 in avvicinamento ed in allontanamento dal blocco motore 8.

In aggiunta a quanto detto, l'unit? 47 pu? operare anche in modo difforme a quanto descritto come ad esempio essere attivata ad agire sull'elettrovalvola (o direttamente sull'attuatore 10 ) a seguito di un comando manuale del pilota del veicolo. In quest'ultimo caso e con attuatore elettrico, l'unit? 47 pu? essere omessa ed il pilota comanda, per es. attraverso un usuale pulsante sul noto manubrio del veicolo, direttamente l'azionamento del motore elettrico. Tali varianti sono tuttavia da ritenersi ricadere nell'ambito del presente documento.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo variatore della lunghezza dello scarico dei gas combusti in un motociclo, motocicletta o similare, detti gas fuoriuscendo da un condotto di scarico (3) associato ad ogni usuale cilindro di un motore di tale motociclo, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi tubolari scorrevoli (7 ) associati a tale condotto (3) di ogni cilindro (1,2), detti mezzi (7) cooperando a tenuta con detto condotto (3 ) ed essendo associati ad una estremit? (12) di un corrispondente tubo di scarico (13 ), essendo previsti mezzi attuatori (10) del movimento di detti mezzi tubolari (7) vincolati al motore (8) del motociclo.
2. 2) Dispositivo di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi attuatori (10) sono comandati da mezzi di controllo (47) in funzione di almeno un parametro caratteristico del motore e/o di un usuale organo che ne controlla e comanda il funzionamento.
3. 3) Dispositivo di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi scorrevoli sono manicotti (7) presentanti una parte (20) introdotta e mobile entro i corrispondenti condotti condotti suddetti e disposta esternamente a questi ultimi, tra dette parti (20,23) del manicotto essendo previsto un gradino anulare (24), le parti di estremit? essendo vincolate ai corrispondenti tubi di scarico (13).
4. 4) Dispositivo di cui alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che le parti terminali (23) dei manicotti (7) sono funzionalmente connesse ai mezzi attuatori (10).
5. 5) Dispositivo di cui alla rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che una coppia di manicotti (7) associati a corrispondenti condotti di scarico (3) posti affiancati tra loro sono tra loro vincolate attraverso un organo di interconnessione (32) su cui agiscono i mezzi attuatori (10), l'attivazione di questi ultimi comportando un movimento congiunto di tali manicotti, detti mezzi attuatori (10) essendo interposti tra detti condotti (3).
6. 6) Dispositivo di cui alla rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che l'organo di interconnessione ? un elemento piastriforme connesso ai mezzi attuatori attraverso un organo di accoppiamento (35) atto a compensare movimenti rotatori relativi tra le parti.
7. 7) Dispositivo di cui alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i mezzi attuatori sono un attuatore idraulico (10) comprendente un cilindro (34) vincolato al motore (8) ed un pistone (33) funzionalmente associato ai manicotti (7), detto cilindro (34) presentando aggetti (40) disposti in sedi (41) di organi di bloccaggio (42) fissati al motore (8).
8. 8) Dispositivo di cui alla rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i mezzi attuatori (10) sono un motore elettrico (400), preferibilmente passo-passo funzionalmente associato ad ogni manicotto (7).
9. 9) Dispositivo di cui alla rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che il motore elettrico (400) agise su una vite senzafine (410) collegata ai mezzi di interconnessione (32).
10. 10) Dispositivo di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di richiamo (26) dei mezzi scorrevoli (7) entro i rispettivi condotti di scarico (3).
11. 11) Dispositivo di cui alla rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che i mezzi di richiamo sono almeno una molla (26 ) vincolata da un lato al motore (8) e dall'altro ad almeno uno dei mezzi scorrevoli (7) 12) Dispositivo di cui alle rivendicazioni 5 e 10, caratterizzato dal fatto che i mezzi di richiamo sono almeno una molla vincolata da un lato al motore (8) e dall'altro all? organo di interconnessione (32 ) dei manicotti (7 ) scorrevoli in condotti di scarico affiancati (3). 13) Dispositivo di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi di controllo sono un'unit? di comando (47) rilevante almeno un parametro caratteristico del motore, quale il suo numero di giri al minuto, detta unit? di comando (47 ) essendo connessa a e comandando un organo valvolare (46) posto su un circuito idraulico collegato ai mezzi attuatori (10). 14) Dispositivo di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i mezzi attuatori (10) sono comandati attraverso un comando manuale da parte del pilota del motociclo. 15) Dispositivo di cui alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ogni tubo di scarico (13) connesso ad un corrispondente condotto di scarico dei cilindri (1,2) del motore (8) ? sopportato dal telaio (16) del motociclo in modo tale da consentirne una movimentazione relativa rispetto a quest'ultimo. 16) Dispositivo di cui alla rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che ogni ttibo di scarico (13 ) ? vincolato ad un organo di supporto (55) solidale ad un elemento (56) scorrevole in una guida rettilinea (15) prevista nel telaio (16) del motociclo. 17) Dispositivo di cui alla rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che ogni tubo di scarico (13 ) ? incernierato ad un organo di supporto a sua volta incernierato al telaio (16) del motociclo.