ITRM20080595A1 - Serbatoio di carburante con pozzetto di pescaggio - Google Patents

Description

Descrizione per invenzione dal titolo:

SERBATOIO DI CARBURANTE CON POZZETTO DI PESCAGGIO

Descrizione

La presente invenzione ha come oggetto un serbatoio di carburante fornito di un pozzetto di pescaggio, in particolare del tipo usato, a titolo di esempio, in autoveicoli da competizione.

In questa tipologia di serbatoi, il carburante viene pescato attraverso un condotto collegato ad una pompa, e da questa il carburante viene inviato al motore attraverso i dispositivo di alimentazione. L’estremità del condotto che pesca il carburante è solitamente disposta nella parte inferiore del serbatoio, per poter avere la sicurezza di captare carburante. A tale proposito, i serbatoi possono essere provvisti di un pozzetto ad una quota inferiore rispetto al corpo di serbatoio.

Tuttavia, gli scossoni che il veicolo trasmette al serbatoio possono spostare il carburante anche dal pozzetto, causando una discontinuità nel pescaggio di carburante che può a sua volta causare dei cali di potenza nel motore.

Questo inconveniente è particolarmente ma non esclusivamente sentito nel settore delle competizioni automobilistiche, ad esempio nelle competizioni fuoristrada, dove è normale che il veicolo sobbalzi e salti a causa dell’elevata velocità e delle irregolarità del terreno. Inoltre, anche brusche accelerazioni e decelerazioni o curve strette compiute ad elevata velocità possono causare il moto del carburante all’interno del serbatoio, prescindendo dalle irregolarità del fondo stradale.

In contesti di questo tipo, i pozzetti dello stato dell’arte non sempre si sono dimostrati all’altezza delle prestazioni richieste.

Il problema tecnico che è alla base della presente invenzione è di fornire un serbatoio perfezionato che consenta di ovviare all’inconveniente menzionato con riferimento alla tecnica nota.

Tale problema viene risolto da un serbatoio come sopra specificato, in cui almeno un pozzetto comprende una pluralità di aperture praticate nelle proprie pareti laterali lungo il perimetro del pozzetto e comunicanti con l’interno di serbatoio, ciascuna apertura presentando un elemento di valvola interno al pozzetto ed articolato su un proprio lato alla parete laterale in modo da poter oscillare, sostanzialmente conformato a ventosa in modo da aderire a detta parete in corrispondenza della rispettiva apertura.

Il principale vantaggio della struttura di serbatoio secondo la presente invenzione risiede nello sfruttamento del moto del carburante interno al pozzetto per mantenerlo pieno.

Infatti, le oscillazioni della massa liquida del carburante tendono ad inondare il pozzetto di carburante che entrerà dalle aperture spinto dalle oscillazioni stesse ma, sul lato opposto a quello di ingresso, la pressione del carburante entrante determinerà uno schiacciamento dei rispettivi elementi di valvola che aderiranno alle proprie pareti non permettendo la fuoriuscita del carburante stesso.

Quando l’oscillazione avrà un verso opposto, il medesimo fenomeno si ripeterà con la chiusura delle aperture precedentemente aperte.

La presente invenzione verrà qui di seguito descritta secondo un suo esempio di realizzazione preferito, fornito a scopo esemplificativo e non limitativo con riferimento ai disegni annessi in cui:

* la figura 1 mostra una sezione longitudinale di una struttura di serbatoio secondo la presente invenzione, che ne illustra il funzionamento;

* la figura 2 mostra una vista prospettica di un elemento della struttura di serbatoio di figura 1; * la figura 3 mostra una vista in sezione dell’alzato dell’elemento di figura 2;

* la figura 4 mostra una vista prospettica in trasparenza di un autoveicolo che accoglie la struttura di serbatoio di figura 1; e

* la figura 5 mostra una vista di una sezione del serbatoio di figura 1 secondo la linea A-A.

Con riferimento alla figura 4, una struttura di serbatoio o, semplicemente, serbatoio, è indicato con 1. Esso è destinato ad essere alloggiato in un autoveicolo A ed a tale proposito la struttura 1 presenta una forma irregolare, atta ad adattarsi al vano dell’autoveicolo predisposto per tale scopo. Negli autoveicoli da competizione elaborati da modelli di serie, frequentemente tale vano è ricavato nello spazio originariamente predisposto per alloggiare la ruota di scorta, e quindi la forma del serbatoio 1 vi si deve adattare perfettamente, per evitare che gli scossoni dell’autoveicolo lo possano muovere.

La forma irregolare del serbatoio 1 e del suo spazio interno, unitamente alle sollecitazioni che il serbatoio riceve per effetto del moto dell’autoveicolo, provoca il moto del carburante in tale spazio interno, soprattutto quando i serbatoio non è completamente pieno.

In questo spazio, si ha una sorta di moto ondoso che causa forti variazioni locali del livello del carburante.

Per facilitare il pescaggio, il serbatoio 1 comprende almeno un pozzetto di pescaggio, posizionato nella parte inferiore del serbatoio 1, che verrà descritto con riferimento alle figure da 2 a 5. Tale pozzetto determina la massima profondità del serbatoio 1, ovvero il punto che ha la quota più bassa rispetto ad un assetto stabile dell’autoveicolo. Per questa ragione, il pozzetto dovrebbe essere sempre colmo di carburante, o almeno essere l’ultima parte del serbatoio a svuotarsi e la prima a riempirsi, pur essendo anch’esso soggetto alle medesime sollecitazioni che interessano il serbatoio 1.

Nel presente esempio di realizzazione, la struttura di serbatoio di figura 1 presenta un doppio pozzetto, ovvero un primo pozzetto 2 o pozzetto principale, e un secondo pozzetto 3, o pozzetto ausiliario.

I pozzetti 2, 3 presentano pareti 4 inclinate dall’interno verso l’esterno del pozzetto. Nel presente esempio, ciascun pozzetto 2, 3 presenta quattro pareti laterali inclinate, che realizzano una forma a tronco di piramide rovesciato, chiuso sul fondo ed aperto superiormente nello spazio interno del serbatoio 1.

Su ciascuna parete 4, i pozzetti 2, 3 presentano rispettive aperture 5 che, in questo esempio, hanno una forma rettangolare. Tali aperture 5 si trovano in prossimità del fondo del pozzetto 2, 3.

Nel pozzetto principale 2 il serbatoio 1 comprende un condotto di pescaggio 6 la cui estremità distale 7 è disposta in prossimità del fondo del pozzetto 2. Tale condotto di pescaggio 6 è collegato ad una prima pompa di estrazione 8 attraverso una diramazione a Y 9 che consente a detto condotto 6 di essere collegato anche ad una pompa ausiliaria 10. Lo scopo di quest’ultima pompa è quello di sostituire la prima pompa 8 in caso di malfunzionamento.

La prima pompa 8 è collegata, attraverso un condotto di mandata 11, ad un dispositivo di erogazione 12 del carburante al motore, ovvero nei cilindri. Nel presente esempio, detto dispositivo 12 è rappresentato da un condotto di erogazione 13 a cui sono collegati appositi iniettori 14. A valle degli iniettori 13 il condotto di erogazione 13 presenta un riduttore di pressione 15 il cui scopo è quello di mantenere elevata la pressione del carburante nel tratto compreso tra la pompa 8 ed il riduttore 15, ovvero principalmente nel condotto di erogazione 13.

A valle del riduttore 15 è previsto un condotto di scarico 16 la cui estremità di scarico 17 è disposta in detto pozzetto principale 2, in modo che il carburante già aspirato da esso ma non iniettato venga immesso di nuovo nel pozzetto 2, per rientrare rapidamente in circolo.

Questo accorgimento assicura che il primo pozzetto 2 sia sempre sufficiente mente pieno, ma questo non è l’unico accorgimento presente.

In condotto di scarico 16 presenta un dispositivo di aspirazione 18, costituito nel presente esempio da una sezione ristretta a cui è collegato un condotto di aspirazione 19.

La pressione all’interno del condotto di scarico 16 determina, per effetto Venturi, un’aspirazione attraverso il condotto di aspirazione 19 la cui estremità di aspirazione distale 20 è disposta all’interno del pozzetto ausiliare 3, in prossimità del suo fondo.

In questo modo, il carburante in eccesso dal dispositivo di erogazione 11 non solo viene immesso nel pozzetto principale 2, ma concorre all’aspirazione di una portata aggiuntiva di carburante estratta dal pozzetto ausiliario 3.

In questo modo, se il pozzetto principale 2 dovesse svuotarsi, ad esempio a causa di un’inclinazione laterale del veicolo o per effetto di una forza centrifuga, esso riceverebbe comunque un contributo dal pozzetto ausiliario 3 che, per contrasto, dovrebbe essere più pieno.

Come spiegato in precedenza, ciascun pozzetto 2, 3 comprende una pluralità di aperture 5 praticate in tutte le pareti laterali 4, ovvero lungo tutto il perimetro del pozzetto 2, 3.

Convenientemente, la posizione del pozzetto è ribassata rispetto al fondo del serbatoio circostante, in modo da assicurare un migliore e più sicuro riempimento dello stesso, compensando allo stesso tempo il fatto che il bordo inferiore di ciascuna apertura 5 è leggermente al di sopra del fondo del pozzetto perché. come si vedrà in seguito deve essere presente una superficie su cui un elemento a valvola è destinato ad andare in battuta.

A tale proposito, il corpo del serbatoio presenta recessi ribassati in corrispondenza della posizione in cui i pozzetti 2, 3 vengono disposti.

In questo modo, il pozzetto 2, 3 è inondato almeno attraverso una di tali aperture 5, secondo le oscillazioni del carburante all’interno del serbatoio.

Tuttavia, dalle altre aperture 5 ed in particolare dall’apertura opposta a quella di entrata, il carburante potrebbe uscire dal pozzetto.

Per ovviare a questo effetto, ciascuna apertura 5 presenta un elemento di valvola 21 interno al pozzetto 2, 3 ed articolato su un proprio lato alla parete laterale 4, in modo da poter oscillare.

Con riferimento alle figure 2 e 3, l’elemento di valvola 21 comprende un foglio flessibile 22 di forma rettangolare e realizzato in gomma, connesso alla parete 4 del pozzetto in corrispondenza del proprio margine superiore, in modo da estendersi inferiormente fino a coprire interamente l’apertura 5. In questo modo, tale elemento 21 opera come otturatore di valvola di non ritorno.

Per rendere efficace questo effetto, la porzione 23 del foglio 22 che si posiziona affacciata all’apertura 5 è sostanzialmente conformato a ventosa, in modo da aderire a detta parete 4 in corrispondenza della rispettiva apertura 5.

Per ottenere questa conformazione, questa porzione 23 presenta una regione centrale piana 25 e margini inclinati 26 che, essendo flessibili, creano un effetto a ventosa.

Inoltre, per migliorare ancora tale effetto, a detta porzione 23 è associato un peso 24, connesso alla faccia posteriore di detta regione centrale 25. Il peso 24 è costituito da blocchetto piano in metallo ad esempio piombo.

In questo modo, quando la pressione interna al pozzetto e le oscillazioni del carburante premono sulla faccia dell’elemento di valvola 21 dall’interno del pozzetto 2, 3, ovvero nel senso della chiusura dell’elemento 21, i suoi margini 26 saranno premuti sui bordi dell’apertura 5 garantendogli, essendo flessibili ed inclinati, una tenuta perfetta.

Quando la pressione e le oscillazioni agiscono in senso contrario, l’elemento a valvola 21 si aprirà facilmente a causa della differenza di pressione tra le facce dell’elemento di valvola 21.

Questo effetto è funzionale al primo pozzetto 2 ed anche al secondo pozzetto, massimizzando per entrambi il riempimento di carburante.

Si intende comunque che il serbatoio raggiunge il proprio scopo anche se fornito di un unico pozzetto come sopra descritto.

Con riferimento alla figura 5, ciascun pozzetto 2, 3 esternamente presenta, in corrispondenza di ciascuno dei propri spigoli verticali, un deflettore 30 che sporge con un’inclinazione di circa 45° rispetto alle pareti del pozzetto.

I deflettori 30, nel loro insieme, hanno lo scopo di incanalare il carburante verso ciascuna apertura 5. Questi deflettori 30 sono realizzati da una parete flessibile, ad esempio in una gomma appropriata e compatibile con il carburante in cui è immersa. Essi sono fissati al rispettivo spigolo mediante incollaggio, usando delle ulteriori lamine di fissaggio 31. Ciò rende i deflettori orientabili.

Quando il pozzetto viene introdotto all'interno del serbatoio durante il montaggio finale, esso è inserito attraverso aperture munite di flange formate nella parete superiore del serbatoio.

In questa fase, detti deflettori 30 orientabili possono essere piegati, al fine di poter essere introdotti anche attraverso spazi angusti.

Una volta all'interno, i deflettori vengono rimessi in posizione corretta e tenuti in posizione dalla presenza di elementi in spugna 33. opportunamente intagliati. Gli elementi in spugna 33 hanno una porosità abbastanza elevata da permettere il passaggio del carburante, limitandone comunque l’ondosità.

Il pozzetto viene poi fissato a mezzo viti 32 alla parete di fondo del serbatoio.

Al sopra descritto serbatoio con pozzetto di pescaggio un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare ulteriori e contingenti esigenze, potrà apportare numerose ulteriori modifiche e varianti, tutte peraltro comprese nell'ambito di protezione della presente invenzione, quale definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Serbatoio (1) di carburante con almeno un pozzetto di pescaggio (2, 3), in cui il carburante viene pescato attraverso un condotto (6) collegato ad una pompa (8), una cui estremità (7) pesca nel pozzetto di pescaggio (2) disposto nella parte inferiore del serbatoio (1), caratterizzato dal fatto che detto almeno un pozzetto (2, 3) comprende una pluralità di aperture (5) praticate nelle proprie pareti (4) laterali lungo il proprio perimetro, comunicanti con l’interno del serbatoio (1), ciascuna apertura (5) presentando un elemento di valvola (21) interno al pozzetto ed articolato su un proprio lato alla parete (4) laterale in modo da poter oscillare, sostanzialmente conformato a ventosa in modo da aderire a detta parete (4) in corrispondenza della rispettiva apertura (5).
2. 2. Serbatoio (1) secondo la rivendicazione 1, che presenta un doppio pozzetto con un pozzetto principale (2) ed un pozzetto ausiliario (3).
3. 3. Serbatoio (1) secondo la rivendicazione 1 o 2 , in cui detto almeno un pozzetto (2, 3) presenta pareti (4) inclinate dall’interno verso l’esterno del pozzetto (2, 3).
4. 4. Serbatoio (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un pozzetto (2, 3) presenta pareti (4) laterali inclinate, che realizzano una forma a tronco di piramide rovesciato, chiuso sul fondo ed aperto superiormente nello spazio interno del serbatoio (1).
5. 5. Serbatoio (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, che presenta un condotto di scarico (16) a valle di un dispositivo di erogazione (12) la cui estremità di scarico (17) è disposta in detto almeno un pozzetto (2).
6. 6. Serbatoio (1) secondo le rivendicazioni 2 e 5, in cui detto condotto di scarico (16) presenta un dispositivo di aspirazione (18), in particolare una sezione ristretta, a cui è collegato un condotto di aspirazione (19) la cui estremità di aspirazione distale (20) è disposta all’interno di un pozzetto ausiliare (3).
7. 7. Serbatoio (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’elemento di valvola (21) comprende un foglio flessibile (22) connesso alla rispettiva parete (4) in corrispondenza del proprio margine superiore, in modo da estendersi inferiormente fino a coprire interamente l’apertura (5) per operare come otturatore di valvola di non ritorno.
8. 8. Serbatoio (1) secondo la rivendicazione 7, in cui il foglio flessibile (22) presenta, in corrispondenza dell’apertura (5), una regione centrale piana (25) e margini inclinati (26) che, essendo flessibili, creano un effetto a ventosa.
9. 9. Serbatoio (1) secondo la rivendicazione 8, in cui alla faccia posteriore di detta regione centrale piana (25) è associato un peso (24) costituito ad esempio da blocchetto piano in metallo.
10. 10. Serbatoio (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto almeno un pozzetto di pescaggio (2, 3) esternamente presenta deflettori (30) flessibili ed orientabili, per incanalare il carburante verso ciascuna apertura (5).