ITRM20120507A1 - Sistema ottico per la misurazione dello spostamento di un corpo mobile annegato in un fluido - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

L’invenzione ha per oggetto un sistema ottico, per la misura dello spostamento di un corpo mobile annegato in un fluido.

Più in particolare la presente invenzione ha per oggetto un sistema ottico per la misura istantanea, in un ambiente a camera stagna, dello spostamento del pistone di controllo o dell’ago otturatore di un iniettore per sistemi common rail o per sistemi a iniezione di benzina.

Il common rail à ̈ un sistema di alimentazione montato su motori diesel caratterizzato dalla presenza di una pompa a bassa pressione, con in serie un'ulteriore pompa ad alta pressione, di un condotto comune di accumulo ad alta pressione per il combustibile e di iniettori a comando elettronico.

La pompa ad alta pressione mette il combustibile in pressione e lo trasferisce al condotto comune che funge da serbatoio di accumulo del gasolio in pressione.

La pressione viene regolata grazie ad una valvola controllata elettronicamente in modo da mantenere nel condotto comune la pressione richiesta dalla centralina elettronica.

Il combustibile giunge quindi agli iniettori ed occupa due vani, uno posto al di sopra ed uno al di sotto dell'ago otturatore del polverizzatore.

Le due forze contrastanti, esercitate idrostaticamente dal combustibile, si annullano e l'ago resta in posizione di chiusura grazie alla forza applicata da una molla.

Il vano superiore, detto camera di comando, ha uno sfogo regolato da una valvola a solenoide o a comando piezoelettrico.

Quando la centralina elettronica comanda l'apertura della valvola a solenoide, il vano superiore all'ago si svuota determinandone un brusco calo di pressione; la pressione presente nel vano inferiore determina la forza che induce l'apertura dell'ago e l’inizio del processo di iniezione nella camera di combustione. L’iniezione termina solo quando viene interrotto il comando elettrico al solenoide e l’aumento della pressione nella camera di comando determina la chiusura dell'ago polverizzatore.

In questo modo, grazie alla grande velocità di reazione delle valvole di comando, à ̈ possibile ottenere anche più iniezioni per ogni ciclo di lavoro.

Si ha quindi almeno una preiniezione, che serve ad innalzare pressione e temperatura nella camera di combustione, seguita da una o più iniezioni principali e da alcune post-iniezioni. Grazie alla preiniezione e alla suddivisione dei ratei di mandata principale, la pressione nella camera di combustione si innalza in modo più graduale: i sistemi common rail riescono quindi a ridurre le rumorosità e gli elevati picchi di pressione ed ottengono una combustione più regolare, grazie alla quale diminuiscono le emissioni di gas incombusti ed i consumi, ottenendo, nel contempo, un sensibile aumento delle prestazioni.

Data l’influenza esercitata dallo spostamento (alzata) dell'ago otturatore sui tempi dell’iniezione, misurazioni accurate della sua posizione sono fondamentali per una più completa e precisa configurazione del processo di iniezione, ancor più in vista di controlli preventivi (collaudo), real-time e diagnostici degli iniettori.

L'esigenza di disporre di un adeguato sistema di misura che determini l’alzata dell’ago polverizzatore durante il ciclo di iniezione à ̈, da qualche anno, oggetto di studio da parte della comunità scientifica mondiale, nonché di alcune aziende del settore, che hanno proposto soluzioni basate su tecniche ottiche o induttive, che si sono rivelate non pienamente soddisfacenti per qualità dei risultati e per costi di produzione.

L’affidabilità e la qualità dei rilievi sperimentali dei sensori attualmente in commercio à ̈, infatti, compromessa da fenomeni di interferenza elettromagnetica generati dall 'elettro-bobina posta in testa all’iniettore, che inducono un’inammissibile dispersione di dati inerenti il segnale di spostamento del pistone di controllo in concomitanza con l’impulso di corrente ricevuto dalla centralina.

Il ricorso ai sistemi ottici per scopi di misura, dell’ordine del mezzo millimetro, à ̈ motivato dalla loro capacità di assicurare elevati standard di pulizia del segnale, scevro da interferenze di natura elettromagnetica.

A titolo di esempio si citano alcuni documenti brevettuali inerenti la tecnologia oggetto della presente:

• US 4 494 507 A illustra un sistema di controllo per un motore a combustione interna avente un ugello di iniezione di carburante collegato, tramite un circuito di alimentazione, ad una pompa di iniezione in modo che il carburante, spinto fuori dalla pompa e passando attraverso il circuito di alimentazione, giunga all'ugello di iniezione e venga quindi iniettato nel motore. Un dispositivo mobile a valvola à ̈ disposto lungo il circuito di alimentazione per consentire al carburante di passare attraverso l'ugello di iniezione quando il dispositivo a valvola viene spostato da una posizione di chiusura, in modo che lo spostamento del dispositivo a valvola possa determinare la portata deH’iniezione di carburante. Un sensore sensibile alla spostamento del dispositivo a valvola à ̈ previsto per rilevare la velocità di iniezione di carburante;

• DE 35 15 476 Al fornisce invece mezzi per rilevare la corsa della valvola e se l'ago della valvola à ̈ in posizione aperta o chiusa. Per questo scopo, un otturatore à ̈ fissato all'estremità superiore dell'ago della valvola o alla sede della molla, e mezzi per la trasmissione della luce sono previsti nella staffa e associati con l'otturatore; delle linee in fibra ottica di vetro sono collegate alle estremità del percorso definito dai mezzi per la trasmissione della luce e si estendono fuori del supporto dell’ugello;

• DE' 19743156 Al dal titolo “Position or displacement sensor for needle valve in fuel injection valve for motor vehicle†con data di priorità del 30.09.1997 relativo a un sensore ottico avente una sonda di misurazione che dirige due fasci di luce focalizzati su una superficie riflettente ricavata sull’ago polverizzatore. La luce riflessa viene captata da un ricevitore: il segnale di uscita dipendente dalla posizione o dal movimento dell'ago dipende dall’intensità dei fasci luminosi; la sonda ottica à ̈ disposta in una camera cava, che viene riempita d'aria, combustibile o una miscela combustibile-aria, nell'involucro del sistema di iniezione vicino all'estremità dell'ago;

• DE 4105270 Al dal titolo “Optical displacement or deformation measurement process and device†con data di priorità del 20.02.1991 in cui à ̈ illustrato un dispositivo ottico e relativo procedimento per la misurazione di uno spostamento o deformazione, in cui un fascio di luce viene emesso da un emettitore di luce avente una potenza luminosa costante nel tempo;

• EP 1925813 B1 dal titolo “Fuel injector with a measuring device†con data di priorità 30.10.2006 relativo a un dispositivo di misurazione consistente in un sensore induttivo provvisto di un corpo di misurazione che circonda almeno parzialmente l'ago polverizzatore; il dispositivo di misura comprende un corpo bobina, incorporato in un giogo magnetico, fungente da bobina di eccitazione e sensore, il giogo magnetico essendo scanalato radialmente e/o avente un materiale con elevata resistenza specifica tipo polvere composita o ferrite;

• EP 0078987 B1 dal titolo “Fuel injection detecting System for a diesel engine†con data di priorità 11.11.1981 relativo ad un sistema di rilevamento dell’iniezione di carburante per motori diesel comprendente: un sensore di sollevamento che genera un segnale di tensione (SI) variabile in funzione dello spostamento dell'otturatore, e un comparatore che pennette di confrontare il segnale di tensione (SI) con una tensione di riferimento (VREF) e di generare un impulso a segnale binario (S2) che rappresenta il risultato del confronto;

US 6359445 B1 dal titolo “Microwave sensor for determining position for displacement of a movable part such as a valve needle†con data di priorità 25.03.1997 che illustra un sensore a microonde che produce un segnale elettrico in base allo spostamento di un elemento meccanico mobile, ad esempio l’ago di una valvola a iniezione di un motore a combustione interna; il sensore à ̈ provvisto di una camera di risonanza per microonde di una frequenza predeterminata e di un’antenna per la ricezione delle microonde all' interno della camera, nella quale protrude l’estremità del meccanismo mobile; all’antenna à ̈ connesso un circuito che rileva le variazioni delle radiazioni a microonde all 'interno della camera a seconda degli spostamenti dell’elemento meccanico;

· WO 82/01069 Al dal titolo “Needle position sensing System for needle and poppet valve fuel injectors†con data di priorità del 15.09.1980 relativo ad un sistema per il rilevamento della posizione dell’ago di un iniettore accoppiato all'intemo di detto iniettore e mobile tra le posizioni aperta e chiusa mediante una molla posizionata all'interno di una camera e accoppiata a detto ago; il sistema di rilevamento comprende: un passaggio all’interno di detto iniettore di combustibile, per stabilire una comunicazione con detta camera da una posizione esterna a detto iniettore di carburante, un sensore magnetico, un rivelatore di prossimità, per rilevare gli spostamenti di detto sensore, dimensionato per spostarsi all’intemo di detto passaggio, e un supporto del sensore allineato con detto passaggio per guidare detto rivelatore in una posizione predeterminata rispetto a detto ago e per mantenere detto rivelatore in una posizione fissa dopo che detti mezzi di rilevamento sono completamente inseriti all’interno in detti mezzi di supporto.

Detti sistemi però presentano svariati inconvenienti.

La letteratura scientifica (v. Coppo M., Dongiovanni C., Negri C., “A Linear optical sensor for measuring needle displacement in common-rail diesel injectors†, Sensore and Actuators A 134 (2007) 366 373, doi:10.1016/j.sna.2006.05.038) mostra che le soluzioni basate su sistemi elettromagnetici richiedono l’adozione di schermature, peraltro di scarsa efficacia, cui si aggiunge la necessità di accurate lavorazioni di tornitura, finalizzate alla realizzazione di una superficie tronco-conica ricavata sul corpo cilindrico dell’asta di controllo dell’ iniettore, in corrispondenza della quale viene collocato il sensore.

Tale lavorazione genera tuttavia un ragguardevole effetto di intaglio, che ne compromette notevolmente la resistenza meccanica.

In ogni caso, il costo per la realizzazione di dette soluzioni, dell’ordine delle migliaia di euro, impedisce un uso estensivo per collaudi, nonché l’applicazione di serie on-board e quindi il controllo real-time del funzionamento degli iniettori.

Inoltre alcuni dei sistemi ottici risultano molto costosi anche per il fatto di essere basati su sorgenti luminose laser.

Il principio di funzionamento proposto nel documento DE4105270A1 consiste nell’ accoppiare l'oggetto in movimento o in deformazione all’ emettitore o al ricevitore o ad un sistema ottico costituito da una lente o da uno specchio; la riduzione di intensità luminosa à ̈ ottenuta deviando il segnale luminoso o spostando il ricevitore o l’emettitore.

In particolare, il principio di funzionamento proposto per la rilevazione dello spostamento del pistone di controllo di un iniettore si basa su uno specchio montato sul corpo mobile e non su un corpo schermante coincidente con il corpo mobile.

Bisogna inoltre rilevare che detti sistemi ottici per le misure di spostamento soffrono della contaminazione dell’ambiente di misura da parte dei liquidi normalmente presenti nel volume di misura o che trafilano attraverso le imperfezioni delle tenute.

L’inefficacia e/o l’elevato costo delle tecnologie attualmente presenti sul mercato o proposte alla comunità scientifica confermano, la necessità di un più semplice ed economico trasduttore, che coniughi affidabilità e ripetibilità delle misure.

Scopo della presente invenzione à ̈ di risolvere i suddetti inconvenienti mediante la realizzazione di un sistema ottico utilizzante un trasduttore, ovvero un sensore ottico, operante in una camera di misura resa stagna e autolavante che permette il controllo e la diagnostica del funzionamento di iniettori di qualunque tipo, anche con alimentazione a benzina, nonché di altri componenti meccanici mobili annegati in un fluido.

Il nuovo tipo di sistema ottico secondo l’invenzione permette di ridurre gli alti costi di realizzazione dei sensori attualmente proposti per tale applicazione e, nel contempo, di risolvere i noti problemi degli attuali dispositivi elettromagnetici, affetti da notevolissimi disturbi provocati dai campi magnetici generati dalla bobina dello stesso iniettore e dei sensori ottici che soffrono la contaminazione della camera di misura.

In altri termini il sistema per il controllo e la diagnostica del funzionamento di iniettori per sistemi di iniezione, utilizzante un sensore ottico secondo la presente invenzione, garantisce una ragguardevole pulizia del segnale trasmesso ai dispositivi elettromagnetici, associata a verificate condizioni di ripetibilità e a costi di realizzazione estremamente contenuti.

Il sistema ottico secondo la presente invenzione garantisce un’affidabile misura istantanea dell’apertura dell’iniettore, mettendo a disposizione uno strumento economico per il collaudo in grande scala degli iniettori medesimi e la possibilità di equipaggiare i motori di serie con un sistema di controllo e diagnostica real-time degli iniettori.

I principali vantaggi ottenibili con l’utilizzo del sistema ottico secondo la presente invenzione sono dunque così ri assumibili:

• affidabilità in relazione alla qualità del risultato ottenibile;

• componentistica già pronta per la fase di industrializzazione;

• estrema economicità;

• semplicità di applicazione con riferimento alle modifiche da apportarsi alla meccanica dei sistemi attualmente commercializzati;

semplicità del principio di funzionamento;

• flessibilità di impiego per svariate applicazioni.

Un’esecuzione preferita del sistema ottico secondo la presente invenzione e il relativo principio di funzionamento sono descritti nelle tavole di disegni allegati che illustrano rispettivamente:

fig. 1 - una vista prospettica in esploso e con parti parzialmente asportate dei componenti principali del sistema ottico applicato ad un iniettore per sistemi common rail;

fig. 2 - uno schema di funzionamento illustrante l’accesso ottico ricavato dalla sovrapposizione dei fori passanti praticati sull’iniettore e sul pistone di controllo;

fig. 3 - un grafico illustrante la variazione del segnale emesso dal fotoricevitore al crescere della percentuale di sovrapposizione tra i tre fori praticati. fig. 4- una vista prospettica con parti parzialmente asportate dell’iniettore provvisto di un sistema di tenuta e drenaggio del gasolio

fig. 5 - un esempio del rilievo sperimentale relativo a due iniezioni consecutive di un iniettore provvisto del sistema ottico secondo l’invenzione.

Il sistema ottico per misurazioni di spostamento secondo la presente invenzione, illustrato in un’esecuzione preferita, in figura 1 à ̈ costituito da almeno un fotodiodo emettitore 1 e da almeno un transistor fotoricevitore 2, agenti nel campo defi'inffarosso o con altre frequenze luminose purché non interferenti con altre sorgenti luminose, ivi inclusa la luce esterna.

Il fotoemettitore 1 e il fotoricevitore 2 sono allocati e distanziati in due lastre 5 di policarbonato, o altro materiale trasparente, dotate di due spine cilindriche 6 a loro volta forzate o fissate in qualunque altro modo in due fori coassiali 3, dabdiametro orientativo di 4 mra, ricavati sul corpo 8 dell'iniettore.

Fotoemettitore 1 e fotoricevitore 2 sono forzati nei fori 9 ricavati nelle due lastre 5 di policarbonato, trasparenti all' infrarosso (o ad altro segnale luminoso), che fungono da supporto per i due dispositivi ottici; in alternativa, in altre esecuzioni del sistema, foto emettitore e fotoricevitore, possono essere allocati direttamente nei fori 3 ricavati sul corpo 8 dell’iniettore.

La scelta non vincolante del policarbonato ben si presta all’attraversamento di fasci di luce infrarossa o altra frequenza, giacché non provoca significativi fenomeni di dispersione, e quindi non deteriora la leggibilità del segnale che lo attraversa.

II principio di funzionamento del sistema si avvale del fotoemettitore 1 che emette un fascio infrarosso o di altra frequenza che, attraversando idonei fori 3 praticati sul corpo dell’iniettore 8 e un foro passante 4 sul pistone di controllo 7, giunge sul fotoricevitore 2.

Il foro passante 4, ricavato sul pistone di controllo 7, ha un diametro di circa 1,5 mm ed ha, a riposo (iniettore chiuso), il centro geometrico distante circa 1,7 mm da quello dei due summenzionati fori 3, ricavati sul corpo 8 deH'iniettore.

L’intensità del segnale luminoso che perviene al fotoricevitore 2 à ̈ legata alla posizione del pistone di controllo 7 dell’iniettore rispetto ai fori 3 praticati sul corpo 8 dell’iniettore ed à ̈ quindi indicativa dello spostamento dell’asta di controllo.

Il segnale luminoso, una volta giunto al fotoricevitore 2, viene convertito in un segnale di tensione che può essere misurato con un qualsiasi sistema di acquisizione dati.

Da un punto di vista geometrico, illustrato in figura 2, il principio di funzionamento à ̈ basato sulla percentuale di sovrapposizione dei suddetti tre fori passanti: i due fori 3 praticati sul corpo 8 dell’iniettore e il foro 4 sul pistone di controllo 7.

La circonferenza C4 di raggio R4 (ad esempio di circa 0,75 mm) indica il foro 4 sul pistone, il cui moto alternato rispetto alla circonferenza C3 di raggio R3 (ad esempio di circa 2 mm), indicante uno dei due fori coassiali 3 sul corpo 8 dell’iniettore, fa sì che la tensione emessa dal fotoricevitore 2 vari in funzione dell’area A individuata dall’intersezione tra le due circonferenze.

Il fotoricevitore, emetterà dunque una tensione indicativa derivata dall'intensità del segnale luminoso percepito dovuto allo spostamento dell’asta di controllo.

Per l’altezza alla quale sono stati praticati i fori, la massima alzata dell’asta di controllo corrisponde alla minima percentuale di sovrapposizione e quindi, conseguentemente, al minimo segnale di tensione emesso dal fotoricevitore.

E’ possibile invertire tale andamento, facendo corrispondere la massima alzata dell’asta di controllo con la massima percentuale di sovrapposizione.

La relazione che intercorre tra l’area A della superficie determinata dall’intersezione tra le due circonferenze C3, C4 e la distanza tra i loro centri 03, 04 à ̈ illustrata nel grafico di figura 3, relativo a delle prove statiche effettuate sul sistema; la variazione del segnale emesso da fotoricevitore al crescere della percentuale di sovrapposizione tra i tre fori praticati, in relazione al moto del pistone di controllo, à ̈, per un ampio intervallo, pressoché lineare.

Nello stato di posizionamento a riposo di un iniettore, la distanza tra il centro 04 del foro 4 praticato sull’asta di controllo 7 e il centro 03 dei due fori 3 sul corpo 8 dell’iniettore dipende dai diametri dei fori, dallo spostamento massimo da misurare e dalla richiesta di linearità del sistema.

Nel caso di un iniettore per sistemi common rail detta distanza à ̈ dell’ordine di 1,7 mm.

La geometria illustrata nell’esecuzione preferita del sistema secondo la presente invenzione, garantisce che, tra le fasi di riposo e di fine corsa dell’iniettore, si apprezzi una ottimale variazione del segnale di tensione in uscita, indicativo dello spostamento.

L’efficacia della misurazione dello spostamento del pistone di controllo di un iniettore dipende dalla pulizia dell’ambiente in cui essa avviene.

Tuttavia il sistema qui descritto òpera in una zona dell’iniettore che à ̈ interessata dalla presenza di gasolio di trafilamento proveniente dal polverizzatore e dall’accoppiamento cilindro/pistone dell’asta di controllo.

Tale gasolio riempie il corpo delTiniettore e viene drenato superiormente, attraverso delle apposite tubazioni.

La presenza nell'ambiente di misura di gasolio di riflusso, che risale l'iniettore a pressione vicina a quella atmosferica, può compromettere il transito di luce infrarossa e originare fenomeni di riduzione del segnale o addirittura il suo completo annullamento.

Per tale ragione occorre isolare il volume all’interno del quale avviene il transito della luce: l’ambiente stagno viene assicurato grazie al ricorso di opportuni o-ring 9 (anelli di elastomero, a sezione circolare, usati come guarnizioni meccaniche o sigilli) da forzare sull’asta di controllo 7 e l'impiego di due ulteriori fori 10 praticati superiormente e inferiormente alla zona di misura, nel quale vengono collegati due tubi di elastomero (tipo Rilsan®) necessari a ripristinare il drenaggio del gasolio (vedi figura 4).

A maggior garanzia dell’ ermeticità dell’ambiente di misura, esso viene alimentato con aria compressa, o altro gas, alla pressione assoluta di circa 1,5÷3 bar attraverso una tubazione, non illustrata, dotata di valvola di ritegno e connessa alla camera stagna mediante un attacco rapido filettato 11 da avvitare al foro 12 ricavato sul corpo 8 dell’iniettore, creando in tal modo un cuscino pneumatico confinato dai due o-ring 9 di tenuta.

In tal modo la camera di misura rimane completamente pulita e la qualità della misura risulta sempre ottima.

Il sistema, inoltre, ha autonoma capacità autopulente, utile in avviamento o in caso di malfunzionamento.

Le prove sperimentali effettuate su iniettori provvisti del sistema ottico secondo l’invenzione, hanno confermato quanto evidenziato dalle prove statiche, comprovando le ipotesi sulla geometria adottata sulla disposizione dei fori e validando le soluzioni adottate atte ad arginare la presenza di gasolio di riflusso nell’ambiente di misura.

Il sistema ottico di cui si rivendica l’ideazione eccelle quindi per affidabilità e ripetibilità senza che si incorra in significative problematiche di distorsione del segnale indicativo dello spostamento di interesse.

In figura 5 à ̈ riportato un esempio del rilievo sperimentale relativo a due iniezioni consecutive di un iniettore provvisto del sistema secondo l’invenzione.

Alla base dei vantaggi ottenuti con detto sistema vi à ̈ sicuramente la qualità del risultato ottenibile a fronte di una componentistica utilizzata già pronta per la fase di industrializzazione ed estremamente economica.

Le caratteristiche di questo nuovo sistema (economicità e affidabilità), potrebbero anche rendere immediatamente traslabile il suo proficuo utilizzo per prove di collaudo degli iniettori prima dell’immissione sul mercato e per controlli real-time on board, con conseguente grandissima ricaduta industriale e interessi da parte delle principali case automobilistiche. In motorizzazioni equipaggiate con turbogruppi di sovralimentazione à ̈ infatti già disponibile una sorgente di aria compressa la cui pressione à ̈ totalmente compatibile con quella richiesta dal sistema secondo l’invenzione; la portata necessaria al sistema à ̈ invece assolutamente trascurabile.

La sua semplicità à ̈ tale anche con riferimento alle modifiche da apportarsi alla meccanica del sistema attualmente commercializzato.

Trattasi prevalentemente di forature di piccolo o piccolissimo diametro, che introducono una trascurabile riduzione delle caratteristiche strutturali dell’asta di controllo.

La presenza del foro sull’asta potrebbe ovviamente essere prevista già in fase di progettazione e realizzazione degli iniettori stessi.

II sistema di drenaggio, infine, non ostacola l’apertura dell' iniettore.

Per quanto concerne la sagoma geometrica delle luci di accesso ottico, non à ̈ da escludere una forma differente da quella banalmente circolare.

Altre forme appositamente studiate potrebbero estendere il campo di linearità del risultato e quindi ulteriormente migliorare la fruibilità del dato.

Peraltro, mediante una diversa disposizione della componentistica, l’impiego di tale sistema ottico potrebbe anche prevedere il ricorso all’alloggiamento dei fotodiodi negli intagli già presenti sul pistone, escludendo quindi la necessità di lavorazioni meccaniche, seppur di ridotta entità, da effettuare su asta di comando e corpo dell’iniettore, comportando un’ulteriore riduzione dei tempi di realizzazione del sistema.

Tale soluzione prevede che, anziché all’area individuata dalle circonferenze indicanti i fori suddetti, la variazione della tensione emessa dal ricevitore si riconduca all’ alternarsi della zona d’ombra dovuta alla presenza di un intaglio del pistone con quella di transito della luce infrarossa, secondo una dinamica analoga a quella del sistema qui descritto.

E’ utile evidenziare che la semplicità del principio di funzionamento fa sì che i margini di impiego di questo tipo di sistema di misurazione possano essere eventualmente estesi ad altre applicazioni in cui, a prescindere dalla componentistica da esse previste, non sussisterebbe la problematica inerente la presenza di contaminante nell’ambiente di misura.

Il sistema ottico secondo l’invenzione, illustrato nelle figure, à ̈ applicato per la misurazione dello spostamento del pistone di controllo di un iniettore per sistemi common rail; il sistema à ̈ comunque generalmente applicabile, con opportune modifiche delle dimensioni, per la misurazione dello spostamento del pistone di controllo o dell’ago otturatore di iniettori di qualunque tipo, anche con alimentazione a benzina, nonché di altri componenti meccanici mobili annegati in un fluido.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. “Sistema ottico per la misurazione dello spostamento del corpo mobile di un iniettore per sistemi common rail o per altri dispositivi a iniezione†, comprendente: • un ambiente di misura a camera stagna, • il corpo (8) di un iniettore, munito di almeno due fori coassiali (3), di qualsivoglia geometria, • un pistone di controllo (7), munito di almeno un foro passante (4), di qualsivoglia geometria, • almeno un fotodiodo emettitore (1) per l' emissione di un fascio infrarosso, o di altra frequenza luminosa, allocato in uno di detti fori coassiali (3), • almeno un transistor fotoricevitore (2) per la ricezione di detto fascio, allocato nel secondo di detti fori coassiali (3), • un circuito elettronico per l’emissione e la ricezione del segnale luminoso, caratterizzato dal fatto che il fascio infrarosso o di altra frequenza luminosa, emesso da detto fotodiodo emettitore (1), attraversando detti fori coassiali (3) e detto foro passante (4), giunge al fotoricevitore (2) che emette una tensione indicativa derivata dall’ intensità del segnale luminoso percepito dovuto allo spostamento relativo del pistone di controllo (7) rispetto al corpo (8) dell 'iniettore, detta tensione essendo proporzionale alla percentuale di sovrapposizione tra i fori passanti (3) ricavati sul corpo fisso (8) dell’iniettore e il foro passante (4) ricavato sul pistone di controllo (7).
2. 2. Sistema ottico di cui a rivendicazioni 1, caratterizzato dal fatto che il massimo spostamento del corpo mobile rispetto al corpo fisso ovvero la massima alzata del pistone di controllo (7) rispetto al corpo (8) dell 'iniettore corrisponde alla minima o in alternativa alla massima percentuale di sovrapposizione tra i suddetti fori passanti ovvero alla minima o in alternativa alla massima ampiezza dell’area (A) individuata dall’intersezione tra le due circonferenze e quindi al minimo oppure al massimo segnale emesso dal foto ricevitore.
3. 3. Sistema ottico di cui a rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che il segnale luminoso, una volta giunto al fotoricevitore, viene convertito in un segnale di tensione che può essere misurato con un qualsiasi sistema di acquisizione dati.
4. 4. Sistema ottico di cui a rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la variazione del segnale emesso dal fotoricevitore al crescere della percentuale di sovrapposizione tra i fori coassiali praticati sul corpo fisso / corpo dell’iniettore e sul foro passante del corpo mobile / pistone di controllo, e, per un ampio intervallo, pressoché lineare.
5. 5. Sistema ottico di cui a rivendicazioni precedenti provvisto di almeno due supporti ciascuno consistente in ima lastra di policarbonato, o di altro materiale trasparente alla radiazione infrarossa o di altra frequenza, dotata di una spina cilindrica forzata o fissata in qualunque altro modo in uno dei due fori coassiali ricavati sul corpo fisso e avente funzione di supporto dei fotodiodi, emettitore e ricevitore, detti supporti essendo in grado di garantire elevati standard di concentrazione del fascio infrarosso o di altra frequenza.
6. 6. Sistema ottico di cui a rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che l’ambiente di misura viene mantenuto stagno mediante applicazione di idonei o-ring (9) da forzare sul pistone di controllo (7) e che il drenaggio del fluido viene effettuato mediante l'impiego di due tubi di elastomero applicati a due fori (10) praticati superiormente e inferiormente alla zona di misura, detti o-ring (9) essendo interposti tra i fori di drenaggio (10) e i fori (3, 4) per il transito del segnale infrarosso.
7. 7. Sistema ottico di cui a rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che la quota parte residua di fluido di riflusso, sfuggita all’azione degli o-ring (9) e dei tubi di drenaggio connessi ai fori (10), viene eliminata dall’ambiente di misura immettendo aria compressa, o altro gas idoneo, attraverso una tubazione connessa alla camera stagna mediante un attacco rapido (11) da connettere, mediante accoppiamento filettato o altro idoneo sistema, ad un foro (12) ricavato sul corpo (8) dell’iniettore, detto attacco rapido essendo munito di almeno una valvola di ritegno.
8. 8. Sistema ottico di cui a rivendicazioni precedenti applicabile per la misurazione dello spostamento del pistone di controllo o dell’ago otturatore di iniettori di qualunque tipo, per motori anche con alimentazione a benzina, nonché di altri componenti meccanici mobili annegati in un fluido.