ITTO940968A1

ITTO940968A1 - Dispositivo di controllo della valvola a farfalla per motori a due tem pi con accensione a scintilla.

Info

Publication number: ITTO940968A1
Application number: IT94TO000968A
Authority: IT
Inventors: Shinichi Wakabayashi; Shoji Masuda; Masahiko Abe; Yoshiyasu Huchida
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1993-11-27
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 1996-05-25
Also published as: DE4442110C2; CN1109944A; ITTO940968A0; KR950014552A; CN1055149C; AU7907894A; DE4442110A1; KR0144106B1; FR2712925B1; US5495836A; TW270957B; IT1267630B1; JPH07150981A; FR2712925A1; JP3195147B2; AU687104B2

Abstract

L'invenzione prevede un dispositivo di controllo della valvola a farfalla in cui un tamburo (16) della farfalla é collegato ad una manopola dell'acceleratore attraverso un cavo che non è illustrato nelle figure. Il tamburo (16) della farfalla è anche collegato ad una valvola a farfalla non rappresentata nelle figure attraverso un cinematismo anch'esso non rappresentato nella figura. Un braccio (33) forma un unico corpo con il tamburo (16) della farfalla. Una vite di regolazione (34) è fissata all'estremità del braccio (33). Una camma (35) è supportata in una posizione tale per cui la camma (35) possa essere portata in contatto con la vite di regolazione (34). Una puleggia (36) forma un unico corpo con la camma (35). Un cavo (36a), che è avvolto intorno alla puleggia (36), è collegato ad un servomotore (37) della valvola a farfalla. In una combustione ordinaria accesa con una accensione a scintilla, la camma (35) è eretta, impedendo che il valore di apertura della farfalla e della valvola a farfalla (12) diminuisca ad un valore minore tipicamente di 17%.(Figura 4)

Description

DESCRIZIONE dell'Invenzione industriale dal titolo:

"Dispositivo di controllo della valvola a farfalla per motori a due tempi con accensione a scintilla"

La presente Invenzione si riferisce ad un dispositivo di controllo della valvola a farfalla per permettere che la commutazione da una condizione di combustione ordinaria ad una condizione di combustione AR (combustione a radicali attivi) o viceversa avvenga con facilità in un motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR in cui, almeno durante un funzionamento a carico leggero, una pressione di inizio compressione è correttamente controllata allo scopo di lasciare che l'aria fresca in una camera di combustione si autoaccenda in modo da subire una combustione in atmosfera termica attiva.

Nel motore a due tempi con accensione a scintilla tradizionale per veicoli montato su un ciclomotore o slmile, una luce di scarico ed una luce di lavaggio sono create sulla superficie interna di un cilindro. Le luci di scarico e di lavaggio sono aperte e chiuse da uno stantuffo. L’aria fresca precompressa in una camera di manovella è alimentata nel cilindro attraverso la luce di lavaggio e, nello stesso tempo, gas combusti sono scaricati dal cilindro attraverso la luce di scarico. L'aria fresca compressa nel cilindro è quindi accesa da candele. Anche durante un funzionamento al mìnimo, è necessario alimentare aria fresca in una certa quantità o più al cilindro. Così una valvola a farfalla su un passaggio di ammissione di aria deve essere aperta in una certa misura, in realtà, ad una posizione di circa 10% dell’apertura completa della valvola a farfalla.

Inoltre tale motore a due tempi con accensione a scintilla tradizionale presenta un altro problema dovuto al fatto che, se la luce di scarico è allargata per aumentare la potenza e il rendimento nella regione di funzionamento ad alta velocità e carico pesante a valori maggiori degli standard già elevati, la quantità di idrocarburi incombusti nella regione di funzionamento a carico ridotto a causa di trafilamento di aria fresca e instabilità di combustione aumenta, producendo un consumo inefficiente di combustibile.

Allo scopo di risolvere i problemi precedenti, la richiedente della presente invenzione ha richiesto il rilascio di un brevetto per un motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR che può eseguire una combustione AR nella regione di funzionamento a carico leggero attraverso una autoaccensione con una fasatura desiderabile per il funzionamento del motore restringendo correttamente la luce di scarico o il passaggio di scarico in funzione della condizione di funzionamento corrente in modo da permettere che aria fresca nella camera di combustione sia attivata da energia termica contenuta nei gas combusti del ciclo precedente. Il brevetto è stato richiesto con la domanda di brevetto n. H5-187488.

Un tentativo di applicare il meccanismo di controllo della valvola a farfalla dei motore a due tempi tradizionale con accensione a scintilla ai motore a due tempi con accensione a scintilla a combustìbile AR che può eseguire una combustione AR come precedentemente descrìtto nella regione di funzionamento a carico leggero si è dimostrato incapace di ridurre l'apertura della valvola a farfalla In una misura adatta per la combustione AR senza applicare una certa forza operativa all'organo di azionamento della valvola a farfalla.

Se l'apertura della valvola a farfalla è impostata ad un valore adatto per la combustione AR in una posizione in assenza di forze operative applicate all'organo di azionamento della valvola a farfalla, la valvola a farfalla deve essere mantenuta ad un livello richiesto di apertura con l’applicazione di una certa forza operativa all'organo di azionamento della valvola a farfalla in una condizione di funzionamento al minimo risultante da un’accensione ordinaria a scintilla in altre parole un funzionamento al minimo non può essere eseguito con l’organo di azionamento della valvola a farfalla rilasciato.

Indirizzando i problemi precedentemente descritti, la presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di controllo perfezionato della valvola a farfalla per un motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR. Più in particolare la presente invenzione fornisce un motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR in cui, almeno in una regione di funzionamento a carico leggero, una pressione di inizio compressione è correttamente controllata allo scopo di lasciare che l’aria fresca in una camera di combustione si autoaccenda in un istante di accensione desiderabile per il funzionamento del motore in modo da subire una combustione in atmosfera termica attiva, con un dispositivo di controllo della valvola a farfalla caratterizzato dal fatto che il dispositivo suddetto di controllo della valvola a farfalla comprende una valvola a farfalla fissata su un passaggio di ammissione di aria, un organo di azionamento della valvola a farfalla destinato ad azionare manualmente la valvola a farfalla suddetta, un mezzo di commutazione della valvola a farfalla per commutare l'apertura della valvola a farfalla suddetta in diversi passi in accordo con livelli di azionamento manuale dell’organo suddetto di azionamento della valvola a farfalla ed un mezzo di controllo di commutazione dell'apertura della valvola a farfalla per azionare il mezzo suddetto di commutazione della valvola a farfalla eseguendo le seguenti fasi:

determinare se una condizione corrente corrisponde ad una condizione di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione ordinaria risultante dall'accensione a scintilla o una condizione di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR mediante combustione AR risultante da una autoaccensione in un istante di accensione controllato; e rendere piccolo un valore limite inferiore di apertura della valvola a farfalla suddetta risultante da un azionamento manuale dell'organo suddetto di azionamento della valvola a farfalla rispetto ad un valore limite inferiore di tale apertura In una condizione di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione ordinaria risultante dall'accensione a scintilla se si è trovato che la condizione corrente suddetta corrisponde ad una condizione di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione AR risultante da una autoaccensione in un istante di accensione controllato.

Nel dispositivo di controllo della valvola a farfalla previsto dalla presente invenzione con la configurazione precedentemente descritta, informazioni relative alla velocità di rotazione del motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR, alla posizione corrente dell'organo di azionamento della valvola a farfalla, alla direzione operativa dell'organo di azionamento delia valvola a farfalla, alla posizione di disinserimento dell'innesto, alia posizione corrente del cambio e altre quantità per determinare se una condizione corrente corrisponde ad una condizione di azionamento del motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione ordinaria risultante da una accensione a scintilla o una condizione di azionamento del motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione AR risultante da una autoaccensione in un istante di accensione controllato. Se si trova che la condizione corrente corrisponde ad una condizione di azionamento del motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione ordinaria risultante da una accensione a scintilla, il valore limite inferiore di apertura della valvola a farfalla risultante da un'operazione manuale dell'organo di azionamento della valvola a farfalla è impostato ad un valore elevato in modo da permettere il sostentamento di una condizione di funzionamento di minimo senza applicare nessuna forza operativa all'organo di azionamento della valvola a farfalla. Se si trova che la condizione corrente corrisponde ad una condizione di azionamento del motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione AR risultante da una autoaccensione in un istante dì accensione controllato, d’altra parte, il valore limite inferiore di apertura della valvola a farfalla risultante da un’operazione manuale dell'organo di azionamento della valvola a farfalla è impostato ad un valore piccolo in modo da fornire una apertura ridotta della valvola a farfalla che permette che un'operazione di combustione AR sia eseguita in regioni comprendenti quella di carico ridotto.

Grazie alla presente invenzione, non è perciò più necessario che il conducente determini se il conducente deve eseguire un'operazione di combustione ordinaria o un’operazione di combustione AR. In effetti, semplicemente azionando l'organo di azionamento della valvola a farfalla, il motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR può essere controllato e fatto funzionare molto facilmente in una condizione di funzionamento ottimale.

Inoltre la presente Invenzione fornisce un motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR in cui, almeno in una regione di funzionamento a carico leggero, una pressione di inizio compressione è correttamente controllata allo scopo di lasciare che aria fresca in una camera di combustione si autoaccenda in un istante di accensione desiderabile per li funzionamento del motore in modo da subire una combustione in atmosfera termica attiva, con un dispositivo di controllo della valvola a farfalla caratterizzato dal fatto che il dispositivo suddetto di controllo della valvola a farfalla comprende una valvola a farfalla fissata su un passaggio di ammissione di aria, un organo di azionamento della valvola a farfalla per azionare manualmente la valvola a farfalla suddetta, un mezzo limitatore delia direzione di chiusura della valvola a farfalla per limitare selettivamente una direzione di chiusura della valvola a farfalla suddetta in modo da impedire che la valvola a farfalla suddetta sla chiusa fino ad una apertura minore di un valore predeterminato di apertura ed un mezzo di controllo del limite di apertura della valvola a farfalla per controllare il mezzo suddetto di (imitazione della direzione di chiusura della valvola a farfalla eseguendo le seguenti fasi:

determinare se una condizione corrente corrisponde ad una condizione di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione ordinaria risultante da una accensione a scintilla o ad una condizione di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione AR risultante da una autoaccensione in un istante di accensione controllato; e azionare il mezzo limitatore suddetto della direzione di chiusura della valvola a farfalla in modo da impedire che la valvola a farfalla sia chiusa fino ad una apertura minore del valore predeterminato suddetto di apertura se si è trovato che la condizione corrente suddetta corrisponde ad una condizione di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione ordinaria risultante da una accensione a scintilla o disporre il mezzo limitatore suddetto della direzione di chiusura della valvola a farfalla in una condizione non operativa in modo da permettere che la valvola a farfalla suddetta sia chiusa fino ad una apertura minore del valore predeterminato suddetto di apertura se si è trovato che la condizione corrente suddetta corrisponde ad una condizione di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione AR risultante da una autoaccensione in un istante di accensione controllato. In tale configurazione, non è così necessario creare un passaggio dedicato di ammissione di aria di minimo. Di conseguenza la struttura diventa più semplice, con la conseguenza di un costo inferiore. Inoltre in istanti di commutazione dalla combustione ordinaria alia combustione AR o viceversa, la quantità di aria miscelata ed il rapporto aria-combustibile possono essere mantenuti entrambi ad un valore quasi costante. Come risultato non vi è rischio di combustione irregolare o detonazioni accidentali nei qual caso è possibile mantenere una condizione di funzionamento stabile.

Inoltre la presente invenzione fornisce un motore a due tempi con accensione a scintilla a combustìbile AR in cui, almeno in una regione di funzionamento a carico leggero, una pressione di inizio compressione è correttamente controllata alio scopo di lasciare che l’aria fresca in una camera di combustione si autoaccenda in un istante di accensione desiderabile per il funzionamento del motore in modo da subire una combustione in atmosfera termica attiva, con un dispositivo di controllo della valvola a farfalla caratterizzato dal fatto che il dispositivo suddetto di controllo della valvola a farfalla comprende un organo di azionamento della valvola a farfalla che può essere chiuso completamente o quasi completamente fissato su un passaggio di ammissione di aria, una valvola a farfalla fissata sul passaggio suddetto di ammissione di aria, un organo di azionamento della valvola a farfalla per azionare manualmente la valvola a farfalla suddetta, un passaggio di ammissione di aria di by-pass per bypassare un segmento del passaggio suddetto di ammissione di aria tra lati di monte e di valle del passaggio suddetto di ammissione di aria seguendo un percorso lungo intorno alla valvola a farfalla suddetta, una valvola di apertura/chiusura per aprire e chiudere il passaggio suddetto di ammissione di aria di by-pass ed un mezzo di controllo di apertura/chiusura della valvola di apertura/chiusura per controllare la valvola suddetta di apertura/chiusura eseguendo ie seguenti fasi:

determinare se una condizione corrente corrisponde ad una condizione di azionamento de! motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione ordinaria risultante da una accensione a scintilla o ad una condizione di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione AR risultante da una autoaccensione in un istante di accensione controllato; e aprire la valvola suddetta di apertura/chiusura se si è trovato che la condizione corrente suddetta corrisponde ad una condizione di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione ordinaria risultante da una accensione a scintilla o chiudere la valvola suddetta di apertura/chiusura se si è trovato che la condizione corrente suddetta corrisponde ad una condizione di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione AR risultante da una autoaccensione in un istante di accensione controllato.

La presente invenzione diventerà evidente dalla descrizione dettagliata seguente di forme di attuazione preferite con riferimento ai diagrammi annessi riportati nelle figure da 1 a 5.

La figura 1 rappresenta un diagramma che mostra una sezione trasversale laterale verticale del cilindro di un motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR provvisto di un dispositivo di controllo della valvola a farfalla previsto dalla presente invenzione;

la figura 2 rappresenta un diagramma che mostra una vista laterale delio stesso lato del motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR illustrato nella figura 1 ;

la figura 3 rappresenta un diagramma che mostra una sezione trasversale orizzontale lungo una linea lll-lll riportata nella figura 1 ;

la figura 4 rappresenta un diagramma che mostra una vista laterale di una forma di attuazione comprendente un dispositivo di controllo della valvola a farfalla in accordo con la presente invenzione;

la figura 5 rappresenta un diagramma semplificato che mostra un sistema di controlio per azionare una valvola a farfalla ed una valvola di controllo di scarico di un motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR previsto dalla presente invenzione;

(a figura 6 rappresenta un diagramma che mostra una mappa di controllo;

la figura 7 rappresenta un diagramma esplicativo che mostra il principio di funzionamento di un motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR a cui è applicata la presente invenzione;

la figura 8 rappresenta un diagramma che mostra caratteristiche di condizioni di combustione che rappresentano relazioni tra il livello di apertura delia valvola a farfalla ed il carico di un motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR;

la figura 9 rappresenta un diagramma caratteristico che mostra una relazione tra il valore di azionamento della manopola dell'acceleratore e il livello di apertura della valvola a farfalla ΘΛ per le forme di attuazione; la figura 10 rappresenta una vista che mostra un lato di un’altra forma di attuazione;

la figura 1 1 rappresenta una vista che mostra un lato ancora di un'altra forma di attuazione;

la figura 12 rappresenta una vista che mostra un lato ancora di un'altra forma di attuazione prevista dalla presente invenzione;

la figura 13 rappresenta un diagramma caratteristico che mostra una relazione tra il valore di azionamento della manopola dell'acceleratore e l'apertura deila valvola a farfalla per la forma di attuazione illustrata nella figura 12;

la figura 14 rappresenta un diagramma di flusso che mostra una procedura per trovare un coefficiente di correzione da una differenza tra una posizione di apertura ricavata ed una posizione di apertura reale di una valvola di controllo di scarico impiegata ancora in un’altra forma di attuazione prevista dalla presente invenzione; e

la figura 15 rappresenta un diagramma di flusso che mostra una procedura per correggere una quantità di getto di combustibile nella forma di attuazione illustrata nella figura 14.

Un motore a due tempi 1 con accensione a scintilla a combustibile AR che impiega un dispositivo di controllo della valvola a farfalla previsto dalla presente invenzione, è montato su un ciclomotore che non è rappresentato nelle figure. Nel motore a due tempi 1 con accensione a scintilla a combustibile AR, un blocco cilindri 3 è montato su un basamento 2 ed una testa di cilindro 4 è disposta sui blocco cilindri 3. Il basamento 2, i) blocco cilindri 3 e la testa di cilindro 4 sono uniti tra loro per formare un unico corpo.

Un cilindro 5 è creato nel blocco cilindri 3. Uno stantuffo 6 è inserito all’Interno del cilindro 5 in modo che lo stantuffo 6 possa muoversi liberamente verso l'alto e verso il basso lungo l'asse del cilindro 5. Lo stantuffo 6 ed una manovella 8 sono collegati tra loro da una biella 7. Il movimento verso l’alto e verso il basso dello stantuffo 6 fa ruotare la manovella 8 e la rotazione della manovella 8 sposta verso l’alto e verso il basso lo stantuffo 6.

Inoltre un passaggio di ammissione di aria 10 è collegato ad una camera di manovella 9 nel basamento 2. Un carburatore 1 1 ed una valvola a lamella 13 sono montati in serie sul passaggio di ammissione di aria 10. Una valvola a farfalla del tipo a stantuffo 12 del carburatore 11 è collegata ad un tamburo 16 della farfalla attraverso un’asta 14 ed una leva 15. Il tamburo 16 della farfalla è inoltre collegato ad una manopola dell’acceleratore attraverso un cavo che non è illustrato nelle figure. Quando la manopola dell'acceleratore è ruotata in un verso, la valvola a farfalla 12 si muove verso l’alto, aumentando la sua apertura.

Come precedentemente descritto, il passaggio di ammissione di aria 10 è collegato alla camera di manovella 9 nel basamento 2. Sulla superficie interna del cilindro 5, sono ricavate una luce di lavaggio 17 ed una luce di scarico 18. La luce di lavaggio 17 è coliegata alla camera di manovella 9 attraverso un passaggio di lavaggio 19 mentre la luce di scarico 18 è collegata ad un passaggio di scarico 20.

Una rientranza di una camera di combustione 21 nella parte superiore dei cilindro 5 è leggermente spostata verso l'orifizio di scarico 18. La rientranza della camera di combustione 21 è utilizzata per montare una candela 22. Aria fresca mescolata con combustibile alimentato dal carburatore 11 ò aspirata nella camera di manovella 9 durante una corsa verso l’alto dello stantuffo 6 a causa di una pressione negativa sviluppata nella camera di manovella 9 attraverso la valvola a lamella 13. L'aria fresca mescolata con il combustibile è compressa durante una corsa verso il basso dello stantuffo 6. Mentre lo stantuffo 6 si muove verso il basso durante una corsa verso II basso ad una posizione inferiore alla luce di lavaggio 17, la luce di lavaggio 17 è aperta, permettendo che l'aria fresca compressa sia alimentata alla camera di combustione 21 . L'Introduzione dell'aria fresca compressa nella camera dì combustione 21 provoca lo scarico di una parte dei gas combusti dalla camera di combustione 21 nel passaggio di scarico 20 attraverso la luce di scarico 18. Durante la corsa verso l’alto successiva dello stantuffo 6, la luce di lavaggio 17 è chiusa, seguita dalla chiusura della luce di scarico 18. Con entrambe le luci di lavaggio e di scarico 17 e 18 chiuse, il movimento verso l'alto dello stantuffo 6 comprime l’aria mescolata con il combustibile nella camera di combustione 21 . Quando lo stantuffo 6 si avvicina ad un punto morto superiore, avviene l'accensione mediante la candela 22 o una autoaccensione mediante energia termica contenuta nel gas residui del ciclo precedente.

Inoltre una valvola di controllo di scarico 23 è montata nelle immediate vicinanze della luce di scarico 18. Più in particolare la valvola di controllo di scarico 23 è fissata in un gioco 26 avente aH'incirca la stessa larghezza della valvola di controllo di scarico 23. Il gioco 26 è disposto tra una rientranza 24 slmile ad un arco in sezione trasversale sui blocco cilindri 3 ed un organo di passaggio di scarico 25 creato ali'incirca con la stessa sezione trasversale della rientranza 24. La valvola di controllo di scarico 23 è supportata nel gioco 26 in modo che la valvola di controllo di scarico 23 possa scorrere liberamente verso l'alto e verso II basso con una linea centrale (c) considerata quale centro di movimento. Un asse di comando 27 forma un unico corpo con la valvola di controllo di scarico 23. Una leva di comando 28 illustrata nella figura 2 è montata sull'asse di comando 27 per formare anch'essa un unico corpo. La leva di comando 28 è collegata con una puleggia 31 di un servomotore di controllo di scarico 30 attraverso un cavo di comando 29. Comandata dal servomotore di controllo di scarico 30, la valvola di controllo di scarico 23 scorre verso l'alto e verso il basso, permettendo di impostare un valore richiesto di apertura di scarico ø„ ad un valore compreso nel campo tra 0% e 100%.

La sezione trasversale orizzontale della valvola di controllo di scarico 23 assomiglia al simbolo "KO". Una unità di braccio laterale 23b della valvola di controllo di scarico 23 è fissata in un gioco 32 in una posizione esterna al passaggio di scarico 20. L'unità di braccio laterale 23b, esclusa una unità a forma di arco 23a della valvola di controllo di scarico 23 per chiudere la luce di scarico 18, ò realizzata In modo da non avere un effetto nocivo sul flusso dei gas di scarico.

Come illustrato nella figura 4, che è disegnata per illustrare lo stesso lato della figura 1 , un braccio 33 forma un unico corpo con il tamburo 16 della farfalla. Una vite di regolazione 34 è fissata all'estremità del braccio 33. Una camma 35 è supportata in una posizione tale per cui la camma 35 possa essere portata in contatto con la vite di regolazione 34. Una puleggia 36 forma un unico corpo con la camma 35. Un cavo 36a che è avvolto intorno alla puleggia 36 è collegato ad un servomotore della valvola a farfalla 37. Nella combustione ordinaria accesa per accensione a scintilla, la camma 35 è eretta, Impedendo che il valore di apertura della farfalla 0* della valvola a farfalla 12 diminuisca ad un valore minore tipicamente di 17%. ;Parti essenziali di un motore a due tempi 1 con accensione a scintilla a combustibile AR sono illustrate schematicamente nella figura 5. Il valore di apertura della farfalla θ* della valvola a farfalla ad azionamento manuale 12 è rilevato da un sensore 38 di apertura della farfalla che comprende, tra gli altri componenti, un potenziometro. Un segnale prodotto dal sensore 38 di apertura della farfalla è applicato ad una CPU ("Central Processing Unit" -unità centrale di elaborazione) 43.

Inoltre la CPU 43 riceve anche una velocità di rotazione del motore N, rilevata da un sensore 39 di velocità di rotazione dei motore, una pressione nei collettore di ammissione P, rilevata da un sensore 40 di pressione nel collettore di ammissione, una temperatura dell'acqua di raffreddamento Tw rilevata da un sensore di temperatura dell'acqua 41, una indicazione dell'istante di generazione di pressione massima, un istante di accensione o una pressione di inizio compressione PEC rilevata da un indicatore o un sensore ottico 42, informazioni di disinserimento dell'innesto e una posizione di spostamento del cambio, per menzionarne alcuni.

Ricevendo questi segnali di ingresso, la CPU 43 identifica la condizione del motore a due tempi 1 con accensione a scintilla a combustibile AR e trasmette una varietà di segnali di controllo. In una regione di funzionamento per eseguire una combustione AR, il servomotore 37 di controllo della valvola a farfalla è azionato per far ruotare la camma 35 in modo che II valore di apertura della farfalla ΘΛ della valvola a farfalla 12 possa essere ridotto ad un valore minore di un valore di apertura della farfalla di minimo ΘΜ attraverso operazioni manuali, allontanandosi da una condizione in cui la combustione ordinaria è accesa per accensione a scintilla. Inoltre, azionata dal servomotore 37 di controllo della valvola a farfalla, la camma 35 è eretta, Impedendo che il valore di apertura della farfalla Θth della valvola a farfalla 12 diminuisca ad un valore minore del valore di apertura della farfalla di minimo ΘΑΙ. Inoltre, nella regione di funzionamento per eseguire una combustione AR, la CPU 43 produce un segnale di comando Δθ8 per il servomotore 30 di controllo di scarico. Ricevendo il segnale di comando Δθ9, il servomotore 30 di controllo di scarico opera in accordo con una mappa di controllo illustrata nella figura 6 che è utilizzata per determinare il valore di apertura di scarico Δθ„ da una data velocità di rotazione del motore Ne e un dato valore di apertura della farfalla Θth.

I valori del valore di apertura di scarico ΘΒ riportati nella mappa di controllo della figura 6 sono valori che permettono che l'accensione del gas che riempie II cilindro 5 avvenga con una fasatura più appropriata per il funzionamento del motore a due tempi 1 con accensione a scintilla a combustibile AR.

La CPU 43 determina se il funzionamento corrente del motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR è un funzionamento a combustione AR o a combustione ordinaria. Il funzionamento è determinato corrispondente ad un funzionamento a combustione AR se l'innesto è inserito, la posizione del cambio è diversa dalla posizione neutra, il valore di apertura della farfalla della valvola a farfalla 12 è minore di un valore predeterminato, la velocità di variazione per unità di tempo del valore di apertura della valvola a farfalla è anche minore di un certo valore e sono soddisfatte condizioni per una regione di funzionamento a carico leggero adatta per eseguire un funzionamento con combustione AR. In questo caso si esegue un funzionamento con combustione AR. In altri casi si esegue un funzionamento basato su una combustione ordinaria risultante da una accensione a scintilla.

Requisiti che permettono che una combustione AR sia eseguita, ossia requisiti che permettono che una combustione sia eseguita controllando artificialmente la fasatura di autoaccensione in un motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR, sono descritti con riferimento alla figura 7.

Se una pressione di inizio compressione PEC dell'aria all'interno del cilindro con la luce di scarico 18 chiusa ed una temperatura di inizio compressione Τκ dell’aria all'interno del cilindro in queiristante sono note, è determinato univocamente un istante di accensione. In tale istante di accensione, la temperatura dell'aria . nel cilindro aumenta a causa della compressione adiabatica che avviene ail'intemo del cilindro, raggiungendo un valore di temperatura affinché il combustibile subisca una autoaccensione. Uri istante di fine combustione che segue l'istante di accensione di un periodo richiesto per la combustione di una quantità predeterminata di combustibile all'interno del cilindro è anche ben determinato. Esprimendo l'istante di fine combustione in termini di gradi di angolo di manovella, sono anche determinati un rapporto di espansione ed una temperatura di fine espansione TEE che dipendono dalla temperatura di inizio compressione TEC. Il rapporto di espansione è definito come un rapporto tra il volume di fine espansione ed un volume di inizio scarico.

Un rapporto di riempimento Crei per la pressione di inizio compressione PEC è definito come rapporto tra V

Vg rappresenta la quantità totale di gas all'interno del cilindro all’istante di inizio compressione, Vf rappresenta la quantità di gas nell'aria fresca di ammissione, Vr rappresenta la quantità di gas combusti residui all’interno del cilindro all'istante di inizio compressione e Vh rappresenta un volume di corsa del cilindro. Un rapporto di ammissione di aria L è definito come rapporto tra Vs e Vh (L = Vs/Vh) in cui Vs rappresenta il volume di gas di ammissione. Un’efficienza di lavaggio ns è definita come rapporto tra Vf e Vg (r\s = Vf/Vg). Una caratteristica di efficienza di lavaggio è una curva che rappresenta una relazione tra l'efficienza di lavaggio ns ed un rapporto tra L e Crel (L/Crel). Per un valore corretto di L nel campo tra circa 5% e circa 40%, si trova dalia caratteristica di efficienza di lavaggio che l'efficienza di lavaggio ha un valore compreso nel campo tra circa 20% e circa 70%. In questo caso il gas residuo, parte del gas di combustione che ha raggiunto la temperatura di fine espansione TEE precedentemente descrìtta, è miscelato con aria fresca in un rapporto di miscelazione corretto per produrre un gas miscelato con una temperatura uguale alla temperatura di inizio compressione TEC, realizzando un sistema AR. In questa forma di attuazione, variando l'apertura della valvola di controllo della farfalla 23, è possibile modificare l’efficienza di lavaggio ηβ.

Nel sistema AR, quando la temperatura di inizio compressione TEC diminuisce a causa di un disturbo esterno, l'istante di accensione ed anche l'istante di fine combustione ritardano. In questa condizione un istante di fine espansione è avvicinato con il gas di combustione all'interno del cilindro non sufficientemente espanso, provocando l'aumento della temperatura di fine espansione TEE. Di conseguenza la temperatura di inizio compressione TEC diminuisce anch’essa. Come risultato è possibile mantenere un sistema di autocontrollo stabile. Poiché le forme di attuazione illustrate nelle figure da 1 a 5 hanno ognuna la configurazione precedentemente descritta, all'istante di avviamento la camma 35 si trova in una condizione eretta, bloccando meccanicamente la valvola a farfalla 12. In questa condizione l'apertura della valvola a farfalla 12 è impedita dalla diminuzione ad un valore minore del valore di apertura di minimo della farfalla Θth. Inoltre è ovvio dalla mappa di controllo riportata nella figura 6 che la valvola di controllo di scarico 23 è impostata ad un valore maggiore del valore di apertura di scarico θ8 in una regione di velocità di rotazione vicino ad una velocità di rotazione di minimo. Come risultato aria fresca è alimentata in misura sufficiente nella camera di combustione 21 , producendo una nuova caratteristica di avviamento.

La condizione in cui si impedisce che l'apertura della valvola a farfalla 12 sia ridotta ad un valore minore del valore di apertura di minimo della farfalla Θth si stabilisce anche durante una brusca accelerazione, una brusca decelerazione ed un funzionamento ad una elevata velocità di rotazione oltre che al momento del’avviamento.

Quando il motore a due tempi 1 con accensione a scintilla a combustibile AR è azionato in una condizione di bassa velocità e carico leggero senza una brusca accelerazione ed una brusca decelerazione, ed il ciclomotore funziona a bassa velocità o, in altre parole, quando l'innesto si trova in una condizione inserita, il cambio è azionato in una posizione del cambio diversa dal folle. Quando il motore a due tempi 1 con accensione a scintilla a combustibile AR funziona ad una velocità di rotazione inferiore ad un valore predeterminato, il servomotore 37 di controllo della valvola a farfalla è azionato da un segnale di controllo prodotto dalla CPU 43 facendo ruotare la camma 35 da una condizione eretta ad una condizione livellata. Così la valvola a farfalla 12 può essere chiusa ad una apertura minore del valore di apertura di minimo della farfalla come indicato da una linea tratteggiata riportata nella figura 9. E' perciò possibile impostare la valvola a farfalla 12 al valore di apertura delia valvola a farfalla Θth richiesto in un funzionamento a combustione AR. Come risultato è possibile eseguire un’operazione di combustione AR non soltanto in una regione di carico A ma anche in una regione di carico B, permettendo che il ciclomotore marci con un carico D anche se il valore di apertura della valvola a farfalla è impostato al valore di apertura di minimo della valvola a farfalla Θthi come illustrato nella figura 8.

Inoltre, poiché ii passaggio di ammissione di aria 10 è un unico passaggio, la quantità di gas miscelato e il rapporto aria-combustibile possono essere controllati correttamente anche in un istante di commutazione da un funzionamento a combustione ordinaria ad un funzionamento a combustione AR o viceversa. Come risultato è possibile impedire che avvenga una combustione irregolare ed una detonazione accidentale in tale istante di commutazione.

Nel caso delie forme di attuazione illustrate nelle figure da 1 a 5, il valore limite inferiore del valore di apertura Θth della valvola a farfalla 12 può essere variato in continuo ruotando correttamente la camma 35. Come precedentemente descritto, la camma 35 è ruotata dal funzionamento dei servomotore 37 di controllo della valvola a farfalla. Un’alternativa è illustrata nella figura 10. Come illustrato nella figura, si utilizza una sporgenza 44 al posto della camma 35. Un corpo rotante 45 formante un unico corpo con la sporgenza 44 è collegato ad un pezzo mobile 48 di un diaframma 47 attraverso un’asta 46. Il diaframma 47 è collegato ad un accumulatore 50 attraverso un solenoide 49. Aprendo e chiudendo il solenoide 49, la sporgenza 44 può essere fatta sporgere o livellata in un modo a tutto o niente.

Come altra alternativa, un taglio inclinato rivolto obliquamente verso il basso può essere creato sulla superficie laterale della porzione inferiore di una valvola a farfalla del tipo a stantuffo. Più è lunga la distanza verso il basso dalla porzione inferiore della valvola a farfalla del tipo a stantuffo, gradualmente maggiore è la profondità del taglio misurata dalla superficie laterale. Con il taglio avente tale forma, la lunghezza di sporgenza verso il taglio può essere regolata in continuo dalla rotazione di un servomotore. Come risultato è possibile ottenere gli stessi effetti delle forme di attuazione illustrate nelle figure da 1 a 5.

Nel caso delle forme di attuazione precedentemente descrìtte, il combustibile è alimentato al motore a due tempi 1 con accensione a scintilla a combustibile AR da un carburatore. Si deve notare che la presente invenzione può essere applicata anche ad un motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR del tipo a getto di combustibile provvisto di una valvola di regolazione 51 del tipo a farfalla e di una valvola a getto di combustibile 52 come illustrato nella figura 11.

Come ancora altra alternativa, una luce di minimo 54 può essere disposta all’esterno di una valvola a farfalla 53 del tipo a stantuffo come illustrato nella figura 12. La valvola a farfalla 53 del tipo a stantuffo può essere chiusa ad un valore di apertura della farfalla ΘΛ minore del valore di apertura di minimo della farfalla ΘΑΙ. La luce di minimo 54 comprende un ugello indipendente incorporato di scarico di combustibile di marcia ridotta collegato in parallelo con la valvola a farfalla 53 del tipo a stantuffo. L'uscita della luce di minimo 54 è aperta e chiusa utilizzando una valvola a solenoide 55. Nel caso di tale forma di attuazione, relazioni tra il livello di azionamento della manopola dell'acceleratore e il valore di apertura della farfalla Θth sono rappresentate da curve caratteristiche riportate nella figura 13. In modo molto simile alle forme di attuazione precedentemente descritte, nella regione del funzionamento a combustione AR, la CPU 43 produce un segnale di controllo per chiudere la valvola a solenoide 55. Quando si esegue un’operazione di combustione AR per un carico leggero, la luce di minimo 54 può essere istantaneamente aperta semplicemente azionando la valvola a solenoide 55, permettendo che avvenga prontamente una transizione da una condizione di combustione AR ad una condizione di combustione ordinaria. Come risultato è possibile migliorare la sensibilità.

Nel caso di un motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR dei tipo a getto di combustibile, l'apertura della valvola di controllo di scarico è impostata ad un valore basato sulla velocità di rotazione del motore Ne e sul valore di apertura della valvola a farfalla Θth. Inoltre è anche desiderabile correggere la portata del getto di combustibile rilevando un ritardo operativo della valvola di controllo di scarico.

La correzione della portata del getto di combustibile è eseguita in accordo con diagrammi di flusso riportati nelle figure 14 e 15. La notazione di riferimento ARCVM riportata nei diagramma di flusso della figura 14 indica una posizione di apertura della valvola di controllo di scarico trovata per deduzione in base alia mappa di controllo con il valore di apertura della farfalla Θth e la velocità di rotazione del motore Ne utilizzati quali ingressi. D’altra parte il simbolo di riferimento ARCV rappresenta dati ottenuti per lettura di una posizione reale di apertura della valvola di controllo di scarico. Il simbolo di riferimento KARCV indica un coefficiente di correzione utilizzato per compensare una discrepanza tra le posizioni di apertura ARCVM e ARCV della valvola di controllo di scarico. Ossia si trova una differenza tra le posizioni di apertura ARCVM e ARCV della valvola di controllo di scarico. Si utilizza quindi una differenza positiva tra le posizioni di apertura ARCVm e ARCV della valvola di controllo di scarico per ricercare in una mappa di correzione positiva un valore del coefficiente di correzione KARCV che è utilizzato per compensare una discrepanza tra le posizioni di apertura ARCVm e ARCV deila valvola di controllo di scarico. Analogamente si utilizza quindi una differenza negativa tra le posizioni di apertura ARCVm e ARCV della valvola di controllo di scarico per ricercare in una mappa di correzione negativa un valore del coefficiente di correzione KARCV per la compensazione della discrepanza. Finalmente il valore del coefficiente di correzione KARCV per la compensazione di discrepanza è moltiplicato per una portata base del getto di combustibile T, trovata per deduzione in base alla mappa di controllo con il valore di apertura della farfalla Θth e la velocità di rotazione del motore Ne utilizzati quali Ingressi per ottenere una portata corretta del getto di combustibile.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di controllo della valvola a farfalla per un motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR in cui, almeno in una regione di funzionamento a carico leggero, una pressione di inizio compressione è correttamente controllata allo scopo di lasciare che aria fresca in una camera di combustione si autoaccenda in un istante di accensione desiderabile per il funzionamento del motore in modo da subire una combustione in atmosfera termica attiva, in cui il dispositivo suddetto di controllo della valvola a farfalla è caratterizzato dal fatto che comprende una valvola a farfalla fissata su un passaggio di ammissione di aria, un organo di azionamento della valvola a farfalla per azionare manualmente la valvola a farfalla suddetta, un mezzo di commutazione della valvola a farfalla per commutare diverse fasi dell’apertura della valvola a farfalla suddetta in accordo con livelli di azionamento manuale dell'organo suddetto di azionamento delia valvola a farfalla ed un mezzo di controllo di commutazione di apertura della valvola a farfalla per azionare il mezzo suddetto di commutazione della valvola a farfalla eseguendo le seguenti fasi: determinare se uno stato corrente corrisponde ad uno stato di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione ordinarla risultante dall'accensione a scintilla o ad una condizione di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR mediante combustione AR risultante da una autoaccensione in un istante di accensione controllato; e rendere piccolo un valore limite inferiore di apertura della valvola a farfalla risultante da un azionamento manuale dell’organo suddetto di azionamento della valvola a farfalla rispetto ad un valore limite inferiore di apertura In una condizione di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione ordinaria risultante dall'accensione a scintilla se si è trovato che lo stato corrente suddetto corrisponde ad uno stato di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione AR risultante da una autoaccensione in un istante di accensione controllato.
2. Dispositivo di controllo della valvola a farfalla per un motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR in cui, almeno in una regione di funzionamento a carico leggero, una pressione di inizio compressione è correttamente controllata allo scopo di lasciare che l'aria fresca in una camera di combustione si autoaccenda in un istante di accensione desiderabile per il funzionamento del motore, in modo da subire una combustione in atmosfera termica attiva, in cui il dispositivo suddetto di controllo della valvola a farfalla è caratterizzato dal fatto che comprende una valvola a farfalla fissata su un passaggio di ammissione di aria, un organo di azionamento della valvola a farfalla per azionare manualmente la valvola a farfalla suddetta, un mezzo limitatore di direzione di chiusura della valvola a farfalla per limitare selettivamente una direzione di chiusura della valvola a farfalla suddetta in modo da impedire che la valvola a farfalla suddetta sia chiusa fino ad una apertura minore di un valore di apertura predeterminato ed un mezzo di controllo del limite di apertura della valvola a farfalla per controllare il mezzo suddetto limitatore di direzione di chiusura della valvola a farfalla eseguendo le seguenti fasi: determinare se una condizione corrente corrisponde ad una condizione di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione ordinaria risultante da una accensione a scintilla o ad una condizione di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione AR risultante da una autoaccensione in un istante di accensione controllato; e azionare il mezzo limitatore suddetto deila direzione di chiusura della valvola a farfalla in modo da impedire che la valvola a farfalla suddetta sia chiusa fino ad una apertura minore del valore predeterminato suddetto di apertura se si è trovato che la condizione corrente suddetta corrisponde ad una condizione di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione ordinaria risultante da una accensione a scintilla o disporre il mezzo limitatore suddetto di direzione di chiusura della valvola a farfalla In una condizione non operativa in modo da permettere che la valvola a farfalla suddetta sia chiusa fino ad una apertura minore del valore predeterminato suddetto di apertura se si è trovato che la condizione corrente suddetta corrisponde ad una condizione di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione AR risultante da autoaccensione in un istante di accensione controllato.
3. Dispositivo di controllo della valvola a farfalla per un motore a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR in cui, almeno in una regione di funzionamento a carico leggero, una pressione di inizio compressione è con'ettamente controllata allo scopo di lasciare che l'aria fresca in una camera di combustione si autoaccenda in un istante di accensione desiderabile per il funzionamento dei motore, in modo da subire una combustione in atmosfera termica attiva, in cui il dispositivo suddetto di controllo delia valvola a farfalla è caratterizzato dal fatto che comprende un organo di azionamento della valvola a farfalla che può essere chiuso completamente o quasi completamente fissato su un passaggio di ammissione di aria, una valvola a farfalla fissata sul passaggio suddetto di ammissione di aria, un organo di azionamento delia valvola a farfalla per azionare manualmente la valvola a farfalla suddetta, un passaggio di ammissione di aria di by-pass per bypassare una porzione del passaggio suddetto di ammissione di aria tra lati di monte e di valle dei passaggio suddetto di ammissione di aria seguendo un percorso lungo intorno alla valvola a farfalla suddetta, una valvola di apertura/chiusura per aprire e chiudere il passaggio suddetto di ammissione di aria di by-pass ed un mezzo di controllo di apertura/chiusura della valvola di apertura/chiusura per controllare la valvola suddetta di apertura/chiusura eseguendo le seguenti fasi: determinare se una condizione corrente corrisponde ad una condizione di .azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione ordinaria risultante da una accensione a scintilla o ad una condizione di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione AR risultante da una autoaccensione in un istante di accensione controllato; e aprire la valvola suddetta di apertura/chiusura se si è trovato che la condizione corrente suddetta corrisponde ad una condizione di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione ordinaria risultante da una accensione a scintilla o chiudere ia valvola suddetta di apertura/chiusura se si è trovato che la condizione corrente suddetta corrisponde ad una condizione di azionamento del motore suddetto a due tempi con accensione a scintilla a combustibile AR per combustione AR risultante da una autoaccensione in un istante di accensione controllato.