ITTO961045A1 - Incapsulamento per gruppo motopropulsore - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per Invenzione Industriale di

L'invenzione si riferisce ad un incapsulamento per gruppi motopropulsori di un veicolo, in particolare per veicoli industriali, di forma essenzialmente tubolare e di materiale insonorizzante, che circonda il motore ed il cambio di un veicolo.

Come isolamento acustico al fine di ridurre i rumori presenti durante il funzionamento di veicoli, sono previsti incapsulamenti in materiale insonorizzante che racchiudono pressoché completamente i gruppi motopropulsori, per lo più unità motore e cambio. Misure di questo tipo sono particolarmente significative nel caso di veicoli industriali, in particolare autocarri, che dispongono di motori proporzionatamente grandi e rumorosi. Affinché tali incapsulamenti svolgano la funzione desiderata in qualsiasi condizione di funzionamento del motore essi vengono in genere progettati alla massima potenza del motore. Ciò significa che, poiché l'incapsulamento non influisce soltanto sulla emissione del rumore ma anche in ambito termico, si deve affrontare una spesa relativamente alta per la realizzazione dell'impianto di refrigerazione. Le costruzioni di capsule che, senza isolare eccessivamente il motore dal punto di vista termico, permettono una buona limitazione del rumore sono, se disponibili, particolarmente costose.

Ciò significa che gli impianti di raffreddamento per il motore sono efficaci solo entro il limite della loro capacità di rendimento e possono soddisfare le richieste soltanto utilizzando radiatori di maggiori dimensioni e/oppure ventilatori di maggiore portata. Eventualmente in questi casi l'aeratore opera in un campo instabile, cioè vicino alla pompa. Un ingrandimento degli accessori di refrigerazione, finché lo spazio lo consente, comporta tuttavia un peso maggiore ed un aumento dei costi. In particolare nel caso di motori con alta potenza con alte coppie motrici ed un numero di giri relativamente basso, ma anche con una maggiore potenza del motore con un numero di giri nominale, si sono riscontrano oggi difficoltà quasi insuperabili.

L'invenzione ha quindi il compito di realizzare un incapsulamento insonorizzante del tipo che rende possibile ottenere, anche nei motori con alto rendimento, una refrigerazione sufficiente anche con funzionamento a pieno carico senza una spesa eccessiva. Questo compito viene portato a termine secondo l'invenzione mediante un incapsulamento del tipo precedentemente citato, che presenta almeno in alcune parti elementi mobili sotto forma di paratie (deflettori), che possono essere aperte a seconda della temperatura del gruppo motopropulsore e/oppure di uno dei parametri correlati.

Questa soluzione è basata sul fatto che la piena potenza del gruppo motopropulsore a basse velocità di guida, a cui corrisponde uno scarso flusso della massa d'aria, è necessaria solo in casi eccezionali e per lo più solo per un breve periodo di tempo. In questi casi l'incapsulamento secondo l'invenzione permette di aumentare temporaneamente il flusso d'aria attraverso il radiatore lungo il motore ed il cambio al fine di aumentare l'effetto refrigerante. In questo modo si assicura in ogni caso che non si verifichi un surriscaldamento dell'intero gruppo motopropulsore, senza che vi sia un irragionevole inquinamento acustico dell'ambiente.

Finché nel presente contesto gli elementi di apertura dell'incapsulamento vengono definiti paratie bisognerebbe tenere conto del fatto che questa definizione non deve comprendere soltanto paratie in senso proprio ma anche quelle con articolazione a cerniera. Poiché il materiale utilizzato per l'incapsulamento è per lo più flessibile entro certi limiti, la sua flessibilità può essere sfruttata per la creazione provvisoria di aperture. Vengono considerate anche costruzioni a saracinesca. Il fatto è solo quello di preparare aperture temporanee nell'incapsulamento per la formazione di un maggiore flusso d'aria attraverso il radiatore.

L'apertura e la chiusura delle paratie possono essere regolate da diversi organi di comando, per esempio cilindri idraulici o pneumatici o motori di regolazione elettrici. Viene considerato anche l'utilizzo di elementi bimetallici.

Come parametro per la regolazione del movimento di apertura si può utilizzare in primo luogo la temperatura del liquido di raffreddamento. Allo stesso modo vengono tuttavia considerati la temperatura dell'olio del motore, la temperatura dell'olio in un freno motore, la temperatura dei gas di scarico o la temperatura dell'aria nella capsula. Anche la pressione interna della capsula può essere presa in considerazione. Ovviamente anche la temperatura esterna influisce sull'andamento della temperatura del gruppo motopropulsore, tuttavia la sua azione rientra automaticamente nei parametri precedentemente citati, come la temperatura del liquido di raffreddamento. La temperatura esterna viene presa in.considerazione in modo particolare se la potenza fornita dal sistema propulsore è un criterio per determinare il riscaldamento che ci si deve aspettare.

Le paratie vengono disposte preferibilmente in zone con un'emissione di rumori comparativamente minore e si trovano sovrapposte alle parti di capsula adiacenti, per cui si possono evitare ponti di rumori diretti. L'apertura liberata dalla paratia può anche essere di forma labirintica.

L'invenzione può anche venire utilizzata al fine di -accelerare il raffreddamento dell'organo di propulsione dopo lo spegnimento dei motore. Con lo spegnimento del motore il liquido refrigerante smette di circolare e l'effetto refrigerante dell'aria durante il viaggio e della ventola si interrompono, cosicché spesso si ha un effetto di postriscaldamento che può persino portare all'incendio della capsula. Aprendo le valvole sulla parte superiore ed inferiore l'aria entra nella capsula e si accelera quindi il raffreddamento dell'organo propulsore. Per accertare lo spegnimento del motore si può per esempio osservare il segnale positivo dell'alternatore. La mancanza di questo segnale indica che il motore e quindi l'alternatore sono spenti.

Le misure secondo l'invenzione possono essere previste senza che siano necessari cambiamenti nel sistema di refrigerazione. Anche gli incapsulamenti tradizionali possono essere mantenuti e devono venire soltanto completati.

In quanto segue, mediante i disegni allegati, vengono spiegati in modo più approfondito gli esempi di realizzazione preferiti dell'invenzione.

Le Fig. da 1 a 3 mostrano una sezione trasversale schematica, un sezione longitudinale ed una sezione orizzontale di una forma di realizzazione di un sistema di propulsione e di raffreddamento insieme ad un incapsulamento secondo l'invenzione;

le Fig. da 4 a 6 sono rappresentazioni corrispondenti di una ulteriore forma di realizzazione dell'incapsulamento.

Nelle Fig. da 1 a 3 sono rappresentati un motore (10), un cambio (12) adiacente ed un freno motore (14) adiacente a quest'ultimo. Questa unità di propulsione è disposta nelle Fig. 2 e 3 secondo una direzione che va da destra a sinistra. Sul lato sinistro si trova quindi un'unità refrigerante che comprende in successione un condensatore (16) per un condizionatore d'aria, un radiatore dell'aria (18) ed un radiatore (20) per il motore, dietro cui una intelaiatura (22) della ventola a forma all'incirca di imbuto, conduce ad una ventola anulare (24). L'intelaiatura (22) della valvola citata entra in un incapsulamento indicato complessivamente con (26), al cui interno si trovano la ventola anulare (24) come pure l'unità di propulsione del motore (10), il cambio (12) ed il freno motore (14).

Secondo la Fig. 2 questo incapsulamento (26) ha un'apertura (28) a firma di labirinto nella zona posteriore del motore (10) che permette la fuoriuscita controllata di aria dell'incapsulamento, come indicato dalla freccia (30). Un'ulteriore fuoriuscita fissa di aria può anche avere luogo, in modo non dettagliatamente descritto·, secondo la freccia (32) lungo il cambio (12) ed il freno motore (14) verso la parte posteriore dell'incapsulamento.

Nell'ambito della presenta invenzione, secondo la Fig. 2 sulla parte inferiore dell'incapsulamento (26), nel passaggio dalla ventola anulare (24) al motore (10), è prevista una paratia (34) che è incernierata sul suo bordo anteriore (36) e che può essere chiusa ed aperta mediante un organo (38) di regolazione. Si può vedere che la paratia, anche nella posizione di apertura illustrata in Fig. 2, si sovrappone alla parete inferiore e che si trova dietro all'incapsulamento (26), in modo tale da èvitare la presenza di un ponte di rumore diretto. Se la paratia è aperta l'aria, che secondo la freccia (40) viene soffiata attraverso la ventola anulare (24), fuoriesce verso il basso almeno in parte secondo la freccia (42) dopo essere passata attraverso la ventola anulare (24). In questo modo la contropressione nell'incapsulamento viene ridotta e si rende possibile un maggiore passaggio di aria attraverso la ventola anulare (24) insieme ad una corrispondente maggiore azione refrigerante.

Nella sezione orizzontale secondo la Fig. 3 si può vedere che, sull'incapsulamento (26), sono previste anche due paratie (44) e (46) laterali rotabili, sono incernierate nel punto di passaggio tra ventola anulare (24) e motore (10) sui loro bordi anteriori (48) e (50). Un organo (52) di regolazione comune serve per l'orientamento delle paratie (44) e (46) e permette quindi la fuoriuscita di getti d'aria che sono indicati dalle frecce (54) e (56) in Fig. 3. Anche in questo caso si può vedere che le paratie (44) e (46) sono nettamente sovrapposte alla parte adiacente posteriore del materiale della parete dell'incapsulamento (26). La posizione di chiusura delle paratie (44) e (46) è indicata con una linea tratteggiata.

Nelle Fig. 2 e 3 viene indicato mediante una linea tratteggiata un sistema (58) per l'acqua di raffreddamento. Nell'acqua di raffreddamento si trova un termometro (60) i cui segnali vengono trasmessi ad una unità (64) di regolazione mediante un conduttore (62). L'unità (64) di regolazione è collegata a sua volta con gli organi di comando (38) e (52) mediante altri conduttori (66) e (68). In questo modo si indica che le paratie (34), (44) e (46) possono essere aperte o chiuse mediante l'unità (64) di regolazione a seconda della temperatura dell'acqua di raffreddamento. Come è stato già precedentemente citato, si possono utilizzare anche altri parametri guida. Ciò è indicato nelle Fig. 2 e 3 mediante un altro filo, non illustrato, che porta all'unità (64) di regolazione.

Il principio base precedentemente descritto viene anche applicato nella seconda forma di realizzazione secondo le Fig. da 4 a 6. I componenti che sono già stati descritti con riferimento alle Fig. da 1 a 3 hanno lo stesso numero di riferimento e non vengono più spiegati singolarmente. La paratia (34) da aprire sotto la zona dietro la ventola anulare (24) è prevista anche nella forma di realizzazione secondo le Fig. da 4 a 6.

Invece dell'apertura (28) a labirinto aperta stabilmente nella parte superiore dell'incapsulamento dietro il motore (10), nella seconda forma di realizzazione è prevista una paratia (70) mobile regolabile, che è incernierata, nel modo precedentemente descritto, sul suo bordo anteriore (72), sull'incapsulamento (26). La paratia (70) è anche collegata ad un organo di comando che non è illustrato in Fig. 5. Essa permette la fuoriuscita di un getto d'aria nella direzione indicata dalla freccia (74).

Nella zona del cambio (12) e del freno motore (14), le cui superfici in sezione trasversale sono notevolmente più piccole di quella del motore (10), e nella cui zona l'incapsulamento (26) ha un diametro adeguatamente ridotto, si trovano sulla parte superiore e sulla parte inferiore dell'incapsulamento delle paratie (76), (78), (80) e (82), che sono nuovamente incernierate sull'incapsulamento, in corrispondenza del loro bordo anteriore non indicato, che sono sovrapposte nel modo precedentemente descritto e sono dotate di un organo di comando non illustrato. Queste paratie permettono la fuoriuscita di getti d'aria nella direzione indicata dalle frecce (84), (86), (88) e (90).

La disposizione delle paratie può variare ulteriormente rispetto alle forme di realizzazione descritte. Le paratie possono non essere orientabili, tuttavia è possibile staccare parti dell'incapsulamento dall'esterno.

La disposizione delle paratie può ovviamente essere scelta in considerazione dell'effetto refrigerante che si desidera. Si può quindi vedere che le altre paratie (34) disposte anteriormente in Fig. 2 e 5 contribuiscono soprattutto ad aumentare il passaggio dell'aria di raffreddamento attraverso il radiatore, mentre le paratie (76), (78), (80) e (82) secondo la Fig. 5, disposte nella parte posteriore dell'incapsulamento, permettono il passaggio di un altro getto d'aria per il raffreddamento lungo l'intera unità di propulsione fino al cambio ed al freno motore. Il numero e le dimensioni della valvole deve essere scelto in modo da garantire con assoluta certezza che non si verifichi un surriscaldamento dell'unità di propulsione anche in caso di erogazione della massima potenza per un periodo di tempo più lungo .

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Incapsulamento per il gruppo motopropulsore di un veicolo, in particolare di veicoli industriali, di forma essenzialmente tubolare, in materiale insonorizzante, che circonda il motore ed il cambio di un veicolo, caratterizzato dal fatto che l'incapsulamento (26) comprende almeno in alcune parti elementi mobili a forma di paratia (paratie) (34; 44, 46; 70; 76, 78, 80, 82), che possono venire aperti a seconda della temperatura del gruppo motopropulsore (10, 12, 14) e/oppure di uno dei parametri correlati .
2. 2. Incapsulamento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che alle paratie (34; 44, 46; 70; 76, 78, 80, 82) sono collegati organi di comando (38; 52).
3. 3. Incapsulamento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che la posizione delle paratie (34; 44, 46; 70; 76,.78, 80, 82) è regolabile a seconda della temperatura dell'acqua di raffreddamento.
4. 4. Incapsulamento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato del fatto che la posizione delle paratie (34; 44, 46; 70; 76, 78, 80, 82) è regolabile a seconda della temperatura dell'olio motore.
5. 5. Incapsulamento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato del fatto che la posizione delle paratie (34; 44, 46; 70; 76, 78, 80, 82) in un veicolo con freno motore (14) è regolabile a seconda della temperatura dell'olio del freno motore.
6. 6. Incapsulamento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato del fatto che la posizione delle paratie (34; 44, 46; 70; 76, 78, 80, 82) è regolabile a seconda della temperatura dell'aria nell'incapsulamento (26).
7. 7. Incapsulamento secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato del fatto che la posizione delle paratie (34; 44, 46; 70; 76, 78, 80, 82) è regolabile in funzione della potenza erogata dal motore.
8. 8. Incapsulamento secondo la rivendicazione 1 a 7, caratterizzato del fatto che gli organi di comando (38; 52) sono cilindri idraulici o pneumatici.
9. 9. Incapsulamento secondo la rivendicazione 1 a 7, caratterizzato del fatto che gli organi di comando (38; 52) sono motori elettrici.
10. 10. Incapsulamento secondo la rivendicazione 1 a 7, caratterizzato del fatto che gli organi di comando (38; 52) comprendono elementi bimetallici.
11. 11. Incapsulamento secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato del fatto che le paratie (34; 44, 46; 70; 76, 78, 80, 82) sono collegate su un bordo con la parete dell'incapsulamento (26) in modo orientabile e sono sovrapposte al bordo frontale di questa parete.
12. 12. Incapsulamento secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che le aperture liberate dalle paratie (34; 44, 46; 70; 76, 78, 80, 82) sono a forma di labirinto.