ITTO990861A1 - Motore alternativo a combustione interna in particolare motore a due tempi ad alta velocita', con un trasduttore di pressione lato aspirazio - Google Patents

Motore alternativo a combustione interna in particolare motore a due tempi ad alta velocita', con un trasduttore di pressione lato aspirazio Download PDF

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Description

DESCRIZIONE DEL BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE Dal titolo: "Motore alternativo a combustione interna in particolare motore a due tempi ad alta velocità, con un trasduttore di pressione lato aspirazione per il rilevamento di un segnale di cari co"
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce al settore della tecnica dei motori alternativi a combustione interna. Riguarda un motore alternativo a combustione interna, in particolare un motore a due tempi ad alta velocità, comprendente un cilindro al quale, attraverso un tratto di aspirazione in cui è disposta una valvola a farfalla, viene alimentata aria per la combustione nonché un trasduttore di pressione per il rilevamento di un segnale di carico sulla base della pressione che regna nel tratto di aspirazione, il quale trasduttore di pressione è collegato il tratto di aspirazione.
Un motore alternativo a combustione interna di questo genere è noto per esempio dal DE-Al-19634 128 della stessa richiedente.
Da molto tempo è noto che per rilevare la corrente delle masse aspirate in un motore alternativo a combustione interna vengono impiegati procedimenti a base di anemometri a filo caldo ovvero a pellicola calda (in proposito vedi per esempio: "I sensori danno informazioni", Krafthand, N. 12, 22 giugno 1996, pagine 800-805). Spesso si usano anche bobine di assorbimento combinate a trasduttori di pressione per formare un segnale di iniezione in funzione del carico (DE-Al-41 04 101; DE-C2-40 02 813 o DE-C2-32 38 153). Questi procedimenti sono relativamente impegnativi e trovano impiego soprattutto per motori alternativi a combustione interna di dimensioni piuttosto grandi.
Dal suddetto documento DE-Al-196 34 128, che è una domanda anteriore della richiedente, è inoltre noto un metodo semplice per rilevare il segnale di pressione. In questo caso si impiega un sensore di pressione che è disposto nel condotto di aspirazione tra la valvola a farfalla e il cilindro. L'inconveniente di questo sistema consiste nel fatto che si rende necessario l'impiego di mezzi di smorzamento per ridurre gli influssi ovvero le ripercussioni dovuti alle diverse posizioni della valvola a farfalla, per cui il segnale di misurazione può diventare impreciso. Nel caso di quest'ultima disposizione del punto di prelievo della pressione può anche succedere che il foro di prelievo pressione venga imbrattato da eventuali ritorni di olio lubrificante.
La presente invenzione si prefigge pertanto lo scopo di proporre un motore alternativo a combustione interna in cui siano eliminati gli inconvenienti descritti dei motori noti e in cui in particolare sia possibile rilevare un andamento significante della pressione nel tratto di aspirazione con un solo sensore di pressione riducendo al contempo il pericolo di imbrattamento.
Questo scopo viene raggiunto con tutte le caratteristiche riportate nella rivendicazione 1. Il concetto informatore della presente invenzione consiste nel fatto di collegare il trasduttore di pressione al tratto di aspirazione, in modo che la valvola a farfalla venga a trovarsi in mezzo e separi il trasduttore dal cilindro. In questo modo non solo vengono ridotte ovvero evitate le ripercussioni della valvola a farfalla sul segnale di pressione, ma viene anche ridotto ovvero escluso del tutto il pericolo di imbrattamento dovuto a ritorni di olio lubrificante.
Una prima forma di realizzazione preferita del motore alternativo a combustione interna conforme alla presente invenzione è caratterizzata dal fatto che il tratto di aspirazione va da un filtro aria al cilindro passando per la valvola a farfalla e che il trasduttore di pressione è collegato al tratto di aspirazione tra il filtro aria e la valvola a farfalla. Si assicura così una misurazione precisa della quantità d'aria aspirata.
Uno sviluppo preferito di questa forma di realizzazione, che è particolarmente adatto per motori a due tempi di dimensioni ridotte come quelli impiegati per attrezzi manuali, è caratterizzato dal fatto che il tratto di aspirazione tra il filtro aria e la valvola a farfalla è costituito da un condotto di aspirazione, che il trasduttore di pressione è collegato al tratto di aspirazione nel raggio esterno del condotto di aspirazione e che il trasduttore di pressione è realizzato a sonda di pressione applicata alla parete del condotto di aspirazione.
In alternativa, secondo un'altra forma di realizzazione, per il collegamento del trasduttore di pressione al tratto di aspirazione, nel condotto di aspirazione si può prevedere un foro di prelievo pressione e il trasduttore di pressione può essere in comunicazione con questo foro di prelievo pressione.
Un'ulteriore forma di realizzazione preferita della presente invenzione è caratterizzata dal fatto che per determinare la temperatura dell'aria aspirata per la combustione, sul tratto dì aspirazione, nelle immediate vicinanze del trasduttore di pressione è disposto un trasduttore di temperatura. Impiegando anche un trasduttore di temperatura risulta possibile ovvero più facile accertare con precisione le circostanze per la successiva valutazione delle condizioni di esercizio e determinare la quantità di carburante che deve essere iniettata.
Ulteriori forme di realizzazione sono riportate nelle rivendicazioni secondarie.
La presente invenzione viene descritta più dettagliatamente qui di seguito sulla scorta di esempi di realizzazione rappresentati nel disegno allegato. L'unica figura del disegno è una rappresentazione in sezione di un esempio di realizzazione preferito di un motore alternativo a combustione interna conforme alla presente invenzione con un trasduttore di pressione e di temperatura collegato al collettore di aspirazione tra il filtro aria e la valvola a farfalla per rilevare un segnale di carico e determinare la quantità da iniettare nonché il momento dell'iniezione nel motore.
Nella figura è rappresentato un motore alternativo a combustione interna 10 che comprende un cilindro 11 nel quale, secondo un modo e un sistema in sé noti, si muove un pistone disposto girevole su un albero motore. Nel noto ciclo a due tempi il pistone, per mezzo di una flangia 5 disposta sul cilindro 10, aspira l'aria per la combustione attraverso un filtro aria 1 e un tratto di aspirazione 3 e la comprime. Al momento adatto nell'aria compressa per la combustione viene iniettato il carburante per mezzo di un iniettore 8 e quindi avviene l'accensione. In seguito i gas combusti fuoriescono attraverso un condotto di scarico 9. Nel tratto di aspirazione 3 è prevista una valvola a farfalla che è disposta in un apposito involucro 4 flangiato alla flangia 5 ed è destinata a impostare ovvero regolare la corrente delle masse d'aria. Tra la valvola a farfalla 12 e il filtro aria 1 il tratto di aspirazione 3 è costituito da un collettore di aspirazione 2 che nell'esempio di realizzazione rappresentato è piegato ad angolo retto verso l'alto.
Per determinare la quantità di aria da iniettare in ogni fase di compressione e l'inizio iniezione ovvero la durata dell'iniezione, c'è bisogno di un segnale di carico proporzionale alla corrente delle masse d'aria. Per poter prelevare nel tratto di aspirazione un segnale proporzionale alla corrente delle masse e inviare questo segnale a un sensore di pressione assoluta o anche a un sensore di pressione differenziale ovvero a più sensori, la presente invenzione propone di misurare la pressione nel tratto di aspirazione 3 tra il filtro aria 1 e la valvola a farfalla 12. A questo scopo nel collettore di aspirazione 2, tra il filtro aria 1 e la valvola a farfalla 12, è previsto un foro 13 di prelievo pressione. Così, quando il flusso delle masse d'aria è continuo, si evitano ripercussioni della valvola a farfalla 12 sul segnale di corrente non stazionaria. Non sono necessari altri rilevamenti della posizione della valvola a farfalla 12.
Nel caso dei motori a due tempi di dimensioni particolarmente ridotte, che trovano impiego soprattutto in attrezzi manuali come per esempio nelle motoseghe, è da preferirsi la soluzione rappresentata nella figura, dove il prelievo della pressione viene eseguito nel raggio esterno del collettore di aspirazione 2. Questo può avvenire per mezzo di una sonda di pressione integrata nella parete oppure per mezzo di un trasduttore di pressione 6 che è disposto direttamente sul foro 13 di prelievo pressione.
Al fine di accertare esattamente le circostanze per la successiva valutazione delle condizioni di esercizio e di determinare la quantità che deve essere iniettata, è vantaggioso misurare direttamente in questa zona anche la temperatura dell'aria aspirata per mezzo di un trasduttore di temperatura 7. Con questi provvedimenti, sulla base dei valori di misura della temperatura e della pressione dell'aria aspirata e a seconda di un diagramma delle curve caratteristiche o simili, nel comando di un motore (non rappresentato) è possibile determinare con molta precisione i parametri ottimali per l'iniezione del carburante e servirsene per attivare l'iniettore 8.
Un ulteriore vantaggio importante offerto dalla presente invenzione, che prevede la disposizione del foro 13 di prelievo pressione (in direzione della corrente) a monte della valvola a farfalla 12 consiste nel fatto che, in virtù della grande distanza che separa il condotto di aspirazione dal motore alternativo a combustione interna 10 ovvero del cilindro 11, viene ridotto o addirittura escluso il pericolo di imbrattamento dovuto a ritorni di olio lubrificante.

Claims (1)

  1. RIVENDICAZIONI 1.Motore alternativo a combustione interna (10), in particolare motore a due tempi ad alta velocità, comprendente un cilindro (11) al quale, attraverso un tratto di aspirazione (3) in cui è disposta una valvola a farfalla (12), viene alimentata aria per la combustione nonché un trasduttore di pressione (6) per il rilevamento di un segnale di carico sulla base della pressione che regna nel tratto di aspirazione (3), il quale trasduttore di pressione (6) è collegato al tratto di aspirazione (3), caratterizzato dal fatto che il trasduttore di pressione (6), in direzione della corrente, è collegato al tratto di aspirazione (3) a monte della valvola a farfalla (12). 2.Motore alternativo a combustione interna secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il tratto di aspirazione (3) va da un filtro aria (1) al cilindro (11) passando per la valvola a farfalla (12) e che il trasduttore di pressione (6) è collegato al tratto di aspirazione (3) tra il filtro aria (1) e la valvola a farfalla (12). 3.Motore alternativo a combustione interna secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il tratto di aspirazione (3) tra il filtro aria (1) e la valvola a farfalla (12) è costituito da un condotto di aspirazione (2) e che il trasduttore di pressione (6) è collegato al tratto di aspirazione (3) nel raggio esterno del condotto di aspirazione (2). 4.Motore alternativo a combustione interna secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il trasduttore di pressione (6) è realizzato a sonda di pressione applicata alla parete del condotto di aspirazione (2). 5.Motore alternativo a combustione interna secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che per il collegamento del trasduttore di pressione (6) al tratto di aspirazione (3), nel condotto di aspirazione (2) è previsto un foro (13) di prelievo pressione e che il trasduttore di pressione (6) è in comunicazione con questo foro (13) di prelievo pressione. 6.Motore alternativo a combustione interna secondo la rivendicazi.one 5, caratterizzato dal fatto che il trasduttore di pressione (6) è disposto direttamente sul foro (13) di prelievo pressione. 7.Motore alternativo a combustione interna secondo una delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che per determinare la temperatura dell'aria aspirata per la combustione, sul tratto di aspirazione (3), nelle immediate vicinanze del trasduttore di pressione (6) è disposto un trasduttore di temperatura (7).
IT1999TO000861A 1998-10-08 1999-10-07 Motore alternativo a combustione interna in particolare motore a duetempi ad alta velocita', con un trasduttore di pressione lato IT1307363B1 (it)

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