MX2014002971A - Soporte de proteccion de regulador de presion de gas natural comprimido. - Google Patents

Abstract

Se divulga un soporte de protección para un regulador de presión de gas natural comprimido montado en un compartimento de motor de un vehículo a motor. El regulador de presión de gas natural comprimido está dispuesto entre un depósito presurizado de gas natural y un sistema de admisión para un motor de combustión interna en el interior del compartimento de motor, y el soporte de protección comprende un cuerpo principal dispuesto esencialmente alrededor de la totalidad del volumen externo del regulador de presión de gas natural comprimido.

Description

SOPORTE DE PROTECCIÓN DE REGULADOR DE PRESIÓN DE GAS NATURAL COMPRIMIDO CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere, en general, a un regulador de presión de gas para un vehículo a motor equipado para funcionar con gas natural comprimido, específicamente un soporte de protección que recubre el regulador de presión de gas en el interior de un compartimento de motor para proteger el regulador de presión de gas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los sistemas de suministro de combustible de gas natural comprimido (CNG) para su uso en vehículos a motor propulsados por motores de combustión interna son, en general, bien conocidos en la técnica. Más recientemente, tales sistemas se han combinado con sistemas de suministro de gasolina para proporcionar los así denominados sistemas de dos combustibles. Tales vehículos a motor de dos combustibles están equipados con un motor de múltiples combustibles capaz de funcionar tanto con CNG como con gasolina. En la mayor parte de tales sistemas, el motor se alimenta principal o alternativamente por una cantidad de CNG almacenado a bordo del vehículo en uno o más cilindros de combustible o depósitos de almacenamiento presurizados. Debido a que el CNG está almacenado a unas presiones de aproximadamente 20.684 kPa (3000 psi), es necesario emplear un regulador de presión de gas para reducir la presión del CNG en los depósitos de almacenamiento de 20.684 kPa a 207 kPa (de3000 psi a 30 psi ) en dos fases, de 20.684 kPa a 552 kPa (de 3000 psi a 80 psi) y, a continuación, de 552 kPa a 207 kPa (de 80 psi a 30 psi), para su suministro al motor. Después de esta reducción de presión, el CNG se encuentra aproximadamente a la misma presión que la provista por bombas de gasolina antes de que el combustible se inyecte en el cilindro de motor a través del sistema de inyección de colector de distribución. Por lo tanto, el mismo motor puede usar de manera beneficiosa una u otra fuente de combustible, dependiendo de la disponibilidad.

En la mayor parte de sistemas de CNG, se proporcionan accesorios de reabastecimiento de combustible, tal como en el compartimento de motor, mediante los cuales los depósitos de almacenamiento presurizados pueden volver a llenarse en una estación de reabastecimiento de combustible. Los depósitos de almacenamiento presurizados se encuentran en comunicación de fluido con el motor a través del regulador de presión de gas y un conjunto de inyector, formando el conjunto de inyector una porción del sistema de admisión de combustible del motor. Por lo tanto, se requieren unas tuberías de CNG de entrada y de salida a y desde el regulador de presión de gas. Debido a que los gases se enfrían a medida que se expanden, también pueden proporcionarse unas tuberías de refrigerante de suministro y de retorno al regulador de presión de gas para suministrar calor al CNG que fluye a su través y mejorar de ese modo la combustión mediante el aumento de la entalpia del combustible que se suministra al motor. Por consiguiente, se requiere que los reguladores de presión de gas para los sistemas de CNG usados en vehículos a motor tengan varios accesorios para ello, muchos de los cuales crean una fuente potencial de fuga de un gas de combustible si se ven dañados.

Con este fin, se han desarrollado diversos reglamentos y normas para abordar la integridad de los sistemas de CNG en caso de colisión. Una de tales normas es la Norma Federal de Seguridad de Vehículos a Motor (FMVSS) 303, establecida por el Departamento de Transporte de los Estados Unidos, Admisión Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras, que especifica los requisitos de rendimiento para la integridad de los sistemas de combustible de vehículo a motor que usan CNG. A tenor de FMVSS 303, el sistema de CNG ha de ser capaz de soportar un impacto frontal de 30 mph (13,41 m/s), de tal modo que la caída de presión en la porción de alta presión del sistema de combustible, incluyendo los depósitos de almacenamiento y el regulador de presión de gas, no supere 1.062 kPa (154 psi ) a lo largo de un periodo de 60 minutos a continuación de la interrupción del movimiento del vehículo.

Una cuestión adicional de los vehículos a motor de dos combustibles radica en envasar los componentes de combustible alternativos sin cambiar el sistema de suministro de gasolina, el cual es, a menudo, un sistema preexistente. Un vehículo a motor de dos combustibles modificado para funcionar con CNG así como gasolina requiere por lo tanto un motor modificado provisto con inyectores y cilindros de combustión adaptados para su uso con CNG, así como tuberías de CNG a alta y a baja presión, tuberías y boquillas de llenado, el regulador de presión, depósitos de almacenamiento de alta presión y un módulo de control de combustible alternativo como los componentes principales. Como resultado, se añaden veintenas de componentes y partes adicionales a tales vehículos de dos combustibles, lo que hace un desafío el envasado de los nuevos componentes.

Como se ha indicado en lo que antecede, el regulador de presión de gas se requiere para reducir la presión del gas CNG en los depósitos de almacenamiento de 20.684 kPa a 207 kPa (de 3000 psi a 30 psi ). Tales reguladores de presión de gas pueden tener un volumen de más de 2400 centímetros cúbicos. Por lo tanto, debido a su complejidad y tamaño relativamente grande, tales reguladores de presión de gas generan cuestiones de envasado especial a la vista de la necesidad siempre presente de equilibrar la facilidad de montaje, la susceptibilidad de mantenimiento, y la protección que surjan en cada oportunidad de selección de ubicación. Por lo tanto, sería ventajoso un conjunto de montaje para un regulador de presión de gas que aborde estas cuestiones.

El soporte de protección de regulador de presión de CNG que se divulga en el presente documento logra en particular lo anterior mediante la provisión de una estructura alrededor del regulador de presión de gas que recubre esencialmente la totalidad del regulador de presión de gas, a la vez que se proporciona simultáneamente acceso a los diversos accesorios permitiendo comunicación de fluido a y desde el regulador de presión de gas. El presente soporte de protección en sí mismo utiliza una estructura de peso ligero con el fin de no degradar la eficiencia del vehículo y el ahorro de combustible. Este también se aprovecha de las configuraciones estructurales preexistentes con el fin de proporcionar una protección adicional, y se combina preferentemente con la bandeja para la batería del vehículo montada delante del regulador de presión de gas. La batería y la bandeja para la batería añaden soporte estructural e integridad al soporte de protección.

Por lo tanto, la solución presentada por el presente soporte de protección de regulador de presurización de gas es una estructura de peso ligero y de coste relativamente bajo que protege el regulador de presión de gas y sus accesorios asociados.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo con un aspecto de la presente divulgación, se divulga un soporte de protección para un regulador de presión de CNG de un sistema de suministro de combustible de CNG en comunicación de fluido con un motor de combustión interna montado en un compartimento de motor de un vehículo a motor. El sistema de suministro de combustible de CNG comprende al menos un depósito presurizado de CNG para almacenar CNG a bordo del vehículo a motor y unas tuberías de suministro de combustible que se extienden desde el depósito presurizado hasta un sistema de admisión para el motor de combustión interna, en el que el regulador de presión de CNG está dispuesto entre el depósito presurizado de CNG y el sistema de admisión para el motor de combustión interna en el interior del compartimento de motor, y en el que el soporte de protección comprende un cuerpo principal dispuesto esencialmente alrededor de la totalidad del volumen externo del regulador de presión de CNG.

Aún otro aspecto de la presente divulgación es un soporte de protección para un vehículo a motor que tiene un sensor de sucesos de accidente, un controlador sensible al sensor de sucesos de accidente, y unas tuberías de suministro de combustible que se extienden desde el depósito presurizado de CNG hasta un sistema de admisión para el motor de combustión interna, y una válvula normalmente cerrada electrónicamente accionada que está dispuesta entre el depósito presurizado de CNG y el regulador de presión de CNG, en el que el controlador indica a la válvula normalmente cerrada electrónicamente accionada que interrumpa el flujo de gas natural comprimido en respuesta a un suceso de accidente detectado por el sensor de accidentes.

Todavía otro aspecto de la presente divulgación es un soporte de protección para un regulador de CNG que tiene una entrada de CNG a alta presión a partir de la cual se suministra CNG a alta presión al regulador de CNG a través de una tubería de suministro de alta presión y una salida de CNG a baja presión a partir de la cual se suministra CNG a baja presión al motor de combustión interna a partir del regulador de presión de CNG a través de una tubería de suministro de baja presión y el cuerpo principal está provisto con una abertura alineada con la salida de CNG a baja presión a través de la cual pasa la tubería de suministro de baja presión.

Un aspecto adicional de la presente divulgación es un soporte de protección para un regulador de presión de CNG en el que la entrada de CNG a alta presión y la salida de CNG a baja presión están dispuestas en el interior del cuerpo principal del soporte de protección.

Otro aspecto de la presente divulgación es un soporte de protección en el que el cuerpo principal del soporte de protección comprende además un primer conjunto de nervaduras de refuerzo orientadas en paralelo a un eje longitudinal del vehículo a motor y un segundo conjunto de nervaduras de refuerzo orientadas en perpendicular al eje longitudinal del vehículo a motor para resistir la deformación del cuerpo principal y reducir las fuerzas de compresión que se ejercen sobre el regulador de presión de CNG.

Aún otro aspecto de la presente divulgación es un soporte de protección que tiene un soporte delantero y un soporte de refuerzo de la parte superior montados en el cuerpo principal para resistir la deformación del cuerpo principal y reducir las fuerzas de compresión que se ejercen sobre el regulador de presión de CNG.

Un aspecto adicional de la presente divulgación es un soporte de protección en el que una bandeja para la batería está dispuesta en el interior del compartimento de motor delante del regulador de presión de CNG y el soporte de protección comprende además un soporte de acoplamiento de bandeja montado en el soporte delantero y en la bandeja para la batería.

Un aspecto todavía adicional de la presente divulgación es un soporte de protección que tiene un cuerpo principal que comprende un primer par de paredes laterales orientadas en paralelo a un eje longitudinal del vehículo a motor y un segundo par de paredes laterales orientadas en perpendicular al eje longitudinal del vehículo a motor, teniendo el primer par de paredes laterales un primer conjunto de nervaduras de refuerzo orientadas en paralelo al eje longitudinal del vehículo a motor y teniendo el segundo par de paredes laterales un segundo conjunto de nervaduras de refuerzo orientadas en perpendicular al eje longitudinal del vehículo a motor para resistir la deformación del cuerpo principal y reducir las fuerzas de compresión que se ejercen sobre el regulador de presión de CNG.

Un aspecto adicional de la presente divulgación es un soporte de protección que comprende además un primer par de paredes laterales orientadas en paralelo a un eje longitudinal del vehículo a motor, un soporte delantero y un soporte de refuerzo de la parte superior, extendiéndose el soporte delantero y de refuerzo de la parte superior entre, y montados en, cada una del primer par de paredes laterales.

Todavía otro aspecto de la presente divulgación es un soporte de protección que tiene un soporte de refuerzo de la parte superior que comprende además un soporte de refuerzo de la parte superior delantero y un soporte de refuerzo de la parte superior trasero que se extienden entre, y montados en, cada una del primer par de paredes laterales.

Un aspecto aún adicional de la presente divulgación es un soporte de protección que comprende además un miembro de fijación unido a un riel lateral provisto en el interior del compartimento de motor.

Otro aspecto de la presente divulgación es un soporte de protección para un regulador de presión de CNG montado en un compartimento de motor de un vehículo a motor, en el que el regulador de presión de CNG está dispuesto entre un depósito presurizado de CNG y un sistema de admisión para un motor de combustión interna en el interior del compartimento de motor, y en el que el soporte de protección comprende un cuerpo principal dispuesto esencialmente alrededor de la totalidad del volumen externo del regulador de presión de CNG.

Un aspecto todavía adicional de la presente divulgación es un soporte de protección para un regulador de presión de CNG que tiene una entrada de CNG a alta presión a partir de la cual se suministra CNG a alta presión al regulador de presión de CNG a través de una tubería de suministro de alta presión y una salida de CNG a baja presión a partir de la cual se suministra CNG a baja presión al motor de combustión interna a partir del regulador de presión de CNG a través de una tubería de suministro de baja presión y el cuerpo principal está provisto con una abertura alineada con la salida de CNG a baja presión a través de la cual pasa la tubería de suministro de baja presión, y en el que la entrada de CNG a alta presión y la salida de CNG a baja presión están dispuestas en el interior del cuerpo principal del soporte de protección.

Un aspecto adicional de la presente divulgación es un soporte de protección para un vehículo a motor que tiene un controlador y el regulador de presión de CNG comprende un conector para recibir un mazo de cables conectado con el controlador, teniendo el soporte de protección una abertura alineada con el conector a través de la cual pasa el mazo de cables, y en el que el conector está dispuesto completamente en el interior del cuerpo principal del soporte de protección.

Aún otro aspecto de la presente divulgación es un soporte de protección que tiene un soporte de refuerzo de la parte superior que comprende un soporte de refuerzo de la parte superior delantero y un soporte de refuerzo de la parte superior trasero que se extienden entre, y montados en, cada una del primer par de paredes laterales y el cuerpo principal comprende un rebaje en el interior del cual se recibe un cuerpo de reforzador de freno.

Todavía otro aspecto de la presente divulgación es un soporte de protección fabricado a partir de acero de baja aleación y alta resistencia estampado que tiene un espesor de aproximadamente 3 mm.

De acuerdo con otro aspecto de la presente divulgación, se proporciona un soporte de protección para un vehículo a motor adaptado para funcionar con cualquiera de gasolina o gas natural comprimido y el vehículo a motor comprende además una bomba de gasolina, un sensor de sucesos de accidente, un controlador sensible al sensor de sucesos de accidente, un depósito presurizado de CNG para almacenar CNG a bordo del vehículo a motor y unas tuberías de suministro de combustible que se extienden desde el depósito presurizado de CNG hasta un sistema de admisión para el motor de combustión interna, estando dispuesto el regulador de presión de CNG entre el depósito presurizado de CNG y el sistema de admisión para el motor de combustión interna en el interior del compartimento de motor, y una válvula electrónicamente accionada que está dispuesta entre el depósito presurizado de CNG y el regulador de presión de CNG, y en el que el controlador indica a la bomba de combustible y a la válvula electrónicamente accionada que interrumpan el flujo de gasolina y de CNG en respuesta a un suceso de accidente detectado por el sensor de accidentes.

De acuerdo con un aspecto adicional de la presente divulgación, se divulga un procedimiento de protección de un regulador de presión de CNG de un sistema de suministro de combustible de CNG en comunicación de fluido con un motor de combustión interna montado en un compartimento de motor de un vehículo a motor, comprendiendo el sistema de suministro de combustible de CNG al menos un depósito presurizado de CNG para almacenar CNG a bordo del vehículo a motor y unas tuberías de suministro de combustible que se extienden desde el depósito presurizado de CNG hasta un sistema de admisión para el motor de combustión interna, en el que el regulador de presión de CNG está dispuesto entre el depósito presurizado de CNG y el sistema de admisión para el motor de combustión interna en el interior del compartimento de motor, en el que el procedimiento comprende las etapas de proveer el regulador de presión de CNG con una entrada de CNG comprimido a partir de la cual se suministra CNG a alta presión al regulador de presión de CNG a través de una tubería de suministro de alta presión y una salida de CNG a baja presión a partir de la cual se suministra CNG a baja presión al motor de combustión interna a partir del regulador de presión de CNG a través de una tubería de suministro de baja presión, proveer un soporte de protección que tiene un cuerpo principal provisto con una abertura alineada con la entrada de CNG cuando el regulador de presión de CNG está dispuesto en el interior del soporte de protección, insertar el regulador de presión de CNG en el cuerpo principal de tal modo que la totalidad del volumen externo del regulador de presión de CNG está dispuesto en el interior del cuerpo principal, montar el soporte de protección en un riel lateral en el interior del compartimento de motor, y conectar la entrada de regulador de presión de CNG con la tubería de suministro de alta presión y conectar la salida de regulador con la tubería de suministro de baja presión.

Todavía otro aspecto de la presente divulgación es un procedimiento en el que el vehículo a motor comprende además un sensor de sucesos de accidente, un controlador sensible al sensor de sucesos de accidente y unas tuberías de suministro de combustible que se extienden desde el depósito presurizado de CNG hasta un sistema de admisión para el motor de combustión interna, y una válvula electrónicamente accionada que está dispuesta entre el depósito presurizado de CNG y el regulador de presión de CNG, y en el que el controlador indica a la válvula electrónicamente accionada que interrumpa el flujo de CNG en respuesta a un suceso de accidente detectado por el sensor de accidentes, el regulador de presión de gas comprende además un conector para recibir un mazo de cables conectado con el controlador y una abertura en el cuerpo principal alineada con el conector a través de la cual pasa el mazo de cables, y en el que el conector está dispuesto completamente en el interior del cuerpo principal del soporte de protección, comprendiendo además el procedimiento la etapa de conectar el mazo de cables con el conector después de la etapa de montar el soporte de protección en el riel lateral en el interior del compartimento de motor.

Los expertos en la materia se entenderán y apreciarán estos y otros aspectos, objetos y elementos distintivos de la presente divulgación tras el estudio de la memoria descriptiva, las reivindicaciones y los dibujos adjuntos siguientes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS En los dibujos: la figura 1 es una vista en perspectiva de un vehículo a motor que incorpora el soporte de protección para un regulador de presión de CNG de un sistema de suministro de combustible de CNG de acuerdo con la presente divulgación; la figura 2 es una vista esquemática del sistema de suministro de combustible de CNG de acuerdo con la presente divulgación; la figura 3 es una vista desde debajo en perspectiva del regulador de presión de CNG del sistema de suministro de combustible de CNG de la presente divulgación; la figura 4 es una vista en perspectiva desde arriba frontal del soporte de protección para un regulador de presión de CNG de un sistema de suministro de combustible de CNG de la presente divulgación; la figura 5A es una vista en perspectiva desde arriba frontal del regulador de presión de CNG de la presente divulgación; la figura 5B es una vista en perspectiva desde debajo posterior del regulador de presión de CNG de la presente divulgación; la figura 6A es una vista en perspectiva desde arriba frontal del soporte de protección para el regulador de presión de CNG de la presente divulgación; la figura 6B es una vista en perspectiva desde arriba posterior del soporte de protección para el regulador de presión de CNG de la presente divulgación; la figura 7 es una vista en perspectiva desde arriba frontal en despiece ordenado del soporte de protección para el regulador de presión de CNG de la presente divulgación; la figura 8A es una vista en perspectiva desde arriba frontal del soporte de protección para el regulador de presión de CNG de la presente divulgación con el regulador de CNG instalado; y la figura 8B es una vista en perspectiva lateral del soporte de protección para el regulador de presión de CNG de la presente divulgación con el regulador de CNG instalado.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS Para fines de descripción en el presente documento, las expresiones "superior", "inferior", "derecho", "izquierdo", "trasero", "delantero", "vertical", "horizontal", y derivados de las mismas, se referirán a la invención tal como está orientada en la figura 1. No obstante, ha de entenderse que la invención puede adoptar diversas orientaciones y secuencias de etapas alternativas, excepto cuando expresamente se especifique lo contrario. También ha de entenderse que los dispositivos y procesos específicos que se ilustran en los dibujos adjuntos, y que se describen en la siguiente memoria descriptiva, son simplemente realizaciones a modo de ejemplo de los conceptos inventivos que se definen en las reivindicaciones adjuntas. Por lo tanto, las dimensiones y otras características físicas específicas en relación con las realizaciones que se divulgan en el presente documento no han de considerarse como limitantes, a menos que las reivindicaciones indiquen expresamente lo contrario.

El vehículo 10 a motor incluye un capó 12 que cubre un compartimento 14 de motor. El capó 12 puede conectarse con la carrocería del vehículo 10 mediante articulaciones (que no se muestran) como es habitual. En la posición cerrada que se muestra en la figura 1, el capó 12 está dispuesto junto a, y se extiende a lo largo de, una abertura 16 en la carrocería del vehículo 10, proporcionando acceso a un compartimento 14 de motor. El capó 12 se conecta de forma liberable con la carrocería 10 del vehículo mediante un conjunto de retención (que no se muestra) y puede pivotar en relación con la carrocería del vehículo para moverse entre una posición abierta y una posición cerrada.

El vehículo 10 a motor puede estar provisto con una sección delantera deformable 18 que se extiende en general delante de y que incluye el capó 12 y el compartimento 14 de motor. Se contempla que la sección delantera 26 se deformará. También se contempla que el capó 12 puede diseñarse para prever la deformación.

Haciendo referencia a continuación a las figuras 1 , 2 y 3, un sistema 20 de suministro de combustible de CNG se encuentra en comunicación de fluido selectiva con un motor 22 de combustión interna montado en el compartimento 14 de motor del vehículo 10 a motor. A pesar de que la presente divulgación se dirige principalmente al sistema 20 de suministro de combustible de CNG, debería apreciarse que el vehículo 10 a motor también puede estar adaptado para funcionar con cualquiera de gasolina o gas natural comprimido como un así denominado vehículo a motor de dos combustibles. En un caso de este tipo, el vehículo 10 a motor comprende además una bomba de gasolina 24 que suministra gasolina al motor 22 de combustión interna a partir de un depósito de gasolina 26. En tales aplicaciones, el vehículo 10 a motor está provisto, preferentemente, con un módulo de control de combustible alternativo (AFCM) 28 que conmuta de manera automática de nuevo a gasolina en el caso de que la presión medida para el CNG que se suministra al motor 22 de combustión interna caiga antes de un nivel predeterminado, tal como 100 kPa (1 bar).

El sistema 20 de suministro de combustible de CNG preferentemente incluye un par de depósitos 30 presurizados de CNG para almacenar CNG a bordo del vehículo 10 a motor. Un receptor de CNG 32, preferentemente provisto con una válvula de retención interna (que no se muestra), se proporciona bajo el capó 12 en el compartimento 14 de motor y puede usarse para reabastecer el depósito 30 presurizado de CNG a partir de una fuente externa. El receptor de CNG 32 está provisto, preferentemente, con un manómetro 34 para ayudar en el proceso de reabastecimiento de combustible. El CNG alimentado a través del receptor de CNG 32 se suministra a los depósitos 30 presurizados de CNG a través de unas tuberías de reabastecimiento de combustible 36 que fluyen hasta las tuberías de suministro de combustible 38 a través de una junta de tres vías 40.

Las tuberías 38 de suministro de combustible a alta presión se extienden desde los depósitos de presión de CNG 30, que se encuentran en conexión de fluido uno con otro a través de una tubería de acoplamiento 42, y hasta una entrada 44 del regulador 46 de presión de CNG. El regulador 46 de presión de CNG reduce la presión en dos fases, de 20.684 kPa a 552 kPa (de3000 psi a 80 psi ) y, a continuación, de 552 kPa a 207 kPa (de80 psi a 30 psi ). El CNG fluye entonces a la presión inferior desde una salida de regulador de presión de CNG 48 a través de unas tuberías de baja presión 50 hasta un sistema de admisión 52 que incluye un colector de distribución de admisión 54 provisto con una pluralidad de inyectores de combustible 56. Preferentemente, se proporcionan un controlador 58 electrónico de CNG y un sensor de presión/temperatura 60 para medir la presión que se suministra a los inyectores de combustible 56, tal como se ha indicado en lo que antecede.

Como parte de los controles de motor, el motor 22 de combustión interna incluye bujías 64, un sensor de RPM 66, un termopar 68 y un sensor de oxígeno 70, la totalidad de los cuales funcionan de la forma habitual para supervisar y controlar el rendimiento del motor. En el caso en el que el motor 22 de combustión interna también esté adaptado para funcionar con gasolina, la bomba 24 de combustible puede suministrar gasolina a un inyector 72 de gasolina sobre el colector de distribución de admisión 54. Además, en este caso, se proporciona un controlador 74 electrónico de gasolina, al igual que un conmutador 76 inversor de combustible ubicado en el compartimento 78 de pasajeros. También se proporciona un módulo 62 de control de restricción que está integrado con los sistemas de restricción pasiva del vehículo 10 a motor y está dispuesto para proporcionar una señal de suceso de accidente en caso de impacto.

Por lo tanto, el regulador 46 de presión de CNG está funcionalmente dispuesto entre los depósitos 30 presurizados de CNG y el sistema 32 de admisión para el motor 22 de combustión interna en el interior del compartimento 14 de motor. Preferentemente, el regulador 46 de presión de CNG funciona a través de vacío de motor que se proporciona desde el colector de distribución de admisión 54 a través de una tubería de vacío 80 al accesorio 85 de vacío. El regulador de presión de CNG también está provisto con una entrada 79 de refrigerante y una salida 81 de refrigerante, tal como se ha indicado en lo que antecede, con el fin de calentar el gas natural a medida que este se expande en el interior del regulador 46 de presión de CNG para aumentar la entalpia del combustible que entre en el motor 22 de combustión interna. Además, la tubería 38 de alta presión al regulador 46 de presión de CNG está provista con una válvula 82 de solenoide normalmente cerrada y los depósitos 30 están provistos con unas válvulas 84, 86 de solenoide normalmente cerradas. Preferentemente, el regulador 46 de presión de gas también está provisto con una válvula 83 de solenoide normalmente cerrada en la entrada 44. Las válvulas 82 y 83 de solenoide se conectan electrónicamente con el controlador 58 electrónico de CNG a través del mazo 88 de cables, con la válvula 83 de solenoide conectada en el regulador 46 de presión de CNG mediante el conector 87. Las válvulas 84, 86 de solenoide se conectan electrónicamente con el controlador 58 electrónico de CNG a través del mazo 90 de cables.

Durante un suceso de accidente con el vehículo 10 a motor funcionando en modo de CNG, el módulo 62 de control de restricción envía una señal de notificación de suceso al módulo 28 de control de combustible alternativo, el cual se comunica entonces con el controlador 58 electrónico de CNG, que corta la potencia para las válvulas 82, 83, 84 y 86 de solenoide normalmente cerradas próximas al regulador 46 de presión de gas y los depósitos 30 para evitar la fuga de CNG. Con el vehículo 10 a motor funcionando en el modo de gasolina, el módulo 28 de control de combustible alternativo se comunica con el controlador 74 electrónico de gasolina en respuesta a una señal de suceso de accidente para desactivar la bomba 24 de combustible.

Como se muestra en las figuras 1 y 4, una ubicación preferente para el regulador 46 de presión de CNG que presenta el mejor equilibrio de los factores que se han mencionado en lo que antecede se encuentra en el compartimento 14 de motor, junto al riel lateral o fascia 92 del conductor, delante del reforzador 94 de presión de sistema de frenado, y por detrás de la bandeja 96 para la batería que soporta la batería 98. Como un aspecto de la presente divulgación, se ha encontrado que esta ubicación proporciona las mayores facilidad de montaje y susceptibilidad de mantenimiento relativas para un vehículo de producción en masa. No obstante, esta ubicación, al igual que con todas las ubicaciones, ha de ser conforme con la norma FMVSS 303, la cual, tal como se ha indicado en lo que antecede, especifica requisitos para la integridad de los sistemas de combustible de vehículo a motor que usan CNG, que requiere que el sistema ha de ser capaz de soportar un impacto frontal de 13,41 m/s (30 mph ) y la caída de presión en la porción de alta presión del sistema de combustible, desde el impacto del vehículo a través del periodo de 60 minutos a continuación de la interrupción del movimiento, no ha de superar 1.062 kPa (154 psi ).

Por lo tanto, el regulador 46 de presión de CNG se encuentra en el interior de un soporte 100 de protección de regulador de presión, que preferentemente tiene un volumen interno que supera aproximadamente 3100 centímetros cúbicos, que supera el volumen externo del regulador 46 de presión de CNG, tal como se muestra de la mejor forma en las figuras 5A-8B. El soporte 100 de protección de regulador de presión está compuesto preferentemente por seis componentes estampados soldados entre sí, como se observa del mejor modo en la figura 7, fabricado cada uno de acero 350 de baja aleación y alta resistencia de 3 mm de espesor. El primer componente es el cuerpo 102 principal que se forma en un recinto 104 que tiene un par de paredes 106, 108 laterales, una pared 110 trasera, y un par de paredes 112, 114 delanteras en cooperación. El cuerpo 102 principal incluye un número de aberturas, incluyendo la abertura 116 a través de la cual pasa la tubería 50 de gas de baja presión y la abertura 118 a través de la cual pasa el mazo 88 de cables. La entrada 44 de regulador se encuentra en comunicación selectiva con la tubería 38 de alta presión que pasa a través del fondo abierto del soporte 100 de regulador de presión.

El regulador 46 de presión de CNG se une preferentemente al cuerpo 102 principal a través de unos fiadores (que no se muestran) que se extienden a través de unas aberturas 140 de fiador en la pared 106 lateral del cuerpo 102 principal y al interior de unos orificios 142 roscados formados en un saliente 144 del regulador 46 de presión de CNG.

Un soporte 120 delantero se extiende entre y está soldado con cada una del par de paredes 1 12, 1 14 delanteras. De forma similar, un soporte 122 de refuerzo delantero de la parte superior y un soporte 124 de refuerzo trasero de la parte superior están soldados con las paredes 106, 108 laterales. Preferentemente, una aleta 126 sobre el soporte 122 de refuerzo delantero de la parte superior está soldada con el soporte 120 delantero. Un miembro 128 de fijación de soporte está soldado con la pared 106 lateral y se usa para unir el soporte 100 de protección de regulador de presión al riel 92 lateral a través de un fiador roscado (que no se muestra). Se proporciona un espárrago soldado 138 sobre la parte exterior de la pared 108 lateral opuesta para ayudar a ubicar el soporte 100 de protección de presión durante el proceso de montaje.

Preferentemente, el par de paredes 106, 108 laterales están orientadas en paralelo al eje longitudinal del vehículo a motor, y las paredes 112, 114 delanteras están orientadas en perpendicular al eje longitudinal del vehículo a motor. Cada una de las paredes 106, 108 laterales está provista, preferentemente, con un primer conjunto de nervaduras 130 de refuerzo orientadas en paralelo al eje longitudinal del vehículo a motor. Las paredes 112, 1 14 delanteras preferentemente tienen un segundo conjunto de nervaduras 131 de refuerzo orientadas en perpendicular al eje longitudinal del vehículo a motor. De forma similar, el soporte 120 delantero está provisto, preferentemente, con unas nervaduras 133 que se extienden a lo largo del soporte 120 delantero. Las nervaduras 130, 131 , 133 resisten la deformación del cuerpo 102 principal y minimizan las fuerzas de compresión que se ejercen sobre el regulador 46 de presión de gas.

Para reducir adicionalmente la carga experimentada por el regulador 46 de presión de CNG, el soporte 100 de protección de regulador de presión está preferentemente soldado con la bandeja 96 para la batería a través del soporte 132 de acoplamiento de la bandeja, que está soldado con cada una de la bandeja 96 para la batería y la pared 120 delantera. De forma ventajosa, el soporte 100 de protección de regulador de presión puede estar soldado con la bandeja 92 para la batería sin tener que cambiar la configuración preexistente de la bandeja 92 para la batería, que de hecho puede ser, preferentemente, la misma que la que se usa en el vehículo alimentado con gasolina.

Adicionalmente, para evitar el desplazamiento del soporte 100 de protección de regulador de presión, la ubicación de unión al riel lateral o fascia 92 está diseñada preferentemente para desplegarse y para seguir el movimiento hacia el reforzador 94 de freno, que se recibe en un recorte 134 formado en la esquina 136 lateral de pasajero superior de la pared 110 trasera del cuerpo 102 principal. Mediante la adición de este elemento distintivo al soporte 100 de protección de regulador de presión, se evita la rotación excesiva del regulador 46 de presión de CNG, al igual que los modos de fuga potencial consiguientes. Este elemento distintivo también reduce el esfuerzo sobre la tubería 38 de alta presión de acero inoxidable que se conecta con el regulador 46 de presión de CNG en la entrada 44 Como se ha indicado en lo que antecede, el cuerpo 102 principal del soporte 100 de protección de regulador de CNG rodea el regulador 46 de presión de CNG. Por lo tanto, la totalidad del volumen externo del regulador de CNG 46 está dispuesto esencialmente en el interior del cuerpo 102 principal. Por lo tanto, tal como se ha indicado en lo que antecede, puede obtenerse la conformidad con la norma FMVSS 303. Al mismo tiempo, el soporte 100 de protección de regulador de presión se ha optimizado para encajar en el compartimento 14 de motor. El soporte 100 de protección de regulador de presión es de peso ligero y puede estar soldado con la bandeja 92 para la batería sin modificación adicional alguna de la bandeja 92 para la batería. El soporte 100 de protección de regulador de presión también reduce el esfuerzo para la tubería 38 de acero inoxidable de alta presión conectada con el regulador 46 de presión de CNG, que se reducen mediante la absorción del desplazamiento con los componentes del soporte 100 de protección de regulador de presión.

El soporte 100 de protección de regulador de presión también es un punto de unión para el regulador 46 de presión de CNG, que contribuye a la facilidad de montaje, la susceptibilidad de mantenimiento y la ergonomía, en particular para un vehículo de producción en masa de dos combustibles. Por ejemplo, durante el montaje, el regulador 46 de presión de CNG puede insertarse en y unirse de forma fija al cuerpo 102 principal, de tal modo que la totalidad del volumen externo del regulador 46 de presión de CNG natural está dispuesto en el interior del cuerpo 102 principal. El soporte 100 de protección de regulador de CNG se une entonces al riel lateral o fascia 92 en el interior del compartimento 14 de motor. La tubería 38 de suministro de alta presión puede conectarse entonces con la entrada 44 de. regulador, y la tubería 50 de suministro de baja presión puede conectarse con la salida 48 de regulador a través de la abertura 116. Por último, el mazo de cables puede conectarse con el conector sobre el regulador 46 de presión de CNG a través de la abertura 118. Por consiguiente, el soporte 100 de protección de regulador de CNG puede usarse en un vehículo 10 a motor para adaptar fácilmente el vehículo 10 a motor para funcionar solo con CNG o, como alternativa, con un sistema de dos combustibles que incluye CNG y gasolina.

Ha de entenderse que pueden realizarse variaciones y modificaciones a la estructura que se ha mencionado en lo que antecede sin alejarse de los conceptos de la presente invención, y ha de entenderse además que se pretende que tales conceptos queden cubiertos por las siguientes reivindicaciones, a menos que estas reivindicaciones, por su texto, indiquen expresamente lo contrario.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un soporte de protección para un regulador de presión de gas natural comprimido de un sistema de suministro de combustible de gas natural comprimido en comunicación de fluido con un motor de combustión interna montado en un compartimento de motor de un vehículo a motor, el sistema de suministro de combustible de gas natural comprimido comprendiendo al menos un depósito presurizado de gas natural para almacenar gas natural a bordo del vehículo a motor y unas tuberías de suministro de combustible que se extienden desde el depósito presurizado hasta un sistema de admisión para el motor de combustión interna, en el que el regulador de presión de gas natural comprimido está dispuesto entre el depósito presurizado de gas natural y el sistema de admisión para el motor de combustión interna en el interior del compartimento de motor, y en el que el soporte de protección comprende un cuerpo principal dispuesto esencialmente alrededor de la totalidad del volumen externo del regulador de presión de gas natural.

2. El soporte de protección de la reivindicación 1 , caracterizado porque el vehículo a motor comprende además un sensor de sucesos de accidente, un controlador sensible al sensor de sucesos de accidente y unas tuberías de suministro de combustible que se extienden desde el depósito presurizado de gas natural hasta un sistema de admisión para el motor de combustión interna, y una válvula normalmente cerrada electrónicamente accionada que está dispuesta entre el depósito presurizado de gas natural y el regulador de presión de gas, y en el que el controlador indica a la válvula, normalmente cerrada, electrónicamente accionada, que interrumpa el flujo de gas natural comprimido en respuesta a un suceso de accidente detectado por el sensor de accidentes.

3. El soporte de protección de la reivindicación 1 , caracterizado porque el regulador de presión de gas comprende además una entrada de gas natural comprimido a alta presión a partir de la cual se suministra gas natural a alta presión al regulador de presión de gas a través de una tubería de suministro de alta presión y una salida de gas natural comprimido a baja presión a partir de la cual se suministra gas natural a baja presión al motor de combustión interna a partir del regulador de presión de gas a través de una tubería de suministro de baja presión y el cuerpo principal está provisto con una abertura alineada con la salida de gas natural comprimido a baja presión a través de la cual pasa la tubería de suministro de baja presión.

4. El soporte de protección de la reivindicación 3, caracterizado porque la entrada de gas natural comprimido a alta presión y la salida de gas natural comprimido a baja presión están dispuestas en el interior del cuerpo principal del soporte de protección.

5. El soporte de protección de la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo principal del soporte de protección comprende además un primer conjunto de nervaduras de refuerzo orientadas en paralelo a un eje longitudinal del vehículo a motor y un segundo conjunto de nervaduras de refuerzo orientadas en perpendicular al eje longitudinal del vehículo a motor para resistir la deformación del cuerpo principal y reducir las fuerzas de compresión que se ejercen sobre el regulador de presión de gas.

6. El soporte de protección de la reivindicación 1 , caracterizado porque el soporte de protección comprende además un soporte delantero y un soporte de refuerzo de la parte superior montados en el cuerpo principal para resistir la deformación del cuerpo principal y reducir las fuerzas de compresión que se ejercen sobre el regulador de presión de gas.

7. El soporte de protección de la reivindicación 6, caracterizado porque una bandeja para la batería está dispuesta en el interior del compartimento de motor delante del regulador de presión de gas y el soporte de protección comprende además un soporte de acoplamiento de la bandeja montado en el soporte delantero y en la bandeja para la batería.

8. El soporte de protección de la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo principal del soporte de protección comprende además un primer par de paredes laterales orientadas en paralelo a un eje longitudinal del vehículo a motor y un segundo par de paredes laterales orientadas en perpendicular al eje longitudinal del vehículo a motor, teniendo el primer par de paredes laterales un primer conjunto de nervaduras de refuerzo orientadas en paralelo al eje longitudinal del vehículo a motor y teniendo el segundo par de paredes laterales un segundo conjunto de nervaduras de refuerzo orientadas en perpendicular al eje longitudinal del vehículo a motor para resistir la deformación del cuerpo principal y reducir las fuerzas de compresión que se ejercen sobre el regulador de presión de gas.

9. El soporte de protección de la reivindicación 1 , caracterizado porque el soporte de protección comprende además un primer par de paredes laterales orientadas en paralelo a un eje longitudinal del vehículo a motor, un soporte delantero y un soporte de refuerzo de la parte superior, extendiéndose el soporte delantero y de refuerzo de la parte superior entre, y montados en, cada una del primer par de paredes laterales.

10. El soporte de protección de la reivindicación 9, caracterizado porque el soporte de refuerzo de la parte superior comprende además un soporte de refuerzo de la parte superior delantero y un soporte de refuerzo de la parte superior trasero que se extienden entre, y montados en, cada una del primer par de paredes laterales.

1 1. El soporte de protección de la reivindicación 1 , caracterizado porque el soporte de protección comprende además un miembro de fijación unido a un riel lateral provisto en el interior del compartimento de motor.

12. Un soporte de protección para un regulador de presión de gas natural comprimido montado en un compartimento de motor de un vehículo a motor, caracterizado porque el regulador de presión de gas natural comprimido está dispuesto entre un depósito presurizado de gas natural y un sistema de admisión para un motor de combustión interna en el interior del compartimento de motor, y en el que el soporte de protección comprende un cuerpo principal dispuesto esencialmente alrededor de la totalidad del volumen externo del regulador de presión de gas natural comprimido.

13. El soporte de protección de la reivindicación 12, caracterizado porque el regulador de presión de gas comprende además una entrada de gas natural comprimido a alta presión a partir de la cual se suministra gas natural a alta presión al regulador de presión de gas a través de una tubería de suministro de alta presión y una salida de gas natural comprimido a baja presión a partir de la cual se suministra gas natural a baja presión al motor de combustión interna a partir del regulador de presión de gas a través de una tubería de suministro de baja presión y el cuerpo principal está provisto con una abertura alineada con la salida de gas natural comprimido a baja presión a través de la cual pasa la tubería de suministro de baja presión, y en el que la entrada de gas natural comprimido a alta presión y la salida de gas natural comprimido a baja presión están dispuestas en el interior del cuerpo principal del soporte de protección.

14. El soporte de protección de la reivindicación 13, caracterizado porque el vehículo a motor incluye un controlador, y el regulador de presión de gas comprende además un conector para recibir un mazo de cables conectado con el controlador, comprendiendo además el cuerpo principal una abertura alineada con el conector a través de la cual pasa el mazo de cables, y en el que el conector está dispuesto completamente en el interior del cuerpo principal del soporte de protección.

15. El soporte de protección de la reivindicación 12, caracterizado porque él soporte de protección comprende además un primer par de paredes laterales orientadas en paralelo a un eje longitudinal del vehículo a motor, un soporte delantero y un soporte de refuerzo en la parte superior, extendiéndose el soporte delantero y de refuerzo de la parte superior entre, y montados en, cada una del primer par de paredes laterales.

16. El soporte de protección de la reivindicación 15, caracterizado porque el soporte de refuerzo de la parte superior comprende además un soporte de refuerzo de la parte superior delantero y un soporte de refuerzo de la parte superior trasero que se extienden entre, y montados en, cada una del primer par de paredes laterales y el cuerpo principal comprende un rebaje en el interior del cual se recibe un cuerpo de reforzador de freno.

17. El soporte de protección de la reivindicación 12, caracterizado porque el soporte de protección está fabricado a partir de acero de baja aleación y alta resistencia estampado.

18. El soporte de protección de la reivindicación 12, caracterizado porque el vehículo a motor está adaptado para funcionar con cualquiera de gasolina o gas natural comprimido y el vehículo a motor comprende además una bomba de gasolina, un sensor de sucesos de accidente, un controlador sensible al sensor de sucesos de accidente, un depósito presurizado de gas natural para almacenar gas natural a bordo del vehículo a motor y unas tuberías de suministro de combustible que se extienden desde el depósito presurizado hasta un sistema de admisión para el motor de combustión interna, estando dispuesto el regulador de presión de gas natural comprimido entre el depósito presurizado de gas natural y el sistema de admisión para el motor de combustión interna en el interior del compartimento de motor, y una válvula electrónicamente accionada que está dispuesta entre el depósito presurizado de gas natural y el regulador de presión de gas, y en el que el controlador indica a la bomba de combustible y a la válvula electrónicamente accionada que interrumpan el flujo de gasolina y de gas natural comprimido en respuesta a un suceso de accidente detectado por el sensor de accidentes.

19. Un procedimiento de protección de un regulador de presión de gas natural comprimido de un sistema de suministro de combustible de gas natural comprimido en comunicación de fluido con un motor de combustión interna montado en un compartimento de motor de un vehículo a motor, comprendiendo el sistema de suministro de combustible de gas natural comprimido al menos un depósito presurizado de gas natural para almacenar gas natural a bordo del vehículo a motor y unas tuberías de suministro de combustible que se extienden desde el depósito presurizado hasta un sistema de admisión para el motor de combustión interna, en el que el regulador de presión de gas natural comprimido está dispuesto entre el depósito presurizado de gas natural y el sistema de admisión para el motor de combustión interna en el interior del compartimento de motor, el procedimiento estando caracterizado porque comprende las etapas de: proveer el regulador de presión de gas natural comprimido con una entrada de gas natural comprimido a partir de la cual se suministra gas natural a alta presión al regulador de presión de gas a través de una tubería de suministro de alta presión y una salida de gas natural comprimido a baja presión a partir de la cual se suministra gas natural a baja presión al motor de combustión interna desde el regulador de presión de gas a través de una tubería de suministro de baja presión; proveer un soporte de protección que tiene un cuerpo principal provisto con una abertura alineada con la entrada de gas natural comprimido cuando el regulador de presión de gas natural está dispuesto en el interior del soporte de protección; insertar el regulador de presión de gas natural en, y unir el regulador de presión de gas natural a, el cuerpo principal de tal modo que la totalidad del volumen externo del regulador de presión de gas natural esté dispuesto de forma fija en el interior del cuerpo principal; montar el soporte de protección en un riel lateral en el interior del compartimento de motor; y conectar la entrada de regulador a partir de la cual gas natural a alta presión con la tubería de suministro de alta presión y conectar la salida de regulador con la tubería de suministro de baja presión.

20. El procedimiento de la reivindicación 19, caracterizado porque el vehículo a motor comprende además un sensor de sucesos de accidente, un controlador sensible al sensor de sucesos de accidente y unas tuberías de suministro de combustible que se extienden desde el depósito presurizado de gas natural hasta un sistema de admisión para el motor de combustión interna, y una válvula electrónicamente accionada que está dispuesta entre el depósito presurizado de gas natural y el regulador de presión de gas, y en el que el controlador indica a la válvula electrónicamente accionada que interrumpa el flujo de gas natural comprimido en respuesta a un suceso de accidente detectado por el sensor de accidentes, el regulador de presión de gas comprende además un conector para recibir un mazo de cables conectado con el controlador y una abertura en el cuerpo principal alineada con el conector a través de la cual pasa el mazo de cables, y en el que el conector está dispuesto completamente en el interior del cuerpo principal del soporte de protección, comprendiendo además el procedimiento la etapa de conectar el mazo de cables con el conector después de la etapa de montar el soporte de protección en el riel lateral en el interior del compartimento de motor.