PT106617A - Sistema de enchimento com câmara de expansão anti-sifonagem obtida por via de duas semi-partes unidas - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE ENCHIMENTO (1) COM CÂMARA DE EXPANSÃO ANTI-SIFONAGEM (10) PARA VEÍCULOS MOTORIZADOS, COM VOLUME IGUAL OU SUPERIOR AO LÍQUIDO PRESENTE NO SIFÃO (Β) DO TUBO DE RESPIRO (6), QUE PROMOVE A SEPARAÇÃO DO LÍQUIDO-VAPOR, QUE COMPREENDE, UM CORPO (2) FORMADO POR DUAS SEMI-PARTES (2A,2B), QUE UNIDAS ENTRE SI DÃO ORIGEM A UM CANAL DE ENCHIMENTO (9) E UMA CÂMARA DE EXPANSÃO MODULAR (10), POR INTEGRAR UM COMPONENTE BARREIRA (4) QUE DIVIDE A CÂMARA DE EXPANSÃO (10), DA FASE LÍQUIDA (10B) E VAPOR MAIS AR (10A), PROMOVENDO A PERFEITA VENTILAÇÃO DO SISTEMA, AQUANDO DO REABASTECIMENTO DO RESERVATÓRIO (1).

Description

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DESCRIÇÃO "SISTEMA DE ENCHIMENTO COM CÂMARA DE EXPANSÃO ANTI-SIFONAGEM OBTIDA POR VIA DE DUAS SEMI-PARTES UNIDAS"

ÂMBITO DO INVENTO 0 presente invento refere-se à criação de uma câmara de expansão modular anti-sifonagem, que integra um componente barreira, obtida por via de duas semi-partes transformadas e unidas entre si, que visa uma maior eficiência no enchimento e na separação liquido-vapor, em especial aquando da existência de sifão no tubo de respiro, aplicado a sistemas de enchimento de tanques de combustível.

TÉCNICA ANTERIOR 0 sistema de enchimento de um reservatório de combustível automóvel representa um dos componentes mais importantes de todo o sistema de combustível. Este permite a interação entre o utilizador e o reservatório de combustível, o qual tem um papel preponderante na função de abastecimento do veículo, da forma mais simples, eficaz e segura.

Um sistema de enchimento pode ser dividido em 4 componentes principais, um bocal roscado com limitador de pistola de enchimento ou não, um tubo de enchimento, um 2 tubo de respiro, com ou sem sistema de separação de líquido vapor, e por um ou mais suportes de união dos tubos e/ou fixação ao chassi do veículo. Outros componentes podem ser integrados no sistema de enchimento, como o caso do restritor de pistola, os tubos flexíveis, as abraçadeiras, a válvula anti-retorno e o tampão roscado. 0 produto é constituído por um bocal de enchimento onde o utilizador coloca a pistola de abastecimento, e via tubagem de enchimento é conduzido o combustível até ao depósito, e por uma tubagem de respiro que permite a ventilação do interior do depósito aquando do abastecimento, estabelecendo o princípio de conservação da massa entre a entrada e a saída do sistema. A função de ventilação é de elevada relevância para o bom funcionamento de todo o sistema, para que não haja uma sobrepressão aquando do reabastecimento. Este permite que uma mistura de ar mais vapores de combustível sejam escoados para o exterior. Este princípio deve evitar o disparo prematuro da pistola de abastecimento, como também salpicos ou transbordo de combustível, para o exterior. A sua definição geométrica está dependente, na maioria dos casos, pelo espaço disponível para alojamento no interior do chassi, em especial quando o reservatório se encontra distante da zona de fixação do sistema de enchimento, logo tem de ultrapassar obstáculos como o caso 3 do eixo traseiro, para se promover a ligação das partes. Esta questão tem elevado impacto quando, pelos motivos anteriormente referidos, origina uma definição geométrica com efeito sifão no tubo de respiro. A existência de sifão no tubo de respiro, origina a retenção de liquido, antes e após o processo de reabastecimento, provocado pelas movimentações em estrada e pelo liquido retido após reabastecimento. Contudo, o seu maior impacto é durante o processo de reabastecimento, o qual vai obturar a saida de ar, levando a que o liquido se desloque da parte inferior para a parte superior do tubo de respiro, provocando dessa forma uma sobrepressão no interior do reservatório, a interrupção do reabastecimento, salpicos ou mesmo transbordo, colocando desde logo em causa o bom funcionamento do sistema.

Um outro efeito comum durante o processo de ventilação, particularmente com a presença do sifão, é a suspensão de goticulas de combustível no escoamento dos vapores, ao longo da tubagem de respiro. Torna-se então necessário proceder à eliminação ou minimizar os efeitos negativos devido à existência do sifão como da separação do liquido suspenso no vapor, antes que este saia da tubagem de respiro.

Geralmente essa separação é feita através de um dispositivo colocado isoladamente ou integrado na saida da tubagem de respiro, denominado de separador líquido-vapor. 4

Estes baseiam-se na deflexão brusca do escoamento numa superfície, de modo a que as gotículas de combustível mudem de direcção e por gravidade sejam separadas do escoamento dos vapores.

No que respeita ao efeito do sifão, as soluções actuais integram componentes de elevada complexidade com função de separação líquido-vapor, ou mesmo com retenção do líquido. Outras soluções são baseadas em câmaras de expansão, definidas por um aumento de secção e volume na parte superior do tubo de respiro, que promove a separação do líquido-vapor em especial o retido no sifão, que à posterior drenam o líquido retido para o tanque (ou não) ou o mesmo fica retido no sifão, até novo processo de reabastecimento. Contudo, estas apresentam restrições devido à sobrepressão gerada sobre de todo sistema, para além de uma recirculação do volume de líquido presente no sifão e/ou na câmara de expansão. A propósito do acima exposto, faz-se referência, a título de exemplo, ao documento da patente americana com o número de publicação US5538039, ao documento da patente americana, com o número de publicação US4700864, da patente francesa com o número de publicação FR2862027, da patente americana com o número de publicação US3800978.

No entanto, estes sistemas de separação apresentam algumas desvantagens: 1. 0 facto de a separação ser feita por uma câmara 5 de expansão com retenção de líquidos, que quando cheio pelo líquido presente no sifão leva a obturação do canal de respiro, como ainda à recirculação do líquido entre tubo de respiro e de enchimento, promovendo a paraqem constante do reabastecimento do reservatório; 2. Implica a introdução de mais um dispositivo ao sistema ou, quando é inteqrado num outro componente, aumenta consideravelmente a complexidade do mesmo e o seu custo; 3. A sua configuração leva a que sejam produzidos pelo método de injecção de plástico, não integrando uma separação eficaz do liquido-vapor no interior da câmara de expansão, provocando uma recirculação constante do líquido entre tubo de respiro e de enchimento, promovendo a paragem do reabastecimento do reservatório; e 4. A solução apresentada implica a introdução de mais um elemento tubular para escoamento, que pode levar à obturação do sistema, aumentando consideravelmente as pressões no interior no tanque, podendo provocar o disparo prematuro da pistola caso o líquido suba até ao bocal via tubo de respiro ou enchimento por sobrepressão, e para além da elevada complexidade do sistema. A solução técnica proposta no presente invento, aplica-se ao sistema de enchimento automóvel, e refere-se a um sistema de ventilação anti-sifonagem de alta eficiência, 6 obtido por via de duas semi-partes metálicas ou plásticas, unidas entre si dão origem a uma câmara de expansão modular, que integra um componente barreira, para melhor separação da fase liquido-vapor, aquando do reabastcimento do reservatório de combustível.

SUMÁRIO DO INVENTO 0 presente invento consiste na criação de um canal de enchimento e uma câmara de expansão modular anti-sifonagem, por via de duas semi-partes transformadas e unidas entre si. A base do invento, a câmara de expansão modular é separada por um componente barreira integrado no interior, colocada numa posição concordante com a direcção do movimento do liquido-vapor, que ascende da parte inferior do sifão para a parte superior do tubo de respiro aquando do reabastecimento, o qual promove a separação destes. Para isso, o volume definido para a câmara de expansão é superior ou igual ao volume de liquido presente no sifão do tubo de respiro. A barreira colocada no interior da câmara de expansão, visa dividir a mesma em dois volumes específicos, um destinado para o volume de líquido e outro para volume de ar, promovendo a separação dos dois. A barreira apresenta ainda alguns furos na zona mais elevada da mesma, para efeitos de passagem de ar/vapor que pode ficar retido entre o líquido quando da ascensão do mesmo, para a câmara 7 de expansão.

As semi-partes quando unidas promovem a criação de um bocal roscado na parte superior, para permitir o acoplamento da tampa de obturação do sistema de enchimento. Por forma a limitar a introdução de combustivel inadequado, a forma do bocal é afunilada na parte inferior, funcionando como restritor da pistola de enchimento de combustível. 0 bocal, quando não contemplado nas semi-partes estampadas, é considerado um elemento individual a integrar no sistema. Neste caso, o invento sobre este componente refere-se à definição de uma rosca na zona inferior do lado exterior e no extremo em que a mesma é afunilada.

Desta forma, para permitir a união roscada do bocal, o conjunto formado pelas duas semi-partes, também se apresenta com a definição de uma rosca na zona superior do lado interior do orifício, a qual se apresenta com actividade inventiva.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A descrição que se apresenta a seguir é feita com referência aos desenhos anexos que são apresentados apenas a título de referência, sem qualquer carácter limitativo, e em que: - a figura 1 corresponde a uma vista em perspectiva, representactiva do sistema de enchimento com câmara de expansão anti-sifonagem, obtida por via da união de duas semi-partes; - a figura 2 é uma vista explodida do sistema de enchimento, que apresenta as partes integrantes da invenção; - a figura 3 é uma vista em perspectiva e explodida das semi-partes e da barreira integrada na câmara de expansão, representativas da função de separação liquido-vapor e da função anti-sifonagem; - a figura 4 é uma vista em perspectiva de uma semi-parte, com a componente barreira colocado numa posição estratégica da câmara de expansão; e - a figura 5 é uma vista em perspectiva do bocal de enchimento, unido via roscagem ao conjunto das duas semi-partes também elas com rosca.

DESCRIÇÃO DETALHADA DO INVENTO 0 presente invento descreve uma solução de produto para sistema de enchimento (1) automóvel, onde a figura 1 corresponde a um esquema dos diversos componentes integrados, cuja função é promover um perfeito reabastecimento do reservatório de combustível (8). 0 sistema é constituído por um bocal de enchimento (3), com a função de colocação da pistola de enchimento na orientação do canal de enchimento (9) e do tubo de enchimento (5) em direção ao reservatório (8), como a de obturação de todo o sistema. Este possui ainda uma tubagem de respiro (6) e uma câmara de expansão (10), com a função de escoamento de vapores armazenados no interior do reservatório (8), para o exterior. 9 A figura 2, representada por uma vista explodida de todos os componentes, é possível visualizar o detalhe do invento, onde se demonstra a criação do princípio de ventilação e anti-sifonagem, este originado por via das semi-partes (2a, 2b) . Estas são fabricadas em ligas não ferrosas, tratadas ou não, com espessuras compreendidas entre 1,0 a 2,0 mm, unidas entre si via processo de soldadura laser, Tig ou Mig/Mag que formam um corpo único (2), o qual contempla na extremidade superior formas geométricas com função de roscas descontinuadas e forma afunilada (2c).

Na figura 3, são representadas as semi-partes metálicas (2a, 2b), onde unidas dão origem ao conjunto (2), que por sua vez contempla um canal de enchimento (9), e uma câmara de expansão (10), com função de separação líquido-vapor e de anti-sifonagem. Por esta via, promove-se que o volume de líquido sifão (β) , presente no tubo de respiro (6), seja enviado e separado na câmara de expansão (10) , através do componente barreira (4) estrategicamente posicionado, para que o líquido se separe do vapor e ar.

Tendo em conta que o líquido combustível é de maior densidade que o vapor e ar, através da figura 4, representa-se a separação da câmara de expansão (10), com volume máximo admissível (a), superior ao volume sifão (β), que se encontra estagnado no tubo de respiro (6), o qual é orientado para as partes de volume da câmara de expansão (10), o volume definido para o líquido (10b) e o volume 10 definido para o vapor e ar (10a), para promover uma conveniente separação das duas fases, para evitar gerar sobrepressão no interior do reservatório, como da passagem de liquido da câmara (10) para o canal de enchimento (9). O componente barreira (4), para além de promover correcta separação de fases, apresenta na parte superior (4a) alguns furos, caracteristica que permite que o vapor e ar possa sair pelos mesmos e não ficar estagnado, em parte do volume da câmara de expansão (10b). Este fenómeno é justificado pela deslocamento do liquido do tubo de respiro (6) para a câmara de expansão (10) a uma determinada velocidade, levando a que o vapor e ar siga na sua frente ou no seu interior. Sendo uma solução de produto metálica e com conexão também essa metálica ao chassi do veículo, pelos pontos (11,12,7) representados na figura 4, automaticamente fica garantida a condutividade eléctrica, para eliminação da electricidade estática.

No que respeita ao bocal roscado (3), detalhado na figura 5, o mesmo poderá ser fabricado através de material metálico ferroso ou não ferroso, com espessuras compreendidas entre 1,0 a 1,5 mm. Devido a questões metalúrgicas, mais especificamente devido às temperatuas de fusão dos materiais, a mesma apresenta uma solução roscada na face exterior (3a), que permite a conexão ao conjunto (2), também este com a presença de uma rosca (2c), porém integrada no interior.

Lisboa, 18 de Outubro de 2013

Claims (6)

11 REIVINDICAÇÕES 1. Sistema de enchimento (1) com câmara de expansão anti-sifonagem (10) para veiculos motorizados, com volume igual ou superior ao liquido presente no sifão (β) do tubo de respiro (6), que promove a separação do liquido-vapor, caracterizado por, um corpo (2) formado por duas semi-partes (2a, 2b), que unidas entre si dão origem a um canal de enchimento (9) e uma câmara de expansão modular (10), por integrar um componente barreira (4) que divide na câmara de expansão (10) a fase liquida (10b) do vapor mais ar (10a), aquando do reabastecimento do reservatório (8).

2. Sistema de enchimento (1) com câmara de expansão anti-sifonagem (10) para veiculos motorizados, de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por a barreira (4) integrada no interior da câmara de expansão (10), apresentar, furos na parte superior (4a) da mesma, barreira essa que se encontra disposta na direcção do movimento do liquido.

3. Sistema de enchimento (1) com câmara de expansão anti-sifonagem (10) para veiculos motorizados, de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por, as duas semi-partes metálicas (2a, 2b) , serem unidas entre si por abas, e contemplar um bocal (3) de enchimento com rosca (3a) , para acoplar a tampa de obturação do sistema de enchimento (1). 12

4. Sistema de enchimento (1) com câmara de expansão anti-sifonagem (10) para veiculos motorizados, de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por, o bocal (3) de enchimento apresentar secção variável, com função de limitador de pistola de enchimento.

5. Sistema de enchimento (1) com câmara de expansão anti-sifonagem (10) para veículos motorizados, de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por, o conjunto (2) incluir uma rosca (2c) completa na sua parte superior para cooperar com a rosca (3a) do bocal (3).

6. Sistema de enchimento (1) com câmara de expansão anti-sifonagem (10) para veículos motorizados, de acordo com a reivindicação 1 caracterizado por, o conjunto formado pelas duas semi-partes metálicas (2, 3), unidas entre si, formarem um canal de enchimento (9) de secção variável. Lisboa, 18 de Outubro de 2013