PT1409320E - Circuito hidráulico de travagem com meios de filtração - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "CIRCUITO HIDRÁULICO DE TRAVAGEM COM MEIOS DE FILTRAÇÃO" A invenção refere-se a um circuito hidráulico de travagem de um veiculo munido de uma circulação particular do liquido hidráulico de travagem e respectiva utilização. A invenção tem por objectivo garantir a qualidade do liquido de travagem contido num circuito hidráulico de travagem de um veiculo através de um circuito particular. 0 pedido de patente US 2 959 008 descreve um dispositivo de descarburação e depuração de um circuito hidráulico.

Quando um condutor carrega no pedal do travão de um veiculo, o veiculo é travado através de um circuito hidráulico de travagem. São conhecidos vários tipos de travagem. Salienta-se, assim, a travagem simples, a travagem assistida de forma pneumática e a travagem assistida electricamente. Enquanto que na travagem simples apenas a força do condutor faz aumentar a pressão no circuito hidráulico, com a travagem assistida, um órgão de assistência toma a retransmissão desta força com o objectivo de diminuir a fadiga do condutor. No caso da travagem assistida electricamente, pode não ser solicitado qualquer esforço ao condutor. O circuito hidráulico de travagem funciona em todos os casos por intermédio do deslocamento do pedal de travagem. Nomeadamente, no caso da travagem assistida electricamente, este deslocamento é analisado por um detector de movimento ou de posição, por exemplo, um potenciómetro. 0 detector transforma este deslocamento mecânico numa informação eléctrica. Esta informação eléctrica é transmitida a um microprocessador. O microprocessador trata da informação eléctrica para pôr em 2 marcha o motor de uma bomba hidráulica. Esta bomba hidráulica tira um liquido de travão contido num reservatório de liquido hidráulico e injecta-o numa conduta levando-o, pelo menos, a um dispositivo de travagem de uma roda do veiculo. A propulsão do liquido de travão, em pelo menos uma conduta, permite desencadear a travagem do veiculo.

Podem surgir problemas ligados às travagens mais ou menos rápidas e/ou ligados à utilização de certos elementos do circuito hidráulico de travagem. Por exemplo, durante uma travagem, quando a bomba hidráulica se põe em movimento, o liquido hidráulico é aspirado e fazem uma subida sob pressão. Podem formar-se bolhas de gás no liquido hidráulico após esta subida sob pressão. 0 liquido que sai da bomba pode deste modo conter bolhas de gás que o tornam compressivel. Esta formação de uma emulsão gasosa pode tornar a travagem menos eficaz.

Além do mais, o liquido pode, igualmente, conter partículas que podem estorvar as condutas do circuito hidráulico de travagem. Estas partículas provêem a maior parte das vezes de resíduos metálicos de pequeno tamanho ou microscópicos procedentes do circuito hidráulico de travagem.

Como resultado desta situação, nomeadamente com o aparecimento de assistências poderosas (eléctricas em particular), o líquido hidráulico pode degradar-se. A solução para remediar este problema seria uma purga. Fazer uma tal purga regularmente não é conveniente e seria de qualquer maneira fastidiosa. Com o objectivo de manter a qualidade do líquido de travão de um circuito hidráulico de travagem, a invenção prevê, também, a realização de um 3 circuito particular. Este circuito hidráulico particular é um circuito de limpeza e de purificação do liquido hidráulico. Pode ser montado em paralelo ao circuito hidráulico destinado à travagem do veiculo. Ou então, este circuito hidráulico particular pode, igualmente, ser montado em série sobre o circuito destinado à travagem do veículo. Este circuito particular é, de preferência, um dispositivo de desgasificação e de separação de partículas por centrifugação. Este circuito permite eliminar as bolhas de gás e as partículas do líquido hidráulico que eventualmente podem circular no circuito hidráulico de travagem. Na prática, este circuito particular do líquido hidráulico é munido de uma câmara de decantação. Esta câmara de decantação possui, de preferência, um cesto permeável, por exemplo com uma parede com buracos e com forma cónica. A purificação é realizada de tal maneira que o líquido é propulsado através de uma bomba hidráulica para o interior do cesto permeável. 0 dispositivo funciona igualmente de tal forma que o liquido à entrada da câmara de decantação realiza um ciclone. Este ciclone permite projectar para o exterior, nomeadamente para o exterior do cesto, por centrifugação, as partículas contidas no líquido hidráulico. As partículas pesadas são, preferencialmente, eliminadas por decantação. As bolhas de gás concentram-se, pelo contrário, no centro da câmara e aquando da paragem do dispositivo ou durante a utilização, as bolhas prendem-se definitivamente à parte superior da câmara. Este líquido, livre das partículas pesadas e das bolhas de gás, é reenviado para o reservatório e/ou circuito hidráulico destinado à travagem do veículo. Este dispositivo permite, no circuito hidráulico de travagem, a reutilização 4 permanente do mesmo líquido de travagem para as travagens seguintes. De preferência, este dispositivo põe-se em movimento através de uma rotina que funciona com a paragem definitiva do veículo. A câmara está situada no lugar mais alto do circuito hidráulico de travagem. A invenção tem, pois, como objectivo um circuito hidráulico de travagem de um veículo possuindo -um recipiente que contém um líquido hidráulico de travagem, - meios para fazer circular o líquido de travagem entre o recipiente e os meios de travagem, caracterizado por -estes meios, ao fazer circular o líquido de travagem, possuírem meios para eliminar partículas pesadas e bolhas de gás do líquido de travão. A presente invenção tem, igualmente, por objectivo um circuito hidráulico de travagem de um veículo possuindo -um recipiente contendo um líquido hidráulico de travagem, -meios para fazer circular o líquido de travagem entre o recipiente e meios de travagem, -estes meios ao fazer circular o líquido de travagem possuem meios para eliminar partículas pesadas e bolhas de gás do líquido de travão caracterizado por os meios, ao fazerem circular o líquido hidráulico, possuírem uma câmara cilíndrica circular vertical munida de uma entrada superior e uma saída inferior do líquido hidráulico. 5 A invenção tem, igualmente, por objectivo a utilização de um circuito hidráulico de travagem de um veiculo caracterizado por possuir as seguintes etapas: -pára-se o motor do veiculo, -põe-se em funcionamento um circuito de purificação do liquido hidráulico após esta paragem do motor, fazendo este circuito de purificação parte do circuito hidráulico de travagem. A invenção será melhor compreendida com a leitura da descrição que se segue e com o exame das figuras que a acompanham. As figuras são apresentadas a titulo indicativo e nunca limitativo da invenção. As figuras mostram: -Figura 1: de acordo com a invenção, uma representação esquemática de um circuito hidráulico de travagem munido de um dispositivo de desgasificação e de separação de partículas por centrifugação. -Figura 2: um diagrama temporal mostrando a utilização do circuito hidráulico da invenção. A figura 1 mostra um circuito hidráulico de travagem 1. Este circuito hidráulico de travagem 1 é accionado por um pedal 2 de travão ligado por um tubo de comando 3 a um potenciómetro 4. 0 potenciómetro 4 é, por exemplo, um aparelho de medida e de transformação do movimento do pedal de travão num sinal eléctrico. Este sinal eléctrico é transmitido a um microprocessador 5 ao qual está ligado o potenciómetro 4 por uma ponte 5.1. 0 microprocessador 5 está também relacionado com uma memória programa 5.2, uma memória de dados 5.3 e um interface de troca 5.4. 0 microprocessador 5 executa um programa 6 memorizado na memória 5.2 e resultante da travagem do veículo. Uma ordem de travagem emitida pelo microprocessador 5 é também 6 elaborada sob a forma de um comando P disponível na interface 5.4.

De acordo com a invenção, o microprocessador 5 pode também executar um programa 7 resultante de uma purificação de um líquido de travão 8. Esta purificação é lançada por um comando C. Através deste comando C, na prática pelas ordens Cl e C2, o microprocessador 5 comanda um motor 9 de uma bomba hidráulica 10. Este comando C é aplicado ao motor 9, por exemplo, em substituição do comando P se a mesma bomba servir para a assistência de travagem (comando P) e a purificação (comando C).

Quando um condutor carrega sobre o pedal 2 do travão, o potenciómetro 4 transforma o deslocamento do tubo 3 do pedal 2 num sinal eléctrico. Este sinal eléctrico é transmitido ao microprocessador 5. Em função do valor deste sinal, o microprocessador 5 envia um sinal P que corresponde a pôr em movimento o motor 9 da bomba hidráulica 10. A bomba hidráulica 10 aspira o líquido 8 contido no reservatório 12 pela conduta 11. O líquido 8 sobe sob pressão na bomba 10 e é distribuído pela conduta 14 por, pelo menos, um dispositivo de travagem de uma roda 13 do veículo. Esta distribuição desencadeia a travagem. Após a travagem, o líquido hidráulico 8 pode voltar para a bomba hidráulica 10 pela conduta 14, ou pode estagnar no circuito hidráulico de travagem 1. O líquido 8 pode, igualmente, voltar para o reservatório 12 e/ou para a bomba hidráulica 10 através de uma conduta 15.

De acordo com a invenção, sobre este circuito 1 destinado à travagem do veículo, pode ser montado um dispositivo 16 de purificação em série ou em paralelo. Montado em série, o 7 dispositivo 16 de purificação pode ser integrado no reservatório de liquido de travão 8. 0 liquido de travão passaria por este dispositivo antes de voltar ao reservatório. Como exemplo, este dispositivo 16 de purificação é montado em paralelo sobre o circuito 1 destinado à travagem do veiculo, figura 1.

Este dispositivo 16 de purificação pode comportar, nomeadamente, uma desgasificação e/ou separação de partículas por centrifugação. Este dispositivo 16 é um circuito hidráulico particular comportando uma câmara de decantação 17. Esta câmara de decantação 17 é um dos meios para eliminar partículas pesadas e bolhas de gás do líquido de travão. Esta câmara de decantação 17 é um recipiente cilíndrico circular vertical, de forma alongada. Possui no seu centro um eixo 18 perpendicular a um plano 19 definido por quatro rodas 13 do veículo. De preferência, a parede 20 desta câmara de decantação termina por duas semi-calotes esféricas 21 e 22, respectivamente superior e inferior. Esta câmara de decantação 17 está situada no lugar mais alto do circuito hidráulico 1. A câmara de decantação 17 possui uma parte alta 23 situada ao lado da semi-calote esférica 21 e uma parte de baixo 24 situada ao lado da semi-calote esférica 22.

No interior desta câmara de decantação 17 está disposto, como exemplo, um cesto 25 de forma cónica. Este cesto 25 possui uma parte superior 26 de maior diâmetro e uma parte inferior 27 de diâmetro mais pequeno. O cesto 25 está presente pela sua parte 26 de maior diâmetro na parte alta 23 da câmara de decantação 17. Este cesto 25 é permeável. Comporta uma parede 28 munida, por exemplo, de buracos 29. No caso em que o cesto está furado, os buracos 29 têm a particularidade de deixar passar partículas pesadas podendo estar presentes no líquido hidráulico 8. Estas partículas podem estorvar as condutas do circuito hidráulico de travagem 1 como por exemplo as condutas 11, 14 ou 15. 0 cesto 25 tem a particularidade de ser suspenso na câmara de decantação 17. 0 cesto 25 pode ser, por exemplo, suspenso por intermédio de rebordos volumosos formando uma almofada 30 exterior e circular. Esta almofada 30 pode estar presente na parte 26 de maior diâmetro do cesto 25. Esta almofada 30 pode, então, encastrar-se numa extensão 28 da parte alta 23 da câmara de decantação 17. Este cesto 25 pode, igualmente, ser suspenso com a ajuda de pés 31. Estes pés 31 podem ser tubos rígidos fixos no fundo da semi-calote esférica 22 na parte de baixo 24 da câmara de decantação 17. Estes tubos permitem assentar o cesto 25 furado pela sua parte de diâmetro menor. A parte 26 de diâmetro maior deste cesto 25 está situada a uma altitude ligeiramente inferior à da parte de cima da câmara de decantação 17.

Esta disposição geral permite dispor de um espaço 32 inferior do cesto 25, na parte de baixo 24 da câmara de decantação 17 e de um espaço 33 na parte de cima do cesto 25, na parte mais alta 23 da câmara de decantação 17. Estes espaços servem de reservatório de impurezas resultantes da purificação do líquido 8. A câmara de decantação 17 está ligada ao circuito hidráulico 1 através de uma conduta de entrada 34 e de uma conduta de saída 35. A conduta de entrada 34 está ligada directamente à bomba hidráulica 10. A conduta de saída 35 pode ser ligada ao reservatório de líquido hidráulico 12 9 através de uma conduta 36 e/ou ao circuito hidráulico 1 destinado à travagem do veiculo através de uma conduta 37. As duas condutas de entrada 34 e de saída 35 penetram através da câmara de decantação 17 e, de preferência, vão dar ao cesto 25. A conduta de entrada 34 penetra através da câmara de decantação 17 na sua parte alta 23 e vai ter ao cesto 25 na sua parte de diâmetro maior 26. A conduta de saída 36 nasce na parte 27 de diâmetro mais pequeno do cesto 25 e sai pela parte 24 de baixo da câmara de decantação 17.

Este dispositivo 16 de desgasificação e de separação de partículas é posto em movimento por uma rotina ou subprograma 7 funcionando, de acordo com a invenção, de preferência, na paragem do veículo. Aquando da paragem do veículo, um sinal emitido pelo microprocessador 5 desencadeia o programa de purificação 7. Desta forma, o programa 7 comporta uma vigilância permanente sobre a paragem do motor do veículo. Eventualmente, uma temporização, por exemplo de 10 minutos, lança com atraso o programa de purificação. Este programa de purificação decompõe-se em três fases I, II e III mostradas na figura 2. Estas três fases constituem o funcionamento, sob vácuo, da invenção. Por funcionamento, sob vácuo, entende-se assim um funcionamento do circuito hidráulico que não tem por objectivo provocar a travagem. A primeira fase I curta consiste em abrir e fechar válvulas de isolamento sobre o circuito hidráulico. A segunda fase II mais longa consiste em purificar o líquido hidráulico. A terceira fase III com a mesma duração que a primeira consiste em fechar e abrir, no sentido inverso, as válvulas abertas anteriormente e fechadas aquando da primeira fase. 10

As fases I e III são desencadeadas por um comando Cl. A fase II é desencadeada por um comando C2 a título de comando C.

Assim, no caso em que o dispositivo 16 é desconectado do circuito 1 durante a marcha do veículo, a primeira fase I do programa de purificação 7 começa pelo comando Cl. O comando Cl provoca o fechamento de uma primeira válvula 38 situada na conduta 14 do circuito hidráulico 1 destinado à travagem. A primeira fase do programa de purificação 7 prossegue pela abertura de uma outra válvula 39 situada na conduta de entrada 34 da câmara de decantação 17, no mesmo momento ou ligeiramente, após o fechamento da primeira válvula 38. Depois, o microprocessador 5 desencadeia a segunda fase II de purificação através de um comando C2 do sinal de pôr em marcha o motor 9 da bomba 10 hidráulica. Deste modo, o líquido hidráulico 8 contido no reservatório hidráulico 12 é aspirado pela bomba hidráulica 10. O líquido 8 dirige-se, em seguida, para a câmara de decantação 17 pela conduta 34 para a purificação e volta para o reservatório 12 pelas condutas 35 e 36.

Como variante, uma conduta 37 podia ligar a saída 35 da câmara de decantação 17 ao circuito hidráulico de travagem 1. Após o fechamento da primeira válvula 38, a fase I prossegue, então, pela abertura da válvula 39 e de uma outra válvula 43 disposta na conduta 37. Ao utilizar a conduta 37, o líquido 8 contido em pelo menos um circuito de distribuição de uma roda 13 do circuito hidráulico 1 de travagem pode ser purgado para a câmara 17. Além do mais, o líquido 8 presente na conduta de saída 35 escoar-se-ia, em parte, para o reservatório 12 do líquido hidráulico 8 11 através da conduta 36 e a outra parte para o circuito 1 destinado à travagem através da conduta 37.

De acordo com a invenção, o liquido 8 ao sair da bomba hidráulica 10 dirige-se, depois, para a conduta de entrada 34 da câmara de decantação 17.

Sob o efeito da pressão exercida pela bomba hidráulica 10, o liquido 8 é propulsado para o cesto 25 da câmara de decantação 17 por intermédio da conduta de entrada 34. A conduta 34 entre a câmara de decantação 17 e o cesto 25 de tal forma que o liquido que sai realiza um ciclone 41, nomeadamente um ciclone no interior do cesto 25. O ciclone 41 é igualmente um dos meios para eliminar as partículas pesadas e as bolhas de gás do liquido de travão 8. Desta forma, estas duas condutas 34 e 35 estão dispostas tangencialmente à parede 40 do cesto 25. Por exemplo, no que diz respeito à conduta de entrada 34, ela penetra e desemboca no interior do cesto 25 de forma a alongar a parede no interior do cesto 25. O ciclone 41 é uma centrifugação artificial que permite expulsar para o exterior do cesto 25 as partículas pesadas eventualmente presentes no líquido hidráulico 8 e concentrar na direcção do eixo 18 da câmara de decantação 17 as partículas mais leves, por exemplo, partículas gasosas. O líquido 8 é, em seguida, recuperado na parte 27 de diâmetro mais pequeno do cesto 25 pela conduta de saída 35. Relativamente às partículas pesadas, elas podem passar através de pelo menos um buraco 29 do cesto 25. Tendo em conta a gravidade e o espaço 32 disponível na parte de baixo do cesto 25, as partículas pesadas vão poder acumular-se no fundo da câmara de decantação 17 à 12 superfície da semi-calote esférica 22. Relativamente às partículas leves eventualmente presentes no líquido hidráulico 8, elas concentram-se em direcção ao eixo 18 da câmara de decantação 17 aquando da centrifugação. Estas partículas leves podem ser bolhas de gás que resultam do líquido hidráulico 8 ser posto sob pressão e de fases ulteriores de abrandamento. Estas bolhas de gás são de seguida eliminadas na paragem do funcionamento do dispositivo 16 de desgasificação. Com efeito, na paragem do dispositivo 16, as bolhas de gás saem pela parte alta 23 da câmara de decantação 17 reservada para este efeito e são definitivamente presas.

Como variante, as partículas ligeiras que ficam no líquido 8 podem ser absorvidas graças a um filtro 42 depositado no interior da conduta 36 de saída da câmara de decantação 17.

Se não se usar o cesto 25, o fenómeno produz-se à mesma, contudo, com um resultado menos eficiente. Poder-se-ia, além disso, passar-se o ciclone e por conseguinte entradas tangenciais. Neste caso, turbulências na câmara 17 conduziriam ao mesmo resultado: as partículas pesadas colocar-se-iam, de preferência, num lugar e as partículas leves noutro. Bastaria recolhê-las.

Uma vez escoado o período programado para a purificação, a terceira fase III é desencadeada pelo microprocessador 5. Esta fase consiste em abrir a válvula 38 e em fechar as válvulas 39 e 43 para restabelecer o circuito hidráulico 1 neste estado, destinado à travagem do veículo.

Contudo, estas válvulas de isolamento 38, 39 e 43 podem ser facultativas. 0 dispositivo 16 funcionará igualmente se 13 estiver conectado permanentemente ao circuito e, em particular, ao reservatório no lugar onde se situa o retorno do liquido de travão. Neste caso, o programa de purificação 7 comportará apenas uma fase II.

Lisboa, 2 de Fevereiro de 2010

Claims (11)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Circuito hidráulico (1) de travagem de um veiculo comportando -um recipiente (12) contendo um liquido hidráulico (8) de travagem, -meios para fazer circular o liquido de travagem entre o recipiente e meios de travagem, -possuindo estes meios, ao fazer circular o liquido de travagem, meios para eliminar partículas pesadas e bolhas de gás do liquido de travão (8) caracterizado por os meios ao fazerem circular o liquido hidráulico (8) possuírem uma câmara (17) cilíndrica circular vertical munida de uma entrada superior (34) e uma saida inferior (35) de liquido hidráulico (8).

2. Circuito (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os meios para eliminar partículas pesadas e bolhas de gás do líquido de travão (8) comportarem meios para fazer circular, sob vácuo, o líquido de travão.

3. Circuito (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os meios para eliminar partículas pesadas e bolhas de gás do líquido de travão (8) comportarem meios para fazer circular o líquido após uma paragem do motor do veículo.

4. Circuito (1) de acordo com uma das reivindicações 1 a 3 caracterizado por os meios para fazer circular o líquido hidráulico comportarem meios para produzir um ciclone (41) no fluido hidráulico (8). 2

5. Circuito (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a entrada (34) e a saída (35) do líquido hidráulico da câmara (17) serem colocadas tangencialmente à câmara.

6. Circuito (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os meios para fazer circular o líquido hidráulico comportarem um separador de partículas montado na câmara cilíndrica.

7. Circuito (1) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o separador de partículas comportar um cesto (25) permeável que recebe a entrada e a saída de líquido hidráulico.

8. Circuito (1) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por os meios para fazer circular o líquido hidráulico comportarem meios para elevar o fundo do cesto (25) na parte de cima do fundo da câmara (17) .

9. Circuito (1) de acordo com uma das reivindicações 7 a 8, caracterizado por os meios para fazer circular o líquido hidráulico comportarem meios para libertar um espaço (33) na parte de cima da entrada (34) do fluido hidráulico.

10. Circuito (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a câmara (17) estar situada num lugar mais alto em relação ao circuito (1) hidráulico de travagem. 3

11. Circuito (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores caracterizado por a saída (35) de líquido hidráulico da câmara de decantação (17) comportar um filtro (42) que permite absorver certas partículas eventualmente presentes no líquido hidráulico (8). Lisboa, 2 de Fevereiro de 2010