PT81330B

PT81330B - APPARATUS FOR THE DETECTION AND DISPOSAL OF AIR AND WATER IN THE COMBUSTION OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES

Info

Publication number: PT81330B
Application number: PT8133085A
Authority: PT
Original assignee: Antonio Jose Rodrigues Rosa Nu
Priority date: 1985-10-18
Filing date: 1985-10-18
Publication date: 1995-06-30
Also published as: PT81330A

Abstract

The detector and neutraliser has the upper part of a main body formed with five holes. One hole admits fuel received from the fuel tank through a connecting tube. A second hole allows the fuel to flow to the injection pump through holes formed below a predetermined danger level in a suction tube which allows the fuel to be passed to the injection pump, free of air. A third hole is provided for fuel back-leakage. A fourth hole is provided to admit a warning probe equipped with a float sliding in a guide and co-operate with a pair of magnetically-actuated switches. The probe acts for controlling a self-venting electromagnetic valve installed in an air outlet of the apparatus. The lower body of the apparatus porvides venting of water from the fuel.

Description

DESCRIÇÃODESCRIPTION

APARELHO PARA A DETECÇÃO E ELIMINAÇÃO DE AR E ÂGUAAPPLIANCE FOR THE DETECTION AND DISPOSAL OF AIR AND WATER

NO COMBUSTÍVEL DE MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA presente invento diz respeito a um aparelho que simultaneamente detecta e automaticamente elimina o ar e a água no combustível de motores de combustão interna visando obviar aos problemas decorrentes do desferramento da bomba injectora quando o ar e/ou a água se apresentam misturados no combustível e contribuindo, deste modo, que a alimentação da bomba injectora se faça sob pressão estabilizada e adequada, condições exigidas para o motor não perder rendimento.IN THE FUEL OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES the present invention relates to a device that simultaneously detects and automatically eliminates the air and water in the fuel of internal combustion engines in order to avoid the problems arising from the unfolding of the injection pump when air and / or water they are mixed with the fuel and thus contribute to the injection pump being supplied under stabilized and adequate pressure, conditions required for the engine not to lose performance.

Com efeito, está provado que grande parte das avarias nos motores de combustão interna são devidas à entrada de arIn fact, it is proven that most of the malfunctions in the internal combustion engines are due to the entry of air

e/ou água and / or water na bomba injectora c, in the injection pump c, por per isso, o this, the combns tível tible combns utilizado used deverá ser limpo, sem should be cleaned without vest vest ígios de ies of água e sem water and without bolhas de bubbles of ar. air. A entrada The entrance de ar no combustível pode of air in the fuel can ser to be motivada motivated por rupturas for breaks

no sistema adutor, má vedação das uniões, obstrução parcial em tubos ou filtros, falta de combustível e ainda pela substituição dos filtros sem a conveniente purga.in the adductor system, poor sealing of the joints, partial obstruction in tubes or filters, lack of fuel and even by replacing the filters without the convenient bleed.

A água pode vir misturada no combustível, nomeadamente, bad originalWater can come mixed in the fuel, namely, bad original

quando ο abastecimento é efectuado em condições adversas, ou pode advir da condensação no depósito derivada de grandes amplitudes térmicas.when ο refueling is carried out under adverse conditions, or it may be due to condensation in the tank due to large thermal amplitudes.

Apesar dos aperfeiçoamentos técnicos introduzidos nas bombas injectoras, ainda nenhuma é dotada de sistema purgador automático do ar, da água e das partículas minúsculas que atravessam os filtros.Despite the technical improvements introduced in the injection pumps, none of them have an automatic bleed system for air, water and tiny particles that pass through the filters.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

São já conhecidas várias tecnologias subjacentes a dispositivos de purga de ar ou água introduzidos nos sistemas de alimentação dos motores de combustão interna:Various technologies underlying air or water purge devices introduced in the internal combustion engine power systems are already known:

A - A Patente Europeia EP 0 152 042 descreve um aparelho que evita a entrada de ar na bomba injectora dos motores diesel através de uma saída constante de ar do aparelho para o tubo de retorno do combustível.A - European Patent EP 0 152 042 describes an apparatus that prevents air from entering the diesel engine injection pump through a constant outlet of air from the apparatus to the fuel return pipe.

Dentro do aparelho existe um filtro e a passagem do combustível faz-se de dentro para fora tendo, por isso, uma duração limitada uma vez que a superfície de filtragem é a menor.There is a filter inside the appliance and the fuel is passed from the inside out, thus having a limited duration since the filtering surface is the smallest.

Como a purga do ar é constante, quando não houver arAs the air purge is constant, when there is no air

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no aparelho, sairá obviamente combustível com a consequente baixa de pressão.fuel will come out of the device with the consequent drop in pressure.

Se a entrada de ar no aparelho for igual ou superior ao débito de saída do tubo de ar e, portanto, o ar atingir o nível crítico previamente determinado, o aparelho dispõe de um sensor que providencia a paragem automática do motor.If the air inlet in the device is equal to or greater than the outlet rate of the air tube and, therefore, the air reaches the previously determined critical level, the device has a sensor that provides automatic stopping of the engine.

B - A Patente Americana US 4 488 970 descreve um sistema purgador de água cuja purga é feita através de uma bomba de sucção que retira a água do interior do reservatório ao ser detectada por uma sonda.B - US Patent 4,488,970 describes a water trap system which is purged by means of a suction pump that removes water from inside the reservoir when detected by a probe.

No entanto, se se verificar uma entrada de ar no aparelho, ocorrência esta vulgar e derivada, designadamente, da falta de combustível, da eventual ruptura das tubagens de alimentação, do entupimento dos filtros de combustível, ou por avaria da bomba auxiliar, etc., o ar alojar-se-à no topo do aparelho seguindo para a bomba injectora, uma vez que a saída do combustível para a bomba tem lugar no topo do aparelho.However, if there is an air intake in the device, this is a common occurrence and is due, in particular, to the lack of fuel, the possible rupture of the supply pipes, the clogging of the fuel filters, or due to the failure of the auxiliary pump, etc. , the air will be lodged at the top of the device, going to the injection pump, since the fuel outlet to the pump takes place at the top of the device.

C - A Patente Americana US 4 491 143 descreve um dispositivo de purga de água por válvula electromagnética com dispositivo avisador para o maquinista.C - US Patent 4,491,143 describes an electromagnetic valve water purge device with a warning device for the driver.

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- 4 Este dispositivo destina-se a ser colocado à saída do depósito de combustível não prevendo entradas de ar motivadas por rupturas no sistema de alimentação ou outras.- 4 This device is intended to be placed at the exit of the fuel tank and does not provide for air intakes caused by breaks in the supply system or others.

Este dispositivo só pode funcionar com o motor parado e a purga tem de ser feita manualmente.This device can only operate with the engine stopped and the purge must be done manually.

Além disso, para que exista uma pressão interna no dispositivo, capaz de fazer escoar a água, torna-se necessário abrir manualmente a válvula electromagnética e bombear, também manualmente, o combustível para compensar a saída da água.In addition, in order to have an internal pressure in the device, able to drain the water, it is necessary to manually open the electromagnetic valve and pump, also manually, the fuel to compensate for the water outlet.

Se houver água em grande quantidade no depósito de combustível, o maquinista só se aperceberá depois de estar muito tempo a retirar água.If there is a large amount of water in the fuel tank, the driver will only be aware of it after taking a long time to draw water.

D - A Patente Americana US 3 888 274 prevê uma válvula de purga automática de ar montada num recipiente com entrada de combustível pela parte superior e saída de combustível para a bomba injectora, pelo fundo.D - US Patent 3,888,274 provides for an automatic air purge valve mounted on a container with fuel inlet at the top and fuel outlet for the injection pump at the bottom.

A válvula funciona quando o combustível baixa de nível no recipiente e é mecânica e automática.The valve works when the fuel drops from the level in the container and is mechanical and automatic.

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LL

- 5 No entanto, se existir água no combustível, se se verificar uma entrada de água no circuito, ou ainda, se se verificar condensação dentro do depósito do combustível, a água depositar-se-á no fundo do recipiente seguindo de imediato para a bomba injectora.- 5 However, if there is water in the fuel, if there is water entering the circuit, or if there is condensation inside the fuel tank, the water will settle to the bottom of the container and immediately go to the injector bomb.

aparelho objecto do presente invento vem obviar a todas as desvantagens dos dispositivos conhecidos, pois que:apparatus object of the present invention avoids all the disadvantages of known devices, since:

a) - Proporciona simultaneamente a purga do ar e/ou da água eventualmente existentes no combustível.a) - Provides the purging of air and / or water that may be present in the fuel at the same time.

b) - Além disso, esta purga é automática avisando o maquinis- ta da anomalia ou anomalias verificadas.b) - In addition, this purge is automatic warning the machine of the anomaly or anomalies found.

c) - Por outro lado, a purga do ar e/ou da água é efectuada sem necessidade de parar o motor.c) - On the other hand, the air and / or water is purged without having to stop the engine.

d) - 0 motor não perde rendimento e só há que parar quando, face a uma grande entrada de ar, o combustível admitido for em menor quantidade que o combustível consumido, isto é, quando se atingirem quantidades superiores a 1.600 litros/hora de ar purgado.d) - The engine does not lose performance and it is only necessary to stop when, due to a large air intake, the admitted fuel is in less quantity than the fuel consumed, that is, when quantities exceeding 1,600 liters / hour of air are reached purged.

e) - No caso de haver água no combustível, só será necessário parar o motor quando a sua presença for em quantidadee) - If there is water in the fuel, it will only be necessary to stop the engine when its presence is in quantity

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- 6 exagerada, isto é, mais de 30.000 gramas/hora.- 6 exaggerated, that is, more than 30,000 grams / hour.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOSDESCRIPTION OF THE DRAWINGS

A presente invenção é ilustrada com desenhos, em que:The present invention is illustrated with drawings, in which:

A FIG. 1 - representa uma vista em esquema do aparelho, de acordo com a presente invenção,FIG. 1 - represents a schematic view of the apparatus, according to the present invention,

A FIG. 2 - representa o tubo de pesca do aparelho da FIG.FIG. 2 - represents the fishing tube of the apparatus of FIG.

1,1,

A FIG. 3 - representa em esquema a sonda avisadora do aparelho da FIG. 1,FIG. 3 - schematically represents the warning probe of the apparatus of FIG. 1,

A FIG. 4 - representa, em corte, o corpo superior do aparelho, de acordo com a presente invenção, eFIG. 4 - represents, in section, the upper body of the apparatus, according to the present invention, and

A FIG. 5 - representa um corte transversal do corpo superior do aparelho, representado na FIG. 4.FIG. 5 - represents a cross section of the upper body of the apparatus, shown in FIG. 4.

DESCRIÇÃO DETALHADA DO APARELHODETAILED DESCRIPTION OF THE APPLIANCE

Tal como ilustrado nos desenhos, o aparelho objecto da presente invenção, é essencialmente composto por um corpo principal (I), um corpo intermédio (F) e um corpo inferior (G).As illustrated in the drawings, the apparatus object of the present invention is essentially composed of a main body (I), an intermediate body (F) and a lower body (G).

O corpo superior (I) é dotado de cinco orifícios cilíndricos, que se destinam a:The upper body (I) has five cylindrical holes, which are intended for:

orifício (A) (FIG. 5), serve para a entrada de combustível através de um tubo de ligação. 0 orifício (B) recebe um tubo de pesca munido de orifícios (B*), através do qual se dá a saída de combustível para a bomba injectora. 0 orifício (C) recebe uma válvula electromagnética para descarga de ar. 0 orifício (D) serve para a entrada do combustível de retorno da bomba injectora (não representada). O orifício (E) recebe a sonda avisadora (E¹).orifice (A) (FIG. 5), serves to enter fuel through a connecting pipe. The orifice (B) receives a fishing tube equipped with orifices (B *), through which the fuel is delivered to the injection pump. The orifice (C) receives an electromagnetic valve for air discharge. The orifice (D) is used to enter the return fuel from the injection pump (not shown). The orifice (E) receives the warning probe (E ¹ ).

A sonda avisadora (E') inclui uma boia (E'5) que desliza numa guia (E'3) e incorpora imãns (E'4) que, em funcionamento, estão devidamente calibrados e equilibrados. Quando a boia atinge um certo nível, faz accionar um interruptor magnético (E'l) que, por sua vez, accionará um circuito electrónico de comando da válvula electromagnética de descarga de ar ligada ao orifício (C).The warning probe (E ') includes a float (E'5) that slides on a guide (E'3) and incorporates magnets (E'4) that, in operation, are properly calibrated and balanced. When the float reaches a certain level, it activates a magnetic switch (E'l) which, in turn, will activate an electronic control circuit for the electromagnetic air discharge valve connected to the orifice (C).

Quando o combustível e, em consequência a boia, desce dentro do aparelho atingindo um nível crítico, a boia acciona outro interruptor magnético (E'2) ligado ao circuito electrónico, que em sistemas com válvula solenoide de comando, permite um eventual corte de corrente eléctrica de alimentação à bomba injectora e, ao mesmo tempo, acciona uma lâmpada avisadora ou qualquer outro tipo de alarme.When the fuel and, consequently, the float, descends inside the device reaching a critical level, the float activates another magnetic switch (E'2) connected to the electronic circuit, which in systems with solenoid control valve, allows for a possible power cut electrical supply to the injection pump and, at the same time, activates a warning lamp or any other type of alarm.

Em sistemas sem válvula solenoide de comando, o circuitoIn systems without a solenoid control valve, the circuit

electrónico accionará apenas uma lâmpada avisadora ou qualquer outro tipo de alarme. Em vez de utilizar uma sonda avisadora com uma boia, pode ser utilizado um detector electrónico de níveis de combustível.The electronic signal will only trigger a warning lamp or any other type of alarm. Instead of using a warning probe with a float, an electronic fuel level detector can be used.

corpo intermédio (F), opcionalmente cilíndrico e transparente, aloja a sonda avisadora <E' ) e o tubo de pesca (B* ) e, quando em bom funcionamento, permanecerá cheio de combustível.intermediate body (F), optionally cylindrical and transparent, houses the warning probe <E ') and the fishing tube (B *) and, when in good operation, will remain full of fuel.

O corpo rnferior (G) está munido de um orifício no qual se encontra instalada uma purga automática ou não para a remoção de água ou outras impurezas. O corpo inferior (G) pode igualmente incluir um sistema electrónico para detecção e purga automática da água eventualmente misturada no combustível. A purga para remoção de água ou outras impurezas está esquematicamente indicada por uma seta e pela letra de referência H, na FIG. 1.The lower body (G) is provided with a hole in which an automatic drain or not is installed to remove water or other impurities. The lower body (G) can also include an electronic system for the detection and automatic bleeding of any water mixed in the fuel. The purge for removing water or other impurities is schematically indicated by an arrow and the reference letter H, in FIG. 1.

Sem que seja alterado o objectivo da presente invenção, a este corpo inferior, pode ser ligado um tubo de pesca horizontal ou vertical, para saída do combustível para a bomba injectora, substituindo o orifício (B) do corpo superior .Without changing the purpose of the present invention, to this lower body, a horizontal or vertical fishing tube can be connected to exit the fuel to the injection pump, replacing the hole (B) of the upper body.

O aparelho, objecto da presente invenção é montado entreThe apparatus, the object of the present invention, is mounted

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- 9 ο filtro secundário de combustível e a bomba injectora. Esto aparelho deve, de preferência, ser colocado num nível superior à bomba injectora. Contudo, é igualmente possível colocar o aparelho ao mesmo nível ou mesmo a nível inferior que a bomba injectora, particularmente, no caso de bombas rotativas distribuidoras.- 9 ο secondary fuel filter and injection pump. This appliance should preferably be placed higher than the injection pump. However, it is also possible to place the device at the same or even lower level than the injection pump, particularly in the case of rotary distributor pumps.

O combustível entra no aparelho pelo orifício (A) do corpo superior (I) sob pressão de uma bomba mecânica ou eléctrica, saindo depois pelo orifício (B) para a bomba injectora através de um tubo de pesca fB') que, neste caso, está equipado com furos era determinado nível. Opcionalmente, o combustível pode sair do aparelho, lateral ou verticalmente, através do tubo de pesca colocado no corpo inferior.The fuel enters the appliance through the orifice (A) of the upper body (I) under pressure from a mechanical or electric pump, and then out through the orifice (B) to the injection pump through a fishing tube fB '), which, in this case, is equipped with holes was a certain level. Optionally, fuel can come out of the appliance, either side or vertically, through the fishing tube placed on the lower body.

tubo de retorno do excesso de combustível da bomba injectora em vez de ficar ligado ao depósito, pode ser ligado ao aparelho pelo orifício (D).Excess fuel return pipe from the injection pump, instead of being connected to the tank, can be connected to the appliance through the port (D).

Em condições de normal funcionamento do sistema de alimentação o aparelho poderá ser considerado supérfluo.Under normal conditions of the supply system, the appliance may be considered superfluous.

Mo entanto, se entrar ar misturado no combustível causado, por exemplo, por uma pequena ruptura no percurso entre o depósito e a bomba mecânica ou eléctrica, a bomba injectora acaba por se desferrar originando a paragem do motor.However, if mixed air enters the fuel caused, for example, by a small rupture in the path between the tank and the mechanical or electric pump, the injection pump ends up unfolding causing the engine to stop.

Γ bad originalΓ bad original

Nesta situação, c aparelhe, de acordo com a invenção, funciona da seguinte forma:In this situation, the device, according to the invention, works as follows:

O ar ocupa a parte superior do aparelho e o combustível sem ar é bombeado para a bomba injectora através do tubo de pesca (B‘), cujos furos de passagem do combustível estão num nível inferior dentro do corpo intermédio do aparelho.The air occupies the upper part of the device and the airless fuel is pumped to the injection pump through the fishing tube (B '), whose fuel holes are at a lower level inside the device's intermediate body.

Quando o combustível atinge um certo nível, a sonda avisadora, cuja boia desce com o combustível, acciona um .interruptor magnético que, por sua vez, fecha um circuito eléctrico que acciona a válvula electromagnética no orifício (C). A saída desta válvula está ligada ao tubo de retorno doWhen the fuel reaches a certain level, the warning probe, whose float descends with the fuel, activates a magnetic switch, which in turn closes an electrical circuit that drives the electromagnetic valve in the orifice (C). The outlet of this valve is connected to the return pipe of the

depósito, deposit, de in forma que o combustível, way that the fuel, que what eventualmente eventually seja arrastado be dragged pela saída do ar, possa through the air outlet, ser to be conduzido conducted ao to depósito. deposit. Ao To sair o ar, o combustível the air comes out, the fuel volta a subir go back up no at the aparelho, apparatus, uma an vez que a bomba mecânica time that the mechanical pump ou or eléctrica electrical tem has um débito a debt substancialmente superior ao consumo substantially higher than consumption do motor. the engine.

Além disso, o sistema electrónico fará acender e apagar a lâmpada avisadora, à medida que o combustível desce ou sobe no aparelho, indicando alguma anomalia.In addition, the electronic system will switch the warning lamp on and off as the fuel goes down or up in the device, indicating an anomaly.

Se a entrada de ar é de tal valor que o motor consome mais combustível do que o admitido no aparelho, a lâmpada avisadora manter-se-á acesa, indicando que a falta de combustívelIf the air intake is of such value that the engine consumes more fuel than is allowed in the appliance, the warning lamp will remain on, indicating that the lack of fuel

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- 11 está a aumentar a que o motor irá parar. Logo que o nível crítico seja atingido, a boia accionará um interruptor magnético que está ligado ao circuito elecirónico e que cortará a corrente na bomba injectora e/ou manterá acesa a lâmpada avisadora ou qualquer outro tipo de alarme.- 11 is increasing the engine will stop. As soon as the critical level is reached, the float will activate a magnetic switch that is connected to the electronic circuit and that will cut the current in the injection pump and / or keep the warning lamp or any other type of alarm on.

Assim, mesmo quando o motor pára por falta de combustível, a bomba não fica desferrada, e qualquer pessoa pode facilmente eliminar o problema, uma vez que a causa é aparentemente clara.So, even when the engine stops for lack of fuel, the pump does not run out, and anyone can easily eliminate the problem, since the cause is apparently clear.

Embora tenha sido representado e descrito um modo preferencial de realização, deverá entender-sc que o objectivo do presente invento pode alcançar-se por outros meios de realização sem sair do seu âmbito.Although a preferred embodiment has been represented and described, it should be understood that the objective of the present invention can be achieved by other means of realization without departing from its scope.

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REIVINDICAÇÕES

Claims

la.- Apparatus for the detection and elimination of air and water in the fuel of internal combustion engines, the apparatus having a main body that comprises in its upper part:

- a hole (A) for the fuel inlet coming from the tank through a connection pipe;

- a hole (B) for the fuel outlet to the injection pump, which is sucked through a fishing tube immersed in the fuel contained in the body;

- an orifice (D) for returning unused fuel;

- an orifice (E) for installing a warning probe device (E '), consisting of a float that slides on a guide member, a float that acts on two magnetic switches placed on the probe device;

- a hole (C) for venting the device;

the intermediate part of the main body being formed by a cylindrical body (F) preferably transparent;

the lower part of the main body being formed by a lower body (G) that serves as the bottom, where a hole (H) for purging water is placed;

the apparatus for the simultaneous detection and elimination of air and water characterized by having

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in combination, the following means:

a) two magnetic switches, actuated by the float element, which, being connected to an electronic circuit, allow the control of an electromagnetic valve that is in communication with the air vent hole (C), control that is done through the first switch installed in the probe device, and also control the electrical supply of the injection pump, control which is done through the second switch installed in the probe device;

b) a water level detector in the lower part of the main body, which automatically controls a water purge valve through an electronic circuit.

22.- Automatic functioning apparatus, according to the previous claim, characterized by:

a) by the first switch, the electromagnetic valve is controlled, which allows the automatic discharge of air in the main body, when there is an excessive drop in the fuel level;

b) by the second switch, the electrical supply of the injection pump is controlled, the electric current is cut off, and a signal light is on, when the fuel falls to a critical level;

c) by the detector-warning device, located at the bottom of the main body, the water level is controlled, the water being automatically purged and a warning signal is emitted if the water level reaches a critical value.