PT86883B

PT86883B - Dispositivo para a injeccao em motores de combustao interna de emulsoes combustiveis com relacao de mistura prontamente variavel

Info

Publication number: PT86883B
Application number: PT86883A
Authority: PT
Inventors: Carmelo Caputo
Original assignee: Agip Petroli
Priority date: 1987-03-03
Filing date: 1988-03-02
Publication date: 1995-03-31
Also published as: US4831970A; JPS63230955A; FI880955A; DK165062C; DK165062B; IT8719549A0; DK111988D0; ATE62529T1; EP0285190B1; PT86883A; DK111988A; NO880894D0; NO171610B; DE3862332D1; IE60501B1; NO171610C; GR3002001T3; IE880585L; EP0285190A1; IT1202610B

Description

PATENTE DE INVENÇÃO

N.° 86 883

REQUERENTE: AGIP PETROLI S.p.A.,italiana,industrial, com sede em Via Laurentina, 449,Roma,Itália.

EPÍGRAFE: DISPOSITIVO PARA A INJECÇÃO EM MOTORES DE

COMBUSTÃO INTERNA DE EMULSÕES COMBUSTÍVEIS COM RELAÇÃO DE MISTURA PRONTAMENTE VfflWEL ··

INVENTORES: Carme lo Caputo

Reivindicação do direito de prioridade ao abrigo do artigo 4.° da Convenção de Paris de 20 de Março de 1883.

Itália, em 03 de Março de 1987,sob o n*. 19 459 A/87.

INH. MOQ 113 RF 16732

/

AGIP PETROLI S.p.A.

DISPOSITIVO PARA A INJECÇÃO ELI MOTORES DE COMBUSTÃO INTERNA Dl EMULSÕES COMBUSTÍVEIS COLI RELAÇÃO

DE MISTURA PRONTAMENTE VARIÁVEL

H.

A presente invenção refere-se a un dispositivo para a injecção de emulsões combustíveis em motores de combustão interna com relação de mistura prontamente variável entre os componentes das emulsões.

São conhecidos da técnica os benefícios que resultam da alimentação dos motores de combustão interna com misturas combustíveis em emulsão. As referidas emulsões são geralmente constituídas por combustíveis de hidrocarbonetos, quer seja gasolina para os motores de explosão, quer gasóleo para os motores com inflamação por compressão, e por um composto polar pouco miscível com aqueles combustíveis, por exemplo água ou metanol.

Os referidos compostos polares apresentam efeitos muito benéficos do ponto de vista económico, energético e ecológico, e permitem melhorar a combustão, manter limpo e eficiente o motor e reduzir as omissões poluentes.

Para exp^crar plenamente tais efeitos benéficos da alimentação com emulsão e limitar as suas desvantagens é bad ORIGINAL ² / no entanto necessário poder variar prontamente a relação de mistura dos componentes de funcionar, os quais, da emulsão em função do regime e da um motor de combustão interna tem por exemplo no emprego vulgar na tracção automóvel, variam continuamente dentro de limites muito amplos.

A presente invenção tem portanto particularmente solucionar o problema técnico da regulação entre o componente netos e o componente polar

Vai descrever-se a seguir a pre sente invenção com referência a um motor de inflamação por compressão - usualmente designado por motor Diesel - e às emulsões de gasóleo/água, com a necessária advertência de que a invenção não fica limitada a este tipo de realização.

Com referência ao emprego nos motores Diesel é sabido que a adopção de uma alimentação constituída por uma emulsão de gasóleo/água - sempre que uma tal emulsão tenha a finura e uniformidade necessárias - permite uma redução muito notável dos fumos e dos óxidos de azoto presentes no escape. Isso significa uma melhor combustão e um melhor ren dimento do motor, que se mantém limpo e mais eficiente.

Isso compreende também a vantagem não secundária da contenção das emissões nocivas e incómodas, especialmente no tráfego urbano.

Segundo a técnica conhecida, tais emulsões vêm normalmente preparadas a partir de um emulsionador colocado a montante da bomba de injecção, isto é, no ramo do circuito da alimentação do motor onde reina a baixa tensão.

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A bomba de injecçao e todo o circuito a alta pressão são portanto alimentados com a emulsão previamente preparada a montante.

Este tipo de solução técnica ocupa com a emulsão todo o sistema de alimentação a alta pressão, a bomba de injecçao, as condutas e os próprios injectores que, em conjunto, apresentam um volume notável relativamente ao volume gerado por um passeio da bomba alternativa de injecção.

Em consequência disso, é evidente que o efeito da modificação da relação de emulsão, isto é, da relação quantitativa água/combustível se realiza depois do tempo necessário para consumir toda a emulsão já contida no volume do sistema de alimentação a alta pressão.

Relativamente à utilização para a tracção automóvel - em especial urbana - um tal atraso 6 considerado demasiadamente longo e não aceitável, sendo da ordem de pelo menos o minuto.

A contenção do volume do dito espaço nocivo é praticável só dentro de limites impostos pela geometria do motor e não permite baixar substancialmente o tempo atrás indicado. Basta, a título de exemplo, considerar que o motor - com o veículo parado - deve rodar no mínimo e ser alimentado apenas com gasóleo, especialmente para as paragens longas e que, pelo contrário, ao arrancar de novo, quando deve rodar com uma carga elevada, deve receber de preferência uma emulsão com o máximo teor previsto de água (cerca de 15 - 25%, em peso).

Um outro inconveniente reside no facto de a

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emulsão de água/gasóleo poder apresentar problemas de esta bilidade no tempo.

A presente invenção permite, pelo contrário, alimentar o motor com emulsões de água/gasóleo que têm uma relação de emulsão prontamente variável.

A presente invenção consiste num dispositivo colocado a jusante da bomba de injecção e de preferência imediatamente antes de todos os injectores. Um tal dispositivo vai ser descrito com referência à fig. 1, que ilustra esquematicamente uma forma de realização da presente invenção, aplicada aos motores Diesel. A bomba de injecção (1) é accionada pelo comando mecânico (2) e é alimentada com gasóleo do reservatório (3) ao qual está ligada pela conduta de alimentação (4) e pela conduta de retorno (5). A saída da bomba (1) é enviada para a alimentação pela conduta (6), que se divide em dois ramos (óA) e (63). A conduta (6à), estrangulada com a válvula (7), alimenta o injecntor (8) através da conduta (9). 0 outro ramo (63) envia a quantidade restante de combustível para um transferidor (10). 0 trans feridor (10) - que constitui um importante componente do dispositivo segundo a presente invenção - é constituído por um recipiente fechado contendo um órgão de separação móvel (11).

Tal órgão separador subdivide o volume compreendido no recipiente em dois volumes separados nos quais reina a mesma pressão.

Ssse órgão pode ser constituído por uma membrana flexível e elástica, ou por um fole ou por um êmbolo móvel ou dispositivo análogo.

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órgão separador (11) tem a forma de uma membrana ou de fole e pode ser realizado com materiais flexí veis, como polímeros naturais ou sintéticos quimicamente resistentes aos componentes da emulsão, lâminas metálicas, materiais compósitos e similares; o referido órgão deve ser suportado apropriadamente e ligado ao interior do transferidor (10), mas não limita a sua forma. Pelo contrário, no caso de ó orgão separador (11) ser realizado com um embolo, a forma interior do recipiente fica limitada na medida em que tem que acoplar-se de maneira justa às secções do êmbolo que se desloca no seu interior. Um tal êmbolo pode ser realizado com materiais rígidos, como metais, cerâmica ou materiais poliméricos rígidos, tais como fluorocarbonetos.

A forma preferida é a cilíndrica com a superfície de contacto rectificada com precisão.

volume (G) adjacente à conduta (63) ê ocupado pelo gasóleo, sendo, pelo contrário, o outro volume (A) ocupado pela água da emulsão do gasóleo.

Parece evidente que, para todas as descargas da bomba (1), o gasóleo transmite no transferidor (10) a sua pressão ao volume (A); por consequência, a água contida no volume (A) - por acção do deslocamento no separador (11) e devido ao volume por ele deslocado, é enviada através da conduta (12), estrangulada pela válvula de regulação (13) para o injector (3)

Por cada refluxo ou aspiração da bomba (1),

ÍT p — pela parte (G)

aspira agua do reservatório (14), através da conduta (15) e da válvula de retorno (16). Se necessário, pode intercalar

-se na conduto. (15) ura bomba auxiliar (17), para a alimentação da água, conferindo ao transferidor (10) uma leve sobrepressao que evita a obrigatoriedade de uma posição determinada do reservatório (14). Os injectores (8) do motor devem estar providos de uma conduta de mistura e de um aparelho emulsionador no seu interior. Tais injectores podem ser realizados incorporando, por exemplo, um emulsionador estático por difracção de jacto - que, pelas suas reduzidas dimensões, se presta particularmente para este fim - anteposto a um injector de concepção normal.

A conduta misturadora da água e do gasóleo a montante do emulsionador pode estar situada indiferentemente no interior ou no exterior do injector (8) que, nos dois casos, terá respectivamente entradas separadas (9) e (12) para o gasóleo e para a água ou uma só entrada para a mistura.

refluxo do injector (3) ê encaminhado através da conduta (18) para a tubagem de alimentação (15) da água a montante da válvula de retenção (16).

funcionamento do dispositivo consiste em definitivo em alimentar o injector (8) - que incorpora o emulsionador estático - com gasóleo e com água nas proporções desejadas: o primeiro enviado directamente pela bomba de injecção (1) e a segunda impulsionada pelo contrário por uma parte do gasóleo que acciona o transferidor (10) como uma bomba volumétrica.

A regulação das quantidades relativas de gasóBAD ORiGiNAl *

leo e de água para todas as descargas da bomba é proporciona da pelas válvulas (7) e (13).

Uma delas - por exemplo na figura (7) - ê regulada una tantum e tem por fim criar uma perda de carga localizada na conduta ( ÓA) para assegurar o afluxo ao volume (G) do transferidor (10). A válvula (7) pode ser nesse caso substituída por um tubo calibrado por forma a manter a referida perda de carga. A regulação é cometida â outra válvula. Sempre com referencia ao exemplo da figura, a outra válvula (13) é, pelo contrário, modulada; a sue manobra vai regular - estrangulando o fluxo na conduta (12) - a relação de emulsão, isto é, a relação quantitativa entre o gasóleo e a água.

S evidente que os papéis da regulação podem ser invertidos entre as duas válvulas e que a única válvula realmente necessária é a de regulação.

tempo de regulação dessa relação no efluxo (Ξ) é inferior ao segundo e pode chegar a 50-80 ms.

BAD ORiGíNAL í i

Claims

Reivindicações

1.- Dispositivo para a injecção cn. motores de combustão in- terna de emulsões combustíveis, ã base de uma fracção de hidrocarbonetos e de um composto pouco miscível com essa fracção, com uma relação de mistura prontamente variável, que compreende uma bomba de injecção alternativa (1) e um dispositivo injector (8), caracte rizado pelo facto de:

- a saída da bomba de injecção alimentada apenas com o combustível de hidrocarbonetos ser subdividida em duas correntes, das quais a primeira é enviada ao dispositivo injector (8) através de uma conduta (6A) e a segunda é enviada ao dispositivo transferidor (10) através da conduta (6B);

- o dispositivo transferidor (10) ser constituído por um recipiente fechado que contém um órgão separador móvel (11) que subdivide o volume do referido recipiente em dois volumes: o volume

BAD UAioii^AL (G) ligado ã conduta (6B) e ocupado pelo combustível de hidrocarbonetos e o volume (A) ocupado pelo outro componente da emulsão e ligado ou ã alimentação âo outro componente da emulsão ou ao dispositivo injector (8), através da conduta (12);

- o dispositivo injector incorporar um aparelho emulsionador estático colocado antes do injector propriamente dito.
2. - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o órgão de separação móvel ser constituído por uma membrana·
3. - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o órgão de separação móvel ser constituído por um fole.
4. - Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o órgão de separação móvel ser constituído por um êmbolo gue se desloca no interior do transferidor (10) e é susceptível de estabelecer uma vedação estanque entre os volumes (A) e (G) .
5. - Dispositivo de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de o motor de combustão interna ser um motor de inflamação por compressão - ou Diesel - e por os componentes da emulsão serem gasóleo e água.
6. - Dispositivo de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de numa das condutas (6A) e

BAD ORIGINAL (12) de adução para o injector (8) se intercalar uma válvula de regulação que modula a relação quantitativa entre os componentes da emulsão, enquanto na outra conduta se mantém um valor constante de perda de carga por meio de uma válvula, um tubo calibrado ou similar.
7,- Dispositivo de acordo com uma ou mais das reivindicações anteriores, caracterizado pelo facto de entre o volume (A) e a alimentação (14) do segundo componente da emulsão se intercalar uma válvula de retenção (16),

Lisboa, 2 de Março de 1988 O Agente Oficial da Propriedade Industrial

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-11Resumo

Dispositivo para a injecção em motores de combustão interna de emulsões combustíveis com relação de mistura prontamente variável invenção refere-se a um dispositivo para a injecção em motores de combustão interna de emulsões combustíveis com uma relação de mistura prontamente variável, constituída por uma fase de hidrocarbonetos e um componente fracamente miscível com a referida fase, que compreende uma bomba volumétrica accionada por uma parte da saída da bomba de injecção alimentada com a fase de hidrocarbonetos, proporcionando a referida bomba volumétrica a bombagem do outro componente da emulsão; os dois componentes da emulsão são reunidos no injector que incorpora um. emulsionador estático colocado antes do injector propriamente dito.