WO2021195729A1 - Sistema e método de lubrificação de motor de combustão interna - Google Patents

Sistema e método de lubrificação de motor de combustão interna Download PDF

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WO2021195729A1
WO2021195729A1 PCT/BR2021/050129 BR2021050129W WO2021195729A1 WO 2021195729 A1 WO2021195729 A1 WO 2021195729A1 BR 2021050129 W BR2021050129 W BR 2021050129W WO 2021195729 A1 WO2021195729 A1 WO 2021195729A1
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WO
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lubricating fluid
viscosity
changing
inlet
internal combustion
Prior art date
Application number
PCT/BR2021/050129
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English (en)
French (fr)
Inventor
Paulo Cesar DE FERREIRA GOMES
Erwin Karl FRANIECK
Gustavo SANTOS LOPES
Luiz Henrique ACCORSI GANS
Rafael LARA FRANCO
Original Assignee
Robert Bosch Limitada
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Limitada filed Critical Robert Bosch Limitada
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M5/00Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting

Definitions

  • the present invention describes an internal combustion engine lubrication system and method that stores a lubricating oil endowed with an initial viscosity (with greater resistance to move), capable of reducing this resistance for the oil to move, transport this oil and deliver it more efficiently, so as to reduce the amount of polluting gases in situations where the engine is not operating at full load.
  • the frictional force is a force that opposes the movement of bodies moving in relation to one another. It can be static, if the body is at rest, or dynamic, for moving bodies.
  • Force of static friction force that acts on the object at rest, in such a way as to make it difficult or impossible for it to start moving.
  • the friction force is directly related to the friction coefficient between two materials, which is nothing more than a number that expresses the relationship between two materials so that they remain at rest with each other, or that the inertia is overcome so that a relative movement between them is started.
  • the coefficient of friction value is characteristic of each pair of materials, and not an intrinsic property of the material. Furthermore, the friction coefficient depends on many factors such as the finish of the surfaces in contact, the relative speed between surfaces, temperature, among others.
  • friction can be extremely beneficial. For example, the friction between the sole of a running athlete's shoe and the floor of an athletics track is extremely beneficial, since the greater the friction, the greater the fractioning force generated by the runner, causing it to move more easily. In the same way, it can be understood that a person who walks on a frozen surface without wearing proper shoes tends to slip ("skate”), which can lead to falls and accidents with serious injuries.
  • Each cylinder of an engine (which can be more commonly found in numbers three, four or six) is internally lined with a piece called a liner and houses a piston - formed by a piston mechanically associated with a connecting rod-crank assembly.
  • the connecting rod-crank assembly is a mechanism capable of transforming the piston translation movement (which occurs after the third stroke of the internal combustion engine) in circular movement, causing the crankshaft to rotate.
  • a jacket which is mounted there in contact with the piston piston.
  • the movement of the piston in direct contact with the liner can generate an excessive increase in temperature due to the friction existing between its metallic surfaces, leading the engine to very serious damage and extremely expensive to be repaired.
  • a thin layer of lubricating oil is applied between the side walls of the piston and the liner existing in the cylinder.
  • This thin layer of oil prevents direct contact between the parts that move relative to one another during engine operation.
  • the oil layer must have an ideal viscosity to allow for fluid friction and the consequent necessary slippage. In this sense, viscosity is defined as the resistance that the oil has on itself to move. A more viscous (thicker) oil has more resistance to move between the engine parts, that is, it is more difficult to drain, but it has a greater ability to remain between two moving parts, forming a protective film.
  • Lubricating oil found at gas stations and in commerce in bottle-type containers, is classified according to its viscosity and there are numerous classifications, such as SAE 5W30, 5W40, 10W40 etc.
  • W which stands for "winter” or winter
  • the numeral that appears after the letter W indicates the oil viscosity (the higher this number, the greater the oil viscosity).
  • crankcase The oil that will be used in the lubrication of moving parts is poured into the vehicle's engine from an inlet nozzle dedicated to receiving this type of fluid, and travels through a pipeline until reaching a reservoir dedicated to it, called a crankcase.
  • the crankcase is positioned at the bottom of the engine and is responsible for storing the oil supplied and receiving, after engine shutdown, the oil that circulated and lubricated its moving components.
  • the crankcase has a large opening in its upper portion (to receive the oil) and a drainage hole in its lower region, also known as a drain.
  • the drain is sealed by a screw known as a plug and is removed when changing the vehicle's engine oil.
  • the oil is from the crankcase and collected by a part called an oil collector (or "fisherman", as it is also known) - apparatus for admission of the lubricating oil stored in the crankcase - and sucked by an oil pump.
  • the pressure generated by the pump favors the entry of oil into the fisherman, which is taken to an oil filter to remove solid particles that are present in the oil stored in the crankcase.
  • the fisherman can also have a filter in its inlet portion capable of carrying out a first filtration of larger particles, leaving the oil filter to carry out a second filtration to retain smaller particles.
  • the lubricant is taken to be distributed by a distribution set formed by a plurality of branched ducts that transport and deliver the lubricating oil to each of the parts that must be lubricated . After such lubrication, the oil flows back into the crankcase to be used later.
  • An extremely important feature that should be pointed out about lubricating oils is related to their optimal lubrication capacity being closely related to the working temperature of the oil. Thus, lubricants have maximum and minimum operating temperature limits, which can cause engines to lose operating stability, stability and may fail when the oil exceeds these limits. If this problem is not addressed, failures result in engine component degradation.
  • Blended oils may start to separate into phases
  • Paraffin base oils can become wax gels
  • the present invention aims to overcome all these drawbacks of prior art.
  • the present invention aims to provide an internal combustion engine lubrication system that stores a lubricating oil endowed with an initial viscosity with greater resistance to move), capable of reducing this resistance for the oil to move, transport this oil and deliver it more efficiently, so as to reduce the amount of polluting gases in situations where the engine is not operating at full load.
  • the present invention aims to provide a method of lubrication of an internal combustion engine that stores a lubricating oil endowed with an initial viscosity with a greater resistance to move, capable of reducing this resistance for the oil to move , transport this oil and deliver it more efficiently, in order to reduce the amount of polluting gases in situations where the engine is not operating at full load.
  • the present invention describes an internal combustion engine lubrication system, said system being provided with:
  • At least one apparatus for admitting lubricating fluid stored in the reservoir said inlet apparatus being provided with at least one inlet duct delimited by at least one wall having an inner face and an outer face, said duct comprising a first inlet duct portion for lubricating fluid inlet, an inlet duct body and a second inlet duct portion for lubricating fluid outlet;
  • the system comprises at least one device for changing the viscosity of the lubricating fluid previously positioned to the lubricating fluid displacement generating device.
  • the present invention describes a method of heating lubricating fluid applicable in an internal combustion engine that comprises a lubrication system provided with: • a reservoir for storing a lubricating fluid having a first viscosity;
  • At least one apparatus for inlet of lubricating fluid stored in the reservoir said inlet apparatus being provided with at least one inlet duct delimited by at least one wall, said duct comprising a first inlet duct portion for inlet of lubricating fluid, a body and a second inlet portion for lubricating fluid outlet, the apparatus for inletting lubricating fluid comprising at least one device for heating lubricating fluid;
  • FIGURE 1 Schematic configuration of the preferred embodiment of said invention.
  • FIGURE 2 Detail of said invention.
  • the present invention describes a lubrication system used in internal combustion engines, but not limited to this use, aiming to improve the lubrication capacity of moving parts of the engine (pistons and the respective shirts, among others) to reduce this resistance for the oil to move, transport this oil and deliver it more efficiently, in order to achieve the final objective, which is to reduce the amount of polluting gases in situations where the engine is not operating at full load.
  • the present invention reveals an internal combustion engine lubrication system, said system being provided with:
  • At least one apparatus for inletting lubricating fluid 2 stored in the reservoir said inlet apparatus 2 being provided with at least one inlet duct 21 delimited by at least one wall having an inner face and an outer face, wherein said duct comprises a first inlet duct portion 22 for lubricating fluid inlet, an inlet duct body 23 and a second inlet duct portion 24 for lubricating fluid outlet;
  • At least one lubricating fluid distribution assembly provided with a plurality of ducts 6; so that said system comprises at least one device for changing the viscosity of the lubricating fluid 3 previously positioned to the lubricating fluid displacement generating device 4.
  • reservoir 1 is understood as the engine crankcase or any other type of container for the purpose of storing a lubricating liquid endowed with a viscosity.
  • the apparatus for admission of lubricating fluid 2 can be a part popularly known as "fisherman", and is preferably provided with a filter associated with the first portion of the inlet duct 22 for inlet of lubricating fluid, whose purpose is to retain particulates that may eventually contaminate the oil.
  • the present invention describes an internal combustion engine lubrication system, where the device for changing the viscosity of the lubricating fluid 3 is associated with the apparatus for admission of lubricating fluid 2.
  • the device for changing the viscosity of the lubricating fluid 3 comprises at least one electric heater which is preferably driven by an electrical voltage generator device 7, such as a battery.
  • the electric heater 3 can comprise (preferably) one or more electric resistances, not limited to that type of heater.
  • the present invention describes an internal combustion engine lubrication system, so that the lubricating fluid intake apparatus 2 comprises at least one device for change in viscosity of lubricating fluid 3 associated with the inner face of the inlet duct wall for inlet lubricating fluid 2.
  • the present invention also describes an internal combustion engine lubrication system, such that the lubricating fluid intake apparatus 3 comprises at least one device for changing the viscosity of the lubricating fluid 3 associated with the external face of the duct inlet for lubricating fluid inlet 2.
  • the present invention can still contemplate an embodiment comprising at least one heater 3 associated with the inner and outer faces of the inlet duct wall for inlet lubricating fluid 2 or even a plurality of heaters 3 associated with the inner and outer faces of the wall of the inlet duct for lubricating fluid inlet 2.
  • the present invention further describes, alternatively, an internal combustion engine lubrication system where the device for changing the viscosity of the lubricating fluid 3 changes the viscosity of the lubricating fluid depending on the operating speed of the engine.
  • the present invention describes a system to perform a simple and direct heating of the lubricant, having as a new and inventive technical effect the need not to use a battery larger than the usual 12V, and that reduces the demand to activate the oil pump, in order to compensate the electrical consumption resulting from this heating.
  • the present invention also has as its object a method of heating lubricating fluid applicable in an internal combustion engine that comprises a lubrication system equipped with:
  • At least one apparatus for inletting lubricating fluid 2 stored in the reservoir said inlet apparatus 2 being provided with at least one inlet duct 21 delimited by at least one wall having an inner face and an outer face, wherein said duct comprises a first inlet duct portion 22 for lubricating fluid inlet, an inlet duct body 23 and a second inlet duct portion 24 for lubricating fluid outlet; • at least one lubricating fluid displacement generating device 4 positioned posteriorly to the lubricating fluid intake apparatus 2;
  • the present invention also describes a method of heating lube fluid applicable in an internal combustion engine, where the step of changing the viscosity of the removed lubricating fluid occurs as a function of the operating regime of the engine.
  • the operating mode of the device for changing the viscosity of the lubricating fluid 3 occurs, preferably, but not necessarily, by sending signals from the engine.
  • the present invention describes a method of heating lubricating fluid applicable in an internal combustion engine, according to claim 7, characterized in that the step of changing the viscosity of the removed lubricating fluid is performed by a device for changing the viscosity of the lubricating fluid 3 previously positioned to the lubricating fluid displacement generating device 4.
  • the step of changing the viscosity of the removed lubricating fluid is performed by at least one electric heater.
  • the electric heater 3 can comprise (preferably) one or more electric resistances, but not limited to that type of heater.
  • the present invention describes a method to perform a simple and direct heating of the lubricant, also having as a new and inventive technical effect the need not to use a battery larger than the usual 12V, and that reduces the electrical demand to activate the oil pump, in order to compensate the electrical consumption resulting from this heating.
  • the present invention also fulfills the role of providing the lubricating oil to work at its optimal working temperature, reaching its ideal viscosity, thus becoming a component to reduce fuel consumption and make the engine operate more efficient, adhering to environmental protection actions.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

A presente invenção refere-se a um sistema e método de lubrificação de motor de combustão interna que armazena um óleo lubrificante dotado de uma viscosidade inicial, com uma maior resistência para se movimentar, capaz de reduzir essa resistência para o óleo se movimentar, transportar esse óleo e entregá-lo com mais eficiência, de modo a reduzir a quantidade de gases poluentes em situações em que o motor não estiver operando em plena carga. O sistema sendo dotado de um reservatório (1); pelo menos um aparato para admissão de fluido lubrificante (2) dotado de pelo menos um duto de admissão (21) delimitado por pelo menos uma parede dotada de uma face interna e uma face externa, uma primeira porção de duto de admissão (22), um corpo de duto de admissão (23) e uma segunda porção de duto de admissão (24); pelo menos um dispositivo gerador de deslocamento de fluido lubrificante (4) posteriormente posicionado ao aparato para admissão de fluido lubrificante (2).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA E MÉTODO DE LUBRIFICAÇÃO DE MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA".
CAMPO DA INVENÇÃO
[0001] A presente invenção descreve um sistema e método de lubrificação de motor de combustão interna que armazena um óleo lubrificante dotado de uma viscosidade inicial (com uma maior resistência para se movimentar), capaz de reduzir essa resistência para o óleo se movimentar, transportar esse óleo e entregá-lo com mais eficiência, de modo a reduzir a quantidade de gases poluentes em situações em que o motor não estiver operando em plena carga.
ESTADO DA TÉCNICA
[0002] No dia a dia, é inevitável não se notar a existência da força de atrito e seus efeitos. Na física, a força de atrito é uma força que se opõe ao movimento dos corpos que se movimentam um em relação ao outro. Ela pode ser estática, se o corpo estiver em repouso, ou dinâmica, para corpos em movimento. Detalhadamente:
• Forca de atrito cinético (ou dinâmico ): força que surge em oposição ao movimento de objetos que estão se movendo;
• Forca de atrito estático: força que atua sobre o objeto em repouso, de modo a dificultar ou impossibilitar que ele inicie o movimento.
[0003] A força de atrito está diretamente relacionada com o coeficiente de atrito entre dois materiais, que nada mais é do que um número que expressa a relação entre dois materiais para que eles se mantenham em repouso entre si, ou que a inércia seja vencida para que seja iniciado um movimento relativo entre eles. O valor do coeficiente de atrito é característico de cada par de materiais, e não uma propriedade intrínseca do material. Além disso, o coeficiente de atrito depende de muitos fatores como o acabamento das superfícies em contato, a velocidade relativa entre as superfícies, a temperatura, entre outros. [0004] Em determinadas situações e aplicações, o atrito pode ser extremamente benéfico. Por exemplo, o atrito entre a sola de um calçado de um atleta corredor e o piso de uma pista de atletismo é extremamente benéfico, uma vez que, quanto maior o atrito, maior será a força de fracionamento gerado pelo corredor, levando-o a se movimentar mais facilmente. Dessa mesma forma, se pode entender que, uma pessoa que caminha sobre uma superfície congelada sem utilizar calçados adequados, a sua tendência é escorregar ("patinar"), podendo levar a quedas e acidentes com lesões sérias.
[0005] Outra aplicação (análoga aos calçados dos corredores) aonde o atrito é muito benéfico está nos pneus dos veículos. Quanto maior o atrito entre o pneu e a superfície sobre a qual ele estiver montado, maior a tração exercida pelas rodas.
[0006] No entanto, em algumas aplicações, o atrito entre duas partes é demasiadamente prejudicial. Por exemplo, em aplicações como motores de combustão interna, aonde há uma quantidade considerável de peças móveis como os pistões que se movimentam no interior dos cilindros, o atrito pode ser extremamente danoso.
[0007] Como se sabe, o funcionamento do motor de um veículo de passeio possui quatro tempos/etapas:
1. Admissão
2. Compressão
3. Combustão
4. Escape e cada uma dessas etapas ocorre na câmara de combustão presente nos cilindros do motor.
[0008] Cada cilindro de um motor (que pode ser mais usualmente encontrado em números de três, quatro ou seis) é revestido internamente por uma peça chamada camisa e abriga um pistão - formado por um êmbolo mecanicamente associado a um conjunto biela-manivela.
[0009] O conjunto biela-manivela é um mecanismo capaz de transformar o movimento de translação do pistão (que ocorre após o terceiro tempo do motor de combustão interna) em movimento circular, fazendo com que o eixo virabrequim gire. [0010] Para que ocorra uma vedação adequada no interior do cilindro e não ocorra a fuga de nenhum gás presente na câmara de combustão, é fundamental a utilização de uma camisa, que é ali montada em contato com o êmbolo do pistão. No entanto, a movimentação do pistão em contato direto com a camisa, pode gerar um aumento excessivo de temperatura devido ao atrito existente entre as suas superfícies metálicas, levando o motor a danos seríssimos e extremamente caros de serem reparados.
[0011 ] Com o intuito de reduzir (ou mesmo neutralizar) os efeitos do atrito existente entre o pistão e a camisa, é aplicada uma fina camada de óleo lubrificante entre as paredes laterais do pistão e da camisa existente no cilindro. Essa fina camada de óleo evita o contato direto entre as partes que se movimentam uma em relação à outra durante o funcionamento do motor. No entanto, para que a camada de óleo seja efetiva ao evitar o contato direto entre as partes, o óleo deve ser dotado de uma viscosidade ideal para permitir o atrito fluido e o consequente escorregamento necessário. Nesse sentido, a viscosidade é definida como a resistência que o óleo tem sobre si mesmo para movimentar. Um óleo mais viscoso (mais "grosso") tem mais resistência para movimentar entre as peças do motor, ou seja, é mais difícil de escorrer, mas tem maior capacidade de se manter entre duas peças móveis, formando a película protetora.
[0012] O óleo lubrificante, encontrado em postos de combustíveis e no comércio em vasilhames do tipo garrafa, é classificado quanto à sua viscosidade e existem inúmeras classificações, tais como SAE 5W30, 5W40, 10W40 etc. O numeral que aparece antes da letra W (que vem de "winter" ou inverno, em inglês) indica a viscosidade do óleo quando frio (quanto menos esse valor, mais rápido ele lubrificará as peças móveis no caso de partida a frio). Já o numeral que aparece após a letra W indica a viscosidade do óleo (quanto maior esse número, maior será a viscosidade do óleo).
[0013] O óleo que será usado na lubrificação das partes móveis é despejado no motor do veículo a partir de um bocal de entrada dedicado a receber esse tipo de fluido, e percorre um duto até chegar a um reservatório dedicado a ele, chamado cárter. O cárter fica posicionado na parte inferior do motor e é responsável por armazenar o óleo abastecido e receber, após o desligamento do motor, o óleo que circulou e lubrificou os seus componentes móveis. Dessa forma, o cárter é dotado de uma grande abertura em sua porção superior (para receber o óleo) e um furo para drenagem em sua região inferior, também conhecido como dreno. O dreno é vedado por um parafuso conhecido por bujão e é removido no momento da troca de óleo do motor do veículo.
[0014] O óleo é do cárter e coletado por uma peça chamada de coletor de óleo (ou "pescador", como também é conhecido) - aparato para admissão do óleo lubrificante armazenado no cárter - e succionado por uma bomba de óleo. A pressão gerada pela bomba favorece a entrada do óleo no pescador, que é levado até um filtro de óleo para que sejam retiradas partículas sólidas que estão presentes no óleo armazenado no cárter. O pescador também pode apresentar um filtro em sua porção de entrada capaz de realizar uma primeira filtragem de partículas maiores, deixando para que o filtro de óleo realize uma segunda filtragem para reter particulados menores.
[0015] Em linhas gerais, após a filtragem executada pelo filtro de óleo, o lubrificante é levado para ser distribuído por um conjunto distribuição formado por uma pluralidade de dutos ramificados que transportam e entregam o óleo lubrificante a cada uma das partes que devem ser lubrificadas. Após a referida lubrificação, o óleo escoa de volta ao cárter para ser utilizado posteriormente. [0016] Uma característica extremamente importante que deve ser apontada sobre os óleos lubrificantes está relacionada à sua capacidade ótima de lubrificação estar intimamente relacionada com a temperatura de trabalho do óleo. Dessa forma, os lubrificantes possuem limites máximos e mínimos de temperatura de operação podendo fazer com que os motores percam estabilidade de funcionamento estabilidade e possam falhar quando o óleo ultrapassar estes limites. Caso este problema não seja tratado, as falhas resultam na degradação dos componentes do motor.
[0017] Nesse sentido, em temperaturas mais frias, os lubrificantes podem degradar quimicamente, separar-se em fases e apresentar alteração em seus estados físicos alterados, tornando-se extremamente ineficientes e prejudiciais ao funcionamento do motor. Por exemplo:
• Óleos do tipo "blended" (misturados) podem começar a separar-se em fases;
• Óleos de base Parafínica podem tornar-se géis de cera;
• Alguns aditivos podem se tornar insolúveis resultando em sedimentação;
• Água dissolvida pode se transformar em água emulsionada (mais prejudicial);
• Muitos aditivos que dependem de reações químicas induzidas pelo calor, não conseguem agir (por exemplo, aditivos EP e AW);
• O óleo pode tornar-se mais viscoso para circular;
• Filtros com by-pass abrem a válvula por causa do aumento da viscosidade do óleo.
[0018] Sabe-se que, à medida em que o motor do veículo trabalha, a sua temperatura se eleva, e, consequentemente, aumenta a temperatura do óleo. No entanto, quando um motorista percorre curtas distâncias, o tempo de percurso não permite que o óleo do motor não aqueça o suficiente para transferir uma quantidade de calor necessária para que o lubrificante atinja a temperatura ótima de trabalho, fazendo com que degradações como as citadas anteriormente ocorram.
[0019] Quando o óleo não está em sua temperatura ideal de trabalho, o objetivo da lubrificação não é atingido, uma vez que sua viscosidade está acima da adequada. Como a viscosidade do óleo está intimamente ligada à resistência para movimentar-se entre as peças do motor, ou seja, é mais difícil de escorrer quanto mais viscoso for. Nesse sentido, a força necessária para fazer o pistão se movimentar em relação à camisa no interior do cilindro é maior, afetando diretamente o consumo de combustível (quanto maior a força de resistência ao movimento, maior a quantidade de combustível necessária para se vencer essa resistência).
[0020] Além disso, uma outra ocorrência que pode ser detectada nos lubrificantes é a contaminação pela presença de vapor de água oriunda da degradação do óleo, ou ainda pelo resultado da queima do combustível e posterior escorrimento do vapor condensado por uma vedação deficiente da região de contato entre o pistão e a camisa no interior do cilindro.
[0021] Resumidamente, quando o óleo lubrificante está degradado, ou não está trabalhando em sua temperatura ótima de trabalho, ele não consegue atingir a sua viscosidade ideal, tornando-se, dessa forma, um componente para aumentar o consumo de combustível e levando a operação do motor à contramão de qualquer apelo verde ou ambiental.
[0022] Para superar esse problema, faz-se necessária uma solução baseada em um aquecimento simples e direto do lubrificante, que não utilize uma potência elétrica sem que haja a necessidade do uso de uma bateria maior do que a usual de 12V, e que reduza a demanda elétrica para acionar a bomba de óleo, de forma a compensar o consumo elétrico oriundo desse aquecimento.
[0023] Já existem soluções mais simplificadas para se aquecer o óleo lubrificante presente no cárter, ou ainda outras soluções mais complexas aplicáveis a motores com a tecnologia "start stop" (tecnologia responsável por desligar o motor do veículo quando ele estiver parado por decorrência de um congestionamento, por exemplo) para manter o óleo do sistema de lubrificação devidamente aquecido.
[0024] A solução mais óbvia e intuitiva consiste em instalar uma resistência no reservatório (cárter) para pré-aquecer o óleo ali armazenado pela aplicação de uma potência elétrica. Esse tipo de solução apesar de ser extremamente simples e relativamente barata, possui uma série de inconvenientes, tais como: (i) lubrificante, a potência elétrica a ser demandada para aquecer uma grande quantidade de óleo deve ser muito elevada, sendo necessária uma fonte de energia muito grande; (ii) risco elevado de perda das propriedades lubrificantes do óleo por um possível aquecimento excessivo. [0025] Além disso, existem soluções mais complexas, como a revelada no documento de patente JP5104822. Esse documento traz à tona uma solução aplicada a motores que utilizam o sistema "start stop", que são dotados de um sistema responsável por desviar e recircular o óleo lubrificante que seria enviado para os pontos de lubrificação do motor pela ramificação de dutos.
[0026] A solução descrita no documento de patente JP5104822 descreve um sistema cujo objetivo é manter o óleo aquecido enquanto o motor dotado do sistema "start stop" estiver no modo "desligado", por decorrência de um congestionamento, por exemplo (conforme mencionado anteriormente). Para isso, o sistema de lubrificação, que contempla, na linha de transporte e distribuição, uma linha secundária para recirculação do óleo lubrificante quando o sistema "start stop" estiver no modo "desligado", fazendo com que o óleo retorne à bomba de óleo para que permaneça em movimento, e também um aquecedor elétrico posicionado após a bomba de óleo, obrigando a sempre aquecer somente o óleo que já passou pela bomba. Quando o dito motor passar ao modo "ligado", o óleo é bombeado, passa a ser (novamente) aquecido e segue para ser distribuído aos pontos de lubrificação.
[0027] Dessa forma, a necessidade de aquecimento do óleo lubrificante em um veículo desprovido da tecnologia "start stop" não pode ser superada ao utilizar as técnicas anteriores citadas, sobretudo pela solução descrita no documento de patente JP5104822, por uma série de razões que vão desde a falta de necessidade de um sistema de recirculação de óleo por não se tratar de um motor "start stop", até o consumo maior de potência elétrica para transportar o óleo com uma viscosidade maior por um longo caminho a partir do cárter, passando pela bomba de óleo até o ponto de aquecimento.
[0028] Dessa forma, a presente invenção visa superar todos esses inconvenientes de técnicas anteriores.
OBJETIVOS DA INVENÇÃO
[0029] A presente invenção tem como objetivo prover um sistema de lubrificação de motor de combustão interna que armazena um óleo lubrificante dotado de uma viscosidade inicial com uma maior resistência para se movimentar), capaz de reduzir essa resistência para o óleo se movimentar, transportar esse óleo e entregá-lo com mais eficiência, de modo a reduzir a quantidade de gases poluentes em situações em que o motor não estiver operando em plena carga. [0030] Além disso, a presente invenção tem como objetivo prover um método de lubrificação de motor de combustão interna que armazena um óleo lubrificante dotado de uma viscosidade inicial com uma maior resistência para se movimentar, capaz de reduzir essa resistência para o óleo se movimentar, transportar esse óleo e entregá-lo com mais eficiência, de modo a reduzir a quantidade de gases poluentes em situações em que o motor não estiver operando em plena carga.
BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[0031] Visando superar os inconvenientes do estado da técnica, a presente invenção descreve um sistema de lubrificação de motor de combustão interna, sendo o dito sistema dotado de:
• um reservatório para armazenagem de um fluido lubrificante dotado de uma primeira viscosidade;
• pelo menos um aparato para admissão de fluido lubrificante armazenado no reservatório, sendo o dito aparato de admissão dotado de pelo menos um duto de admissão delimitado por pelo menos uma parede dotada de uma face interna e uma face externa, sendo que o dito duto compreende uma primeira porção de duto de admissão para entrada de fluido lubrificante, um corpo de duto de admissão e uma segunda porção de duto de admissão para saída de fluido lubrificante;
• pelo menos um dispositivo gerador de deslocamento de fluido lubrificante posteriormente posicionado ao aparato para admissão de fluido lubrificante;
• pelo menos um elemento filtrante de fluido lubrificante;
• pelo menos um conjunto de distribuição de fluido lubrificante dotado de uma pluralidade de dutos; de modo que o sistema compreende pelo menos um dispositivo para alteração de viscosidade do fluido lubrificante anteriormente posicionado ao dispositivo gerador de deslocamento do fluido lubrificante.
[0032] Além disso, a presente invenção descreve um método de aquecimento de fluido lubrificante aplicável em um de motor de combustão interna que compreende um sistema de lubrificação dotado de: • um reservatório para armazenagem de um fluido lubrificante dotado de uma primeira viscosidade;
• pelo menos um aparato para admissão de fluido lubrificante armazenado no reservatório, sendo o dito aparato de admissão dotado de pelo menos um duto de admissão delimitado por pelo menos uma parede, sendo que o dito duto compreende uma primeira porção de duto de admissão para entrada de fluido lubrificante, um corpo e uma segunda porção de duto de admissão para saída de fluido lubrificante, sendo que o aparato para admissão de fluido lubrificante compreende pelo menos um dispositivo para aquecimento de fluido lubrificante;
• pelo menos um dispositivo gerador de deslocamento de fluido lubrificante posteriormente posicionado ao aparato para admissão de fluido lubrificante;
• pelo menos um elemento filtrante de fluido lubrificante;
• pelo menos um conjunto de distribuição de fluido lubrificante dotado de uma pluralidade de dutos; sendo que o dito método compreende as etapas de:
• remover o fluido lubrificante dotado de uma primeira viscosidade reservatório a partir do aparato de admissão de fluido lubrificante;
• aplicar energia de deslocamento ao fluido lubrificante por meio do dispositivo gerador de deslocamento de fluido lubrificante;
• filtrar o fluido lubrificante por meio de pelo menos do elemento filtrante de fluido lubrificante;
• distribuir o fluido lubrificante por meio do conjunto de distribuição de fluido lubrificante dotado de uma pluralidade de dutos; sendo que o método compreende uma etapa de alterar de viscosidade do fluido lubrificante removido antes de aplicar energia de deslocamento ao fluido lubrificante.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
FIGURA 1 - Configuração esquemática da concretização preferencial da referida invenção.
FIGURA 2 - Detalhamento da referida invenção. DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FIGURAS
[0033] Como pode ser visto a partir da figura 1 , a presente invenção descreve um sistema de lubrificação usado em motores de combustão interna, mas não limitado a esse uso, tendo como meta melhorar a capacidade de lubrificação de partes móveis do motor (pistões e as respectivas camisas, entre outras) de reduzir essa resistência para o óleo se movimentar, transportar esse óleo e entregá-lo com mais eficiência, de modo a atingir o objetivo final, que é a redução da quantidade de gases poluentes em situações em que o motor não estiver operando em plena carga.
[0034] Como mencionado no estado da técnica, um óleo mais viscoso (mais "grosso") tem mais resistência para movimentar entre as peças do motor, ou seja, é mais difícil de escorrer, mas tem maior capacidade de se manter entre duas peças móveis, formando a película protetora.
[0035] Dessa forma, a presente invenção revela um sistema de lubrificação de motor de combustão interna, sendo o dito sistema dotado de:
• um reservatório 1 para armazenagem de um fluido lubrificante dotado de uma primeira viscosidade;
• pelo menos um aparato para adm issão de fluido lubrificante 2 armazenado no reservatório, sendo o dito aparato de admissão 2 dotado de pelo menos um duto de admissão 21 delimitado por pelo menos uma parede dotada de uma face interna e uma face externa, sendo que o dito duto compreende uma primeira porção de duto de admissão 22 para entrada de fluido lubrificante, um corpo de duto de admissão 23 e uma segunda porção de duto de admissão 24 para saída de fluido lubrificante;
• pelo menos um dispositivo gerador de deslocamento de fluido lubrificante 4 posteriormente posicionado ao aparato para admissão de fluido lubrificante 2;
• pelo menos um elemento filtrante de fluido lubrificante 5;
• pelo menos um conjunto de distribuição de fluido lubrificante dotado de uma pluralidade de dutos 6; de modo que o dito sistema compreende pelo menos um dispositivo para alteração de viscosidade do fluido lubrificante 3 anteriormente posicionado ao dispositivo gerador de deslocamento do fluido lubrificante 4.
[0036] Dessa forma, entende-se por reservatório 1 o cárter do motor ou qualquer outro tipo de recipiente com a finalidade de armazenar um líquido lubrificante dotado de uma viscosidade.
[0037] Adicionalmente, o aparato para admissão de fluido lubrificante 2 pode ser uma peça popularmente conhecida como "pescador", sendo preferencialmente dotada de um filtro associado à primeira porção de duto de admissão 22 para entrada de fluido lubrificante, cujo objetivo é reter particulados maiores que possam eventualmente contaminar o óleo.
[0038] Em uma primeira concretização alternativa, a presente invenção descreve um sistema de lubrificação de motor de combustão interna, aonde o dispositivo para alteração de viscosidade do fluido lubrificante 3 está associado ao aparato para admissão de fluido lubrificante 2.
[0039] De forma preferencial, mas não limitante, o dispositivo para alteração de viscosidade do fluido lubrificante 3 compreende pelo menos um aquecedor elétrico que, preferencialmente, é acionado por um dispositivo gerador de tensão elétrica 7, tal como uma bateria. O aquecedor elétrico 3 pode compreender (preferencialmente) uma ou mais resistências elétricas, não limitadas a esse tipo de aquecedor.
[0040] De maneira adicional, tal como mostrado na figura 2, em uma concretização alternativa, a presente invenção descreve um sistema de lubrificação de motor de combustão interna, de modo que o aparato para admissão de fluido lubrificante 2 compreende pelo menos um dispositivo para alteração de viscosidade do fluido lubrificante 3 associado à face interna da parede do duto de admissão para entrada de fluido lubrificante 2.
[0041] Alternativamente, a presente invenção também descreve um sistema de lubrificação de motor de combustão interna, de forma que o aparato para admissão de fluido lubrificante 3 compreende pelo menos um dispositivo para alteração de viscosidade do fluido lubrificante 3 associado à face externa do duto de admissão para entrada de fluido lubrificante 2. No entanto, a presente invenção ainda pode contemplar uma concretização que compreenda pelo menos um aquecedor 3 associado às faces interna e externa da parede do duto de admissão para entrada de fluido lubrificante 2 ou ainda uma pluralidade de aquecedores 3 associados às faces interna e externa da parede do duto de admissão para entrada de fluido lubrificante 2. [0042] A presente invenção ainda descreve, de forma alternativa, um sistema de lubrificação de motor de combustão interna aonde o dispositivo para alteração de viscosidade do fluido lubrificante 3 altera a viscosidade do fluido lubrificante em função do regime de funcionamento do motor. O modo de trabalho do dispositivo para alteração de viscosidade do fluido lubrificante 3 ocorre, preferencialmente, por envio de sinais oriundos do motor.
[0043] Dessa forma, a presente invenção descreve um sistema para realizar um aquecimento simples e direto do lubrificante, tendo como efeito técnico novo e inventivo a não necessidade do uso de uma bateria maior do que a usual de 12V, e que reduza a demanda elétrica para acionar a bomba de óleo, de forma a compensar o consumo elétrico oriundo desse aquecimento.
[0044] Visando solucionar os inúmeros problemas citados no estado da técnica, a presente invenção também tem como objeto um método de aquecimento de fluido lubrificante aplicável em um de motor de combustão interna que compreende um sistema de lubrificação dotado de:
• um reservatório 1 para armazenagem de um fluido lubrificante dotado de uma primeira viscosidade;
• pelo menos um aparato para adm issão de fluido lubrificante 2 armazenado no reservatório, sendo o dito aparato de admissão 2 dotado de pelo menos um duto de admissão 21 delimitado por pelo menos uma parede dotada de uma face interna e uma face externa, sendo que o dito duto compreende uma primeira porção de duto de admissão 22 para entrada de fluido lubrificante, um corpo de duto de admissão 23 e uma segunda porção de duto de admissão 24 para saída de fluido lubrificante; • pelo menos um dispositivo gerador de deslocamento de fluido lubrificante 4 posteriormente posicionado ao aparato para admissão de fluido lubrificante 2;
• pelo menos um elemento filtrante de fluido lubrificante 5;
• pelo menos um conjunto de distribuição de fluido lubrificante dotado de uma pluralidade de dutos 6; sendo que o dito método compreende as etapas de:
• remover o fluido lubrificante dotado de uma primeira viscosidade do reservatório 1 a partir do aparato de admissão de fluido lubrificante 2;
• aplicar energia de deslocamento ao fluido lubrificante por meio do dispositivo gerador de deslocamento de fluido lubrificante 4;
• filtrar o fluido lubrificante por meio de pelo menos do elemento filtrante de fluido lubrificante 5;
• distribuir o fluido lubrificante por meio do conjunto de distribuição de fluido lubrificante dotado de uma pluralidade de dutos 6; de modo que a etapa de alterar de viscosidade do fluido lubrificante removido ocorre antes de aplicar energia de deslocamento ao fluido lubrificante.
[0045] Entende-se como aplicação de energia de deslocamento ao fluido lubrificante o fato do lubrificante adentrar no dispositivo gerador de deslocamento de fluido lubrificante 4, preferencialmente uma bomba, por meio de uma pressão negativa, e sair com uma pressão positiva para se movimentar pelo restante do sistema de lubrificação.
[0046] Alternativamente, a presente invenção também descreve um método de aquecimento de fluido lubrificante aplicável em um de motor de combustão interna, aonde a etapa de alterar de viscosidade do fluido lubrificante removido ocorre em função do regime de funcionamento do motor. O modo de trabalho do dispositivo para alteração de viscosidade do fluido lubrificante 3 ocorre, preferencialmente, mas não de forma obrigatória, por envio de sinais oriundos do motor.
[0047] Em mais uma concretização alternativa, a presente invenção descreve um método de aquecimento de fluido lubrificante aplicável em um de motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a etapa de alterar de viscosidade do fluido lubrificante removido é executada por um dispositivo para alteração de viscosidade do fluido lubrificante 3 anteriormente posicionado ao dispositivo gerador de deslocamento do fluido lubrificante 4. [0048] Em uma descrição complementar do método de aquecimento de fluido lubrificante aplicável em um motor de combustão interna, a etapa de alterar de viscosidade do fluido lubrificante removido é executada por pelo menos um aquecedor elétrico. O aquecedor elétrico 3 pode compreender (preferencialmente) uma ou mais resistências elétricas, mas não limitadas a esse tipo de aquecedor.
[0049] Dessa forma, a presente invenção descreve um método para realizar um aquecimento simples e direto do lubrificante, tendo também como efeito técnico novo e inventivo a não necessidade do uso de uma bateria maior do que a usual de 12V, e que reduza a demanda elétrica para acionar a bomba de óleo, de forma a compensar o consumo elétrico oriundo desse aquecimento.
Assim sendo, a presente invenção também cumpre o papel de proporcionar o óleo lubrificante trabalhar em sua temperatura ótima de trabalho, atingindo a sua viscosidade ideal, tornando-se, dessa forma, um componente para reduzir o consumo de combustível e tornando a operação do motor mais eficiente, aderente às ações de proteção ambiental.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1. Sistema de lubrificação de motor de combustão interna, sendo o dito sistema dotado de:
• um reservatório (1 ) para armazenagem de um fluido lubrificante dotado de uma primeira viscosidade;
• pelo menos um aparato para admissão de fluido lubrificante (2) armazenado no reservatório, sendo o dito aparato de admissão (2) dotado de pelo menos um duto de admissão (21 ) delimitado por pelo menos uma parede dotada de uma face interna e uma face externa, sendo que o dito duto compreende uma primeira porção de duto de admissão (22) para entrada de fluido lubrificante, um corpo de duto de admissão (23) e uma segunda porção de duto de admissão (24) para saída de fluido lubrificante;
• pelo menos um dispositivo gerador de deslocamento de fluido lubrificante (4) posteriormente posicionado ao aparato para admissão de fluido lubrificante (2);
• pelo menos um elemento filtrante de fluido lubrificante (5);
• pelo menos um conjunto de distribuição de fluido lubrificante dotado de uma pluralidade de dutos (6); caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um dispositivo para alteração de viscosidade do fluido lubrificante (3) anteriormente posicionado ao dispositivo gerador de deslocamento do fluido lubrificante (4).
2. Sistema de lubrificação de motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que o dispositivo para alteração de viscosidade do fluido lubrificante (3) está associado ao aparato para admissão de fluido lubrificante (2).
3. Sistema de lubrificação de motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que o dispositivo para alteração de viscosidade do fluido lubrificante (3) compreende pelo menos um aquecedor elétrico.
4. Sistema de lubrificação de motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que o aparato para admissão de fluido lubrificante (2) compreende pelo menos um dispositivo para alteração de viscosidade do fluido lubrificante (3) associado à face interna da parede do duto de admissão para entrada de fluido lubrificante (2).
5. Sistema de lubrificação de motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que o aparato para admissão de fluido lubrificante (3) compreende pelo menos um dispositivo para alteração de viscosidade do fluido lubrificante (3) associado à face externa do duto de admissão para entrada de fluido lubrificante (2).
6. Sistema de lubrificação de motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pelo fato de que o dispositivo para alteração de viscosidade do fluido lubrificante (3) altera a viscosidade do fluido lubrificante em função do regime de funcionamento do motor.
7. Método de aquecimento de fluido lubrificante aplicável em um de motor de combustão interna que compreende um sistema de lubrificação dotado de:
• um reservatório (1 ) para armazenagem de um fluido lubrificante dotado de uma primeira viscosidade;
• pelo menos um aparato para admissão de fluido lubrificante (2) armazenado no reservatório, sendo o dito aparato de admissão (2) dotado de pelo menos um duto de admissão (21 ) delimitado por pelo menos uma parede dotada de uma face interna e uma face externa, sendo que o dito duto compreende uma primeira porção de duto de admissão (22) para entrada de fluido lubrificante, um corpo de duto de admissão (23) e uma segunda porção de duto de admissão (24) para saída de fluido lubrificante;
• pelo menos um dispositivo gerador de deslocamento de fluido lubrificante (4) posteriormente posicionado ao aparato para admissão de fluido lubrificante (2);
• pelo menos um elemento filtrante de fluido lubrificante (5);
• pelo menos um conjunto de distribuição de fluido lubrificante dotado de uma pluralidade de dutos (6); sendo que o dito método compreende as etapas de:
• remover o fluido lubrificante dotado de uma primeira viscosidade do reservatório (1) a partir do aparato de admissão de fluido lubrificante (2); • aplicar energia de deslocamento ao fluido lubrificante por meio do dispositivo gerador de deslocamento de fluido lubrificante (4);
• filtrar o fluido lubrificante por meio de pelo menos do elemento filtrante de fluido lubrificante (5); · distribuir o fluido lubrificante por meio do conjunto de distribuição de fluido lubrificante dotado de uma pluralidade de dutos (6); caracterizado pelo fato de que compreende uma etapa de alterar de viscosidade do fluido lubrificante removido antes de aplicar energia de deslocamento ao fluido lubrificante.
8. Método de aquecimento de fluido lubrificante aplicável em um de motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a etapa de alterar de viscosidade do fluido lubrificante removido ocorre em função do regime de funcionamento do motor.
9. Método de aquecimento de fluido lubrificante aplicável em um de motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a etapa de alterar de viscosidade do fluido lubrificante removido é executada por um dispositivo para alteração de viscosidade do fluido lubrificante (3) anteriormente posicionado ao dispositivo gerador de deslocamento do fluido lubrificante (4). Método de aquecimento de fluido lubrificante aplicável em um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a etapa de alterar de viscosidade do fluido lubrificante removido é executada por pelo menos um aquecedor elétrico.
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