ES2241771T3 - Sistema de control combinado de dos combustibles para motores de ciclo diesel. - Google Patents
Sistema de control combinado de dos combustibles para motores de ciclo diesel.Info
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Abstract
Sistema para la alimentación combinada de combustibles a motores de ciclo Diesel que tiene una pluralidad de cilindros (3) operativamente conectados a un árbol de transmisión, del tipo que comprende: - un primer tanque (4) para un primer combustible; - un conducto (6) para la entrada de aire dentro de los cilindros (3); - una bomba de inyección (7) conectada a dicho primer tanque (4) y a dichos cilindros (3) para alimentar el primer combustible a los cilindros (3); - un mando de aceleración (8) en condiciones de ser accionado por un usuario desde una posición de mínima demanda de potencia del motor (2) hasta una posición de máxima demanda de potencia del motor (2); - medios de regulación (17) para regular la alimentación del primer combustible hacia los cilindros (3), asociados a dicha bomba (7) y operativamente conectados a dicho mando de aceleración (8); - medios de alimentación (27) para alimentar un segundo combustible a los cilindros (3); - un primer detector (13) de la cantidad de revoluciones del árbol de transmisión; - un dispositivo (10) para detectar la posición de dicho mando de aceleración (8); y - una unidad de control (11) en comunicación con dicho primer detector (13) de la cantidad de revoluciones, y con dicho dispositivo (10) para detectar la posición del mando de aceleración (8), dicha unidad (11) regulando la alimentación del primer combustible a los cilindros (3) mediante el control de dichos medios de regulación (17) en función de la cantidad de revoluciones del motor (2) y de la posición de dicho mando de aceleración.
Description
Sistema de control combinado de dos combustibles
para motores de ciclo Diesel.
La presente invención se refiere a un sistema
combinado de combustibles para motores de ciclo Diesel que posee
las características expresadas en el preámbulo de la reivindicación
1.
El sistema en cuestión está designado para ser
montado en motores de ciclo Diesel para obtener el doble beneficio
de limitado consumo de combustible y baja contaminación.
Este sistema está designado a ser aplicado tanto
a vehículos nuevos durante su etapa de producción como a vehículos
ya fabricados, sin que se tenga que efectuar ninguna modificación
sobre los motores ya existentes.
Como bien se sabe, los motores de ciclo Diesel
provistos de un sistema combinado de combustibles pueden trabajar
alternativamente con una mezcla compuesta por gasóleo y aire o con
una mezcla compuesta por gasóleo, gas (como por ejemplo metano o
LPG -Gas Licuado de Petróleo-) y aire.
En sistemas combinados de combustibles, durante
la etapa de aspiración se aspira una mezcla compuesta por aire y
gas mientras que posteriormente, apenas antes de la finalización de
la etapa de compresión, a través de la normal unidad de bomba de
inyección se introduce una pequeña cantidad de gasóleo dentro de la
cámara de combustión. Con lo cual el gasóleo da inicio a la
combustión de la mezcla comprimida mediante su propio encendido
espontáneo que, en la práctica, reemplaza las bujías de los
clásicos motores de ciclo Otto.
En la patente de invención europea n. 95.444 se
publica una primera realización, la cual prevé el uso de un
conjunto mezclador situado a lo largo del conducto de aspiración de
aire hacia los cilindros provistos de dos tubos separados, y de un
dispositivo para interceptar el recorrido de la palanca de control
de la bomba de inyección de gasóleo.
Un primer tubo del conjunto mezclador está
provisto de una válvula mariposa adecuada para moverse entre dos
posiciones extremas de apertura y cierre de la abertura de paso del
aire en correspondencia del funcionamiento del motor con gasóleo y
con gasóleo-gas respectivamente.
El segundo tubo del conjunto mezclador está
provisto de un tubo Venturi conectado con una tubería de
alimentación de gas a baja presión y de una válvula mariposa para
cerrar la abertura de paso conectada al mando de aceleración.
Cuando el sistema está predispuesto para el
funcionamiento combinado de combustibles, el dispositivo de cierre
limita el recorrido de la palanca de control de la bomba de
inyección de gasóleo, permitiendo la inyección de una cantidad
mínima de gasóleo dentro de los cilindros, suficiente para mantener
el motor en marcha al ralentí. Además, por efecto de dicha conexión
entre la válvula mariposa del segundo tubo del conjunto mezclador y
el mando de aceleración, la abertura de paso de aire se abre en
función de la posición del mando de aceleración y, por consiguiente,
se aspira una cantidad de gas, atraída por el tubo Venturi,
correspondiente al valor requerido por el motor.
Este primer tipo de sistema conocido, sin
embargo, presenta algunas desventajas.
Una primera desventaja está representada por un
funcionamiento brusco e irregular del motor especialmente en
correspondencia de la conmutación entre las dos posibles
condiciones operativas con gasóleo o con
gasóleo-gas.
Una desventaja adicional reside en el hecho que
en correspondencia de una menor demanda de potencia (debido, por
ejemplo, a haber aflojado el mando de aceleración) este tipo de
sistema se ve sometido a un innecesario derroche de gas lo cual
implica, aparte de un consumo exagerado, una indeseada
contaminación relacionada con el hecho que la cantidad en exceso de
gas no se oxida sino que se emite hacia la atmósfera.
En la patente de invención italiana n. 1.299.645
se describe un segundo tipo de sistema conocido.
Esta patente de invención describe un sistema
combinado de gasóleo y gasóleo-gas para motores de
ciclo Diesel en el cual un conjunto mezclador obtenido con un tubo
Venturi está situado a lo largo del tubo de aspiración y está
conectado a un tanque de gas a través de un conducto de
admisión.
El tubo Venturi, de esta manera, provoca que el
gas sea aspirado dentro del tubo de aspiración de aire.
A lo largo del conducto de admisión de gas hay
medios para regular el caudal de aire y, en proximidad del tanque
de gas, hay un reductor de presión.
También en este caso, a la bomba de inyección de
gasóleo están asociados medios de estrangulación constituidos por
un tope final con posición variable, soportado por un brazo de
soporte. El tope final entra en contacto contra la palanca de
control de la bomba de inyección, restringiendo su recorrido.
Estructuralmente, la palanca de control y el
brazo que soporta al tope final están vinculados para girar
alrededor del mismo eje, de manera tal que el tope final determina
el arco que puede describir la palanca de control.
El sistema en cuestión también prevé el uso de
una unidad electrónica puesta en comunicación con un dispositivo
para medir la cantidad de revoluciones del árbol de transmisión,
con un dispositivo para detectar la posición del mando de
aceleración, y operativamente activo para regular el flujo de
gasóleo hacia el motor, durante su funcionamiento con
gasóleo-gas, en función de la cantidad de
revoluciones del motor y de la posición del mando de
acelera-
ción.
ción.
El flujo de gas, por el contrario, depende de la
posición del mando de aceleración.
Esta segunda técnica conocida, sin embargo,
presenta una serie de inconvenientes.
En primer lugar cuando el motor, al cual está
aplicado el sistema en cuestión, alcanza un elevado número de
revoluciones por minuto, comienza a golpetear debido a que no llega
a quemar toda la mezcla.
En segundo lugar, también en esta solución, en
correspondencia de una disminución de la demanda de potencia el
sistema se ve sometido a un innecesario derroche de gas que conduce
a un excesivo consumo, asociado a una contaminación no deseada.
Aparte de lo anterior, la solución que prevé el
uso de un tope final, para limitar el recorrido de la palanca de
control de la bomba, soportado por un brazo vinculado para girar
alrededor del mismo eje de la palanca de control, implica enormes
dificultades para montar el sistema, especialmente sobre vehículos
usados.
La operación de montaje se debe realizar con
mucha precisión, porque incluso pequeños desplazamientos entre el
eje de rotación de la palanca de control y el eje de rotación del
brazo que soporta al tope final implica grandes problemas de
control del funcionamiento del sistema.
Un tercer ejemplo de un conocido sistema de dos
combustibles está publicado en la patente de invención
estadounidense n. 5.370.097.
La patente de invención estadounidense n.
5.370.097 publica un sistema para la alimentación combinada de
combustible a motores de ciclo Diesel en el cual una unidad de
control está en comunicación con un primer detector de la cantidad
de revoluciones, y con un dispositivo para detectar la posición del
mando de aceleración. La unidad de control regula la alimentación
del primer y segundo combustible a los cilindros en función de la
cantidad de revoluciones del motor y de la posición de dicho mando
de aceleración.
En particular, la alimentación del primer
combustible se lleva a cabo en función de un primer diagrama
predispuesto en dicha unidad de control, en el cual se prevé una
pluralidad de posibles condiciones operativas en función de la
posición del mando de aceleración y de valores específicos de la
cantidad de revoluciones del motor.
En esta situación el cometido técnico fundamento
de la presente invención es el de proporcionar un sistema para la
alimentación combinada de combustible a motores de ciclo Diesel que
supere las desventajas mencionadas con anterioridad.
En particular, el cometido técnico de la presente
invención es el de proporcionar un sistema para la alimentación
combinada de combustible a motores de ciclo Diesel que garantice un
funcionamiento suave del motor incluso a altas revoluciones por
minuto.
Otro cometido técnico de la presente invención es
el de proporcionar un sistema para la alimentación combinada de
combustible a motores de ciclo Diesel que impida el innecesario
consumo de gas y la indeseada contamina-
ción.
ción.
El cometido técnico especificado y los objetivos
indicados se logran substancialmente mediante un sistema para la
alimentación combinada de combustible a motores de ciclo Diesel,
según está descrito en las reivindicaciones que están más
adelante.
Otras características y ventajas de la presente
invención se pondrán aún más de manifiesto a partir de la
descripción detallada que sigue de una realización preferida pero
no exclusiva, de un sistema para la alimentación combinada de
combustible a motores de ciclo Diesel, ilustrada en los dibujos
anexos, en los cuales:
- la figura 1 muestra una primera realización del
sistema de la presente invención aplicado a un motor no
sobrealimentado;
- la figura 2 muestra una segunda realización del
sistema de la presente invención aplicado a un motor
sobrealimentado;
- la figura 3 muestra una tercera realización del
sistema de la presente invención aplicado a un motor "single
point";
- la figura 4 muestra una cuarta realización del
sistema de la presente invención aplicado a un motor
"multi-point";
- la figura 5 muestra un posible diagrama del
porcentaje de apertura de la bomba de inyección en función de las
revoluciones del motor, variando la posición del mando de
aceleración de 0 a 100% del recorrido máximo respectivamente;
- la figura 6 muestra un posible diagrama del
porcentaje del caudal del segundo combustible, en función de las
revoluciones del motor, variando la posición del mando de
aceleración de 0 a 100% de su recorrido máximo respectivamente.
Con referencia a las figuras mencionadas con
anterioridad, los numerales 1 y 2 indican, en su totalidad, un
sistema para la alimentación combinada de combustible a motores de
ciclo Diesel y un motor de ciclo Diesel, respectivamente.
El motor (2) comprende una pluralidad de
cilindros (3) operativamente conectados a un árbol de transmisión
(no mostrado) para el funcionamiento del vehículo.
El sistema de alimentación de combustible (1)
comprende un primer tanque (4) para el primer combustible y un
segundo tanque (5) para el segundo combustible.
De manera ventajosa, el primer combustible puede
estar constituido por gasóleo, gasóleo con aditivos de cualquier
tipo, biodiesel u otros combustibles equivalentes. Biodiesel
significa un tipo de combustible Diesel de origen vegetal y no
mineral.
En particular, dicho primer combustible puede
estar constituido por el denominado combustible blanco,
comercialmente conocido con la marca GECAM, y constituido por una
emulsión de gasóleo, agua y aditivos.
Con respecto al segundo combustible, éste
ventajosamente puede estar constituido por un combustible de baja
contaminación, como por ejemplo preferiblemente metano o LPG.
El sistema (1) incluye un tubo de aspiración de
aire (6) a los cilindros (3) y una bomba de inyección (7) conectada
entre el primer tanque (4) y los cilindros (3) para alimentar el
primer combustible a los cilindros (3), de manera conocida.
El funcionamiento del motor (2) por parte de un
usuario fundamentalmente tiene lugar a través de dos mandos
diferentes: un mando de aceleración (8) (por ejemplo un pedal) en
condiciones de ser actuado desde una posición de mínima demanda de
potencia del motor (2) hasta una posición de máxima demanda de
potencia del motor (2), y un selector (9) (por ejemplo un pulsador)
del funcionamiento del motor (2) que puede ser conmutado entre una
primera posición, correspondiente a un funcionamiento del motor (2)
sólo con el primer combustible, y una segunda posición,
correspondiente a un funcionamiento del motor (2) con ambos
combustibles.
Además, a una unidad electrónica de control (11),
destinada a controlar la operación del motor (2) en su totalidad,
está conectado un dispositivo (10) para detectar la posición del
mando de aceleración (8) (por ejemplo un potenciómetro).
También el selector (9) de la modalidad de
funcionamiento del motor (2) está conectado a la unidad de control
(11) para comunicar la modalidad de funcionamiento elegida por el
usuario.
La unidad de control (11) también está en
comunicación con un control de la caja de cambios (12), con un
primer dispositivo (13) para medir la cantidad de revoluciones del
motor (2) y con un sensor (14) de la temperatura del agua de
enfriamiento del motor (2), instalado en el radiador (46).
La unidad de control (11) está formada por dos
partes: una parte de control (15) y una parte de potencia (16).
La unidad (11) también manda medios de regulación
(17) destinados a regular la alimentación de primer combustible
hacia los cilindros (3).
Dichos medios de regulación (17) incluyen una
palanca (18) para controlar la bomba de inyección (7) en
condiciones de ser actuada a lo largo de un recorrido de regulación
desde una posición de mínima alimentación del primer combustible
hasta una posición de máxima alimentación del primer combustible,
medios de transmisión mecánica (19) conectados entre el mando de
aceleración (8) y la palanca de control (18), y medios limitadores
(20) destinados a restringir el recorrido de la bomba (7) variando
la posición de máxima alimentación.
Los medios limitadores (20) incluyen un actuador
(21) controlado por la unidad de control (11) y móvil desde una
posición de no interferencia en la cual el recorrido de la palanca
de control (18) es máximo, hasta una posición de máxima
interceptación en la cual el recorrido de la palanca de control
(18) es mínimo.
Entre el actuador (21) y la palanca de control
(18) está conectado un elemento de compensación (22) para permitir
el movimiento de la palanca de control (18) entre la posición de
mínima alimentación y la posición de máxima alimentación determinada
por el actuador (21).
En la realización ilustrada en los dibujos
anexos, el elemento de compensación (22) está constituido por un
cilindro (23) conectado al actuador (21), y por un pistón (24)
introducido de manera corrediza en el cilindro (23) y conectado a la
palanca de control (18).
Para facilitar las operaciones de montaje del
actuador (21) sobre vehículos usados, el elemento de compensación
(22) también puede incluir un órgano de ajuste (25), por ejemplo un
tornillo, para adaptar la longitud del elemento de compensación
(22) a la distancia efectiva existente entre el actuador (21) y la
palanca de control (18).
Una vez establecida la posición del actuador (21)
y, por ende, del cilindro (23) por parte de la unidad de control
(11), el pistón (24) se puede mover a lo largo de todo el cilindro
(23) y por consiguiente la palanca de control (18) se puede mover
desde la posición de mínima alimentación hasta la posición de
máxima alimentación determinada por el actuador (21), que
corresponde a la completa introducción del pistón (24) en el
cilindro (23).
Los medios de transmisión mecánica (19),
conectados entre el mando de aceleración (8) y la palanca de
control (18), comprenden un elemento deformable (26), constituido
por ejemplo por un resorte, para permitir el movimiento del mando de
aceleración (8) desde la posición de mínima demanda a la posición
de máxima demanda incluso cuando el recorrido de la palanca de
control (18) está restringido por los medios limitadores (20).
Cuando la palanca de control (18) llega a la
posición de máxima alimentación determinada por el actuador (21),
el avance adicional del mando de aceleración (8) será absorbido por
el elemento deformable (26).
La unidad de control (11) determina la posición
del actuador (21) y luego regula la alimentación del primer
combustible a los cilindros (3) en función de la cantidad de
revoluciones del motor (2) y de la posición del mando de aceleración
(8).
Preferentemente esta regulación tiene lugar según
un primer diagrama predispuesto en la unidad de control (11) y que
prevé una pluralidad de posibles condiciones operativas en función
de la posición del mando de aceleración (8) y de valores específicos
de la cantidad de revoluciones del motor.
Un ejemplo de dicho diagrama se muestra en la
figura 5, donde las coordenadas son: a lo largo del eje Y, el
porcentaje de apertura de la palanca de control de la bomba de
inyección (7) referido a la máxima apertura que se puede obtener
bajo condiciones de funcionamiento sólo con la alimentación del
primer combustible; a lo largo del eje X, la cantidad de
revoluciones por minuto del árbol de transmisión. Las diferentes
curvas mostradas corresponden a diferentes posibles posiciones del
mando de aceleración (8).
El sistema de alimentación de combustible (1)
además comprende medios de alimentación (27) para alimentar el
segundo combustible a los cilindros (3), los cuales están
constituidos por el segundo tanque (5) del segundo combustible, por
un dispositivo de admisión (28) del segundo combustible, y por un
conducto de admisión (29) conectado entre el segundo tanque (5) y
el dispositivo de admisión (28).
En el conducto de admisión (29) también está
instalado un regulador (30) del caudal del segundo combustible,
conectado a la unidad de control (11) y controlado por la
misma.
De esta manera, también el flujo de entrada del
segundo combustible es regulado por la unidad de control (11) en
función de la posición del mando de aceleración (8) y de la
cantidad de revoluciones del motor (2) medida por el primer
dispositivo de medición (13).
En particular, también esta regulación
preferentemente tiene lugar en función de un segundo diagrama
predispuesto en la unidad de control (11) y que prevé una
pluralidad de posibles condiciones operativas en función de la
posición del mando de aceleración (8) y de valores específicos de
la cantidad de revoluciones del motor.
Un ejemplo de este segundo diagrama se muestra en
la figura 6, donde las coordenadas son: a lo largo del eje Y, el
porcentaje de apertura del conducto de admisión del segundo
combustible; a lo largo del eje X, la cantidad de revoluciones por
minuto del árbol de transmisión. Las diferentes curvas corresponden
a diferentes y posibles posiciones del mando de aceleración
(8).
Realizaciones diferentes podrían incluir, además,
un segundo detector (31) de la calidad del segundo combustible,
también conectado a la unidad de control (11), y constituido por
ejemplo por una sonda adecuada para evaluar el contenido del
segundo combustible dentro del conducto de admisión (29).
En el caso de instalación de dicho detector, la
unidad de control (11) regula el flujo del segundo combustible
hacia los cilindros (3) también en función de la calidad del
segundo combustible. Esto se puede lograr por medio de un diagrama
adicional en el cual la unidad de control (11) tiene en
consideración también el contenido del segundo combustible.
Este tipo de control es útil puesto que variando
la concentración del segundo combustible también varía la cantidad
efectiva del segundo combustible inyectado dentro de los cilindros
(3), dado un porcentaje de apertura del regulador (30).
En el conducto de admisión (29) hay medios (32)
para interceptar el flujo del segundo combustible, los cuales se
pueden accionar a través de la unidad de control (11) de manera de
funcionar selectivamente entre una posición de cierre del conducto
de admisión (29) en la cual el motor (2) es alimentado sólo con el
primer combustible, y una condición de apertura del conducto de
admisión (29) en la cual el motor (2) es alimentado con ambos
combustibles.
De manera ventajosa, los medios (32) para
interceptar el flujo del segundo combustible incluyen una primera y
una segunda válvula (33 y 34) (preferentemente válvulas de
solenoide) mandadas en sincronismo, la primera válvula (33) estando
montada en proximidad del segundo tanque (5), y la segunda válvula
(34) estando instalada en proximidad del dispositivo de admisión
(28).
Cuando las dos válvulas están cerradas, la
segunda válvula (34) impide la indebida alimentación del segundo
combustible contenido en el conducto de admisión (29) hacia los
cilindros (3), mientras que la primera válvula (33) impide que la
alta presión presente dentro del segundo tanque (5) se propague
hacia el conducto de admisión (29).
En particular, en la realización ilustrada, la
primera válvula (33) está instalada directamente sobre un reductor
de presión (35) presente a lo largo del conducto de admisión (29)
en proximidad del segundo tanque (5).
Las figuras 1 y 2 muestran la alimentación del
segundo combustible para un motor (2) aspirado y para un motor (2)
sobrealimentado, respectivamente. En ambos casos el dispositivo de
admisión (28) está situado después del filtro de aire (36) (en el
caso del motor (2) sobrealimentado también después del conjunto
turbina-compresor (37)) y en la inmediata cercanía
del motor (2), para minimizar la cantidad del segundo combustible
que, hallándose entre el dispositivo de admisión (28) y los
cilindros (3), es indebidamente alimentado al motor (2) cuando la
unidad (11) manda la conmutación de la modalidad de funcionamiento
con dos combustibles a la modalidad de funcionamiento con un único
combustible.
En ambos casos, el dispositivo de admisión (28)
está constituido por un tubo Venturi (38) montado en el conducto de
admisión de aire (6), de manera que el segundo combustible sea
aspirado dentro del conducto de aspiración (6) debido al vacío
formado en el tubo Venturi (38).
La figura 3, por el contrario, muestra el uso, en
el sistema (1) de la presente invención, de la tecnología conocida
con el nombre de "single-point", en la cual el
metano es inyectado dentro del flujo de aire en proximidad del punto
en el cual el conducto de aspiración (6) entra dentro del motor
(2).
En este caso el dispositivo de admisión (28) está
constituido por un inyector (39) instalado en el conducto de
aspiración de aire (6).
La figura 4 muestra una posible cuarta variación
del sistema (1) de la presente invención, con el uso de la
tecnología conocida con el nombre de
multi-point.
En este caso el dispositivo de admisión (28)
incluye una pluralidad de inyectores (40), cada uno instalado en
proximidad de un cilindro (3) para inyectar el segundo combustible
directamente dentro de cada cilindro (3).
Con respecto a la parte del sistema (1) antes del
dispositivo de admisión (28), la única parte que cambia en la
cuarta de las aplicaciones diferentes mostradas está constituida
por el reductor de presión (35).
Si se utiliza el tubo Venturi (38), el reductor
de presión debe llevar la presión del segundo combustible desde un
valor de algunos centenares de bares (presión que se halla dentro
del segundo tanque (5)) hasta un valor substancialmente igual a la
presión atmosférica, de suerte que el segundo combustible sea
alimentado debido al vacío creado por el tubo Venturi (38).
Si, en cambio, se usan los inyectores (39 y 40),
el reductor de presión (35) debe llevar la presión del segundo
combustible desde el valor de algunos centenares de bares hasta un
valor de algunos bares, de suerte que el segundo combustible sea
alimentado debido a la sobrepresión presente dentro del conducto de
admisión (29) con respecto al conducto de aspiración de aire
(6).
En todas las realizaciones ilustradas, además, se
muestra sobre el caño de escape (41) un dispositivo (42) para
reducir la contaminación. Para satisfacer exigencias especiales,
con respecto al máximo umbral de contaminación admitida para los
humos de escape, también es posible usar un dispositivo apropiado
para provocar la combustión de todas las partículas de combustible
que podría haber en los humos de escape.
Si el sistema de la presente invención se debe
instalar en motores sobrealimentados (figura 2), entonces también
se tiene la posibilidad de conectar el conjunto
turbina-compresor (37) al reductor de presión (35) a
través de un conducto de conexión (43) y una membrana (44) para
equilibrar la presión entre el conducto de aspiración de aire (6) y
el conducto de admisión (29). En este caso, se ha provisto también
un dispositivo de enfriamiento (45) sobre el conducto de conexión
(43).
El sistema (1) para la alimentación combinada de
combustible a motores de ciclo Diesel de la presente invención se
usa de la siguiente manera.
A través del selector de funcionamiento (9), se
establece la modalidad deseada. Si se selecciona la modalidad de
funcionamiento con un único combustible, la unidad de control (11)
hace que el motor (2) funcione de manera tradicional.
Cuando, por el contrario, se selecciona la
modalidad de funcionamiento con dos combustibles, la unidad (11)
manda el funcionamiento del motor (2) de acuerdo con las
modalidades que tiene programadas.
De este modo, la unidad (11) recibe información
desde el primer detector (13), desde el dispositivo de detección
(10), desde el sensor (14) y, en su caso, desde el segundo
dispositivo de medición (31) y luego controla simultáneamente los
medios limitadores (20) y el regulador (30) del caudal del segundo
combustible.
La unidad de control (11) está programada para
cerrar los medios de interceptación (32) tanto en correspondencia
del cambio de funcionamiento con un solo combustible al
funcionamiento con dos combustibles, como en correspondencia de
condiciones especiales de funcionamiento durante la modalidad de
funcionamiento con dos combustibles.
Por ejemplo, el flujo del segundo combustible
puede ser interceptado en correspondencia de una disminución de la
demanda de potencia por parte del mando de aceleración (8)
comunicada a la unidad de control (11) por el dispositivo (10) para
detectar la posición de dicho mando de aceleración (8), durante el
arranque del motor (2) hasta que se engrana una marcha, hasta
alcanzar un valor mínimo de la temperatura del agua de enfriamiento
del motor (2) y para cantidades de revoluciones del motor (2)
debajo de un valor umbral mínimo o encima de un valor de umbral
máximo.
De todos modos, dependiendo de las necesidades,
las programaciones de la unidad de control (11) se pueden cancelar,
aumentar o modificar.
La presente invención logra ventajas
importantes.
En primer lugar el sistema obtenido según la
presente invención garantiza un funcionamiento suave del motor sin
golpeteo incluso a altas revoluciones del motor.
Además, dicho sistema permite reducir derroche de
gas e indeseada contaminación.
No menos importante, la solución usada para
limitar el recorrido de la palanca de control de la bomba de
inyección permite un fácil montaje del sistema sobre vehículos
usados.
También cabe hacer notar que la presente
invención es relativamente fácil de realizar y que el costo
relacionado a la ejecución de la invención no resulta ser
particularmente alto.
Claims (18)
1. Sistema para la alimentación combinada de
combustibles a motores de ciclo Diesel que tiene una pluralidad de
cilindros (3) operativamente conectados a un árbol de transmisión,
del tipo que comprende:
- un primer tanque (4) para un primer
combustible;
- un conducto (6) para la entrada de aire dentro
de los cilindros (3);
- una bomba de inyección (7) conectada a dicho
primer tanque (4) y a dichos cilindros (3) para alimentar el primer
combustible a los cilindros (3);
- un mando de aceleración (8) en condiciones de
ser accionado por un usuario desde una posición de mínima demanda
de potencia del motor (2) hasta una posición de máxima demanda de
potencia del motor (2);
- medios de regulación (17) para regular la
alimentación del primer combustible hacia los cilindros (3),
asociados a dicha bomba (7) y operativamente conectados a dicho
mando de aceleración (8);
- medios de alimentación (27) para alimentar un
segundo combustible a los cilindros (3);
- un primer detector (13) de la cantidad de
revoluciones del árbol de transmisión;
- un dispositivo (10) para detectar la posición
de dicho mando de aceleración (8); y
- una unidad de control (11) en comunicación con
dicho primer detector (13) de la cantidad de revoluciones, y con
dicho dispositivo (10) para detectar la posición del mando de
aceleración (8), dicha unidad (11) regulando la alimentación del
primer combustible a los cilindros (3) mediante el control de
dichos medios de regulación (17) en función de la cantidad de
revoluciones del motor (2) y de la posición de dicho mando de
aceleración (8);
dicha unidad de control (11) también regulando el
flujo del segundo combustible a los cilindros (3) mediante el
control de dichos medios de alimentación (27) en función de la
posición de dicho mando de aceleración (8) y de la cantidad de
revoluciones del motor (2);
dichos medios de regulación (7) comprendiendo una
palanca de control (18) de la bomba de inyección (7) en condiciones
de ser accionada a lo largo de un recorrido de regulación desde una
posición de mínima alimentación del primer combustible hasta una
posición de máxima alimentación del primer combustible, medios de
transmisión mecánica (19) conectados entre dicho mando de
aceleración (8) y dicha palanca de control (18), y
caracterizado por el hecho que dichos medios de regulación
(7) comprenden medios limitadores (20) controlados por dicha unidad
de control (11) para limitar dicho recorrido de regulación variando
dicha posición de máxima alimentación, dichos medios limitadores
(20) comprendiendo un actuador (2) controlado por dicha unidad de
control (11) y capaces de moverse desde una posición de no
interferencia en la cual el recorrido de la palanca de control (18)
es máximo, hasta una posición de máxima interceptación en la cual
el recorrido de la palanca de control (18) es mínimo, y un elemento
de compensación (22) conectado entre dicho actuador (21) y dicha
palanca de control (18) para permitir el movimiento de dicha
palanca de control (18) entre dicha posición de mínima alimentación
y dicha posición de máxima alimentación determinada por dicho
actuador (21).
2. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho que dicho elemento de compensación
(22) comprende una primera parte y una segunda parte móviles
recíprocamente, dicha primera parte estando conectada a dicho
actuador (21) y dicha segunda parte estando conectada a dicha
palanca de control (18).
3. Sistema según la reivindicación 1 o 2,
caracterizado por el hecho que dichos medios de transmisión
mecánica (19) comprenden un elemento deformable (26) para permitir
el movimiento de dicho mando de aceleración (8) desde dicha posición
de mínima demanda hasta dicha posición de máxima demanda cuando el
recorrido de dicha palanca de control (18) está restringido por los
medios limitadores (20).
4. Sistema según una cualquiera de las
precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que
dichos medios de alimentación (27) comprenden un segundo tanque (5)
para el segundo combustible, un dispositivo (28) para la admisión
del segundo combustible, y un conducto de admisión (29) conectado
entre dicho segundo tanque (5) y dicho dispositivo de admisión (28)
y un regulador (30) del caudal del segundo combustible montado
sobre dicho conducto de admisión (29).
5. Sistema según la reivindicación 4,
caracterizado por el hecho que dicho dispositivo de admisión
(28) comprende un tubo Venturi (38) instalado en dicho conducto de
aspiración de aire (6), para aspirar el segundo combustible desde
dicho conducto de admisión (29) dentro de dicho conducto de
aspiración de aire (6).
6. Sistema según la reivindicación 4,
caracterizado por el hecho que dicho dispositivo de admisión
(28) comprende un inyector (39) colocado en dicho conducto de
aspiración de aire (6) para inyectar el segundo combustible dentro
del conducto de aspiración de aire (6).
7. Sistema según la reivindicación 4,
caracterizado por el hecho que dicho dispositivo de admisión
(28) comprende una pluralidad de inyectores (40), cada uno
instalado cerca de un cilindro (3) para inyectar el segundo
combustible dentro de cada cilindro (3).
8. Sistema según la reivindicación 4,
caracterizado por el hecho que además comprende medios (32)
para interceptar el flujo del segundo combustible instalados en
dicho conducto de admisión (29), en condiciones de ser accionados
por dicha unidad de control (11) y actuar selectivamente entre una
condición de cierre del conducto de admisión (29) en la cual el
motor (2) es alimentado sólo con el primer combustible, y una
condición de apertura del conducto de admisión (29) en la cual el
motor (2) es alimentado con los dos combustibles.
9. Sistema según la reivindicación 8,
caracterizado por el hecho que dichos medios (32) para
interceptar el flujo del segundo combustible comprenden una primera
y una segunda válvula (34), dicha primera válvula (33) estando
colocada cerca del segundo tanque (5), y dicha segunda válvula (34)
estando colocada cerca de dicho dispositivo de admisión (28).
10. Sistema según la reivindicación 8 o 9,
caracterizado por el hecho que dicha unidad de control (11)
provoca el cierre de dichos medios de interceptación (32) en
correspondencia de una disminución de la demanda de potencia por
parte de dicho mando de aceleración (8) comunicado a dicha unidad de
control (11) mediante dicho dispositivo (10) para medir la posición
de dicho mando de aceleración (8).
11. Sistema según la reivindicación 8 o 9,
caracterizado por el hecho que dicha unidad de control (11)
provoca el cierre de dichos medios de interceptación (32) durante
la puesta en marcha del motor (2) hasta que se engrana una
marcha.
12. Sistema según la reivindicación 8 o 9,
caracterizado por el hecho que además comprende un sensor
(14) de la temperatura del agua de enfriamiento del motor (2)
conectado a dicha unidad de control (11), y por el hecho que dicha
unidad de control (11) provoca el cierre de dichos medios de
interceptación (32) hasta que el agua de enfriamiento del motor (2)
llega a un valor mínimo.
13. Sistema según la reivindicación 8 o 9,
caracterizado por el hecho que dicha unidad de control (11)
provoca el cierre de dichos medios de interceptación (32) en el
caso de cantidades de revoluciones del motor (2) por debajo de un
valor umbral mínimo.
14. Sistema según la reivindicación 8 o 9,
caracterizado por el hecho que dicha unidad de control (11)
provoca el cierre de dichos medios de interceptación (32) en el
caso de cantidades de revoluciones del motor (2) por encima de un
valor umbral máximo.
15. Sistema según una cualquiera de las
precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que
dicha unidad de control (11) regula la alimentación del primer
combustible a los cilindros (3) en función de un primer diagrama
predispuesto en dicha unidad de control (11) y que prevé una
pluralidad de posibles condiciones operativas en función de la
posición del mando de aceleración (8) y de los valores específicos
de la cantidad de revoluciones del motor (2).
16. Sistema según una cualquiera de las
precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que
dicha unidad de control (11) regula la alimentación del segundo
combustible a los cilindros (3) en función de un segundo diagrama
predispuesto en dicha unidad de control (11) y que prevé una
pluralidad de posibles condiciones operativas en función de la
posición del mando de aceleración (8) y de valores específicos de
la cantidad de revoluciones del motor (2).
17. Sistema según una cualquiera de las
precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que
además comprende un segundo dispositivo (31) para detectar la
calidad del segundo combustible conectado a dicha unidad de control
(11), y por el hecho que dicha unidad de control (11) regula el
flujo del segundo combustible a los cilindros (3) mediante el
control de dichos medios de alimentación (27) en función de la
posición de dicho mando de aceleración (8), de la cantidad de
revoluciones del motor (2) y de la calidad del segundo
combustible.
18. Sistema según una cualquiera de las
precedentes reivindicaciones, caracterizado por el hecho que
además comprende un selector (9) de la modalidad de funcionamiento
del motor (2) conectado a dicha unidad de control (11) y en
condiciones de ser conmutado entre una primera posición que
corresponde al funcionamiento del motor (2) sólo con el primer
combustible y una segunda posición que corresponde al
funcionamiento del motor (2) con ambos combustibles.
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