IT202100004292A1 - Apparato e metodo di accensione a precamera per un motore a combustione interna, e relativo motore a combustione interna - Google Patents

Apparato e metodo di accensione a precamera per un motore a combustione interna, e relativo motore a combustione interna Download PDF

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Nazario Bellato
Vita Daniele De
Guilherme Alegre
Cesare Matteo De
Federico Stola
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Description

DESCRIZIONE
CAMPO DI APPLICAZIONE
[0001] La presente invenzione riguarda un apparato e un metodo di accensione a precamera per un motore a combustione interna e un relativo motore a combustione interna.
STATO DELLA TECNICA
[0002] Nel settore dei motori a combustione interna ? orami nota l'accensione in precamera che rappresenta una tecnologia promettente adottata su nuovi motori recentemente lanciati in produzione o attualmente in fase di sviluppo da parte di vari costruttori.
[0003] La precamera passiva ? il modo pi? semplice per implementare tale tecnologia e il suo principale vantaggio consiste nell'aumento della velocit? di combustione all'interno della camera di combustione, utile per prevenire fenomeni di detonazione. Ci? significa che si potrebbero adottare rapporti di compressione pi? elevati rispetto alle soluzioni note, aumentando l'efficienza complessiva del motore.
[0004] Tuttavia, la precamera passiva di solito soffre di perdite di calore pi? elevate, che possono essere particolarmente rilevanti in presenza di bassi carichi del motore; inoltre la tecnologia con precamera passiva soffre di una scarsa capacit? di avviamento a freddo e di funzionamento irregolare nelle condizioni di lavoro del motore a basso carico.
[0005] Inoltre, ? noto che la combustione magra e ultralean pu? aumentare significativamente l'efficienza dei motori a combustione interna. La principale restrizione nell'implementazione della combustione magra e ultralean ? la scarsa qualit? di accensione della miscela aria/combustibile. I motori ad alta efficienza possono richiedere la capacit? di accendere una miscela in condizioni in cui gli attuali sistemi di accensione a scintilla sono insufficienti. ? noto da tempo che, fino a determinate condizioni di funzionamento del motore, la diluizione della miscela carburante-aria con aria in eccesso (combustione magra) o il ricircolo dei gas di scarico (tramite valvola EGR) aumenta l'efficienza della combustione del motore e ne riduce le emissioni. ? anche ben documentato che un'ulteriore diluizione finisce per destabilizzare la combustione in modo tale che le variazioni di combustione da ciclo a ciclo rendono estremamente irregolare il funzionamento del motore.
[0006] Aggiungendo la precamera, ? possibile bruciare una piccola parte della miscela che ? fluidamente collegata alla camera principale tramite una pluralit? di piccoli orifizi. I prodotti ad alta energia di questa combustione in precamera vengono poi trasferiti alla camera principale attraverso detti orifizi, in modo da accendere la carica di aria-carburante contenuta nella camera di combustione principale.
[0007] Tuttavia, la precamera soffre anche di scarsa infiammabilit? a causa dell'elevata diluizione della miscela in essa contenuta, per cui ? noto l?utilizzo di un sistema attivo con un iniettore GDI aggiuntivo, per regolare il rapporto stechiometrico in precamera iniettando il combustibile direttamente all'interno della precamera: in questo modo per? si incrementa il costo complessivo dell?apparato di accensione.
[0008] Ulteriori svantaggi dell'accensione in precamera sono la scarsa infiammabilit? quando il motore e la precamera sono freddi, anche con sistemi attivi, che soffrono anche della formazione di un film di carburante sulla parete della precamera a causa dell'iniezione di carburante liquido. Di solito, per superare il problema si utilizza un sistema a doppia accensione, comprendente una candela standard in camera di combustione e una candela supplementare disposta nella precamera.
[0009] Infine, un'elevata diluizione della miscela tramite ricircolo dei gas combusti (EGR) ? dannosa per l'accensione nella precamera con una candela di accensione di tipo convenzionale, a causa della mancanza (o scarsit?) di ossigeno, anche nel caso in cui si utilizzi un layout attivo.
[0010] Per superare tale problema, ? noto l?utilizzo di un iniettore di miscela aria-carburante molto complesso all'interno della precamera, munito di un compressore d'aria elettrico supplementare che per? comporta un costo elevato e una limitazione di pressione complessiva.
PRESENTAZIONE DELL'INVENZIONE
[0011] E? quindi sentita l?esigenza di risolvere gli inconvenienti e limitazioni citati in riferimento all?arte nota.
[0012] Tale esigenza ? soddisfatta da un apparato di accensione a precamera in accordo con la rivendicazione 1 e da un metodo di accensione a precamera in accordo con la rivendicazione 20.
DESCRIZIONE DEI DISEGNI
[0013] Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente comprensibili dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti e non limitativi di realizzazione, in cui:
[0014] la figura 1 rappresenta una vista in sezione di un motore a combustione interna comprendente un apparato di accensione a precamera, in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione;
[0015] la figura 2 rappresenta una vista prospettica di un apparato di accensione a precamera, in accordo con una seconda forma di realizzazione della presente invenzione;
[0016] la figura 3 rappresenta una vista dal basso, dal lato della freccia III di figura 2, dell?apparato di accensione a precamera di figura 2;
[0017] la figura 4 rappresenta una vista in sezione di un apparato di accensione a precamera di tipo passivo, in accordo con la presente invenzione;
[0018] le figure 5-8 rappresentano viste in sezione di varianti di realizzazione dell?apparato di accensione a precamera di tipo passivo illustrato in figura 4;
[0019] la figura 9 rappresenta una vista in sezione di un apparato di accensione a precamera di tipo attivo, in accordo con la presente invenzione;
[0020] le figure 10-13 rappresentano viste in sezione di varianti di realizzazione dell?apparato di accensione a precamera di tipo attivo illustrato in figura 9;
[0021] la figura 14 rappresenta una vista schematica di un motore munito di un impianto di alimentazione e di un apparato di accensione a precamera in accordo con la presente invenzione.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
[0022] Come sopra descritto la mancanza di infiammabilit? della miscela aria/carburante altamente diluita o ?magra? e la maggiore predisposizione alla detonazione di motori a combustione interna con alti rapporti di compressione, rappresentano barriere di utilizzo nelle soluzioni standard di motori a combustione interna.
[0023] La precamera e il sistema di accensione a microonde oppure al plasma assistito a microonde sono, come vedremo, gli strumenti potenziali per estendere la zona di funzionamento nella combustione magra o ultralean.
[0024] In particolare, la presente invenzione contempla due possibili macro-soluzioni:
[0025] ? l?utilizzo di una precamera passiva potenziata, con sistema di accensione potenziato a microonde e senza iniettore di carburante,
[0026] ? l?utilizzo di un sistema attivo di precamera, con sistema di accensione potenziato a microonde e un iniettore di carburante semplificato rispetto alle soluzioni pi? avanzate della tecnica nota.
[0027] Con riferimento alle suddette figure, con 4 si ? globalmente indicata una vista schematica complessiva di un apparato di accensione a precamera per un motore a combustione interna secondo la presente invenzione.
[0028] L?apparato di accensione a precamera 4 comprende un corpo di apparato 8 associabile alla testata 12 di un motore a combustione interna 16 in modo da essere in comunicazione fluida con una camera di combustione 20 di detta testata 12 attraverso almeno un foro di connessione 24.
[0029] L?apparato di accensione a precamera 4 comprende inoltre un dispositivo di accensione a microonde 28, munito di una antenna 32 configurata per generare microonde atte a provocare l?accensione una miscela aria/carburante in una precamera 36 ricavata all?interno di detto corpo di apparato 8.
[0030] Il corpo di apparato 8 ha preferibilmente una configurazione cilindrica che si estende lungo un asse di estensione prevalente Y-Y; preferibilmente il corpo di apparato 8 ? assialsimmetrico rispetto a detto asse di estensione prevalente Y-Y.
[0031] Il corpo di apparato 8 comprende una porzione a monte 40 configurata per consentire l?alloggiamento e il fissaggio di detto dispositivo di accensione a microonde 28, e una porzione a valle o di testa 44, cava, che delimita detta precamera 36, associabile in comunicazione fluida con la camera di combustione 20 di detta testata 12 del motore a combustione interna 16. A questo scopo, la porzione a valle o di testa 44 ? provvista di detto almeno un foro di connessione 24.
[0032] Preferibilmente, il volume della precamera 36 ? minore del 2% del volume della camera di combustione 20 di detta testata 12 quando il pistone di trova al punto morto superiore: in questo modo si riesce a supportare adeguatamente la propagazione della fiamma di combustione.
[0033] La porzione a valle o di testa 44 del corpo di apparato 8 termina con un naso cilindrico avente raggio di curvatura preferibilmente non inferiore al 10% del diametro D della porzione a valle 44 medesima.
[0034] Preferibilmente, la porzione a valle o di testa 44 del corpo di apparato 8 presenta una pluralit? di fori di connessione 24 disposti lungo una circonferenza C avente un diametro non superiore al 60% del diametro D della porzione a valle 44 medesima.
[0035] Secondo una possibile forma di realizzazione, la porzione a valle 44 del corpo di apparato 8 comprende da 4 a 8 fori di connessione 24; grazie a questa caratteristica ? possibile minimizzare il rischio di cavitazione nonch? distribuire meglio il flusso di plasma.
[0036] Preferibilmente, detti fori di connessione 24 presentano un diametro compreso tra 0,9 a 1,3 mm: tali valori del diametro del foro di connessione 24 sono ottimizzati per evitare che la fiamma della combustione si spenga; l'ottimizzazione del diametro dell'orifizio e del suo numero ? importante al fine di migliorare la propagazione della fiamma senza aumentare la perdita di calore.
[0037] Preferibilmente, il rapporto L / D, in cui ?L? ? la lunghezza della porzione a valle 44 e ?D? ? il diametro di detta porzione a valle 44, ? inferiore o uguale a 0,4.
[0038] Grazie a tali accorgimenti dimensionali, ? possibile minimizzare la cavitazione.
[0039] Preferibilmente, la lunghezza L della porzione a valle 44 che delimita la precamera 36 ? uguale alla frequenza di risonanza del carburante fr (GHz) o suoi multipli interi (e viene variata in funzione del combustibile impiegato nel motore a combustione interna).
[0040] Vantaggiosamente, la porzione a valle o di testa 44 cava comprende mezzi di amplificazione 48 della combustione in precamera 36. I mezzi di amplificazione 48 possono comprendere una parete di riflessione 52 opposta al dispositivo di accensione a microonde 28 e sagomata in modo da ricevere e concentrare le microonde generate da quest?ultimo e/o possono comprendere una cavit? di risonanza 56 per la miscela contenuta in precamera 36.
[0041] Preferibilmente, detta parete di riflessione 52 ? concava verso il dispositivo di accensione a microonde 28.
[0042] Preferibilmente, la parete di riflessione 52 ? adiacente ad una pluralit? di fori di connessione ricavati sulla porzione a valle 44 del corpo di apparato 8 per mettere la precamera 36 in comunicazione fluida con la testata 12 del motore 16.
[0043] In accordo con una possibile forma di realizzazione, comprendente un dispositivo di accensione a plasma 60 munito di un relativo elettrodo 64 all?interno di detta precamera 36.
[0044] Preferibilmente, detto dispositivo di accensione a plasma 60 ? integrato con il dispositivo di accensione a microonde 28.
[0045] Preferibilmente, il dispositivo di accensione a plasma 60 e/o il dispositivo di accensione a microonde 28 sono integrati nel corpo di apparato 8.
[0046] Secondo una possibile forma di realizzazione, il dispositivo di accensione a microonde 28 presenta un?antenna 68 piana. Il dispositivo di accensione a microonde 28 pu? comprendere un?antenna 68 coincidente con l?elettrodo 64 del dispositivo di accensione al plasma 60.
[0047] Come sopra accennato, l?apparato di accensione a precamera 4 pu? comprendere una precamera 36 di tipo attivo, ossia munita di almeno un iniettore di carburante 72 all?interno della precamera stessa.
[0048] Preferibilmente, detto iniettore di carburante 72 ? integrato nel corpo di apparato 8.
[0049] Preferibilmente, l?iniettore di carburante 72 ? un iniettore a solenoide, ed ? un iniettore a foro singolo.
[0050] Preferibilmente, detto iniettore di carburante 72 ? un iniettore a basso fluido statico, ossia a bassa portata quando totalmente aperto (spillo a fondo corsa).
[0051] Secondo una possibile forma di realizzazione, l?iniettore di carburante 72 presenta un diametro esterno all'estremit? dell'iniettore inferiore a 6 mm e/o una lunghezza complessiva ? compresa tra 50 mm e 70 mm.
[0052] L'iniettore a solenoide ? la tipologia pi? indicata per un layout a precamera attiva.
[0053] Un iniettore GDI standard pu? essere semplificato per essere integrato nella precamera 36, adattando il progetto alle esigenze di iniezione attiva della precamera 36 (tipicamente a foro singolo, a basso flusso statico per piccole quantit? di carburante iniettato). Ci? consente dimensioni ridotte con costi ridotti, rispetto al tipico iniettore GDI nella camera principale, utilizzato nella tecnica nota.
[0054] Ulteriori vantaggi del sistema di accensione a microonde proposto (MPEI) sono, come visto, la possibilit? di una combustione magra nella precamera 36, con quantit? iniettata ridotta e requisiti di precisione di iniezione meno rigorosi, semplificando ulteriormente la progettazione dell'iniettore di carburante 72.
[0055] Verr? ora descritto il funzionamento di un apparato di accensione a precamera in accordo con la presente invenzione.
[0056] Come visto, i sistemi di accensione a microonde o Microwave-Plasma o Microwave Ignition Systems sono tecnologie di accensione avanzate che estendono in modo affidabile il campo di funzionamento della precamera nei motori a combustione interna.
[0057] Nella prima soluzione (Microwave-Plasma) viene impiegato un arco al plasma in aggiunta alle microonde per accendere la miscela all?interno della precamera: in tale soluzione si impiega dunque il dispositivo di accensione a microonde 28 e il dispositivo di accensione al plasma 60. In alternativa si pu? utilizzare il solo dispositivo di accensione a microonde 28.
[0058] L'arco al plasma per il primo nucleo di fiamma e le microonde possono essere generati da un unico dispositivo integrato, come il magnetron, oppure la sorgente per le microonde pu? essere un dispositivo integrato all'interno della centralina. In tal caso, preferibilmente l?arco al plasma ? generato con una bobina secondo lo stato dell?arte. Le microonde sono generate ad una frequenza di risonanza ottimale del combustibile (dell?ordine dei GHz), attivando la combustione della miscela aria/combustibile nella precamera.
[0059] All'accensione, l'arco al plasma viene attivato dal dispositivo di accensione al plasma 60 per generare il nucleo della combustione. Allo stesso tempo, il dispositivo generatore a microonde 28 viene attivato per accelerare e stabilizzare la combustione gi? iniziata nella precamera 36.
[0060] Utilizzando un cavo coassiale, il magnetron pu? essere posizionato ad una certa distanza dal motore ed alimentare tutti i dispositivi di accensione dei cilindri. Questo permette di utilizzare magnetron presenti in commercio.
[0061] Preferibilmente, la percentuale di carburante iniettato nella precamera 36 ? circa il 2-3% del totale dell'iniezione di carburante per ciclo. La calibrazione della quantit? di carburante iniettato nella precamera 36 deve essere calibrata nel modulo di controllo del motore secondo una strategia adeguata (ad esempio in funzione del regime e del carico del motore, camera principale, ecc ...).
[0062] Un corretto equilibrio tra la penetrazione della fiamma del getto, il diametro dei fori di connessione 24 e il numero dei fori di connessione 24 permette di ottimizzare l?accensione della miscela nella camera di combustione 20 principale della testata 12 del motore a combustine interna 16.
[0063] Nel caso di un sistema attivo di precamera, questo sistema utilizza la combinazione di un iniettore di carburante GDI o PFI nella camera di combustione 20 principale e un iniettore di carburante 72 a solenoide per dosare la miscela di benzina/aria nella precamera 36.
[0064] Inoltre, il circuito di alimentazione del carburante riceve il carburante dal sistema di alimentazione e lo distribuisce agli iniettori di carburante. ? importante che il carburante sia disponibile alla pressione richiesta all'inizio dell'iniezione e che non ci siano fluttuazioni di pressione tra le singole iniezioni.
[0065] Per poter essere integrato nei motori esistenti, il sistema ? alimentato da un circuito di alimentazione (rail) flessibile.
[0066] L'apertura e la chiusura degli iniettori di carburante creano impulsi di pressione nel fuel rail che possono portare ad una pressione del carburante instabile. Al fine di ottenere una pressione precisa e costante del circuito di alimentazione (rail), viene utilizzato il Flexible Fuel Rail (materiali gommosi con rete metallica di rinforzo o metallica).
[0067] Combustibili a benzina, etanolo, metanolo, metanolo, metano, GPL, miscele CH4/H2 e carburanti alternativi come l'E-fuel sono tutti utilizzabili, nel caso in cui venga utilizzata una precamera attiva.
[0068] Preferibilmente, l?accensione della miscela aria/combustibile in precamera 36 avviene con un rapporto aria/combustibile compreso in un range da 0.95 fino a 1.7; nel caso di precamera 36 attiva, ossia munita di iniettore di carburante 72, ? possibile che l?accensione avvena in precamera 36 con un titolo che arriva fino al valore di 2.6.
[0069] Preferibilmente, nelle configurazioni attive, si inietta il carburante in precamera 36 ad una pressione minore o uguale a 150 bar.
[0070] L?apparato di accensione a precamera 4 secondo l?invenzione ? munito di un?unit? di elaborazione e controllo per la gestione del suo funzionamento; preferibilmente, detta unit? di elaborazione e controllo comprende un chip allo stato solido per la generazione di microonde.
[0071] La gestione del sistema a precamera con accensione a microonde o assistita a microonde viene effettuata da detta centralina elettronica, tipicamente la stessa che controlla tutte le funzioni del motore. Le principali funzioni necessarie per il controllo di questo sistema, nel caso di sistema a pre-camera passiva, comprendono il controllo dell?accensione al plasma (fase angolare della scintilla, attuazione della scintilla), il controllo del sistema a microonde (fase angolare e durata degli impulsi di microonde). La ECU (centralina elettronica) pu? integrare direttamente il chip allo stato solido che genera le microonde e gestire il comando relativo.
[0072] Le principali funzioni necessarie per il controllo di questo sistema, nel caso di sistema a pre-camera attiva, comprendono il controllo dell?accensione al plasma (fase angolare della scintilla, attuazione della scintilla), il controllo del sistema a microonde (fase e durata degli impulsi di microonde), la gestione della quantit? di carburante iniettata e la fase angolare di iniezione dell?iniettore di carburante in pre-camera. La ECU (centralina elettronica) pu? integrare direttamente il chip allo stato solido che genera le microonde e gestire il comando relativo.
[0073] Per quanto riguarda i sistemi con accensione a precamera al plasma assistito a microonde, viene preferibilmente utilizzata la tecnologia dello ion sensing (lettura corrente di ionizzazione) acquisito dalla ECU tramite un circuito dedicato integrato con la candela, per rilevare l?avvenuta accensione della miscela e quindi controllare l?effettiva combustione.
[0074] Come si pu? apprezzare da quanto descritto, la presente invenzione consente di superare gli inconvenienti presentati nella tecnica nota.
[0075] Il vantaggio della maggiore infiammabilit? all'interno della precamera data dall?apparato secondo la presente invenzione ? in grado di semplificare i sistemi attuali, a seconda del motore specifico:
[0076] - La precamera pu? supportare il funzionamento a miscela magra del motore, pur impiegando un sistema passivo;
[0077] - La precamera attiva munita di un iniettore semplificato pu? essere adottata per avere un sistema pi? flessibile e facile da installare, anche in architetture pre-esistenti, senza richiedere la riprogettazione della testata di un motore a combustione interna;
[0078] - Non ? pi? necessaria una seconda candela per l'accensione a freddo e con un basso carico del motore, come avviene nelle soluzioni note.
[0079] In generale l?apparato di accensione a precamera secondo la presente invenzione utilizza efficacemente la combinazione di un arco al plasma e di microonde come fonte di accensione intensa e stabile in un motore a benzina, anche in condizioni di miscela magra e ultra-lean nel processo di combustione in precamera.
[0080] Inoltre, la presente invenzione presenta svariate applicazioni industriali, quali ad esempio Port Fuel Injection (PFI) e motore a iniezione diretta (GDI), Flex-Fuel (FF) nei veicoli convenzionali e ibridi.
[0081] La soluzione ? anche vantaggiosa dal punto di vista dei costi, dal momento che la sorgente a microonde pu? essere un carry-over del magnetron utilizzato per il forno a microonde domestico. In questo modo il costo del componente principale ? contenuto. Inoltre, le microonde possono essere generate con un chip a stato solido che pu? essere integrato nella unit? di elaborazione e controllo (centralina di controllo - ECU).
[0082] In caso di accensione basata su microonde e plasma (candela) i due circuiti elettrici delle fonti di accensione possono essere a loro volta integrati.
[0083] Vantaggiosamente, il sistema di accensione a microonde proposto (MPEI) consente di lavorare con una combustione magra all?interno della precamera, con quantit? di carburante iniettata ridotta e dunque con requisiti di precisione di iniezione meno rigorosi: in questo modo si semplifica ulteriormente la progettazione dell'iniettore.
[0084] Inoltre il sistema di accensione a microonde (MPEI) pu? essere applicato ai sistemi motore esistenti senza modificarne le relative architetture. I costi pi? bassi e la facilit? di installazione lo rendono inoltre adatto anche ai piccoli layout disponibili su architetture gi? esistenti.
[0085] Un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potr? apportare numerose modifiche e varianti alle soluzioni sopra descritte, tutte peraltro contenute nell?ambito dell?invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (26)

RIVENDICAZIONI
1. Apparato di accensione a precamera (4) per un motore a combustione interna (16) comprendente:
- un corpo di apparato (8) associabile alla testata (12) di un motore a combustione interna (16) in modo da essere in comunicazione fluida con una camera di combustione (20) di detta testata (12) attraverso almeno un foro di connessione (24),
- un dispositivo di accensione a microonde (28), munito di una antenna (32) configurata per generare microonde atte a provocare l?accensione di una miscela aria/carburante in una precamera (36) ricavata all?interno di detto corpo di apparato (8),
- in cui il corpo di apparato (8) comprende una porzione a monte (40) configurata per consentire l?alloggiamento e il fissaggio di detto dispositivo di accensione a microonde (28), e una porzione a valle o di testa (44), cava, che delimita detta precamera (36), associabile in comunicazione fluida con la camera di combustione (20) di detta testata (12) del motore (16), la porzione a valle (44) essendo provvista di detto almeno un foro di connessione (24),
- in cui la porzione a valle (44) cava comprende mezzi di amplificazione (48) della combustione in precamera (36) quali una parete di riflessione (52) opposta al dispositivo di accensione a microonde (28) e sagomata in modo da ricevere e concentrare le microonde generate da quest?ultimo e/o una cavit? di risonanza (56) per la miscela contenuta in precamera (36).
2. Apparato di accensione a precamera (4) per un motore a combustione interna (16) secondo la rivendicazione 1, in cui detta parete di riflessione (52) ? concava verso il dispositivo di accensione a microonde (28).
3. Apparato di accensione a precamera (4) per un motore a combustione interna (16) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta parete di riflessione (52) ? adiacente ad una pluralit? di fori di connessione (24) ricavati sulla porzione a valle (44) del corpo di apparato (8) per mettere la precamera (36) in comunicazione fluida con la testata (12) del motore (16).
4. Apparato di accensione a precamera (4) per un motore a combustione interna (16) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, comprendente un dispositivo di accensione a plasma (60) munito di un relativo elettrodo (64) all?interno di detta precamera (36).
5. Apparato di accensione a precamera (4) per un motore a combustione interna (16) secondo la rivendicazione 4, in cui detto dispositivo di accensione a plasma (60) ? integrato con il dispositivo di accensione a microonde (28).
6. Apparato di accensione a precamera (4) per un motore a combustione interna (16) secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui il dispositivo di accensione a plasma (60) e/o il dispositivo di accensione a microonde (28) sono integrati nel corpo di apparato (8).
7. Apparato di accensione a precamera (4) per un motore a combustione interna (16) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, in cui il dispositivo di accensione a microonde (28) presenta un?antenna (68) piana.
8. Apparato di accensione a precamera (4) per un motore a combustione interna (16) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 6, in cui il dispositivo di accensione a microonde (28) presenta un?antenna (68) coincidente con un elettrodo (64) del dispositivo di accensione al plasma (60).
9. Apparato di accensione a precamera (4) per un motore a combustione interna (16) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 8, in cui il volume della precamera (36) ? minore del 2% del volume della camera di combustione (20) di detta testata (12) quando il pistone di trova al punto morto superiore.
10. Apparato di accensione a precamera (4) per un motore a combustione interna (16) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui la porzione a valle (44) del corpo di apparato (8) termina con un naso cilindrico avente raggio di curvatura non inferiore al 10% del diametro (D) della porzione a valle (44) medesima.
11. Apparato di accensione a precamera (4) per un motore a combustione interna (16) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10, in cui la porzione a valle (44) del corpo di apparato (8) presenta una pluralit? di fori di connessione (24) disposti lungo una circonferenza (C) avente un diametro non superiore al 60% del diametro (D) della porzione a valle (44) medesima.
12. Apparato di accensione a precamera (4) per un motore a combustione interna (16) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 11, in cui la porzione a valle (44) del corpo di apparato (8) comprende da 4 a 8 fori di connessione (24).
13. Apparato di accensione a precamera (4) per un motore a combustione interna (16) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 12, in cui detti fori di connessione (24) presentano un diametro compreso tra 0,9 a 1,3 mm.
14. Apparato di accensione a precamera (4) per un motore a combustione interna (16) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 13, in cui il rapporto L / D, in cui ?L? ? la lunghezza della porzione a valle (44) e ?D? ? il diametro di detta porzione a valle (44), ? inferiore o uguale a 0,4.
15. Apparato di accensione a precamera (4) per un motore a combustione interna (16) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 14, in cui la lunghezza L della porzione a valle (44) che delimita la precamera (36) ? uguale alla frequenza di risonanza del carburante fr (GHz) o suoi multipli interi.
16. Apparato di accensione a precamera (4) per un motore a combustione interna (16) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 15, comprendente almeno un iniettore di carburante (72) all?interno della precamera (36).
17. Apparato di accensione a precamera (4) per un motore a combustione interna (16) secondo la rivendicazione 16, in cui detto iniettore di carburante (72) ? integrato nel corpo di apparato (8).
18. Apparato di accensione a precamera (4) per un motore a combustione interna (16) secondo la rivendicazione 16 o 17, in cui detto iniettore di carburante (72) ? un iniettore a solenoide.
19. Apparato di accensione a precamera (4) per un motore a combustione interna (16) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 16 a 18, in cui detto iniettore di carburante (72) presenta un diametro esterno all'estremit? dell'iniettore inferiore a 6 mm e/o una lunghezza complessiva ? compresa tra 50 mm e 70 mm.
20. Metodo di accensione di una miscela aria/carburante in un apparato di accensione a precamera (4), comprendente la fase di predisporre un apparato di accensione a precamera (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 19 ed attivare la combustione mediante un dispositivo di accensione a microonde (28) e/o un dispositivo di accensione al plasma (60).
21. Metodo di accensione di una miscela aria/carburante in un apparato di accensione a precamera (4) secondo la rivendicazione 20, in cui l?accensione della miscela aria/combustibile in precamera (36) avviene con un rapporto aria/combustibile compreso in un range da 0.95 fino a 1.7.
22. Metodo di accensione di una miscela aria/carburante in un apparato di accensione a precamera (4) secondo la rivendicazione 20 o 21, comprendente la fase di predisporre almeno un iniettore di carburante (72) all?interno della precamera e di iniettare il carburante in precamera (36) ad una pressione minore o uguale a 150 bar mediante detto almeno un iniettore di carburante (72), in modo che l?accensione avvenga in precamera (36) con un titolo che arriva fino al valore di 2.6.
23. Motore a combustione interna comprendente un apparato di accensione a precamera (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 19.
24. Unit? di elaborazione e controllo per la gestione di un apparato di accensione a precamera (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 19, programmata in modo da gestire, nel caso di sistema a precamera passiva, il controllo dell?attivazione del dispositivo di accensione al plasma (60), il controllo dell?attivazione del dispositivo di accensione a microonde (28).
25. Unit? di elaborazione e controllo per la gestione di un apparato di accensione a precamera (4) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 19, programmata in modo da gestire, nel caso di sistema a precamera attiva, il controllo dell?attivazione del dispositivo di accensione al plasma (60), il controllo dell?attivazione del dispositivo di accensione a microonde (28), la gestione della quantit? di carburante iniettata dall?iniettore di carburante (72) e la fase angolare di iniezione dell?iniettore di carburante (72) in precamera 36).
26. Unit? di elaborazione e controllo secondo la rivendicazione 24 o 25, comprendente un chip allo stato solido per la generazione di microonde.
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