IT9053438U1 - Attuatore termostatico per il controllo dell'aria di aspirazione di un motore a combustione interna - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del modello industriale di utilità dal titolo: "Attuatore termostatico per il controllo dell'aria di aspirazione di un motore a combustione interna"

DESCRIZIONE

Il presente trovato riguarda un attuatore termostatico, particolarmente per il controllo dell'aria di aspirazione di un motore a combustione interna, comprendente un corpo che porta un bulbo Inserito nel flusso d'aria di aspirazione e contenente un materiale termosensibile, associato ad un organo spostabile per effetto di variazioni del volume del materiale termosensibile in conseguenza di mutamenti della temperatura dell'aria di aspirazione.

E' ben noto che nei motori a combustione interna l'aria destinata ad essere miscelata con il combustibile proviene dal condotto di aspirazione che è posto incomunicazione con l'ambiente esterno attraverso un filtro che ha la funzione di eliminare le polveri e le impurità in essa presenti.Il combustibile viene miscelato all'aria nell'apparato di alimentazione che può essere costituito da un carburatore oppure da un sistema di iniezione.

Il rendimento del motore è funzione anche della temperatura dell’aria di aspirazione. Se l'aria dell'ambiente esterno è fredda è necessario riscaldarla prima di inviarla al motore per ottenere rendimenti migliori. Questo riscaldamento è normalmente effettuato miscelando l'aria fredda proveniente dall'ambiente esterno con quella calda proveniente dalle vicinanze del motore.

In passato il filtro dell'aria, ovvero il relativo involucro, poteva essere montato secondo due posizioni: una "estiva", in cui tutta l'aria era aspirata dall'ambiente esterno, ed una "invernale" in cui veniva miscelata parte dell'aria fredda dell'ambiente esterno con parte dell'aria calda proveniente dal motore secondo una proporzione prefissata e non modificabile. Per passare dalla posizione "invernale" a quella "estiva" occorreva intervenire manualmente sul filtro smontandolo e rimontandolo nella posizione desiderata.

In motori di costruzione più recente il rapporto fra l'aria fredda filtrata e quella calda prelevata in prossimità del motore, miscelate per l'immissione nell'apparato di alimentazione, è controllato da una paletta mobile con funzione di valvola che ne regola in modo continuo le proporzioni da inviare al motore, disposta in corrispondenza della zona di confluenza di due condotti di alimentazione rispettivamente dell'aria fredda e calda, a valle del filtro. Per rendere possibile tale regolazione la paletta è comandata da un attuatore termostatico immesso nel flusso di aria filtrata. Il tempo di risposta degli attuatori temo statici di questo tipo noto, in cui l'elemento sensibile alla temperatura dell'attuatore è normalmente disposto in una zona d'ombra del corpo dell'attuatore rispetto al flusso dell'aria filtrata che lo investe è generalmente elevato e per questo motivo non è possibile ottenere un adattamento rapido alle variazioni della temperatura dell'ambiente esterno.

Scopo del presente trovato è quello di proporre un attuatore termostatico che abbia tempi di risposta più rapidi degli attuatori noti e che sia di realizzazione pratica ed econemica.

Tale scopo viene raggiunto per mezzo del fatto che all'attuatore sono associati mezzi di disturbo del flusso d'aria di aspirazione atti a migliorare gli scambi termici fra il bulbo ed il flusso di aspirazione.

I vantaggi ottenibili con il presente trovato consistono essenzialnente nel fatto che i tempi di risposta dell'attuatore alle variazioni termiche sono sensibilmente inferiori a quelli caratteristici dei sistemi noti.

Prove effettuate hanno dimostrato che i tempi di risposta di attuatori siffatti sono minori di almeno la metà di quelli degli attuatori finora utilizzati.

Il trovato è esposto in maniera dettagliata nel seguito, con riferimento ai disegni allegati, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

la figura 1 è una vista in elevazione laterale parzialmente sezionata di un attuatore termostatico secondo una prima forma di attuazione del trovato,

la figura 2 è una vista frontale secondo la linea II di figura 1,

la figura 3 è una vista in elevazione laterale parzialmente sezionata di una seconda forma di attuazione del trovato,

la figura 4 è una vista frontale secondo la linea IV di figura 3,

la figura 5 è una vista in elevazione laterale parzialmente sezionata secondo una terza forma di attuazione del trovato, e

la figura 6 è una vista parzialmente sezionata secondo le frecce VI-VI di figura 5.

Con riferimento alle figure 1 e 2, con 1 è indicato nel suo insieme un attuatore termostatico secondo il jresente trovato.

L'attuatore comprende un corpo 2 internamente cavo e di forma sostanzialmente cilindrica che presenta in prossimità di una prima e di una seconda estraniti fra loro opposte 2a e 2b, rispettive superfìci interne di riscontro 2c e 2d.

Un bulbo 3, contenente un materiale termosensibile (ad esempio cera) ha forma sostanzialmente cilindrica con un rilievo anulare 3a. U bulbo 3 è inserito in un foro assiale in corrisponderea dell'estremità 2b del corpo cavo 2 in modo tale che il rilievo anulare 3a vada in battuta contro la superficie interna di riscontro 2d,

ed in nodo tale da presentare una parte prevalente 3b sporgente all'esterno del corpo 2.

Un gruppo di trasmissione 4 è suscettibile di muoversi assialmente internamente al corpo 2 per trasmettere all'esterno dell'attuatore termostatico il movimento causato dalle variazioni di volume del materiale termosensibile per effetto della variazione della temperatura del fluido in cui è immerso il bulbo 3-Il gruppo 4 comprende uno stelo 5 di diametro maggiore ed uno stelo 6 di diametro minore che fuoriesce dal bulbo 3 e che è soggetto a spostamenti assiali causati dalla variazione del volume del materiale termosensibile del bulbo 3· Lo stelo 5 ha una superficie di riscontro 5a rivolta verso la superficie di riscontro 2c del corpo 2, e due porzioni di estremità opposte 5b e 5c. L'estranità 5b si estende esternamente all'attuatore termostatico per comandare il movimentò di una paletta (non illustrata) con funzione di valvola di regolazione del rapporto fra l'aria calda e l'aria fredda miscelate per l'immissione nell'apparato di alimentazione del motore. L'estremità 5c è interna al corpo 2 dell'attuatore e presenta una sede cilindrica in cui si innesta lo stelo 6. Una molla elicoidale 7 è disposta coassialmente sullo stelo 5 ed interposta fra le superfici di riscontro 2c e 5a e la sua funzione è quella di consentire il rientro dall'extracorsa dello stelo 6 quando la temperatura decresce.

Sulla superficie esterna delia parte 3b del bulbo 3 sporgente all'esterno del corpo 2, e coassialmente ad esso sono disposti mezzi di disturbo 8 realizzati con una serie di anelli 9, ad esempio tre, fissati al bulbo 3 in posizioni assialmente distanziate, la cui funzione è quella di rendere turbolento il flisso d'aria in modo da favorire la permanenza dell'aria in prossimità del bulbo migliorando quindi gli scambi termici fra il flusso d'aria ed il bulbo 3 in esso immerso.

Secondo un'altra forma di attuazione e con riferimento alle figure 3 e 4, in cui elementi uguali o simili a quelli precedentemente descritti sono indicati con gli stessi riferimenti numerici, all'estremità libera della parte 3b del bulbo 3 è connesso uno schermo a paraboloide 10, avente fori allungati 11 disposti lungo una circonferenza intermedia fra quella del bulbo 3 ed il bordo esterno della parabola 10. La parabola 11 è connessa rigidamente al bulbo 3 mediante una ribaditura 12 oppure una vite, o un aggancio elastico.

Secondo un'altra forma di attuazione e con riferimento alle figure 5 e 6, in cui elementi ugiali o simili a quelli precedentemente descritti sono indicati con gli stessi riferimenti numerici, il corpo 2, in prossimità del bulbo 3, presenta degli elementi deflettori 13 disposti circonferenzialmente ed aventi porzioni di ingresso 14 rivolte in direzione della corrente del fluido. I deflettori 13 definiscono dei condotti di passaggio del fluido aventi aperture di ingresso 15 ed aperture di uscita 16, delle quali le seconde sono radialmente sfalsate verso l'interno rispetto alle prime. Fra due successivi deflettori 13 sono ricavate pareti chiuse e trasversali 17 in modo tale da delimitare lateralmente i suddetti condotti per il passaggio del fluido.

Naturalmente, gli effetti del presente trovato si estendono ai modelli che conseguono pari utilità utilizzando lo stesso concetto innovativo, cosi, ad esempio, è possibile realizzare mezzi di disturbo costituiti contemporaneamente sia da anelli che da una parabola o da elementi deflettori, oppure costituiti da elementi deflettori disposti o stampati integralmente sulla base e coperchio del filtro aria completo, in prossimità del bulbo dell'attuatore.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. - Attuatore termostatico, particolarmente per il controllo dell'aria di aspirazione di un motore a combustione interna, comprendente un corpo (2) che porta un bulbo (3) inserito nel flusso d'aria di aspirazione e contenente un materiale termosensibile, associato ad un organo (4) spostabile per effetto di variazioni del volume del materiale termosensibile in conseguenza di mutamenti della temperatura dell'aria di aspirazione, caratterizzato dai fatto che all'attuatore sono associati mezzi di disturbo (8) del flusso d'aria di aspirazione atti a migliorare gli scambi termici fra il bulbo ed il flusso di aspirazione. 2. - Attuatore termostatico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di disturbo (8)sono costituiti da rilievi anulari (9) disposti in successione coassialmente al detto bulbo (3)· 3. - Attuatore termostatico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di disturbo (8) sono costituiti da un elemento sostanzialmente a paraboloide (10) rigidamente connesso ad una estremità (3b) del detto bulbo (3). 4· - Attuatore termostatico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di disturbo (8)sono costituiti da elenenti deflettori (13) disposti o stampati integralmente sul corpo (2)in prossimità del detto bulbo (3). 5. - Attuatore termostatico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di disturbo (8) sono costituiti da elementi deflettori associati all'involucro del filtro dell'aria, in prossimità del bulbo (3) dell'attuatore . il tutto sostanzialmente come descritto ed illustrato e per gli scopi specificati.