Máquina de combustión interna con limpieza del tanque mejorada.

Máquina de combustión interna con un tanque de carburante (1), un acumulador de vapores de carburante

(2) para acumular vapores de carburante que se disipan desde el tanque de carburante (1), una tubería de conexión (4) entre el acumulador de vapores de carburante (2) y un tramo de aspiración de aire (7) de la máquina de combustión interna (2), para conducir durante la fase de regeneración vapores de carburante desde el acumulador de vapores de carburante (2) hasta el tramo de aspiración de aire (7), una válvula (5) dispuesta en la tubería de conexión (4), una tubería de entrada de aire (10) para el acumulador de vapores de carburante (2) y una unidad de válvula (20) dispuesta en la tubería de entrada de aire (10) para controlar la entrada de aire en el acumulador de vapores de carburante (2), estando dispuesta en la tubería de entrada de aire (10) para el acumulador de vapores de carburante (2) una bomba de aire de purga, que somete el acumulador de vapores de carburante (2) al aire de purga, para limpiar el mismo, estando integrada la bomba de aire de purga en la unidad de válvula (20) para controlar la entrada de aire en el acumulador de vapores de carburante (2), presentando una carcasa común con el mismo y estando dispuesta con un el eje de su rodete en prolongación del cuerpo (13) de la unidad de válvula (20) que controla la entrada de aire de purga en la tubería de entrada de aire (10),

caracterizada porque la bomba de aire de purga está integrada en una unidad de válvula (20), que adicionalmente sirve para controlar la purga del acumulador de vapores de carburante (2) y porque la unidad de válvula (20) presenta adicionalmente un elemento de control (17), que levanta mecánicamente el cuerpo de la válvula (13) del asiento (16), para purgar el tanque de carburante (1).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2011/072464.

Solicitante: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: VAHRENWALDER STRASSE 9 30165 HANNOVER ALEMANIA.

Inventor/es: WEIGL, MANFRED, GRASS,PHILIPPE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > ALIMENTACION EN GENERAL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION... > Aparatos específicos conjugados con los motores... > F02M25/08 (añadiendo vapores combustibles aspirados de los depósitos de combustible del motor)

PDF original: ES-2539358_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

MÁQUINA DE COMBUSTIÓN INTERNA CON LIMPIEZA DEL TANQUE MEJORADA DESCRIPCIÓN

La presente invención se refiere a una máquina de combustión interna con las características del preámbulo de la reivindicación 1.

Los vehículos automóviles modernos disponen hoy en día por lo general de un sistema de purga del tanque. Los vapores del carburante que se forman en el tanque de carburante del vehículo automóvil se adsorben entonces en un acumulador de vapores de carburante, que en general es un recipiente de carbón activo. El acumulador de vapores de carburante está unido mediante una tubería de conexión (tubería de purga) con el tramo de aspiración de aire de la máquina de combustión interna. En la tubería de purga se encuentra una válvula de purga del tanque, mediante la cual el acumulador de vapores de carburante puede unirse con el tramo de aspiración o separarse del mismo a voluntad. De vez en cuando debe regenerarse el acumulador de vapores de carburante cargado de vapores de carburante. Esto se realiza abriendo la válvula de purga del tanque, fluyendo los vapores de carburante absorbidos desde el acumulador de vapores de carburante hacia el tramo de aspiración y participando en el proceso de combustión de la máquina de combustión interna.

Las máquinas de combustión interna con una tal configuración se conocen por ejemplo por el documento DE 10 2007 008 119 B4 y el documento DE 10 2007 013 993 A1

No obstante se conocen ya también máquinas de combustión interna que adicionalmente tienen una tubería especial de entrada del aire para el acumulador de vapores de carburante y una unidad de válvula dispuesta en la tubería de entrada de aire para controlar la entrada del aire en el acumulador de vapores de carburante. Al abrir esta unidad de válvula se conecta la tubería de entrada de aire para el acumulador de vapores de carburante con la atmósfera, con lo que puede entrar aire del entorno en el acumulador de vapores de carburante y retirar los vapores de carburante allí existentes a través de la tubería de purga.

Así en la forma de proceder descrita se aspiran los vapores de carburante mediante una depresión y se conducen al aire de combustión. Para ello se necesitan estados de funcionamiento del motor en la zona de estrangulación, ya que sólo entonces se dispone de suficiente depresión para la aspiración y/o purga. Hasta ahora era suficiente este proceder, en particular para purgar el acumulador de vapores de carburante en los ciclos de prueba prescritos para la homologación de vehículos tan eficientemente que podía superarse la subsiguiente prueba de las pérdidas por evaporación.

No obstante, debido a la presión para reducir el consumo de carburante se introdujeron en vehículos modernos medidas que reducen de manera decisiva la disponibilidad en el tiempo de una depresión suficiente. Entre ellas se encuentran por ejemplo una función arranque/parada (start/stop) , en la que el motor se detiene cuando se para el vehículo, la utilización de accionamientos híbridos, en los que se evita casi por completo la marcha en vacío y se evita en amplia medida un funcionamiento en carga parcial, y un control de la potencia del motor mediante un tren de válvulas variable, en el que se suprime la función de la chapaleta de estrangulación en amplia medida o incluso por completo.

Para mejorar la eficiencia de la purga del acumulador de vapores de carburante, se han utilizado ya filtros de carbón activo calentados o acumuladores de calor latente en el carbón activo. No obstante estos métodos son costosos.

Además se conoce una máquina de combustión interna por el documento JP 2002 115 605 A. En el mismo está dispuesta en la tubería de entrada de aire para el acumulador de vapores de carburante una bomba de aire de purga, que somete el acumulador de vapores de carburante a aire de purga para limpiar el mismo. La bomba de aire de purga y la unidad de válvula para el control de la entrada de aire en el acumulador de vapores de carburante están dispuestas separadas una de otra.

Por el documento DE 39 35 209 A1 se conoce un filtro de adsorción para vapores de carburante en el que a la salida del filtro está dispuesto un dispositivo de ventilación, que al repostar aspira los vapores de gasolina a través del filtro de adsorción. El dispositivo de ventilación puede estar configurado aquí como módulo que puede insertarse en el filtro.

Por el documento US 6 283 097 B1 se conoce un sistema de detección de fugas en el que una bomba somete a presión durante una prueba la cámara de emisión de vapor que se prueba. Esta bomba puede entonces estar configurada junto con una válvula como unidad modular.

Por el documento US 6 283 097 B1 se conoce una máquina de combustión interna con las características del preámbulo de la reivindicación 1. Aquí está dispuesta la bomba de aire de purga con su eje portador en prolongación del cuerpo de válvula de la unidad de válvula que controla la aportación de aire de purga a la tubería de entrada de aire.

Por el documento US 2007/189907 A1 se conoce una máquina de combustión interna en la que están previstas una bomba de aire de purga y una unidad de válvula, pero aquí está dispuesto el eje del rodete de la bomba de aire de purga en paralelo al cuerpo de la válvula de la unidad de válvula El documento US 6 283 097 B1 describe una máquina de combustión interna con bomba de aire de purga y unidad de válvula, dispuestas en una carcasa común, pero aquí igualmente el eje del rodete de la bomba de aire de purga no está dispuesto en prolongación del cuerpo de la válvula de la unidad de válvula.

La presente invención tiene como tarea básica lograr una máquina de combustión interna del tipo indicado en la que pueda asegurarse una limpieza del acumulador de vapores de carburante especialmente buena con un coste reducido.

Esta tarea se resuelve en el marco de la invención en una máquina de combustión interna del tipo indicado mediante las características caracterizadoras de la reivindicación 1.

Se utiliza para limpiar y/o purgar el acumulador de vapores de carburante una bomba de aire de purga, que genera una diferencia de presión suficientemente grande tal que, adicionalmente a la depresión del tramo de aspiración de aire o bien en lugar de una tal depresión, puede llevarse a cabo prácticamente sin problemas una limpieza o purga del acumulador de vapores de carburante, que puede realizarse con ayuda del aire del entorno aportado. Puesto que la bomba de aire de purga está integrada en la unidad de válvula utilizada en cualquier caso para controlar la entrada de aire al acumulador de vapores de carburante, genera pocos costes adicionales la disposición de la bomba, ya que los costes para la propia bomba, el coste de cableado y el coste para el montaje y las conexiones de gas pueden reducirse. Puesto que la bomba, debido a la integración en la unidad de válvula, no necesita ninguna carcasa propia, sólo se producen costes en particular para el rodete de la bomba y el accionamiento de la misma (motor eléctrico) . Los costes y la inversión en montaje para las conexiones eléctricas quedan minimizados, ya que por ejemplo la conexión insertable, que ya existe para las funciones de la unidad de válvula, sólo tiene que ampliarse en pins adicionales para el control de la bomba. Se evita por completo el coste adicional para las conexiones de gas, puesto que ya existen conexiones con la atmósfera y con el acumulador de vapores de carburante.

En cualquier caso poseen la unidad de válvula y la bomba de aire de purga una carcasa común y constituyen una unidad constructiva, con lo que puede reducirse en gran medida el coste adicional para incluir la bomba de aire de purga, tal como antes se ha descrito.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Máquina de combustión interna con un tanque de carburante (1) , un acumulador de vapores de carburante (2) para acumular vapores de carburante que se disipan desde el tanque de carburante (1) , 5 una tubería de conexión (4) entre el acumulador de vapores de carburante (2) y un tramo de aspiración de aire (7) de la máquina de combustión interna (2) , para conducir durante la fase de regeneración vapores de carburante desde el acumulador de vapores de carburante (2) hasta el tramo de aspiración de aire (7) , una válvula (5) dispuesta en la tubería de conexión (4) , una tubería de entrada de aire (10) para el acumulador de vapores de carburante (2) y una unidad de válvula (20) 10 dispuesta en la tubería de entrada de aire (10) para controlar la entrada de aire en el acumulador de vapores de carburante (2) , estando dispuesta en la tubería de entrada de aire (10) para el acumulador de vapores de carburante (2) una bomba de aire de purga, que somete el acumulador de vapores de carburante (2) al aire de purga, para limpiar el mismo, estando integrada la bomba de aire de purga en la unidad de válvula (20) para controlar la entrada de aire en el acumulador de vapores de carburante

(2) , presentando una carcasa común con el mismo y estando dispuesta con un el eje de su rodete en prolongación del cuerpo (13) de la unidad de válvula (20) que controla la entrada de aire de purga en la tubería de entrada de aire (10) , caracterizada porque la bomba de aire de purga está integrada en una unidad de válvula (20) , que adicionalmente sirve para controlar la purga del acumulador de vapores de carburante (2) y porque la unidad de válvula (20) presenta adicionalmente un elemento de control (17) , que levanta mecánicamente el cuerpo de la válvula (13) del asiento (16) , para purgar el tanque de carburante (1) .

2. Máquina de combustión interna según la reivindicación 1, caracterizada porque la bomba de aire de purga posee como accionamiento un motor eléctrico (22) .

3. Máquina de combustión interna según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la bomba de aire de purga está configurada como bomba radial.

4. Máquina de combustión interna según la reivindicación 3,

caracterizada porque el rodete (21) de la bomba radial tiene un diámetro que se corresponde aproximadamente con el diámetro del elemento de control (17) de la unidad de válvula (20) .

5. Máquina de combustión interna según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la bomba de aire de purga está integrada en la unidad de válvula central de un 35 sistema NVLD para controlar el aire de entrada y la purga de un tanque de carburante (1) .