Sistema de suministro de aire para suministrar aire a un motor de vehículo forestal en el caso de hipoxia.

Sistema (1) de suministro de aire para suministrar aire, en caso de condiciones de hipoxia, a un vehículo FFF que comprende un motor

(3) diesel, provisto de una línea (3') de entrada de aire, el sistema (1) de suministro de aire que comprende:

- al menos un tanque (5) de depósito de aire;

- una línea (8) de suministro que conecta dicho tanque (5) depósito de aire con dicha línea (3') de entrada de aire;

- una válvula (10) ON/OFF principal sobre dicha línea (8) de suministro;

caracterizada por que comprende

- una válvula (18) ajustable de reducción de presión, en dicha línea (8) de suministro, entre el tanque (5) de depósito de aire y la línea (3') de entrada de aire, la válvula (18) ajustable de reducción define una rama (8') de alta presión y una rama (8") de baja presión;

dicha válvula (10) ON/OFF principal siendo colocada entre dicha válvula (18) ajustable de reducción y la línea (3') de entrada de aire.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11193244.

Solicitante: IVECO MAGIRUS AG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: NICOLAUS-OTTO-STRASSE 27 89079 ULM ALEMANIA.

Inventor/es: LUGRIN,BRICE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA > SALVAMENTO; LUCHA CONTRA INCENDIOS > LUCHA CONTRA INCENDIOS (composiciones para apagar... > A62C27/00 (Vehículos terrestres de lucha contra incendios (aspectos de vehículos, ver las subclases apropiadas de las clases B60 - B62))
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > ALIMENTACION EN GENERAL DE LOS MOTORES DE COMBUSTION... > F02M23/00 (Aparatos para añadir aire secundario a la mezcla aire-combustible)
  • 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... > F02M25/10 (añadiendo acetileno, hidrógeno de origen no acuoso, oxígeno de origen no aéreo u ozono)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MOTORES DE COMBUSTION; PLANTAS MOTRICES DE GASES... > MOTORES DE COMBUSTION INTERNA DE PISTONES; MOTORES... > F02B21/00 (Motores caracterizados por   cámaras de acumulación de aire)

PDF original: ES-2546836_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Sistema de suministro de aire para suministrar aire a un motor de vehículo forestal en el caso de hipoxia Campo de la invención La presente invención se refiere a un vehículo de extinción de incendios forestales que comprende el sistema de suministro de aire para suministrar aire al motor de combustión del vehículo en el caso de condiciones de hipoxia ambiental. En particular, dicho sistema de suministro de aire permite el reinicio del motor en respuesta a las condiciones de hipoxia con el fin de mover el vehículo unos pocos cientos de metros.

La presente invención también se refiere a un sistema de dimensionamiento para un sistema de suministro de aire para un vehículo FFF por medio de un ordenador.

Descripción de la técnica anterior Un vehículo de extinción de incendios forestales (en lo sucesivo indicado como "vehículo FFF") se utiliza comúnmente para extinguir el fuego rociando agua. Un ejemplo de tal vehículo se muestra en EP-7267114. En particular, estos vehículos se utilizan a campo traviesa o para llegar a la montaña o regiones accidentadas en caso de incendio. Por estas razones la estructura, la operación y los rendimientos de los vehículos FFF son profundamente diferentes de los de otros vehículos de extinción de incendios normalmente utilizados para extinguir el fuego en diferentes entornos, por ejemplo en regiones urbanas o túneles en el interior. En este sentido, la norma francesa NF S61-518 indica las características técnicas necesarias para que un vehículo de extinción de incendios sea clasificado como un vehículo FFF.

Como se sabe, durante la intervención usual de un vehículo FFF un riesgo conocido de accidentes se deriva de la ausencia de oxígeno en la proximidad del vehículo. Esta condición se conoce como "hipoxia" y es normalmente debida a la evaporación de agua pulverizada para extinguir el fuego y los vapores inflamables producidos por la quema de la vegetación.

Más en detalle, en una zona forestal en llamas, el suelo y la vegetación, se calientan por el fuego, se evapora el agua formando una nube de vapor. Este último se puede mover por el viento hacia el camino en donde el vehículo FFF se encuentra. La presencia de la nube de vapor alrededor del vehículo FFF puede causar condiciones de hipoxia y el motor se puede detener. Como consecuencia, el vehículo no se puede mover y los operadores quedan en peligro.

Por lo tanto, en respuesta a las condiciones de hipoxia, un vehículo de extinción de incendios debe ser capaz de reiniciar su motor con el fin de mover el vehículo por sí mismo lejos, por unos pocos cientos de metros. De hecho se ha determinado que una autonomía de alrededor de 200-300 metros es suficiente para escapar de la región de la hipoxia.

Los vehículos de extinción de incendios utilizados para extinguir incendios en túneles están sometidos al mismo problema, donde el problema se amplifica debido a las características cerradas de los túneles. Por esta razón, los vehículo de extinción de incendios para túneles (en lo sucesivo indicados también como "vehículos FF de túnel") normalmente están provistos con un sistema de suministro de aire que asegura las operaciones del motor diesel del vehículo cuando se somete a condiciones de hipoxia.

Un sistema de suministro de aire que normalmente se utiliza en un vehículo FF de túnel, comprende por lo general un depósito de aire con al menos una capacidad de 200 -300 litros y medios de dosificación para dosificar el flujo de aire en la línea de entrada de aire del motor del vehículo. Más en detalle, tales medios de dosificación comprenden una unidad de control electrónica que calcula de forma continua, por medio de un software adecuado, el valor de la tasa de flujo de aire instantáneo suministrado a la línea de entrada de aire del motor por medio de una pluralidad de boquillas de aire.

Este tipo de vehículos están diseñados para resistir la alta temperatura siendo fuertemente blindados. Sin embargo, estos vehículos pesados están dirigidos a cubrir superficies planas asfaltadas.

El suministro de aire implementado en un vehículo FF de túnel no se puede implementar en un vehículo de lucha de incendios forestales. En primer lugar, porque varios tipo de vehículos comerciales se puede transformar en "vehículo FFF". Por lo tanto, cada motor diesel tiene sus propias características y entonces la unidad de control debe ser reconfigurada para cada motor específico. Por lo tanto, esta solución es demasiado sofisticada y demasiado cara para un vehículo FFF que debe ser compacto, ligero para cubrir un terreno irregular, esencial y provisto de un equipo fiable.

Al contrario, se justifica el uso de un sistema de suministro de aire provisto con el sistema de dosificación electrónica cuando el vehículo, un vehículo pesado, tiene un depósito de al menos 200 -300 litros, es decir, cuando por sí mismo es capaz de resistir en condiciones tan extremas en términos de temperatura y viajar una larga distancia en tales condiciones.

Por lo tanto, la implementación de un sistema de suministro de aire computarizado en un vehículo FFF es inapropiada y significa perder dinero.

Por otro lado, es muy difícil imaginar un sistema de suministro de aire fiable capaz de suministrar aire en tales condiciones, sin una unidad computarizada, a diferentes tipos de vehículos comerciales transformados en vehículo FFF.

Como cuestión de hecho, en la actualidad, no hay soluciones implementadas en los vehículos FFF que permiten superar el problema técnico de la hipoxia.

Resumen de la invención Por lo tanto el objetivo principal de la presente invención es proporcionar un sistema de suministro de aire para un vehículo FFF competente, en respuesta a condiciones de hipoxia, para reiniciar el motor del vehículo para alejarse unos pocos cientos de metros.

Esto, independientemente de las características del motor.

La presente invención se refiere a un sistema de suministro de aire para un vehículo FFF, de acuerdo con la reivindicación 1.

El sistema de suministro de aire comprende un tanque de depósito de aire y una línea de suministro de expansión de aire que se conecta al tanque de depósito de aire con una línea de entrada de aire del motor. Desde el tanque de depósito hasta la línea de entrada de aire se encuentran una válvula reductora de presión y una válvula principal. Dicha válvula principal es del tipo ON/OFF.

La válvula principal o la rama que conecta la válvula principal con la línea de entrada de aire del motor definen una salida que puede ser considerada como una boquilla.

Cuando se activa la válvula principal en la posición ON, el aire a presión fluye a la línea de entrada del motor a través de la válvula de reducción de presión y la válvula principal.

El sistema de suministro de aire de la presente invención encuentra su principal aplicación en los vehículos provistos de un depósito de aire que tienen una capacidad de menos de 100 litros.

Ventajosamente, la solución técnica revelada en este documento para enfrentar las condiciones de hipoxia, más barata, más fiable y menos compleja con respecto a los sistemas computarizados implementados en vehículos de extinción de incendios para túneles.

Dentro de este propósito, otro objeto de la presente invención es proporcionar un vehículo FFF capaz de alejarse de un entorno de hipoxia gracias al sistema de suministro de aire mencionado anteriormente.

No el último objeto de la presente invención es proporcionar un sistema de dimensionamiento para un sistema de suministro de aire para un vehículo FFF por medio de un ordenador.

Estos y otros objetos se consiguen por medio de un aparato y método, tal como se describe... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Sistema (1) de suministro de aire para suministrar aire, en caso de condiciones de hipoxia, a un vehículo FFF que comprende un motor (3) diesel, provisto de una línea (3') de entrada de aire, el sistema (1) de suministro de aire que comprende:

- al menos un tanque (5) de depósito de aire; -una línea (8) de suministro que conecta dicho tanque (5) depósito de aire con dicha línea (3') de entrada de aire; -una válvula (10) ON/OFF principal sobre dicha línea (8) de suministro;

caracterizada por que comprende -una válvula (18) ajustable de reducción de presión, en dicha línea (8) de suministro, entre el tanque (5) de depósito de aire y la línea (3') de entrada de aire, la válvula (18) ajustable de reducción define una rama (8) de alta presión y una rama (8") de baja presión; dicha válvula (10) ON/OFF principal siendo colocada entre dicha válvula (18) ajustable de reducción y la línea (3') de entrada de aire.

2. El sistema de suministro de aire de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la válvula (10) ON/OFF principal y/o una rama (8 ') que conecta la válvula (10) ON/OFF principal con la línea (3') de entrada de aire del motor, definen una salida.

3. Sistema de suministro de aire de acuerdo con la reivindicación 2, en donde dicho ajuste de la válvula (10) de reducción es ajustable de modo que la presión absoluta en dicha rama (8") de baja presión está comprendido en el rango entre 3 y 11 bar.

4. Sistema de suministro de aire de acuerdo con la reivindicación 3, en donde dicha salida tiene una sección (A) y en donde dicha presión absoluta se elige de manera que una masa de aire de flujo (Qm) suministrada por el sistema de suministro de aire está comprendido en un rango entre 24.7 a 90.4 g/s.

5. Sistema de suministro de aire de acuerdo con la reivindicación 4, en donde dicha sección (A) es circular teniendo un diámetro de aproximadamente 7 mm.

6. El sistema de suministro de aire de acuerdo con la reivindicación 4, en donde dicha masa de flujo de aire se determina como una función de -parámetro lambda del motor -desplazamiento de motor -la admisión de presión del motor

- una distancia cubierta d.

20. 300 metros y en donde el parámetro lambda y la admisión de presión del motor se calculan mediante simulaciones por ordenador en el 50% de la potencia total disponible en alrededor de 1400 revoluciones del motor para varias condiciones de carga.

7. sistema de suministro de aire de acuerdo con la reivindicación 6, en donde dichas condiciones de carga comprenden diferentes pendientes positivas con las respectivas diferentes marchas comprometidas.

8. Un vehículo de extinción de incendios forestales equipado con un motor (3) diesel, provisto de una línea (3') de entrada de aire y con un sistema (1) de suministro de aire de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes.

9. Un vehículo FFF de acuerdo con la reivindicación 8, en donde el tanque (5) de depósito de dicho sistema (1) de suministro de aire, que tiene una capacidad de menos de 100 litros.

10. Un proceso de dimensionamiento para un sistema de suministro de aire de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, el proceso de dimensionamiento se realiza por medio de un ordenador y que comprende las siguientes etapas:

- cálculo del lambda del motor y la admisión de presión del motor en una condición de velocidad del motor predefinido para varias condiciones de carga con el fin de obtener las respectivas capacidades del tanque (5) de depósito de aire para dichas condiciones de carga y para una distancia cubierta de alrededor d.

20. 300 metros -definición de una sección de una salida del sistema de suministro de aire y -de acuerdo con la siguiente fórmula (eq)

** (Ver fórmula) **

donde C = coeficiente de descarga de la boquilla (= salida del sistema de suministro de aire)

A = sección del cuello de la boquilla 10 = Cp/Cv = 1, 4 para el aire P = presión absoluta aguas arriba con respecto al cuello de la boquilla = densidad del aire, el cálculo de la baja presión P en la rama (8") de baja presión con el fin de satisfacer dichas capacidades calculadas 11. Programa de ordenador que comprende medios de código del programa de ordenador adaptado para realizar 15 todas las etapas de la reivindicación 10, cuando dicho programa se ejecuta en un ordenador.

12. Un medio legible por ordenador que tiene un programa grabado en el mismo, comprendiendo dicho medio legible por ordenador medios de código de programa de ordenador adaptado para realizar todas las etapas de la reivindicación 10, cuando dicho programa se ejecuta en un ordenador.