BR102017004261A2 - process of manufacturing a fuel distribution and heating assembly and a fuel distribution and heating assembly - Google Patents
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Abstract
a presente invenção refere-se a um conjunto de distribuição e aquecimento de combustível (10) e ao seu processo de fabricação. o processo de fabricação otimiza tempo de fabricação destes conjuntos e tais conjunto podem ser aplicados, por exemplo, para a partida a frio, redução de emissões de gases poluentes, entre outras aplicações em motores de combustão interna e veículos automotores. o processo de fabricação compreende pelo menos as etapas de se obter uma primeira porção do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível e de se sobreinjetar uma segunda porção do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível de modo rigidamente associado à primeira porção do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível, em a associação entre a primeira e a segunda porção do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível definem uma região interna do conjunto, compreendendo uma galeria de alimentação (24) conectada a uma região de aquecimento de combustível (42) por meio de uma passagem (22), e canais de passagem de combustível aquecido (81) e uma região externa do conjunto, compreendendo pelo menos uma abertura de entrada de combustível (21), pelo menos um alojamento de aquecedor (25) e pelo menos uma saída de combustível aquecido (31).The present invention relates to a fuel dispensing and heating assembly (10) and its manufacturing process. The manufacturing process optimizes the manufacturing time of these assemblies and such assemblies can be applied, for example, for cold starting, reduction of polluting gas emissions, among other applications in internal combustion engines and automotive vehicles. the manufacturing process comprises at least the steps of obtaining a first portion of the fuel dispensing and heating assembly and over-injecting a second portion of the fuel dispensing and heating assembly rigidly associated with the first portion of the distributing assembly and fuel heating, in the association between the first and second portions of the fuel distribution and heating assembly define an internal region of the assembly comprising a feed gallery (24) connected to a fuel heating region (42) by means of of a passageway (22), and heated fuel passageways (81) and an outer region of the assembly comprising at least one fuel inlet opening (21), at least one heater housing (25) and at least one heated fuel outlet (31).
Description
(54) Título: PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UM CONJUNTO DE DISTRIBUIÇÃO E AQUECIMENTO DE COMBUSTÍVEL E CONJUNTO DE DISTRIBUIÇÃO E AQUECIMENTO DE COMBUSTÍVEL (51) Int. CL: F02M 31/125; F02M 31/16; F02M 31/00; F02M 99/00 (73) Titular(es): MAHLE METAL LEVE S.A., MAHLE INTERNATIONAL GMBH (72) Inventor(es): TADEU MIGUEL MALAGO AMARAL; EDSON VALDOMIRO AZEVEDO JUNIOR; HEITOR MOREIRA CAVALHIERI; FABIO MOREIRA; FERNANDO JUN YOSHINO (85) Data do Início da Fase Nacional:(54) Title: PROCESS OF MANUFACTURING A FUEL DISTRIBUTION AND HEATING ASSEMBLY AND FUEL DISTRIBUTION AND HEATING ASSEMBLY (51) Int. CL: F02M 31/125; F02M 31/16; F02M 31/00; F02M 99/00 (73) Holder (s): MAHLE METAL LEVE S.A., MAHLE INTERNATIONAL GMBH (72) Inventor (s): TADEU MIGUEL MALAGO AMARAL; EDSON VALDOMIRO AZEVEDO JUNIOR; HEITOR MOREIRA CAVALHIERI; FABIO MOREIRA; FERNANDO JUN YOSHINO (85) National Phase Start Date:
03/03/2017 (57) Resumo: A presente invenção refere-se a um conjunto de distribuição e aquecimento de combustível (10) e ao seu processo de fabricação. O processo de fabricação otimiza tempo de fabricação destes conjuntos e tais conjunto podem ser aplicados, por exemplo, para a partida a frio, redução de emissões de gases poluentes, entre outras aplicações em motores de combustão interna e veículos automotores. O processo de fabricação compreende pelo menos as etapas de se obter uma primeira porção do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível e de se sobreinjetar uma segunda porção do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível de modo rigidamente associado à primeira porção do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível, em a associação entre a primeira e a segunda porção do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível definem uma região interna do conjunto, compreendendo uma galeria de alimentação (24) conectada a uma região de aquecimento de combustível (42) por meio de uma passagem (22), e canais de passagem de combustível aquecido (81) e uma região externa do conjunto, compreendendo pelo menos uma abertura de en(...)03/03/2017 (57) Abstract: The present invention relates to a fuel distribution and heating set (10) and its manufacturing process. The manufacturing process optimizes the manufacturing time of these assemblies and these assemblies can be applied, for example, for cold starting, reduction of pollutant gas emissions, among other applications in internal combustion engines and motor vehicles. The manufacturing process comprises at least the steps of obtaining a first portion of the fuel distribution and heating assembly and of over-injecting a second portion of the fuel distribution and heating assembly in a manner rigidly associated with the first portion of the distribution assembly and fuel heating, in the association between the first and the second portion of the fuel distribution and heating set define an internal region of the set, comprising a feeding gallery (24) connected to a fuel heating region (42) by means of a passage (22), and heated fuel passage channels (81) and an external region of the assembly, comprising at least one opening (...)
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1/14 “PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE UM CONJUNTO DE DISTRIBUIÇÃO E AQUECIMENTO DE COMBUSTÍVEL E CONJUNTO DE DISTRIBUIÇÃO E AQUECIMENTO DE COMBUSTÍVEL”1/14 “PROCESS OF MANUFACTURING A FUEL DISTRIBUTION AND HEATING ASSEMBLY AND FUEL DISTRIBUTION AND HEATING ASSEMBLY”
Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se a um processo de fabricação de um conjunto de distribuição e aquecimento de combustível e a um conjunto de distribuição e aquecimento de combustível. O processo de fabricação otimiza tempo de fabricação destes conjuntos e tais conjuntos podem ser aplicados, por exemplo, para a partida a frio, redução de emissões de gases poluentes, entre outras aplicações em motores de combustão interna e veículos automotores.Field of the Invention [001] The present invention relates to a process for manufacturing a fuel distribution and heating set and a fuel distribution and heating set. The manufacturing process optimizes the manufacturing time of these assemblies and these assemblies can be applied, for example, for cold starting, reduction of pollutant gas emissions, among other applications in internal combustion engines and motor vehicles.
Antecedentes da Invenção [002] A crescente busca por fontes de energia mais limpas, associada à demanda cada vez maior de motores menos poluentes, têm transformado o modo de se lidar com os motores de combustão interna. Atualmente, motores de combustão interna têm utilizado etanol como combustível, no entanto, como é de conhecimento dos técnicos no assunto, o etanol tem a sua combustão satisfatória condicionada à sua. Neste cenário de crescente utilização do etanol, e em vista das dificuldades que este combustível apresenta para combustão em baixas temperaturas, muito tem sido feito para desenvolver sistemas auxiliares para partida do motor.Background to the Invention [002] The growing search for cleaner energy sources, coupled with the increasing demand for less polluting engines, has transformed the way of dealing with internal combustion engines. Currently, internal combustion engines have used ethanol as a fuel, however, as is known to technicians on the subject, ethanol has its satisfactory combustion conditioned to yours. In this scenario of increasing use of ethanol, and in view of the difficulties that this fuel presents for combustion at low temperatures, much has been done to develop auxiliary systems for starting the engine.
[003] Desta forma, atentos a esta realidade, empresas e pesquisadores já desenvolveram soluções de aquecedores elétricos para que o combustível seja minimamente aquecido acima de sua temperatura de fulgor e consiga, assim, proporcionar uma melhor partida do motor mesmo em dias de frio. Exemplo de tecnologia de aquecimento utilizado é o aquecedor conhecido como “glow plug”. Provindo de aplicações de veículos diesel, este tipo de aquecedor possui forma de haste metálica e é posicionado na galeria de combustível, aquecendo combustível antes de ser injetado no motor ou pórtico[003] In this way, attentive to this reality, companies and researchers have already developed solutions for electric heaters so that the fuel is minimally heated above its glow temperature and is thus able to provide a better engine start even on cold days. An example of the heating technology used is the heater known as the “glow plug”. Coming from diesel vehicle applications, this type of heater is shaped like a metal rod and is positioned in the fuel gallery, heating fuel before being injected into the engine or gantry.
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2/14 de admissão do motor.2/14 engine intake.
[004] Esta tecnologia de aquecimento utiliza um aquecedor de alta temperatura para um aquecimento rápido, promovendo riscos de ebulição de combustível (se isto ocorre, vapor é injetado ao invés de combustível líquido, promovendo falhas do motor), sobreaquecimento, aumento de pressões internas nos componentes, vazamentos e, em casos mais extremos, até mesmo incêndio ou derretimento de peças plásticas. Outras tecnologias de aquecimento de combustível para partida a frio foram criadas, embora em construções geométricas e posicionamentos diferentes do “glow plug”, algumas, por exemplo, integradas ao bico injetor de combustível. Todas até então, por terem baixa área de troca de calor com combustível, trabalham em elevadas temperaturas e apresentam também os riscos de sobreaquecimento e segurança do aquecedor tipo “glow plug”.[004] This heating technology uses a high temperature heater for rapid heating, promoting risks of fuel boiling (if this occurs, steam is injected instead of liquid fuel, promoting engine failures), overheating, increased internal pressures components, leaks and, in more extreme cases, even fire or melting of plastic parts. Other technologies for heating fuel for cold starting were created, although in geometric constructions and different positions from the glow plug, some, for example, integrated to the fuel injector nozzle. All of them until then, because they have a low heat exchange area with fuel, work at high temperatures and also present the risks of overheating and safety of the glow plug heater.
[005] Para solucionar os inconvenientes e desvantagens trazidos por este sistema de partida a frio, foram desenvolvidos novos sistemas, nos quais substitui-se os aquecedores usuais por um elemento aquecedor do tipo “termistor PTC” (termistor com coeficiente de temperatura positiva) em conjunto com trocador de calor de alta eficiência. Tais desenvolvimentos são apresentados nos documentos BR102015030039-5, BR102015024209-3 e BR102015028631-7. Desta forma, por estar disposto entre a entrada e a saída do dispositivo de aquecimento, o combustível entra em contato com o trocador de calor, que emite o calor recebido de seu interior por meio do “termistor”. Por meio deste sistema, o combustível é aquecido rapidamente, utilizando o termistor PTC de baixa temperatura de superfície e que se auto-controla pela sua própria dopagem de semicondutores, impedindo que o combustível ultrapasse determinada temperatura (definida na dopagem e processo de fabricação do termistor PTC) e eliminando os transtornos trazidos anteriormente. Cabe notar que, embora existam outros aquecedores tipo PTC, tais tecnologia[005] To solve the inconveniences and disadvantages brought by this cold start system, new systems have been developed, in which the usual heaters are replaced by a heating element of the type "PTC thermistor" (thermistor with positive temperature coefficient) in set with high efficiency heat exchanger. Such developments are presented in documents BR102015030039-5, BR102015024209-3 and BR102015028631-7. In this way, as it is arranged between the entrance and the exit of the heating device, the fuel comes into contact with the heat exchanger, which emits the heat received from its interior through the "thermistor". Through this system, the fuel is heated quickly, using the low surface temperature PTC thermistor and self-controlled by its own semiconductor doping, preventing the fuel from exceeding a certain temperature (defined in the doping and manufacturing process of the thermistor) PTC) and eliminating the inconvenience brought about previously. It is worth noting that, although there are other PTC type heaters, such technology
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3/14 com PTC’s por si só, sem o uso de trocadores de calor de alta eficiência, demandam também PTC de temperatura de superfície elevada, o que ainda mantém a necessidade de um “hardware” de controle eletrônico de temperatura.3/14 with PTC’s alone, without the use of high efficiency heat exchangers, they also require high surface temperature PTC, which still maintains the need for electronic temperature control hardware.
[006] As soluções reveladas pelos documentos BR102015024209-3, BR102014023292-3 e Pl 1005341-7 propõe a utilização de um elemento de aquecimento associado a cada um dos bicos injetores de um motor de combustão interna. Essas soluções demandam um elevado gasto energético, pois promovem o aquecimento de uma grande massa de combustível. Tais sistemas são também onerosas em termos de número de elementos e montagem dos elementos.[006] The solutions revealed by the documents BR102015024209-3, BR102014023292-3 and Pl 1005341-7 propose the use of a heating element associated with each of the injector nozzles of an internal combustion engine. These solutions demand a high energy expenditure, as they promote the heating of a large mass of fuel. Such systems are also costly in terms of number of elements and assembly of the elements.
[007] Como visto acima, as soluções mostradas implicam na utilização de um sistema de aquecimento para cada bico injetor, o que também encareceu e tornou os sistemas de difícil implementação em larga escala. Neste sentido, as empresas desenvolveram sistemas que utilizam os tradicionais “glow plug” inseridos na galeria principal de alimentação de combustível.[007] As seen above, the solutions shown imply the use of a heating system for each injection nozzle, which also made it more expensive and made the systems difficult to implement on a large scale. In this sense, companies have developed systems that use the traditional “glow plug” inserted in the main fuel supply gallery.
[008] Um exemplo de utilização de “glow plug” na galeria de combustível pode ser visto no pedido de patente PI1100311-1, que revela uma galeria de combustível dotada de um elemento de aquecimento “glow plug” em cada uma de suas extremidades. Tais elementos “glow plug” promovem o aquecimento de toda a massa de combustível presente na galeria principal de alimentação dos bicos injetores. A depositante do pedido de patente PI11003111 utiliza uma galeria de combustível comum com pequenas adaptações nas extremidades para conter os elementos “glow plug”. O documento PI1100311-1 se propõe a aquecer o combustível antes da injeção, porém promove um gasto energético desnecessário, uma vez que aquece uma massa de combustível muito superior àquela que será injetada nos primeiros momentos de partida. Ainda, o aquecimento realizado por este documento se dá de forma desigual ao longo da galeria de alimentação uma vez que os elementos aquecedores estão[008] An example of using a “glow plug” in the fuel gallery can be seen in patent application PI1100311-1, which reveals a fuel gallery with a “glow plug” heating element at each of its ends. Such “glow plug” elements promote the heating of the entire fuel mass present in the main nozzle feed gallery. The applicant for patent application PI11003111 uses a common fuel gallery with minor adaptations at the ends to contain the “glow plug” elements. PI1100311-1 proposes to heat the fuel before injection, but it promotes an unnecessary energy expenditure, since it heats a mass of fuel much higher than that which will be injected in the first moments of starting. In addition, the heating carried out by this document occurs unevenly along the feeding gallery since the heating elements are
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4/14 localizados nas extremidades da galeria. Por fim, tal sistema não possui nenhuma preocupação com o isolamento térmico das partes aquecidas. Em outras palavras, o pedido de patente PI1100311-1 trata de uma mera justaposição de elementos conhecidos no estado da técnica.4/14 located at the ends of the gallery. Finally, such a system has no concern with the thermal insulation of the heated parts. In other words, patent application PI1100311-1 deals with a mere juxtaposition of elements known in the state of the art.
[009] Para baratear os conjuntos aquecedores de combustível foram desenvolvidas soluções como a proposta pelo documento BR102016029084-8 que associa um único elemento aquecedor a mais de um bico injetor de combustível. A solução proposta por este documento se mostra adequada em termos de consumo energético e eficiência de aquecimento. No entanto, o objeto proposto pelo documento BR102016029084-8 possui diversas peças que se interagem em uma montagem complexa cuja vedação e estanqueidade necessitam de processos especiais de soldagem. Tais processos encarecem a fabricação do produto e podem inviabilizar sua comercialização.[009] In order to lower fuel heater assemblies, solutions such as the one proposed by document BR102016029084-8 have been developed, which associates a single heating element to more than one fuel injector nozzle. The solution proposed by this document is adequate in terms of energy consumption and heating efficiency. However, the object proposed by document BR102016029084-8 has several parts that interact in a complex assembly whose sealing and tightness require special welding processes. Such processes make the product more expensive and may make its commercialization unfeasible.
[010] Desta forma, resta claro que existe a necessidade de uma produção menos onerosa em sua fabricação, para tornar os sistemas de aquecimento e distribuição de combustível mais competitivos comercialmente.[010] Thus, it remains clear that there is a need for less expensive production in its manufacture, in order to make heating and fuel distribution systems more commercially competitive.
Objetivos e Descrição da Invenção [011] Desta forma, é um objetivo da presente invenção otimizar o tempo de fabricação de um conjunto de distribuição e aquecimento de combustível.Objectives and Description of the Invention [011] Thus, it is an objective of the present invention to optimize the manufacturing time of a fuel distribution and heating set.
[012] É também um objetivo da presente invenção baratear o custo de fabricação do conjunto de aquecimento e distribuição de combustível.[012] It is also an objective of the present invention to lower the cost of manufacturing the heating and fuel distribution set.
[013] Outro objetivo da presente invenção é melhorar a estanqueidade do conjunto de aquecimento e distribuição sem encarecer esta etapa da fabricação.[013] Another objective of the present invention is to improve the tightness of the heating and distribution set without increasing this manufacturing stage.
[014] Ainda, outro dos objetivos da presente invenção é reduzir o número de elementos de aquecimento utilizados em um conjunto de aquecimento e distribuição de combustível.[014] Yet, another objective of the present invention is to reduce the number of heating elements used in a heating and fuel distribution set.
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5/14 [015] Outro objetivo da presente invenção é tornar mais seguro e eficiente o processo de aquecimento de combustível antes da partida do motor em dias mais frios.5/14 [015] Another objective of the present invention is to make the fuel heating process safer and more efficient before the engine starts on colder days.
[016] Ainda, é outro objetivo da presente invenção evitar vazamentos de combustível no conjunto distribuidor de combustível.[016] Yet, it is another objective of the present invention to prevent fuel leaks in the fuel distributor assembly.
[017] A estanqueidade é um fator extremamente importante nestes componentes que operam com combustíveis inflamáveis e em condições adversas de temperatura. O estado da técnica ainda não comtempla um processo de fabricação que promove uma estanqueidade eficaz e comercialmente viável.[017] Tightness is an extremely important factor in these components that operate with flammable fuels and in adverse temperature conditions. The state of the art does not yet include a manufacturing process that promotes an effective and commercially viable tightness.
[018] Ainda, a presente invenção tem por vantagem realizar a selagem e estanqueidade do conjunto de aquecimento e distribuição e ainda eliminar uma etapa do processo de fabricação do dito conjunto.[018] In addition, the present invention has the advantage of performing the sealing and sealing of the heating and distribution set and also eliminating a stage in the manufacturing process of said set.
[019] Um ou mais objetivos da presente invenção acima mencionados, dentre outros, são atingidos por meio de um processo de fabricação que melhora a estanqueidade do conjunto de aquecimento e distribuição e reduz os custos e o tempo de produção destes equipamentos.[019] One or more objectives of the present invention mentioned above, among others, are achieved by means of a manufacturing process that improves the tightness of the heating and distribution set and reduces the costs and the production time of these equipments.
[020] Especificamente, o processo de fabricação de um conjunto de distribuição de combustível da presente invenção compreende as etapas de:[020] Specifically, the process of manufacturing a fuel distribution set of the present invention comprises the steps of:
a) obter uma primeira porção do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível; ea) obtain a first portion of the fuel distribution and heating assembly; and
b) sobreinjetar uma segunda porção do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível de modo rigidamente associado à primeira porção do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível.b) injecting a second portion of the fuel distribution and heating assembly in a rigid manner associated with the first portion of the fuel distribution and heating assembly.
[021] Neste processo a associação entre a primeira e a segunda porção do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível definem:[021] In this process the association between the first and the second portion of the fuel distribution and heating set define:
- uma região interna do conjunto, compreendendo uma galeria de alimentação conectada a uma região de aquecimento de combustível por meio- an internal region of the assembly, comprising a supply gallery connected to a fuel heating region by means of
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6/14 de uma passagem, e canais de passagem de combustível aquecido; e6/14 of a passage, and heated fuel passage channels; and
- uma região externa do conjunto, compreendendo pelo menos uma abertura de entrada de combustível, pelo menos um alojamento de aquecedor e pelo menos uma saída de combustível aquecido.- an external region of the assembly, comprising at least one fuel inlet opening, at least one heater housing and at least one heated fuel outlet.
[022] O processo de fabricação possui ainda a etapa opcional de montar uma placa divisória na primeira porção do conjunto antes da etapa de sobreinjeção da segunda porção do conjunto, de modo que a placa divisória separa a primeira e a segunda porção.[022] The manufacturing process also has the optional step of assembling a dividing plate in the first portion of the set before the over-injection stage of the second portion of the set, so that the dividing plate separates the first and the second portion.
[023] A presente invenção fornece também um conjunto de distribuição e aquecimento que compreende:[023] The present invention also provides a distribution and heating set comprising:
- uma primeira porção; e- a first portion; and
- uma segunda porção associada de modo rígido à primeira porção por meio de sobreinjeção.- a second portion rigidly associated with the first portion by means of over-injection.
[024] A associação entre a primeira e a segunda porção do conjunto de aquecimento e distribuição de combustível define:[024] The association between the first and the second portion of the heating and fuel distribution set defines:
- uma região interna, compreendendo uma galeria de alimentação conectada a uma região de aquecimento de combustível por meio de uma passagem, e canais de alimentação de combustível aquecido; e- an internal region, comprising a supply gallery connected to a fuel heating region by means of a passage, and heated fuel supply channels; and
- uma região externa, compreendendo pelo menos uma abertura de entrada de combustível, pelo menos um alojamento de aquecedor e pelo menos um canal de saída de combustível aquecido.- an external region, comprising at least one fuel inlet opening, at least one heater housing and at least one heated fuel outlet channel.
[025] De modo preferencial e vantajoso, o conjunto de aquecimento e distribuição de combustível possui uma placa divisória separando a primeira e a segunda porção do conjunto.[025] Preferably and advantageously, the heating and fuel distribution set has a dividing plate separating the first and second portion of the set.
[026] De modo alternativo, a primeira porção do conjunto é definida como um corpo superior provindo de um processo de injeção termoplástica, e a segunda porção do conjunto é uma base sobreinjetada sobre uma porção do corpo superior, sendo o corpo superior rigidamente associado à[026] Alternatively, the first portion of the set is defined as an upper body coming from a thermoplastic injection process, and the second portion of the set is an over-injected base over a portion of the upper body, the upper body being rigidly associated with the
Petição 870170013675, de 03/03/2017, pág. 17/37Petition 870170013675, of 03/03/2017, p. 17/37
7/14 base.7/14 base.
[027] De modo preferencial, o conjunto de aquecimento e distribuição possui um alojamento de aquecedor comunicante com um canal de alimentação de combustível aquecido, sendo o canal de alimentação de combustível aquecido fluidicamente comunicante com três canais de saída de combustível.[027] Preferably, the heating and distribution set has a communicating heater housing with a heated fuel supply channel, the fluidized heated fuel supply channel having three fuel outlet channels.
Breve Descrição dos Desenhos [028] Esses e outros objetivos, vantagens e melhorias técnicas e funcionais do processo de fabricação de um conjunto de distribuição e aquecimento de combustível e do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível, serão aparentes aos técnicos no assunto, a partir das figuras esquemáticas em anexo, as quais ilustram um modo de realização preferido, e não limitado, da presente invenção.Brief Description of the Drawings [028] These and other objectives, advantages and technical and functional improvements of the manufacturing process of a fuel distribution and heating set and of the fuel distribution and heating set, will be apparent to the technicians in the subject, from of the accompanying schematic figures, which illustrate a preferred, but not limited, embodiment of the present invention.
[029] A figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de uma primeira realização vantajosa do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível conforme revelado pela presente invenção. Esta primeira realização preferencial compreende dois elementos de aquecimento associados a quatro bicos injetores.[029] Figure 1 illustrates a perspective view of a first advantageous embodiment of the fuel distribution and heating assembly as disclosed by the present invention. This first preferred embodiment comprises two heating elements associated with four injection nozzles.
[030] A figura 2 ilustra uma vista em perspectiva explodida da primeira realização vantajosa do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível conforme revelado pela presente invenção [031] A figura 3 ilustra um corte transversal passando pela região central do bico injetor de combustível do sistema de aquecimento da presente invenção.[030] Figure 2 illustrates an exploded perspective view of the first advantageous embodiment of the fuel distribution and heating assembly as revealed by the present invention [031] Figure 3 illustrates a cross section through the central region of the fuel injector nozzle of the system of the present invention.
[032] A figura 4 ilustra um corte transversal passando pela região central do elemento de aquecimento.[032] Figure 4 shows a cross section through the central region of the heating element.
[033] A figura 5 mostra a parte interna do corpo superior de acordo com a primeira realização preferencial da presente invenção.[033] Figure 5 shows the inner part of the upper body according to the first preferred embodiment of the present invention.
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8/14 [034] A figura 6 ilustra uma soldagem de vedação que pode ser aplicada em qualquer uma das realizações propostas pela presente invenção.8/14 [034] Figure 6 illustrates a seal welding that can be applied in any of the embodiments proposed by the present invention.
[035] A figura 7 ilustra uma vista em perspectiva de uma segunda realização vantajosa do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível conforme revelado pela presente invenção. Esta segunda realização preferencial compreende um único elemento de aquecimento associado a três bicos injetores.[035] Figure 7 illustrates a perspective view of a second advantageous embodiment of the fuel distribution and heating assembly as disclosed by the present invention. This second preferred embodiment comprises a single heating element associated with three nozzles.
[036] A figura 8 ilustra uma vista em perspectiva explodida de acordo com a segunda realização vantajosa do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível conforme revelado pela presente invenção.[036] Figure 8 illustrates an exploded perspective view according to the second advantageous embodiment of the fuel distribution and heating assembly as disclosed by the present invention.
Descrição de Realizações da Invenção [037] A invenção é agora descrita com relação às figuras anexas. Nas figuras e na descrição a seguir, partes semelhantes são apontadas com números de referência iguais. As figuras não estão, necessariamente, em escala, isto é, determinadas características da invenção podem ser mostradas com exagero de escala ou de alguma forma esquemática, assim como detalhes de elementos convencionais podem não ser mostrados no intuito de ilustrar com maior clareza e concisão esta descrição.Description of Embodiments of the Invention [037] The invention is now described with reference to the accompanying figures. In the figures and in the following description, similar parts are identified with equal reference numbers. The figures are not necessarily in scale, that is, certain characteristics of the invention can be shown with exaggeration of scale or in some schematic way, as well as details of conventional elements may not be shown in order to illustrate with greater clarity and conciseness this description.
[038] Para fins da presente invenção, o elemento de aquecimento 40 compreende pelo menos uma superfície de aquecimento 41 onde uma fonte de calor é capaz de aquecer controladamente o combustível em contato com a dita superfície de aquecimento 41. As maneiras de se promover tal aquecimento são diversas e, de forma não limitante, destaca-se o uso de um conjunto com placas de elemento termistor (PTC) ou uma resistência elétrica.[038] For the purposes of the present invention, the heating element 40 comprises at least one heating surface 41 where a heat source is capable of controlled heating of the fuel in contact with said heating surface 41. Ways of promoting such heating are diverse and, in a non-limiting way, the use of a set with thermistor element plates (PTC) or an electrical resistance stands out.
[039] O processo de fabricação proposto pela presente invenção para um conjunto de distribuição de combustível compreende as etapas de:[039] The manufacturing process proposed by the present invention for a fuel distribution set comprises the steps of:
a) obter uma primeira porção do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível; ea) obtain a first portion of the fuel distribution and heating assembly; and
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b) sobreinjetar uma segunda porção do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível de modo rigidamente associado à primeira porção do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível.b) injecting a second portion of the fuel distribution and heating assembly in a rigid manner associated with the first portion of the fuel distribution and heating assembly.
[040] Neste processo, a associação entre a primeira e a segunda porção do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível definem:[040] In this process, the association between the first and the second portion of the fuel distribution and heating set define:
- uma região interna do conjunto, compreendendo uma galeria de alimentação 24 conectada a uma região de aquecimento de combustível 42 por meio de uma passagem 22, e canais de passagem de combustível aquecido 81;- an internal region of the assembly, comprising a feed gallery 24 connected to a fuel heating region 42 by means of a passage 22, and heated fuel passage channels 81;
eand
- uma região externa do conjunto, compreendendo pelo menos uma abertura de entrada de combustível 21, pelo menos um alojamento de aquecedor 25 e pelo menos uma saída de combustível aquecido 31.- an external region of the assembly, comprising at least one fuel inlet opening 21, at least one heater housing 25 and at least one heated fuel outlet 31.
[041] O processo de fabricação possui ainda a etapa opcional de montar uma placa divisória 80 na primeira porção do conjunto antes da etapa de sobreinjeção da segunda porção do conjunto, de modo que a placa divisória separa a primeira e a segunda porção.[041] The manufacturing process also has the optional step of mounting a partition plate 80 on the first portion of the assembly before the step of overinjection of the second portion of the assembly, so that the dividing plate separates the first and the second portion.
[042] Em uma realização preferencial, a primeira porção do conjunto é um corpo superior 20 que é obtido por uma etapa preliminar de injeção termoplástica, e a segunda porção do conjunto é uma base 30 sobreinjetada sobre uma porção do corpo superior 20.[042] In a preferred embodiment, the first portion of the assembly is an upper body 20 that is obtained by a preliminary step of thermoplastic injection, and the second portion of the assembly is an over-injected base 30 over a portion of the upper body 20.
[043] O processo de fabricação do conjunto de distribuição e aquecimento conta ainda com uma etapa adicional de soldagem de uma vedação 35 em torno do canal de alimentação de combustível aquecido 81.[043] The distribution and heating assembly manufacturing process also includes an additional step of welding a seal 35 around the heated fuel supply channel 81.
[044] Como pode ser visualizado nas figuras 1 a 8, o conjunto de distribuição e aquecimento de combustível compreende:[044] As can be seen in Figures 1 to 8, the fuel distribution and heating set comprises:
- uma primeira porção; e- a first portion; and
- uma segunda porção associada de modo rígido à primeira porção por meio de sobreinjeção.- a second portion rigidly associated with the first portion by means of over-injection.
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10/14 [045] A associação entre a primeira e a segunda porção do conjunto de aquecimento e distribuição de combustível define uma região interna, compreendendo uma galeria de alimentação 24 conectada a uma região de aquecimento de combustível 42 por meio de uma passagem 22, e canais de alimentação de combustível aquecido 81. Dita associação entre a primeira e a segunda porção do conjunto de aquecimento e distribuição de combustível define também uma região externa, compreendendo pelo menos uma abertura de entrada de combustível 21, pelo menos um alojamento de aquecedor 25 e pelo menos um canal de saída de combustível aquecido 21.10/14 [045] The association between the first and the second portion of the heating and fuel distribution set defines an internal region, comprising a feed gallery 24 connected to a fuel heating region 42 via a passage 22, and heated fuel supply channels 81. Said association between the first and the second portion of the heating and fuel distribution assembly also defines an external region, comprising at least one fuel inlet opening 21, at least one heater housing 25 and at least one heated fuel outlet channel 21.
[046] Como pode ser observado nas figuras 2 e 8, em uma realização preferencial e vantajosa, o conjunto de aquecimento e distribuição de combustível da presente invenção possui uma placa divisória 80 separando a primeira e a segunda porção do conjunto, que permite maior controle na divisão das regiões internas, além de um controle dimensional mais acurado do volume dos canais de alimentação de combustível aquecido 81, se definidos por um recesso na placa divisória 80, como pode ser visualizado na figura 4.[046] As can be seen in figures 2 and 8, in a preferred and advantageous embodiment, the heating and fuel distribution set of the present invention has a dividing plate 80 separating the first and second portion of the set, which allows greater control in the division of the internal regions, in addition to a more accurate dimensional control of the volume of the heated fuel feed channels 81, if defined by a recess in the dividing plate 80, as can be seen in figure 4.
[047] De modo alternativo, a primeira porção do conjunto é definida como um corpo superior 20 provindo de um processo de injeção termoplástica, e a segunda porção do conjunto é uma base 30 sobreinjetada sobre uma porção do corpo superior 20, sendo o corpo superior 20 rigidamente associado à base 30.[047] Alternatively, the first portion of the set is defined as an upper body 20 stemming from a thermoplastic injection process, and the second portion of the set is a base 30 over-injected onto a portion of the upper body 20, the upper body being 20 rigidly associated with base 30.
[048] Particularmente, o conjunto de aquecimento e distribuição de combustível 10 possui uma vedação ainda mais eficiente quando compreende uma soldagem de vedação 35 contornando o canal de alimentação de combustível aquecido 81. Ainda de modo vantajoso, esta soldagem de vedação 35 pode ser realizada entre a placa divisória 80 e o corpo superior 20 ou entre a placa divisória 80 e a base 30.[048] In particular, the heating and fuel distribution set 10 has an even more efficient seal when it comprises a seal weld 35 bypassing the heated fuel feed channel 81. Still advantageously, this seal weld 35 can be carried out between the partition plate 80 and the upper body 20 or between the partition plate 80 and the base 30.
[049] Em um modo vantajoso se concretizar a presente invenção,[049] In an advantageous manner if the present invention is realized,
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11/14 o conjunto de aquecimento e distribuição de combustível 10 possui dois alojamentos de aquecedor 25. Cada alojamento de aquecedor 25 é comunicante com um canal de alimentação de combustível aquecido 81 fluidicamente comunicante com dois canais de saída de combustível 31. Esta concretização vantajosa pode ser visualizada na figura 6.11/14 the heating and fuel distribution set 10 has two heater housings 25. Each heater housing 25 communicates with a fluidically heated fuel supply channel 81 with two fuel outlet channels 31. This advantageous embodiment can shown in figure 6.
[050] De modo preferencial, o conjunto de aquecimento e distribuição de combustível 10 possui um alojamento de aquecedor 25 comunicante com um canal de alimentação de combustível aquecido 81, dito canal de alimentação de combustível aquecido 81 fluidicamente comunicante com três canais de saída de combustível 31. Esta concretização preferencial pode ser detalhadamente visualizada na figura 8 [051] Em uma concretização alternativa da presente invenção, o canal de alimentação de combustível aquecido 81 compreende volume entre 0,02 ml e 0,12 ml.[050] Preferably, the heating and fuel distribution set 10 has a heater housing 25 communicating with a heated fuel supply channel 81, said heated fuel supply channel 81 fluidly communicating with three fuel outlet channels 31. This preferred embodiment can be seen in detail in figure 8 [051] In an alternative embodiment of the present invention, the heated fuel supply channel 81 comprises a volume between 0.02 ml and 0.12 ml.
[052] As imagens de 1 a 6 revelam uma primeira concretização preferencial exemplificativa para o conjunto de distribuição e aquecimento de combustível 10 da presente invenção.[052] Images 1 to 6 reveal a first exemplary preferred embodiment for the fuel distribution and heating set 10 of the present invention.
[053] Como pode ser observado na figura 1, o conjunto de distribuição e aquecimento de combustível 10 da presente invenção compreende um corpo superior 20 fluidicamente conectado a pelo menos uma abertura de entrada 21, pelo menos uma abertura de aquecedor 25, pelo menos um elemento de aquecimento 40 compreendendo uma superfície de aquecimento 41 e um conector 43. Dito elemento de aquecimento 40 é associado à abertura de aquecedor 25 e compreende ainda pelo menos uma região aquecimento de combustível 42. O conjunto de distribuição e aquecimento de combustível 10 possui também pelo menos uma base 30.[053] As can be seen in figure 1, the fuel distribution and heating assembly 10 of the present invention comprises an upper body 20 fluidly connected to at least one inlet opening 21, at least one heater opening 25, at least one heating element 40 comprising a heating surface 41 and a connector 43. Said heating element 40 is associated with the heater opening 25 and further comprises at least one fuel heating region 42. The fuel distribution and heating assembly 10 also has at least one base 30.
[054] Ainda na figura 1, é possível notar que a associação entre o elemento de aquecimento 40 à abertura de aquecedor 25 é dada por um[054] Still in figure 1, it is possible to notice that the association between the heating element 40 to the heater opening 25 is given by a
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12/14 elemento de trava 60. Tal elemento de trava é do tipo elemento elástico e sua utilização permite uma fácil associação do elemento de aquecimento 40 à abertura de aquecedor 25, de forma que os ditos elementos de aquecimento 40 podem ser facilmente substituídos quando necessário. Vale ressaltar que a associação entre o elemento de aquecimento 40 e a abertura de aquecedor 25 pode ser feita de variadas maneiras. De modo não limitativo pode-se ressaltar a utilização de sistema de flange e parafusos, ou então a utilização de um sistema roscado do tipo macho no elemento de aquecimento e correspondente sistema de roscas fêmea na abertura de aquecedor 25. Por fim, nota-se a presença de membros de instalação 29 associados à base 30 de modo a promover a associação do sistema da presente invenção a, por exemplo, um motor de combustão interna. Ditos membros de instalação 29 podem conter um orifício para que seja utilizado um parafuso na instalação dos mesmos.12/14 locking element 60. Such locking element is of the elastic element type and its use allows an easy association of the heating element 40 with the heater opening 25, so that said heating elements 40 can be easily replaced when necessary . It is worth mentioning that the association between the heating element 40 and the heater opening 25 can be made in several ways. In a non-limiting way, the use of a flange and screw system can be emphasized, or the use of a male threaded system in the heating element and the corresponding female threaded system in the heater opening 25. Finally, it is noted the presence of installation members 29 associated with the base 30 in order to promote the association of the system of the present invention with, for example, an internal combustion engine. Said installation members 29 may contain a hole for a screw to be used in installing them.
[055] A figura 2 deixa evidente a disposição da placa divisória 80 entre o corpo superior 20 e a base 30 formando o conjunto de distribuição e aquecimento de combustível 10. Nesta imagem fica clara também a disposição dos canais de saída de combustível aquecido 31 presentes na base 30 e associados de forma fluídica aos canais de alimentação de combustível aquecido 81 presentes na placa divisória 80.[055] Figure 2 shows the layout of the dividing plate 80 between the upper body 20 and the base 30 forming the fuel distribution and heating set 10. In this image it is also clear the layout of the heated fuel outlet channels 31 present on base 30 and fluidly associated with the heated fuel feed channels 81 present in dividing plate 80.
[056] A figura 3 ilustra um corte transversal passando pela região central do canal de saída de combustível aquecido 31 onde é possível notar claramente a base 30 que, através do referido canal de saída de combustível aquecido 31, fornece combustível aquecido para um bico injetor de combustível fluidicamente associado ao canal de saída de combustível aquecido 31. Nesta imagem também é possível notar o elemento de aquecimento 40 fixado alojamento de aquecedor 25 por meio do elemento de trava 60 [057] A figura 4 deixa mais clara a associação entre o elemento de aquecimento 40 e o alojamento de aquecedor 25, onde é possível notar a[056] Figure 3 illustrates a cross-section through the central region of the heated fuel outlet channel 31 where it is possible to clearly see the base 30 which, through said heated fuel outlet channel 31, supplies heated fuel to an injector nozzle. of fuel fluidly associated with the heated fuel outlet channel 31. In this image it is also possible to notice the heating element 40 fixed to the heater housing 25 by means of the locking element 60 [057] Figure 4 clarifies the association between the element heater 40 and heater housing 25, where it is possible to notice the
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13/14 utilização de um anel de vedação superior 61 que não permite vazamento de combustível do conjunto de distribuição e aquecimento de combustível 10.13/14 use of an upper sealing ring 61 that does not allow fuel to leak from the fuel distribution and heating set 10.
[058] A figura 4 também evidencia o trajeto percorrido pelo combustível a ser aquecido, sendo que dito combustível flui pela galeria de alimentação 24 do corpo superior 20 e adentra na região de aquecimento de combustível 42 através de uma região de passagem 22 do dito corpo superior 20. Na sequência, o combustível que flui pela região de aquecimento de combustível 42 vai sendo aquecido e deixa a dita região de aquecimento de combustível 42 através dos canais de alimentação de combustível aquecido 81 que conduzem o combustível já aquecido até os canais de saída de combustível aquecido 31. Deve ser notado que os caminhos percorridos pelo combustível aquecido são dimensionados para conter o mínimo de combustível necessário para os primeiros instantes da partida do motor de modo a evitar desperdício energético e minimizar o tempo de aquecimento.[058] Figure 4 also shows the path taken by the fuel to be heated, and said fuel flows through the feed gallery 24 of the upper body 20 and enters the fuel heating region 42 through a passage region 22 of said body upper 20. Subsequently, the fuel flowing through the fuel heating region 42 is heated up and leaves said fuel heating region 42 through the heated fuel supply channels 81 that lead the already heated fuel to the outlet channels heated fuel 31. It should be noted that the paths traveled by the heated fuel are dimensioned to contain the minimum fuel necessary for the first moments of the engine starting in order to avoid energy waste and minimize the heating time.
[059] A figura 5 revela a parte interior do corpo superior 20 de acordo com a primeira concretização proposta pela presente invenção. Nesta imagem é possível notar a comunicação fluídica entre a abertura de entrada de combustível 21 e galeria de alimentação 24.[059] Figure 5 shows the inner part of the upper body 20 according to the first embodiment proposed by the present invention. In this image it is possible to notice the fluid communication between the fuel inlet opening 21 and the feed gallery 24.
[060] A figura 6 revela soldagem de vedação 35 (mostrada em linha traço ponto) em torno do canal de alimentação de combustível aquecido 81 de modo a garantir maior estanqueidade e evitar vazamentos de combustível propiciando, desta forma, uma das melhorias propostas pela presente invenção.[060] Figure 6 reveals seal welding 35 (shown in dot line) around the heated fuel supply channel 81 in order to ensure greater tightness and avoid fuel leaks, thus providing one of the improvements proposed by this invention.
[061] A figura 7 revela um segundo modo de se realizar o conjunto de distribuição e aquecimento de combustível 10 de acordo com a presente invenção.[061] Figure 7 shows a second way of carrying out the fuel distribution and heating assembly 10 according to the present invention.
[062] De forma análoga à figura 1 que representa a primeira concretização, a figura 7 ilustra o conjunto de distribuição e aquecimento de combustível 10 da presente invenção compreende um corpo superior 20[062] Similar to figure 1, which represents the first embodiment, figure 7 illustrates the fuel distribution and heating set 10 of the present invention comprises an upper body 20
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14/14 fluidicamente conectado a pelo menos uma abertura de entrada 21, pelo menos uma abertura de aquecedor 25, pelo menos um elemento de aquecimento 40 compreendendo uma superfície de aquecimento 41 e um conector 43. Dito elemento de aquecimento 40 é associado à abertura de aquecedor 25 e compreende ainda pelo menos uma região de aquecimento de combustível 42. O conjunto de distribuição e aquecimento de combustível 10 possui também pelo menos uma base 30. A diferença desta segunda realização é o fato de que um único elemento de aquecimento [063] A figura 8 é análoga à figura 2 da primeira realização da presente invenção onde é possível notar a placa divisória 80 disposta entre o corpo superior 20 e a base 30 formando o conjunto de distribuição e aquecimento de combustível 10. Nesta imagem fica clara também a disposição dos canais de saída de combustível aquecido 31 presentes na base 30 e associados de forma fluídica aos canais de alimentação de combustível aquecido 81 presentes na placa divisória 80. Esta concretização revela a utilização de um único elemento aquecedor 40 associado a 3 saídas de combustível aquecido 31.14/14 fluidly connected to at least one inlet opening 21, at least one heater opening 25, at least one heating element 40 comprising a heating surface 41 and a connector 43. Said heating element 40 is associated with the opening of heater 25 and further comprises at least one fuel heating region 42. The fuel distribution and heating assembly 10 also has at least one base 30. The difference with this second embodiment is the fact that a single heating element [063] Figure 8 is analogous to figure 2 of the first embodiment of the present invention where it is possible to notice the dividing plate 80 arranged between the upper body 20 and the base 30 forming the fuel distribution and heating set 10. In this image, the arrangement is also clear of the heated fuel outlet channels 31 present in the base 30 and fluidly associated with the fuel supply channels heated level 81 present in the partition plate 80. This embodiment reveals the use of a single heating element 40 associated with 3 heated fuel outlets 31.
[064] É notório que presente invenção traz inúmeras vantagens em relação ao estado da técnica e apresenta uma solução mais barata de ser fabricada e dotada de uma melhora vedação de combustível.[064] It is well known that this invention has numerous advantages in relation to the state of the art and presents a cheaper solution to be manufactured and equipped with an improved fuel seal.
[065] Assim, como bem compreendem os técnicos no assunto, são possíveis numerosas modificações e variações na invenção à luz dos ensinamentos acima, sem se afastar do seu escopo de proteção, conforme delimitado pelas reivindicações anexas.[065] Thus, as the technicians in the subject well understand, numerous modifications and variations in the invention are possible in the light of the teachings above, without departing from its scope of protection, as defined by the attached claims.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
B08F | Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette] |
Free format text: REFERENTE A 6A ANUIDADE. |
|
B08K | Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette] |
Free format text: EM VIRTUDE DO ARQUIVAMENTO PUBLICADO NA RPI 2712 DE 27-12-2022 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDO O ARQUIVAMENTO DO PEDIDO DE PATENTE, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013. |