BR112017003914B1

BR112017003914B1 - Gerador de vácuo de baixo custo para um motor apresentando aberturas de venturi ajustadas de maneira personalizada

Info

Publication number: BR112017003914B1
Application number: BR112017003914-1A
Authority: BR
Inventors: David E. Fletcher; Brian M. Graichen; James H. Miller; Rex Bravo; Matthew C. Gilmer; Keith Hampton; Andrew D. Niedert; Denis Vashuk
Original assignee: Dayco Ip Holdings, Llc
Priority date: 2014-08-27
Filing date: 2015-08-20
Publication date: 2023-04-04
Also published as: EP3186123A1; BR112017003914A2; US20190234430A1; KR102167821B1; EP3822135A1; CN106660537A; JP6640191B2; JP2017528638A; EP3186123B1; US20160061160A1; US10273978B2; US10480537B2; CN106660537B; EP3186123A4; KR20170044646A; WO2016032843A1

Abstract

É descrito um evacuador para fornecer vácuo a um dispositivo em um sistema de ar de um motor com impulsionamento reforçado. O evacuador define um corpo que compreende uma seção motriz convergente, uma seção de descarga divergente, pelo menos uma porta de aspiração e uma abertura de Venturi localizada entre uma extremidade de saída da seção motriz convergente e uma extremidade de entrada da seção de descarga divergente. Uma distância linear é medida entre a extremidade de saída e a extremidade de entrada. A distância linear é diminuída em seu comprimento se for necessário um vácuo de aspiração maior, em um conjunto específico de condições de operação, e as distâncias lineares são aumentadas em seu comprimento se for necessária uma taxa de fluxo de aspiração mais elevada no conjunto específico de condições de operação.

Description

Pedidos de Patente Relacionados

[001] Este pedido reivindica o benefício do pedido de patente provisório N° U.S. 62/042.568, depositado em 27 de agosto de 2014, do pedido de patente provisório N° U.S. 62/042.569, depositado em 27 de agosto de 2014, do pedido de patente provisório N° U.S. 62/042.645, depositado em 27 de agosto de 2014, e do pedido de patente provisório N° U.S. 62/059.371, depositado em 3 de outubro de 2014.

Campo Técnico

[002] Este pedido de patente refere-se a um gerador de vácuo, ou evacuador, e em particular a um gerador de vácuo de baixo custo incluindo pelo menos uma abertura de Venturi ajustada de maneira personalizada.

Antecedentes da Invenção

[003] Em alguns veículos, o vácuo é utilizado para operar ou auxiliar na operação de vários dispositivos. Por exemplo, o vácuo pode ser usado para ajudar um motorista a aplicar os freios do veículo, auxiliar na operação do turbo-alimentador, na purga de vapor de combustível, na atuação do sistema de aquecimento e de ventilação, e na atuação dos componentes da transmissão. Se o veículo não produzir vácuo naturalmente, tal como a partir do coletor de admissão, então uma fonte de vácuo separada é necessária para operar tais dispositivos. Por exemplo, em alguns motores de impulsionamento reforçado (boost), onde as pressões do coletor de admissão são frequentemente superiores à pressão atmosférica, o vácuo do coletor de admissão pode ser substituído ou aumentado com o vácuo proveniente de um gerador de vácuo.

[004] Conforme aqui utilizado, um gerador de vácuo é definido como um conjunto de bocal convergente e divergente com três conexões, uma porta de movimento conectada ao ar de admissão na pressão atmosférica, uma porta de descarga conectada ao vácuo do coletor localizado a jusante da borboleta, e uma porta de aspiração conectada a um dispositivo que requer vácuo. Pode ser criada uma região de baixa pressão no interior do gerador de vácuo, de modo a que o ar possa ser extraído de um reservatório de vácuo ou possa atuar diretamente em um dispositivo que requer vácuo, reduzindo assim a pressão dentro do reservatório de vácuo ou do dispositivo que requer vácuo. Em geral, existe na técnica uma necessidade contínua por melhores geradores de vácuo, que gerem uma maior pressão de vácuo e um fluxo da massa de aspiração aumentado, enquanto diminuem o consumo de ar do motor.

[005] Uma válvula de controle pode ser utilizada para fechar ou parar o ar comprimido que flui através do gerador de vácuo, se o motor estiver operando sob pressões maiores. Especificamente, a válvula de controle é utilizada para impedir que o ar comprimido localizado no coletor de admissão flua através do gerador de vácuo, e retorne para o ar da admissão, que está na pressão atmosférica. No entanto, existem várias desvantagens quando se utiliza esta abordagem. Por exemplo, o gerador de vácuo só pode ser capaz de fornecer vácuo se o motor não estiver operando sob pressões maiores, uma vez que a válvula de controle fecha o fluxo de ar comprimido quando o motor opera sob pressões maiores. Além disso, a válvula de controle é tipicamente um componente dispendioso que aumenta significativamente o custo geral do sistema. Deste modo, existe na técnica uma necessidade contínua por um melhor gerador de vácuo com boa relação custo/benefício, para utilização em um motor de impulsionamento reforçado, que possa eliminar a necessidade de uma válvula de controle.

[006] Finalmente, deve também ser entendido que o gerador de vácuo pode ser definido por um conjunto de alojamento. O conjunto de alojamento inclui um corpo e uma ou mais tampas de aspiração. As tampas de aspiração são usadas para conectarem o corpo do alojamento a um recipiente de vácuo. Às vezes uma válvula de retenção pode estar posicionada no interior do alojamento do ejetor ou do aspirador, entre o corpo e a tampa de aspiração. A válvula de retenção pode assegurar que o ar não passe do gerador de vácuo, que pode ser um aspirador ou um gerador de vácuo, para o recipiente de vácuo.

[007] O corpo e as tampas de aspiração podem ser soldados ou unidos um ao outro de outro modo para criarem o conjunto de alojamento. No entanto, a fim de assegurar que o conjunto de alojamento seja substancialmente estanque a fluidos, e não permitir que o ar entre no interior do alojamento, a junta de solda entre o corpo e a tampa de aspiração não deve apenas ser mecanicamente rígida, mas deve também proporcionar uma vedação estanque a fluidos. Em outras palavras, a soldagem entre o corpo e a tampa de aspiração precisa prover uma vedação pneumática para impedir substancialmente o ingresso de ar ou de outros fluidos no conjunto de alojamento. Este requisito pode ser desafiador, para ser satisfeito, e necessita de requisitos de inspeção relativamente rigorosos que podem aumentar o custo global de montagem e de fabricação da peça. Deste modo, existe na técnica uma necessidade contínua por ejetores e aspiradores com boa relação custo/benefício, que ainda satisfaçam os requisitos de vazamento de ar.

SUMÁRIO

[008] Em uma forma de realização, é descrito um gerador de vácuo para fornecer vácuo a um dispositivo em um sistema de ar de um motor com impulsionamento reforçado. O gerador de vácuo define um corpo compreendendo uma seção de movimento convergente, uma seção de descarga divergente, pelo menos uma porta de aspiração, e uma abertura de Venturi localizada entre uma extremidade de saída da seção de movimento convergente e uma extremidade de entrada da seção divergente de descarga. Uma distância linear é medida entre a extremidade de saída e a extremidade de entrada. A distância linear é diminuída em comprimento se for necessário um vácuo de aspiração maior em um conjunto específico de condições de funcionamento, e as distância linear é aumentada em comprimento se for necessária um fluxo de aspiração mais elevado no conjunto específico de condições de operação.

[009] Em outra forma de realização, é descrito um gerador de vácuo para prover vácuo, incluindo um alojamento, uma primeira porta de aspiração e uma segunda porta de aspiração. O alojamento define uma primeira abertura de Venturi separada de uma segunda abertura de Venturi por uma distância linear, e uma seção de movimento convergente separada de uma seção de descarga divergente pelo alojamento. A seção de movimento convergente e a seção de descarga divergente estão em comunicação entre si através das primeira e segunda aberturas de Venturi. A primeira porta de aspiração está em comunicação com a primeira abertura de Venturi. A segunda porta de aspiração está em comunicação com a segunda abertura de Venturi. A primeira abertura de Venturi é conformada para gerar um vácuo de aspiração maior do que a segunda abertura de Venturi, e a segunda abertura de Venturi é conformada para gerar um fluxo de aspiração maior do que a primeira abertura de Venturi.

[010] Ainda em outra forma de realização, é descrita uma bomba de vácuo acionada pneumaticamente, incluindo um corpo, pelo menos uma porta de aspiração, e pelo menos uma válvula de retenção. O corpo define uma seção de movimento convergente, uma seção de descarga divergente, pelo menos uma porta de aspiração do corpo, pelo menos uma seção de acoplamento, e uma abertura de Venturi localizada entre uma extremidade de saída da seção de movimento convergente e uma extremidade de entrada da seção de descarga divergente. A porta de aspiração conecta pelo menos uma porta de aspiração do corpo com um dispositivo de consumo de vácuo. A porta de aspiração inclui um recesso dimensionado e conformado para receber a seção de acoplamento do corpo. A válvula de retenção está conectada a pelo menos uma porta de aspiração e à abertura de Venturi. A válvula de retenção fica comprimida entre o recesso de pelo menos uma porta de aspiração e a seção de acoplamento do corpo, de modo que a periferia externa de pelo menos uma válvula de retenção cria uma vedação substancialmente estanque a fluidos entre o corpo e pelo menos uma porta de aspiração. Breve Descrição Dos Desenhos - a figura 1 é um diagrama esquemático incluindo caminhos de fluxo e direções de fluxo de uma forma de realização de um sistema turbo de um motor de combustão interna incluindo um gerador de vácuo; - a figura 2 é um diagrama esquemático do gerador de vácuo ilustrado na figura 1; - a figura 3 é uma vista em perspectiva do gerador de vácuo na figura 2; - a figura 4 é uma vista explodida do gerador de vácuo ilustrado na figura 3; - a figura 5 é uma vista explodida do gerador de vácuo ilustrado na figura 2, tomada ao longo da linha de corte B-B na figura 4; - a figura 6 é uma vista ampliada de uma porção do gerador de vácuo ilustrado na figura 3, tomada ao longo da linha de corte B-B na figura 4; - a figura 7 é uma ilustração do gerador de vácuo visto a partir de uma porta de descarga; - a figura 8 é uma vista lateral em corte da bomba de vácuo acionada pneumaticamente ilustrada na figura 2, onde a bomba de vácuo acionada pneumaticamente inclui um inserto fletch (do tipo flecha). - a figura 9 é uma vista em perspectiva do inserto do tipo flecha ilustrado na figura 8; - a figura 10A é uma ilustração do inserto do tipo flecha ilustrado na figura 8, visto a partir de uma primeira extremidade; - a figura 10B é uma vista em ângulo do inserto do tipo flecha ilustrado na figura 10A; - a figura 10C é uma vista lateral do inserto do tipo flecha ilustrado na figura 10A; - a figura 10D é uma ilustração do inserto do inserto do tipo flecha ilustrado na figura 10A, observado a partir de uma segunda extremidade; - a figura 11 é uma ilustração da bomba de vácuo acionada pneumaticamente ilustrada na figura 8, vista a partir de uma porta de descarga; - a figura 12 é uma vista em corte longitudinal de outra forma de realização de um gerador de vácuo; - a figura 13 é uma vista explodida em corte longitudinal de uma forma de realização de um gerador de vácuo; - a figura 14 é uma ilustração de uma forma de realização alternativa de um elemento de válvula de retenção mostrado na figura 13; - a figura 15 é uma vista explodida de outra forma de realização da bomba de vácuo acionada pneumaticamente, incluindo um corpo, pelo menos uma tampa de aspiração, e um elemento de válvula de retenção; - a figura 16 é uma vista em corte da bomba de vácuo acionada pneumaticamente ilustrada na figura 15; - a figura 17 é uma vista ampliada da bomba de vácuo acionada pneumaticamente mostrada na figura 15, ilustrando o elemento de válvula de retenção localizado entre o corpo e uma das tampas de aspiração; - a figura 18 é uma vista em perspectiva ampliada do elemento de válvula de retenção mostrado na figura 15; - a figura 19 é uma forma de realização alternativa do elemento de válvula de retenção mostrado na figura 18, incluindo uma estrutura de articulação e aba modificada; - a figura 20 é uma outra forma de realização da válvula de retenção ilustrada na figura 19, incluindo uma estrutura de articulação modificada.

Descrição Detalhada

[011] A descrição detalhada a seguir ilustra os princípios gerais da invenção, cujos exemplos estão adicionalmente ilustrados nos desenhos anexos. Nos desenhos, números de referência iguais indicam elementos idênticos ou funcionalmente semelhantes. Conforme aqui utilizado, o termo fluido pode incluir qualquer líquido, suspensão, colóide, gás, plasma ou suas combinações.

[012] Com referência agora à figura 1, é descrito um sistema de ar 10 de um motor turbo-alimentado exemplificativo, para prover vácuo para um sistema de vácuo de um veículo. O sistema de ar do motor 10 pode incluir um motor de combustão interna 12, um filtro de ar 14, um gerador de vácuo 20, um compressor 24, uma turbina 26, uma borboleta 28, um reservatório ou recipiente de vácuo 30, e um dispositivo de consumo de vácuo 32. O motor de combustão 12 pode ser, por exemplo, um motor de ignição por centelha (SI - Spark Ignited), um motor de ignição por compressão (CI - Compression Ignited), ou um motor de gás natural. Em uma forma de realização, o motor de combustão interna 12 pode estar incluído em um sistema de motor elétrico/bateria que faz parte de um veículo híbrido. Na forma de realização ilustrada na figura 1, o motor de combustão interna 12 é de impulsionamento reforçado. Isto significa que o compressor 24 e a turbina 26 podem fazer parte de um turbo-alimentador para melhorar a potência de saída e a eficiência geral do motor de combustão interna 12. A turbina 26 pode incluir uma roda de turbina (não ilustrada na figura 1) que arrasta e converte a energia de exaustão em trabalho mecânico, através de um eixo comum 40 para girar uma roda de compressor (não ilustrada na figura 1) do compressor 24. A roda de compressor ingere, comprime e alimenta o ar a pressões de operação elevadas para o coletor de admissão 42 do motor de combustão interna 12.

[013] O recipiente de vácuo 30 pode ser suprido com vácuo proveniente do gerador de vácuo 20. O gerador de vácuo 20 é fornecido ar do compressor 24. Especificamente, o ar limpo na pressão atmosférica sai do filtro de ar 14 e pode ser comprimido pelo compressor 24, antes de passar pelo gerador de vácuo 20. Como explicado abaixo em maiores detalhes, o gerador de vácuo 20 pode ser utilizado para fornecer vácuo ao recipiente de vácuo 30. Em particular, a quantidade de vácuo fornecida pelo gerador de vácuo 20 pode ser ajustada com base nas condições de operação específicas do sistema de ar do motor 10, que é explicado abaixo em maiores detalhes.

[014] A borboleta 28 pode estar localizada a jusante do filtro de ar 14 e do compressor 24, e a montante de um coletor de admissão 42 do motor de combustão interna 12. A borboleta 28 pode ser aberta quando um operador pressiona um pedal de acelerador (não ilustrado). Quando a borboleta 28 é aberta, o ar comprimido do compressor 24 fica livre para encher o coletor de admissão 42 do motor de combustão interna 12, aumentando desse modo a pressão no coletor de admissão 42. Os especialistas na técnica entenderão que a borboleta 28 pode ficar posicionada em uma pluralidade de posições parcialmente abertas, com base na quantidade de pressionamento da borboleta (não ilustrado). Como o sistema de ar do motor 10 é turbo-alimentado, a pressão no coletor de admissão 42 pode aumentar para uma pressão que está acima da pressão atmosférica à medida que a borboleta 28 é aberta.

[015] O gerador de vácuo 20 pode incluir uma primeira conexão de ar do motor 44, uma segunda conexão de ar do motor 46, e uma bomba de vácuo acionada pneumaticamente 50, ilustrada na figura 2. A primeira conexão de ar do motor 44 do gerador de vácuo 20 pode estar conectada ao sistema de ar do motor 10 em um local a montante da borboleta 28 e a jusante do compressor 24. A segunda conexão de ar do motor 46 do gerador de vácuo 20 pode estar conectada ao sistema de ar do motor 10 em um local a montante do coletor de admissão 42 e a jusante da borboleta 28. A bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente (figura 2) pode ser utilizada para fornecer vácuo ao recipiente de vácuo 30. Especificamente, a quantidade de vácuo fornecida pela bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente pode ser ajustada com base nas condições de operação específicas do sistema de ar do motor 10, explicado abaixo em maiores detalhes. Embora o gerador de vácuo 20 seja ilustrado fornecendo de vácuo ao recipiente de vácuo 30, os especialistas na técnica compreenderão que em uma forma de realização alternativa o gerador de vácuo 20 pode fornecer vácuo diretamente ao dispositivo de consumo de vácuo 32.

[016] O dispositivo de consumo de vácuo 32 pode ser um dispositivo que requer vácuo, tal como um reforçador de frenagem. Em uma forma de realização, o dispositivo de consumo de vácuo 32 também pode incluir consumidores de vácuo adicionais, tais como por exemplo atuadores de válvulas de descarga de turbo-alimentadores, atuadores de aquecimento e de ventilação, atuadores de linha de transmissão (por exemplo, atuadores de tração nas quatro rodas), sistemas de purga de vapor de combustível, ventilação do cárter do motor, e sistemas de teste de vazamento do sistema de combustível.

[017] A figura 2 é um diagrama esquemático de uma forma de realização do gerador de vácuo 20 ilustrado na figura 1, ilustrando a bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente. A bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente pode atuar tanto como um aspirador como um ejetor, dependendo da pressão no coletor de admissão 42 (figura 1). Especificamente, um aspirador é um gerador de vácuo com sua pressão de movimento fixada na pressão atmosférica, e sua descarga abaixo da pressão atmosférica. Um ejetor é um gerador de vácuo com sua pressão de movimento acima da pressão atmosférica, e sua descarga fixada na pressão atmosférica.

[018] Com referência às figuras 1 e 2, conforme aqui utilizado, a bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 pode ser um conjunto de bocal divergente e convergente, com três ou mais conexões. A bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente pode incluir uma porta de movimento 70 conectada à primeira conexão de ar do motor 44, uma porta de descarga 74 conectada à segunda conexão de ar do motor 46, e uma ou mais portas de aspiração 72 conectadas ao recipiente de vácuo 30. Especificamente, a porta de movimento 70 do aspirador 50 pode estar conectada ao sistema de ar do motor 10 a jusante do compressor 24, e a porta de descarga 74 do aspirador 50 pode estar conectada ao sistema de ar do motor 10 a montante do coletor de admissão 42. Os especialistas na técnica compreenderão facilmente que como o gerador de vácuo 20 está conectado ao sistema de ar do motor 10 a jusante do compressor 24, isto geralmente elimina a necessidade de uma válvula de retenção entre o compressor 24 e a porta de movimento 70 da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente. Isto ocorre porque a pressão na conexão de ar do motor 44, que está a montante da borboleta 28, deve ser sempre maior do que a pressão na conexão de ar do motor 46, que está a jusante da borboleta 28.

[019] A figura 3 é uma vista em perspectiva da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente , a figura 4 é uma vista explodida da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente ilustrada na figura 3, e a figura 5 é uma vista explodida em corte da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 ilustrada na figura 4. Com referência em geral às figuras 3, 4 e 5, um corpo 78 da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 pode definir uma passagem 80 (mostrada na figura 5) que se estende ao longo de um eixo longitudinal A-A. Na forma de realização ilustrada nas figuras 3 a 5, o corpo 78 da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 inclui quatro portas que podem ser conectadas a subsistemas do motor de combustão interna 12 (figura 1). Especificamente, a bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente pode incluir a porta de movimento 70, a porta de descarga 74 e duas portas de aspiração 72. Na forma de realização não limitativa ilustrada, a bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente inclui duas portas de aspiração 72, com uma das portas de aspiração 72 estando localizada ao longo de uma porção superior 84 da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente , e a porta de aspiração 72 restante estando localizada ao longo de uma porção inferior 86 da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente. No entanto, deve ser entendido que em outra forma de realização apenas uma porta de aspiração 72 localizada ao longo da porção superior 84 ou da porção inferior 86 da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 também pode ser utilizada.

[020] Com referência à figura 5, a passagem 80 da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente pode incluir uma primeira porção afunilada 92 (também referida como cone de movimento) em uma seção de movimento 90 da passagem 80. A passagem 80 também pode incluir uma segunda porção afunilada 93 (referida como cone de descarga) em uma seção de descarga 95 da passagem 80. A primeira porção afunilada 92 da passagem 80 pode incluir uma extremidade de entrada 94 e uma extremidade de saída 96. De modo semelhante, a segunda porção afunilada 93 da passagem 80 também pode incluir uma extremidade de entrada 98 e uma extremidade de saída 100.

[021] Como visto na figura 5, a primeira porção afunilada 92 da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 pode ser acoplada à segunda porção afunilada 93 por meio de uma abertura de Venturi 102A. A abertura de Venturi 102A pode ser uma junção estanque que coloca as portas de aspiração 72 em comunicação com a seção de movimento 90 e com a seção de descarga 95 da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente. Como melhor observado na figura 6, a abertura de Venturi 102A pode ser a distância linear L1 medida entre a extremidade de saída 96 da primeira porção afunilada 92 e a extremidade de entrada 98 da segunda porção afunilada 93. A extremidade de saída 96 da primeira porção afunilada 92 da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 representa a entrada da abertura de Venturi 102A. De modo semelhante, a extremidade de entrada 98 da segunda porção afunilada 93 da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 representa a saída da abertura de Venturi 102A.

[022] Voltando à figura 5, as extremidades de entrada 94, 98 e as extremidades de saída 96, 100 da passagem 80 da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 podem incluir qualquer tipo de perfil, tal como, mas não limitado a, um formato circular, um formato elíptico, ou outro formato poligonal. Além disso, o diâmetro interno gradual e continuamente afunilado, que se estende a partir das extremidades de entrada 94, 98 e das extremidades de saída 96, 100 da passagem 80, pode definir um hiperbolóide ou um cone. Algumas configurações exemplificativas para a extremidade de saída 96 da primeira porção afunilada 92 e para a extremidade de entrada 98 da segunda parte afunilada 93 são apresentadas nas figuras 4 a 6 do pedido de patente co-pendente N° U.S. 14/294.727, depositado em 3 de junho de 2014, o qual está aqui incorporado como referência na sua totalidade.

[023] Uma pluralidade de aberturas adicionais 102B, 102C, 102D podem estar localizadas a jusante da abertura de Venturi 102A, ao longo da segunda porção afunilada 93 da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente. Nas formas de realização ilustradas nas figuras, a bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 inclui um total de quatro aberturas, com três aberturas 102B, 102C, 102D estando localizadas a jusante da abertura de Venturi 102A. Deve ser entendido que esta ilustração é meramente uma forma de realização exemplificativa da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50. Os especialistas na técnica compreenderão facilmente que qualquer número de aberturas podem estar localizadas a jusante da abertura de Venturi 102A. Algumas configurações com múltiplas aberturas são apresentadas nas figuras 2 a 5C do pedido de patente N° U.S. 14/452 651, depositado em 6 de agosto de 2014, o qual está aqui incorporado como referência na sua totalidade. Além disso, embora as figuras ilustrem a bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente incluindo uma pluralidade de aberturas 102B, 102C, 102D localizadas a jusante da abertura de Venturi 102A, deve ser entendido que, em uma forma de realização, a bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 pode incluir apenas a abertura de Venturi 102A. Ou seja, não existem aberturas adicionais localizadas a jusante da abertura de Venturi 102A.

[024] Com referência às figuras 4 e 5, o corpo 78 da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 pode definir um alojamento 110. O alojamento 110 pode circundar uma porção da segunda porção afunilada 93 da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50, e conter as aberturas 102A, 102B, 102C, 102D. Na forma de realização ilustrada, o alojamento 110 pode incluir um perfil geralmente retangular, contudo o alojamento 110 não está limitado a tal perfil retangular.

[025] Cada abertura 102A, 102B, 102C, 102D pode ser um espaço vazio localizado dentro do alojamento 110. Especificamente, as aberturas 102A, 102B, 102C, 102D podem ser, cada uma, semelhantes a uma seção transversal interna do alojamento 110. Por exemplo, como visto na figura 5, a abertura 102A pode incluir um perfil geralmente retangular que corresponde substancialmente à seção transversal interna do alojamento 110. O fluxo de ar de movimento através da primeira porção afunilada 92 da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente pode aumentar de velocidade, mas cria uma baixa pressão estática. Esta baixa pressão estática extrai ar das aberturas de aspiração 72 para dentro da abertura de Venturi 102A. As aberturas 102B, 102C, 102D restantes, localizadas a jusante da abertura de Venturi 102A, também podem ser utilizadas para adicionalmente extraírem ar das aberturas de aspiração 72.

[026] Continuando com a referência às figuras 4 e 5, o alojamento 110 pode incluir uma superfície suporte 130 e uma superfície inferior 132. Um elemento de válvula de retenção superior 134 e uma peça de aspiração superior 136 podem ficar posicionados contra a superfície superior 130, e um elemento de válvula de retenção inferior 140 e uma peça de aspiração inferior 142 podem ficar posicionados contra a superfície inferior 132, quando a bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente está montada (conforme ilustrado na figura 3). Embora o elemento de válvula de retenção superior 134 e o elemento de válvula de retenção inferior 140 sejam ilustrados, deve ser entendido que em outra forma de realização o alojamento 80 pode incluir apenas o elemento de válvula de retenção superior 134 ou o elemento de válvula de retenção inferior 140. Especificamente, o elemento de válvula de retenção superior 134 pode ficar posicionado entre a peça de aspiração superior 136 e a superfície superior 130 do alojamento 110, e o elemento de válvula de retenção inferior 140 pode ficar posicionado entre a peça de aspiração inferior 142 e a superfície inferior 132 do alojamento 110. Em uma forma de realização, a peça de aspiração superior 136 e a peça de aspiração inferior 142 podem incluir, cada uma, barbatanas 150 para acoplamento com uma mangueira (não ilustrada) que conecta as portas de aspiração 72 com o recipiente de vácuo 30 (figura 1).

[027] O elemento de válvula de retenção superior 134 e o elemento de válvula de retenção inferior 140 podem ser construídos com um material relativamente flexível, tal como, por exemplo, um elastômero. O material flexível permite que o elemento de válvula de retenção superior 134 e o elemento de válvula de retenção inferior 140 se dobrem ou deformem durante a operação da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente. Voltando agora à figura 4, o elemento de válvula de retenção superior 134 pode incluir uma primeira seção 160, e o elemento de válvula de retenção inferior 140 pode incluir uma primeira seção 162. As primeiras seções 160, 162 do elemento de válvula de retenção superior 134 e do elemento de válvula de retenção inferior 140 são, cada uma, substancialmente paralelas ao eixo A-A da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente. Uma pluralidade de linguetas ou abas 166A, 166B, 166C, 166D que se projetam para fora podem estender-se em uma direção geralmente transversal em relação à primeira seção 160 do elemento de válvula de retenção superior 134. Do mesmo modo, uma pluralidade de linguetas ou abas 170A, 170B, 170C, 170D que se projetam para fora estendem-se em uma direção geralmente transversal em relação à primeira seção 162 do elemento de válvula de retenção inferior 140.

[028] Cada uma das abas 166A, 166B, 166C, 166D do elemento de válvula de retenção superior 134 pode corresponder a, e está conectada a, uma das aberturas 102A, 102B, 102C, 102D. De modo semelhante, cada uma das abas 170A, 170B, 170C, 170D do elemento de válvula de retenção inferior 140 também pode corresponder a, e está conectada a, uma das aberturas 102A, 102B, 102C, 102D. Conforme observado na figura 4, um recesso 174 pode estar localizado ao longo de uma superfície superior 176 da tampa de aspiração inferior 142. O recesso 174 pode incluir um perfil que corresponde geralmente ao elemento de válvula de retenção inferior 140. Assim, o elemento de válvula de retenção inferior 140 pode ficar assentado dentro do recesso 174 da peça ou tampa de aspiração inferior 142. Deve ser entendido que um recesso semelhante (que não está visível nas figuras) também pode estar localizado ao longo de uma superfície inferior 180 da peça ou tampa de aspiração superior 146, incluindo um perfil que corresponde geralmente ao elemento de retenção superior 134.

[029] Fazendo referência especificamente à figura 4, quando a pressão localizada na porta de aspiração superior 72 da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente é igual ou inferior à pressão nas aberturas de Venturi 102A, 102B, 102C, 102D, o elemento de válvula de retenção superior 134 pode ficar assentado nivelado dentro da tampa de aspiração superior 136, e as abas 166A, 166B, 166C, 166D não ficam dobradas. De modo semelhante, quando a pressão localizada na porta de aspiração inferior 72 da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente é igual ou inferior à pressão nas aberturas de Venturi 102A, 102B, 102C, 102D, o elemento de válvula de retenção inferior 140 pode ficar assentado nivelado dentro da tampa de aspiração inferior 142, e as abas 170A, 170B, 170C, 17D não ficam dobradas. Quando as válvulas de retenção 134, 140 estão na posição fechada, o ar proveniente das portas de aspiração superior e inferior 72 da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente não pode se mover para dentro das aberturas de Venturi 102A, 102B, 102C, 102D.

[030] Quando a pressão localizada na porta de aspiração superior 72 da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 é maior do que a pressão nas aberturas 102A, 102B, 102C, 102D, o elemento de válvula de retenção superior 134 pode se abrir. Especificamente, a válvula de retenção superior 134 é flexível o suficiente para que as abas 166A, 166B, 166C, 166D possam dobrar-se para dentro ao longo da primeira porção 160 e em direção às aberturas 102A, 102B, 102C, 102D, permitindo deste modo que o ar proveniente da porta de aspiração superior 72 seja aspirado para dentro das aberturas 102A, 102B, 102C, 102D. De modo semelhante, quando a pressão localizada na porta de aspiração inferior 72 da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 é maior do que a pressão nas aberturas 102A, 102B, 102C, 102D, o elemento de válvula de retenção inferior 140 pode se abrir. Especificamente, a válvula de retenção inferior 140 é flexível o suficiente para que as abas 170A, 170B, 170C, 170D possam dobrar-se para dentro ao longo da primeira porção 162 e em direção às aberturas 102A, 102B, 102C, 102D, permitindo assim que o ar proveniente da porta de aspiração inferior 72 seja aspirado para dentro das aberturas 102A, 102B, 102C, 102D.

[031] Os especialistas na técnica compreenderão facilmente que cada uma das abas 166A, 166B, 166C, 166D do elemento de válvula de retenção superior 134 pode dobrar-se independentemente uma da outra. De modo semelhante, cada uma das abas 170A, 170B, 170C, 170D do elemento de válvula de retenção inferior 140 também pode dobrar-se independentemente uma da outra. Deste modo, durante algumas condições de operação da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente , apenas uma porção das aberturas 102A, 102B, 102C, 102D pode ter suas respectivas válvulas de retenção abertas, para permitir que o ar seja aspirado para fora do recipiente de vácuo 30 (fig. 1), enquanto que as aberturas restantes 102A, 102B, 102C, 102D podem ter suas correspondentes válvulas de retenção fechadas. Uma explicação detalhada da operação das válvulas de retenção é apresentada nas figuras 5B a 11 e 13 a 21 do pedido de patente N° U.S. 14/452.651, depositado em 6 de agosto de 2014. Conforme mencionado acima, este pedido de patente está aqui incorporado como referência na sua totalidade.

[032] A figura 6 é uma vista em corte ampliada das aberturas 102A, 102B, 102C, 102D localizadas no interior do alojamento 110 da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente. Conforme mencionado acima, a abertura de Venturi 102A pode ser definida como a distância linear L1 medida entre a extremidade de saída 96 da primeira porção afunilada 92 (vista na figura 5) e a extremidade de entrada 98 da segunda porção afunilada 93 (observada na figura 5). As aberturas 102B, 102C, 102D restantes também incluem respectivas distâncias lineares L2, L3, L4. Estas distâncias lineares são medidas, cada uma, a partir de uma respectiva parede de entrada e uma parede de saída de cada abertura. Especificamente, a abertura 102B é medida entre uma superfície de entrada 182 e uma superfície de saída 184, a abertura 102C é medida entre uma superfície de entrada 186 e uma superfície de saída 188, e a abertura 102D é medida entre uma superfície de entrada 190 e uma superfície de saída 192. As superfícies de entrada 182, 186 e 190 e as superfícies de saída 184, 188 e 192 são todas definidas pelo alojamento 110 da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente.

[033] A figura 7 é uma ilustração da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 vista a partir da porta de descarga 74. Com referência às figuras 6 e 7, o perfil divergente da segunda porção afunilada 93 da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente cria um desvio ou diferença nas aberturas de entrada e de saída de cada abertura 102A, 102B, 102C e 102D. Como visto na figura 7, as aberturas de entrada e de saída das aberturas 102A, 102B, 102C, 102D incluem cada uma um perfil substancialmente elíptico. No entanto, conforme explicado acima, em outra forma de realização as aberturas de entrada e de saída podem incluir outro tipo de perfil. A extremidade de saída 96 da primeira porção afunilada 92 (que representa a entrada da abertura de Venturi 102A) inclui uma abertura O1, e a extremidade de entrada 98 da segunda porção afunilada 93 (que representa a saída da abertura de Venturi 102A) inclui uma abertura O2. O perfil da abertura O2 da saída da abertura de Venturi 102A é dimensionada para ser maior do que a abertura O1 da entrada da mesma abertura de Venturi. Em outras palavras, existe um desvio entre as aberturas de entrada e de saída da abertura de Venturi 102A. Um primeiro desvio 1 representa a diferença entre as aberturas de entrada e de saída da abertura de Venturi 102A. Em uma forma de realização não limitativa, o primeiro desvio 1 pode ser de cerca de 0,25 milímetros.

[034] Continuando a fazer referência a ambas as figuras 6 e 7, uma abertura O3 está associada com a superfície de entrada 182 do espaço 102B, e uma abertura O4 está associada com a superfície de saída 184 da segunda abertura 102B. De maneira semelhante à abertura de Venturi 102A, a abertura O4 da superfície de saída 184 é maior do que a abertura O3 da superfície de entrada 182. Um segundo desvio 2 representa a diferença entre a superfície de entrada 182 e a superfície de saída 184 da segunda abertura 102B. De modo similar, uma abertura O5 está associada com a superfície de entrada 186 da abertura 102C, e uma abertura O6 está associada à saída 188 da abertura 102C. Um terceiro desvio 3 representa a diferença entre a superfície de entrada 186 e a superfície de saída 188 da abertura 102C. Finalmente, uma abertura O7 está associada com a superfície de entrada 190 da abertura 102D, e uma abertura O8 está associada à saída 192 da abertura 102D. Um quarto desvio 4 representa a diferença entre a superfície de entrada 190 e a superfície de saída 192 da abertura 102D.

[035] Fazendo referência em geral às figuras 5 e 6, durante a operação pode ser criada uma área de pressão mínima dentro do alojamento 110 da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50. Em particular, a área de pressão mínima pode estar localizada adjacente ou dentro de uma ou mais das aberturas 102A, 102B, 102C, 102D da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente. A área de pressão mínima também representa uma área de velocidade máxima dentro da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente. Os especialistas na técnica compreenderão facilmente que se a bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente estiver operando como um ejetor, então, à medida que a pressão de movimento da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente aumenta, a localização da pressão mínima dentro da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente pode se deslocar ou se mover para jusante dentro da segunda porção afunilada 73. Como a localização da pressão mínima no interior da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente se move para jusante da abertura de Venturi 102A, as aberturas 102B, 102C, 102D podem ser utilizadas para aspirar ar para fora do recipiente de vácuo 30. Os especialistas na técnica entenderão também que se a bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente estiver operando como um aspirador, então, à medida que a pressão na porta de descarga 74 diminui, a localização da pressão mínima também pode se deslocar ou se mover para jusante.

[036] Continuando com a referência à figura 6, as distâncias lineares L1, L2, L3, L4 de cada uma das aberturas 102A, 102B, 102C, 102D localizadas no interior do alojamento 110 da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 podem ser “sintonizadas” ou ajustadas de maneira personalizada de modo a acomodarem a localização da pressão mínima dentro da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50. Especificamente, uma das distâncias lineares L1, L2, L3, L4 de uma das aberturas 102A, 102B, 102C, 102D localizadas dentro do alojamento 110 da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 pode ser concebida para ser de comprimento menor ou mais estreito, se for desejado um vácuo de aspiração mais alto (isto é, pressões de aspiração mais baixas) em um conjunto específico de condições de operação. Além da diminuição do comprimento de uma das aberturas 102A, 102B, 102C, 102D, as distâncias de desvio (isto é, o primeiro desvio 1, o segundo desvio 2, o terceiro desvio 3 ou o quarto desvio 4) também podem ser diminuídas, a fim de ser produzido um vácuo de aspiração mais alto (isto é, pressões de aspiração mais baixas) em um conjunto específico de condições de operação. Em outras palavras, se uma abertura específica dentre as aberturas diminuir de comprimento, então a diferença entre a respectiva abertura de entrada e saída daquela abertura específica também deve diminuir. De um modo semelhante, uma das distâncias lineares L1, L2, L3, L4 de uma das aberturas 102A, 102B, 102C, 102D localizadas dentro do alojamento 110 da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 pode ser concebida para ser de comprimento maior ou mais largo, se for desejada um fluxo de aspiração mais elevado em um conjunto específico de condições de operação. Além do aumento do comprimento de uma das aberturas 102A, 102B, 102C, 102D, a distância de desvio associada com uma das aberturas (isto é, o primeiro desvio 1, o segundo desvio 2, o terceiro desvio 3 ou o quarto desvio 4) também deve ser aumentada para produzir um fluxo de aspiração mais alto em um conjunto específico de condições operacionais. Em outras palavras, se uma abertura específica dentre as aberturas aumentar de comprimento, então a diferença entre as respectivas aberturas de entrada e saída daquela abertura específica também deve aumentar.

[037] Um conjunto específico de condições de operação pode ser definido pelas pressões tanto na porta de movimento 70 como na porta de descarga 74 da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50. Por exemplo, durante um conjunto de condições de operação a porta de movimento 70 está na pressão atmosférica, e a porta de descarga 74 está a cerca de oitenta por cento da pressão atmosférica. Durante este conjunto de condições de operação, a bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente opera como um aspirador. Neste exemplo, a localização da pressão mínima dentro da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 pode ser assumida ou determinada como estando na abertura 102A. Se o motor 12 (ilustrado na figura 1) operar para produzir essas condições exemplificativas durante um período de tempo significativo, então um projetista ou engenheiro pode determinar que é geralmente vantajoso ajustar a distância linear L1 da abertura 102A em conformidade (isto é, a distância linear L1 da abertura 102A deve ser alargada ou estreitada, dependendo dos requisitos). Além do ajuste da distância linear L1, deve ser entendido que o primeiro desvio 1 também pode ser ajustado adequadamente. Por exemplo, se a distância linear L1 da abertura 102A for aumentada, então o primeiro desvio 1 também pode aumentar. Similarmente, se a distância linear L1 da abertura 102A for diminuída, então o primeiro desvio 1 também pode diminuir.

[038] Em outro exemplo ilustrativo, se a pressão da porta de movimento 70 for superior à da pressão atmosférica (por exemplo, de aproximadamente 168 quilopascais, ou 17.131,0 kgf/m2), e se a pressão da porta de descarga 74 também for superior à da pressão atmosférica mas inferior à da porta de movimento 70 (por exemplo, de cerca de 135 quilopascais, ou 13.765,9 kgf/m2), então a bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente está operando como um ejetor. Neste exemplo, a localização da pressão mínima dentro da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente é assumida ou determinada como estando na abertura 102C. Se o motor 12 (ilustrado na figura 1) operar para produzir estas condições exemplificativas durante um período de tempo significativo, então um projetista ou engenheiro pode determinar que é geralmente vantajoso ajustar a distância linear L3 da abertura 102C em conformidade (isto é, a abertura 102C deve ser alargada ou estreitada). Além do ajuste da distância linear L3 da abertura 102C, deve ser entendido que o terceiro desvio 3 também pode ser ajustado em conformidade. Por exemplo, se a distância linear L3 da abertura 102C for aumentada, então o terceiro desvio 3 também pode aumentar. Similarmente, se a distância linear L3 da abertura 102C for diminuída, então o terceiro desvio 3 também pode diminuir.

[039] Deve ser entendido que, em uma forma de realização, mais do que uma das aberturas 102A, 102B, 102C, 102D também pode ser “sintonizada” ou ajustada de maneira personalizada. Por exemplo, em uma forma de realização, uma das aberturas 102A, 102B, 102C, 102D pode ser aumentada em comprimento para prover um fluxo de aspiração mais elevado, em um primeiro conjunto de condições operacionais, e as aberturas 102A, 102B, 102C, 102D restantes podem ser reduzidas em comprimento para proverem um vácuo de aspiração mais elevado, em outro conjunto de condições de operação. Finalmente, os especialistas na técnica entenderão facilmente que, em uma forma de realização alternativa onde não existem aberturas adicionais localizadas a jusante da abertura de Venturi 102A, a distância linear L1 da abertura de Venturi 102A pode ser ajustada para prover um maior vácuo de aspiração ou um maior fluxo de aspiração, em um conjunto específico de condições de operação.

[040] Fazendo referência em geral às figuras 1 a 7, o gerador de vácuo 20 descrito inclui uma abordagem de baixo custo para prover vácuo a um dispositivo. Especificamente, o gerador de vácuo pode prover um alto vácuo de aspiração ou um elevado fluxo de aspiração utilizando uma abordagem relativamente barata e simples. O gerador de vácuo também pode operar como um aspirador, bem como um ejetor, dependendo das condições de operação específicas do sistema de ar do motor 10. Além disso, o comprimento, bem como o desvio entre as respectivas entradas e saídas das aberturas, podem ser ajustados de modo a proverem maior vácuo de aspiração ou maior fluxo de aspiração em um ou mais conjuntos específicos de condições operacionais.

[041] A figura 8 ilustra a bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 tendo um inserto do tipo flecha (fletch) 82. O inserto do tipo flecha 82 pode ser um inserto localizado dentro da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50. Em uma forma de realização, o inserto do tipo flecha 82 pode ser construído em plástico. O inserto do tipo flecha 82 pode incluir duas projeções 84, uma porção de eixo 87, e uma porção afunilada 88. Como explicado abaixo em maiores detalhes, o inserto do tipo flecha 82 pode ser utilizado para reduzir o fluxo de movimento requerido pelo gerador de vácuo 20, para produzir uma quantidade específica de vácuo que é fornecida ao recipiente de vácuo 30 (figura 1). Além disso, embora as figuras 1 e 2 ilustrem um motor de impulsionamento reforçado, deve ser entendido que o inserto do tipo flecha 82 descrito pode ser parte de uma bomba de vácuo acionada pneumaticamente para um sistema de motor normalmente aspirado ou de impulsionamento não reforçado.

[042] Com referência a ambas as figuras 8 e 9, o inserto do tipo flecha 82 pode incluir uma primeira extremidade 112 e uma segunda extremidade 114. As duas projeções 84 podem estar posicionadas na primeira extremidade 112 do inserto do tipo flecha 82, estendendo-se em uma direção longitudinal ao longo da porção de eixo 87 do inserto do tipo flecha 82. As projeções 84 também podem estenderem-se para fora a partir de uma superfície mais externa 116 do eixo 87. As duas projeções 84 podem ser utilizadas para posicionarem o inserto do tipo flecha 82 dentro da primeira porção afunilada 92 da passagem 80 da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente. Especificamente, as duas projeções 84 podem ser utilizadas para alinharem substancialmente o eixo 87 do inserto do tipo flecha 82 ao longo do eixo longitudinal A-A (isto é, o eixo central de simetria) da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente. Conforme observado na figura 8, as projeções 84 podem se encostar contra uma superfície interna 120 da primeira porção afunilada 92 da passagem 80 adjacente à porta de movimento 70 da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente. O encosto entre as projeções 84 e a superfície interna 120 da primeira porção afunilada 92 da passagem 80 segura o inserto do tipo flecha 82 dentro da primeira porção afunilada 92 da passagem 80 da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente.

[043] A figura 10 ilustra duas projeções 84 espaçadas cerca de cento e oitenta graus uma da outra. Em particular, uma das projeções 84 pode ser colocada ao longo de uma porção superior 122 do inserto do tipo flecha 82 (isto é, na posição das doze horas), e uma das projeções restantes pode ser colocada ao longo de uma porção inferior 124 do inserto do tipo flecha 82 (isto é, na posição das seis horas). No entanto, os especialistas na técnica compreenderão facilmente que esta ilustração é de natureza meramente exemplificativa, e as projeções 84 do inserto do tipo flecha 82 também podem ficar dispostas em outras configurações. Por exemplo, em uma forma de realização alternativa, as projeções 84 podem estar colocadas na posição das três horas e na posição das nove horas ao longo da porção de eixo 87. Além disso, em uma forma de realização alternativa, o inserto do tipo flecha 82 pode incluir mais do que duas projeções 84, ou uma única projeção 84 pode estar acoplada ao inserto do tipo flecha 82 na passagem 80.

[044] As figuras 10A a 10D ilustram várias vistas do inserto do tipo flecha 82. Especificamente, a figura 10A é uma vista do inserto do tipo flecha 82 visto a partir da primeira extremidade 112, a figura 10B é uma vista em ângulo do inserto do tipo flecha 82, a figura 11C é uma segunda vista em ângulo do inserto do tipo flecha 82, e a figura 11D é uma vista do inserto do tipo flecha 82 a partir da segunda extremidade 114. Com referência às figuras 9 e 10A a 10D, o eixo 87 do inserto do tipo flecha 82 inclui uma área de seção transversal substancialmente elíptica. No entanto, os especialistas na técnica compreenderão facilmente que o eixo 87 não está limitado a uma área de seção transversal elíptica. Por exemplo, em outra forma de realização, o eixo 87 pode ser substancialmente circular, ou ter um formato poligonal. A área de seção transversal elíptica do eixo 87 pode estender-se ao longo de um comprimento do inserto do tipo flecha 82, até onde o eixo 87 alcança uma linha de transição 131. O inserto do tipo flecha 82 afunila-se gradualmente e termina em um ponto 141 após a linha de transição 131. A área ou seção em que o inserto do tipo flecha 82 se afunila gradualmente no ponto 141 é a porção afunilada 88.

[045] Na forma de realização exemplificativa ilustrada nas figuras 9 e 10A a 10D, a porção afunilada 88 do inserto do tipo flecha 82 é conformada como um aerofólio. Especificamente, na forma de realização ilustrada nas figuras, a porção afunilada 88 do eixo 87 é baseada em um perfil aerodinâmico (aerofólio) do Comitê de Consultoria Aeronáutica Nacional (NACA - National Advisory Comitee for Aeronautics), aproximado por um polinômio de quinta ordem. No entanto, deve ser entendido que esta ilustração é de natureza meramente exemplificativa, e a porção afunilada 88 pode ser conformada como uma variedade de aerofólios diferentes. Por exemplo, o aerofólio pode ser aproximado utilizando-se uma função linear, ou um polinômio de segunda ordem, de terceira ordem, ou de ordem maior.

[046] Como visto nas figuras 9 e 10A a 10D, a porção afunilada 88 do inserto do tipo flecha 82 termina no ponto 141. Contudo, os especialistas na técnica entenderão facilmente que a porção afunilada 88, quando fabricada, termina usualmente como uma borda chanfrada. Isto ocorre porque o inserto do tipo flecha 82 é tipicamente um componente feito de plástico que é fabricado utilizando um processo de moldagem por injeção. De fato, os especialistas na técnica compreendem que o ponto 141 pode ser relativamente difícil ou impraticável para ser produzido utilizando tecnologias de moldagem por injeção, e por conseguinte o inserto do tipo flecha 82 termina tipicamente em uma borda chanfrada e não em um ponto.

[047] Voltando à figura 8, a porção afunilada 88 do inserto do tipo flecha 82 pode estender-se longitudinalmente dentro da área de Venturi 110 da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente. Por exemplo, como observado na figura 3, a linha de transição 131 do inserto do tipo flecha 82 está localizada dentro da abertura de Venturi 102A. Em outras palavras, a porção afunilada 88 do inserto do tipo flecha 82 começa na abertura de Venturi 102A. O ponto 141 do inserto do tipo flecha 82 pode estar localizado dentro da abertura 102D. Isto é, o inserto do tipo flecha 82 termina na última abertura localizada dentro da área de Venturi 110 da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente. Deve ser entendido que a ilustração da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente ilustrada na figura 8 é de natureza meramente exemplificativa e que a porção afunilada 88 do inserto do tipo flecha 82 pode começar e terminar em qualquer uma das aberturas 102A, 102B, 102C ou 102D.

[048] Embora a figura 8 ilustre a porção afunilada 88 do inserto do tipo flecha 82 posicionado dentro da área de Venturi 110, deve ser entendido que esta ilustração é de natureza exemplificativa. A porção afunilada 88 não precisa estar necessariamente localizada dentro da área de Venturi 110 da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50. Em uma forma de realização alternativa, a linha de transição 131 do inserto do tipo flecha 82 pode estar localizada antes da área de Venturi 110 (isto é, dentro da primeira porção afunilada 92 da passagem 80), ou após a área de Venturi 110 (isto é, dentro da segunda porção afunilada 93 da passagem 80). Além disso, o inserto do tipo flecha 82 pode terminar em qualquer localização ao longo do comprimento da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente (isto é, o ponto 141 pode estar localizado em qualquer posição dentro da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente). Por exemplo, em uma forma de realização, a linha de transição 131 da inserto do tipo flecha 82 pode estar localizada dentro da segunda porção afunilada 93, e o ponto 141 pode estar localizado na extremidade de saída 100 da segunda porção afunilada 93. Em outras palavras, o inserto 82 pode terminar na porta de descarga 74 da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente.

[049] O inserto do tipo flecha 82 pode prover diversas vantagens e benefícios durante a operação da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente. Em primeiro lugar, o inserto do tipo flecha 82 pode diminuir a quantidade de fluxo de movimento ou fluxo de ar requerido pela bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 para gerar uma quantidade específica de aspiração. Isto significa que a bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente requer menos fluxo de ar do que um gerador de vácuo que não inclui um inserto do tipo flecha, para criar a mesma quantidade de vácuo. A figura 11 é uma ilustração da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente , quando vista a partir da porta de descarga 74. Conforme visto na figura 11, o eixo 87 do inserto do tipo flecha 82 preenche ou bloqueia um volume 151 localizado centralmente dentro da passagem 80 da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente. Assim, o fluxo de movimento que entra na bomba de vácuo pneumaticamente acionada 50 não preenche a área central da passagem 80. Isto resulta em menos ar sendo requerido para entrar na porta de movimento 70 (figura 8) da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente para gerar a mesma quantidade de aspiração no recipiente de vácuo 30, em comparação com um gerador de vácuo que não inclui um inserto do tipo flecha.

[050] Fazendo referência em geral às figuras 8, 9 e 11, a porção afunilada 88 do inserto do tipo flecha 82 também pode prover diversas vantagens e benefícios. Em particular, a porção afunilada 88 pode diminuir substancialmente a quantidade de turbulência que seria criada se o inserto do tipo flecha 82 não incluísse a porção afunilada 88 e terminasse abruptamente, em vez disso, na linha de transição 131 (vista na figura 4). Além do mais, a porção afunilada 88 do inserto do tipo flecha 82 também pode reduzir a quantidade ou a ocorrência de fluxo abafado dentro da área de Venturi 110 da bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente.

[051] As figuras 12 e 13 ilustram duas formas de realização alternativas do gerador de vácuo 20, em que as primeira e segunda aberturas de Venturi 102A e 102B estão em comunicação com uma primeira porta de aspiração 72'a, 72'c, respectivamente, e as segunda e terceira aberturas de Venturi 102C e 102D estão em comunicação com uma segunda porta de aspiração 72'b, 72'd, respectivamente. A comunicação é controlada pela presença de um elemento de válvula de retenção 134 e/ou 140, caso estejam presentes. As primeiras portas de aspiração 72'a, 72'c estão conectadas a um primeiro dispositivo que requer o vácuo 32a, e as segundas portas de aspiração 72'b, 72'd estão conectadas a um segundo dispositivo que requer vácuo 32b.

[052] Em uma forma de realização, o primeiro dispositivo que requer o vácuo 32a é um recipiente de reforço de frenagem, e o segundo dispositivo que requer o vácuo 32b é um recipiente de purga de vapor de combustível. Conforme ilustrado nas figuras 12 e 13, as primeira e segunda aberturas de Venturi 102A e 102B estão posicionadas mais próximas da saída motriz. Esta posição das aberturas de Venturi é vantajosa para uma aspiração com vácuo mais elevado, o que é desejável para um sistema de reforço de frenagem, em comparação com aberturas de Venturi mais próximas da extremidade de saída 100 da seção de descarga 95. Além disso, como explicado acima, as primeira e segunda aberturas de Venturi 102A e 102B podem ser ajustadas de maneira personalizada para uma aspiração de vácuo mais elevada, diminuindo-se a distância linear L1 e/ou diminuindo-se o primeiro desvio 1 e/ou o segundo desvio 2. Na presente forma de realização, as terceira e quarta aberturas de Venturi 102C e 102D estão posicionadas mais próximas da extremidade de saída 100 da seção de descarga 95. Esta posição específica das aberturas de Venturi pode ser vantajosa para um fluxo de aspiração mais elevado, tipicamente durante um período de tempo mais longo, o que é desejável para um recipiente de purga de vapor de combustível, em comparação com as primeira e segunda aberturas de Venturi 102A e 102B. Além disso, conforme explicado acima, as terceira e quarta aberturas de Venturi 102C e 102D podem ser ajustadas de maneira personalizada para fluxos de aspiração mais elevados, aumentando-se as distâncias lineares L3 e/ou L4 e/ou aumentando-se o terceiro desvio 3 e/ou o quarto desvio 4.

[053] Em outra forma de realização de porta de aspiração dedicada, o primeiro dispositivo que requer o vácuo 32a é um acionador pneumático de bypass (derivação) de turbo-alimentador, e o segundo dispositivo que requer o vácuo 32b é um recipiente de purga de vapor de combustível. Aqui, conforme ilustrado nas figuras 12 e 13, as primeira e segunda aberturas de Venturi 102A e 102B estão conectadas ao primeiro dispositivo que requer vácuo, e estão posicionadas mais próximas da saída motriz. Esta posição das aberturas de Venturi é vantajosa para uma aspiração com vácuo mais elevado, o que é desejável para um acionador pneumático de derivação (bypass) de turbo-alimentador. Além disso, como explicado acima, as primeira e segunda aberturas de Venturi 102A e 102B podem ser ajustadas de maneira personalizada para uma aspiração de vácuo mais elevada, diminuindo-se a distância linear L1 e/ou diminuindo-se o primeiro desvio 1 e/ou o segundo desvio 2. Além disso, se for necessário vácuo adicional para operar o acionador pneumático de derivação (bypass) do turbo-alimentador, a terceira abertura de Venturi 102C também pode estar em comunicação apenas com a primeira porta de aspiração 72'a, 72'c. Consequentemente, as terceira e quarta aberturas de Venturi 102C e 102D, ou a quarta abertura de Venturi 102D sozinha, ou a quarta abertura de Venturi 102D e uma ou mais aberturas de Venturi adicionais (não ilustradas) podem estar em comunicação com o segundo dispositivo que requer vácuo 32b. Esta posição das aberturas de Venturi, que é mais próxima da extremidade de saída 100 da seção de descarga 95, é vantajosa para uma taxa de fluxo de aspiração mais elevada, tipicamente durante um tempo mais longo, o que é desejável para um recipiente de purga de vapor de combustível. Além disso, conforme explicado acima, essas aberturas de Venturi podem ser ajustadas para fluxos de aspiração mais elevados, aumentando-se suas respectivas distâncias lineares e/ou aumentando-se os respectivos desvios 3.

[054] Deve ser entendido que são possíveis várias combinações de dispositivos para os primeiro e segundo dispositivos que requerem vácuo 32a, 32b, e além disso um terceiro e/ou quarto dispositivo que requer vácuo podem ser conectados ao mesmo gerador de vácuo, inclusive através de portas de aspiração adicionais, tal como explicado acima. Dependendo do número de dispositivos que requerem vácuo, e do tipo desses dispositivos, as aberturas de Venturi 102A, 102B, 102C, 102D conectadas aos respectivos dispositivos devem ser escolhidas dependendo da necessidade do dispositivo por alto ou baixo vácuo de aspiração, ou alto ou baixo fluxo de aspiração, e elas podem ser “sintonizadas” ou ajustadas de maneira personalizada de acordo com essas necessidades. Por exemplo, em uma forma de realização, uma das aberturas de Venturi 102A, 102B, 102C, 102D pode ser aumentada em comprimento para prover um fluxo de aspiração mais elevado, em um primeiro conjunto de condições de operação, e as aberturas de Venturi 102A, 102B, 102C, 102D restantes podem ter seus comprimentos reduzidos para proverem um vácuo de aspiração mais elevado, em outro conjunto de condições de operação.

[055] Com referência à figura 13, a comunicação entre as aberturas de Venturi 102A a 102D é controlada pela presença de elementos de válvula de retenção 134, 140. Aqui, uma vez que apenas as primeira e segunda aberturas de Venturi 102A e 102B se comunicam com a primeira porta de aspiração 72'c, existe uma obstrução 204 que obstrui (impede) a comunicação entre a primeira porta de aspiração 72'c e quaisquer aberturas de Venturi a jusante. De modo semelhante, uma vez que apenas as terceira e quarta aberturas de Venturi 102C e 102D se comunicam com a segunda porta de aspiração 72’d, existe uma obstrução 202 que obstrui ou impede a comunicação entre a segunda porta de aspiração 72’d e quaisquer aberturas de Venturi a montante.

[056] Em uma forma de realização alternativa, conforme ilustrado na figura 14, em vez de existirem as obstruções 202 ou 204 coordenadas com aberturas de Venturi selecionadas, pode ser utilizado um elemento de válvula de retenção 208. Na forma de realização ilustrada na figura 14, o elemento de válvula de retenção 208 inclui abas selecionadas, rígidas, incluídas na seção direita 212, e outras abas selecionadas que são elasticamente flexíveis, incluídas na seção esquerda 210, de modo a se moverem entre uma posição fechada e uma posição aberta. Embora o elemento de válvula de retenção 208 esteja ilustrado metade com abas rígidas e metade com abas flexíveis, deve ser entendido que as abas rígidas e flexíveis podem estar dispersas conforme requerido de modo a se coordenarem com as aberturas de Venturi selecionadas e suas respectivas portas de aspiração. Além do mais, como observado na figura 13, o inserto do tipo flecha 82, descrito acima em detalhes, pode ser incluído em qualquer uma das formas de realização aqui explicadas.

[057] Com referência às figuras 12 a 14, o gerador de vácuo 20 inclui uma abordagem de baixo custo para prover vácuo a um dispositivo. Especificamente, o gerador de vácuo 20 ilustrado nas figuras 12 e 13 pode prover um alto vácuo de aspiração ou uma taxa de fluxo de aspiração elevada utilizando uma abordagem relativamente barata e simples. O gerador de vácuo também pode operar como um aspirador ou como um ejetor, dependendo das condições de operação específicas do sistema de ar do motor 10. Além disso, o comprimento, bem como o desvio, entre as respectivas entradas e saídas das aberturas de Venturi podem ser ajustados para proverem um maior vácuo de aspiração ou um maior fluxo de aspiração em um ou mais conjuntos específicos de condições operacionais.

[058] As figuras 15 e 16 ilustram outra forma de realização de um gerador de vácuo 220 tendo válvulas de retenção 294, 300, que podem prover uma vedação integral, explicada abaixo em maiores detalhes. Uma bomba de vácuo acionada pneumaticamente 250 pode definir um corpo 222 tendo uma passagem 350 (mostrada na figura 16) que se estende ao longo do eixo A-A. Na forma de realização ilustrada, o corpo 222 da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 250 inclui quatro portas que podem ser conectadas a subsistemas do motor de combustão interna 12 (figura 1). Especificamente, fazendo referência às figuras 1 e 15 a 16, uma porta de movimento 258 está conectada a, e fornece ar comprimido de, um compressor 24, duas portas de aspiração 260 estão conectadas ao recipiente de vácuo 30, e uma porta de descarga 262 está conectada a, e descarrega ar com, uma pressão atmosférica ou uma pressão inferior à pressão de reforço.

[059] Embora um motor de impulsionamento reforçado esteja ilustrado na figura 1, deve ser entendido que a bomba de vácuo 250 acionada pneumaticamente pode operar também em um sistema não reforçado. No entanto, as quatro portas se conectam a diferentes subsistemas de um motor de combustão interna normalmente aspirado. Especificamente, a porta de movimento 258 é alimentada com ar limpo na pressão atmosférica, as portas de aspiração 260 estão conectadas ao recipiente de vácuo 30, e a porta de descarga 262 está conectada a um coletor de admissão de um motor de impulsionamento não reforçado a jusante da borboleta 28.

[060] Na forma de realização não limitativa ilustrada, a bomba de vácuo acionada pneumaticamente 250 inclui duas portas de aspiração 260, em que uma das portas de aspiração 260 está localizada ao longo de uma porção superior 266 da bomba de vácuo acionada pneumaticamente 250, e a porta de aspiração 260 restante está localizada ao longo de uma porção inferior 268 da bomba de vácuo acionada pneumaticamente 250. No entanto, deve ser entendido que, em outra forma de realização, também pode ser utilizada apenas uma porta de aspiração 260 localizada ao longo da porção superior 266 ou da porção inferior 268 da bomba de vácuo acionada pneumaticamente 250.

[061] Com referência à figura 16, a passagem 350 da bomba de vácuo acionada pneumaticamente 250 pode incluir uma primeira porção afunilada 272 (também referida como um cone motriz) em uma seção de movimento 270 da passagem 350. A passagem 250 também pode incluir uma segunda porção afunilada 273 (também referida como um cone de descarga) em uma seção de descarga 272 da passagem 350. A primeira porção afunilada 272 da passagem 350 pode incluir uma extremidade de entrada 284 e uma extremidade de saída 286. De modo semelhante, a segunda porção afunilada 273 da passagem 350 também pode incluir uma extremidade de entrada 288 e uma extremidade de saída 290.

[062] Conforme observado na figura 16, a primeira porção afunilada 272 da bomba de vácuo acionada pneumaticamente 250 pode ser acoplada à segunda porção afunilada 273 por meio de uma abertura de Venturi 282A. Na forma de realização ilustrada na figura 16, a bomba de vácuo 50 acionada pneumaticamente também inclui um inserto do tipo flecha 298 que está substancialmente alinhado com o eixo A-A (isto é, eixo central de simetria) da bomba de vácuo acionada pneumaticamente 250. No entanto, deve ser entendido que, se desejado, o inserto do tipo flecha 298 pode ser omitido da bomba de vácuo acionada pneumaticamente 250.

[063] Na forma de realização mostrada nas figuras 15 e 16, a bomba de vácuo acionada pneumaticamente 250 inclui um total de quatro aberturas, com três aberturas 282B, 282C, 282D estando localizadas a jusante da abertura de Venturi 282A. Deve ser entendido que esta ilustração é meramente uma forma de realização exemplificativa da bomba de vácuo pneumaticamente acionada 250. Os especialistas na técnica compreenderão facilmente que qualquer número de aberturas podem estar localizadas a jusante da abertura de Venturi 282A. O corpo 222 da bomba de vácuo acionada pneumaticamente 250 pode definir um corpo 280. O corpo 280 pode circundar uma porção da segunda porção afunilada 273 da bomba de vácuo acionada pneumaticamente 250 e conter as aberturas 282A, 282B, 282C, 282D. Na forma de realização ilustrada, o corpo 280 pode incluir um perfil geralmente retangular, no entanto o corpo 280 não está limitado a um perfil retangular.

[064] Cada abertura 282A, 282B, 282C, 282D pode ser um espaço vazio localizado dentro do corpo 280. Especificamente, as aberturas 282A, 282B, 282C, 282D podem ter, cada uma, uma seção transversal interna semelhante à do corpo 280. A bomba de vácuo pneumaticamente acionada 250 inclui uma tampa de aspiração superior 296 e uma tampa de aspiração inferior 302. A tampa de aspiração superior 296 pode incluir uma barbatana 314, e a tampa de aspiração inferior 302 pode incluir uma barbatana 318 para acoplamento com uma mangueira (não ilustrada) que conecta as portas de aspiração 260 ao recipiente de vácuo 30 (figura 1). Tanto a tampa de aspiração superior 296 como a tampa de aspiração inferior 302 podem ser soldadas ou, de outra forma, permanentemente unidas ao corpo 280 da bomba de vácuo acionada pneumaticamente 250 durante a montagem.

[065] A tampa de aspiração superior 296 e a tampa de aspiração inferior 302 definem, ambas, respectivos recessos 336 e 338. Especificamente, a tampa de aspiração superior 296 define um recesso superior 336 e a tampa de aspiração inferior 302 define um recesso inferior 338. O corpo 280 da bomba de vácuo acionada pneumaticamente 250 inclui uma seção de acoplamento superior 340 e uma seção de acoplamento inferior 342. O recesso superior 336 da tampa de aspiração superior 296 é dimensionado e conformado para receber a seção de acoplamento superior 340 do corpo 280. Do mesmo modo, o recesso inferior 338 da tampa de aspiração inferior 302 é dimensionado e conformado para receber a seção de acoplamento inferior 342 do corpo 280. Com referência à figura 16, quando a bomba de vácuo acionada pneumaticamente 250 é montada, a passagem 350 do corpo 280 fica conectada a uma passagem 344 da tampa de aspiração superior 296. Da mesma forma, quando a bomba de vácuo acionada pneumaticamente 250 é montada, a passagem 350 do corpo 280 fica conectada a uma passagem 346 da tampa de aspiração inferior 302.

[066] Com referência às figuras 15 e 16, o elemento de válvula de retenção superior 294 pode estar localizado entre a seção de acoplamento superior 340 do corpo 280 e o recesso superior 336 da tampa de aspiração superior 296. Do mesmo modo, o elemento de válvula de retenção inferior 300 pode estar localizado entre a seção de acoplamento inferior 342 do corpo 280 e o recesso inferior 338 da tampa de aspiração inferior 302. Como explicado abaixo em maiores detalhes, o elemento de válvula de retenção superior 294 pode criar uma vedação substancialmente estanque a fluidos entre a seção de acoplamento superior 340 do corpo 280 e o recesso superior 336 da tampa de aspiração superior 296. Do mesmo modo, o elemento de válvula de retenção inferior 300 também pode criar uma vedação substancialmente estanque a fluidos entre a seção de acoplamento inferior 342 do corpo 280 e o recesso inferior 338 da tampa de aspiração inferior 302.

[067] O elemento de válvula de retenção superior 294 e o elemento de válvula de retenção inferior 300 podem ser construídos a partir de um material relativamente flexível, como por exemplo um elastômero. O material flexível permite que o elemento de válvula de retenção superior 294 e o elemento de válvula de retenção inferior 300 se dobrem ou deformem durante a operação da bomba de vácuo acionada pneumaticamente 250. Fazendo referência agora à figura 17, está ilustrada uma vista ampliada do elemento de válvula de retenção superior 294 assentado dentro da bomba de vácuo acionada pneumaticamente 250. A figura 18 é uma vista em perspectiva ampliada do elemento de válvula de retenção superior 294 mostrado na figura 17. Os especialistas na técnica entenderão facilmente que o elemento de válvula de retenção superior 294 e o elemento de válvula de retenção inferior 300 podem ser substancialmente idênticos entre si, e assim a descrição relativa ao elemento de válvula de retenção superior 294 e à tampa de aspiração superior 296 também pode ser aplicada à válvula de retenção inferior 300 bem como à tampa de aspiração inferior 296.

[068] Fazendo referência em geral às figuras 15 a 18, a válvula de retenção superior 294 pode incluir uma pluralidade de articulações 310A, 310B, 310C, 310D (as articulações podem ser melhor observadas na figura 18). As articulações 310A, 310B, 310C, 310D do elemento de válvula de retenção superior 294 podem ser substancialmente transversais em relação ao eixo A-A da bomba de vácuo acionada pneumaticamente 250. Uma pluralidade de abas 316A, 316B, 316C, 316D correspondem, cada uma, a uma das articulações 310A, 310B, 310C, 310D do elemento de válvula de retenção superior 294. As articulações 310A, 310B, 310C, 310D também podem estar conectadas a uma periferia mais externa 312 do elemento de válvula de retenção superior 294 (ilustrado na figura 18). Como visto na figura 15, o elemento de válvula de retenção inferior 300 também inclui uma periferia mais externa 317, uma pluralidade de articulações 319A, 319B, 319C, 319D, e uma pluralidade de abas 320A, 320B, 320C, 320D.

[069] Com referência às figuras 17 e 18, a periferia mais externa 312 do elemento de válvula de retenção superior 294 cria a vedação substancialmente estanque a fluidos entre a seção de acoplamento superior 340 do corpo 280 e o recesso superior 336 da tampa de aspiração superior 296. Especificamente, a periferia mais externa 312 do elemento de válvula de retenção superior 294 fica comprimido entre a borda 351, localizada em torno de uma periferia da seção de acoplamento superior 140 do corpo 280 (também observada na figura 2), e uma superfície inferior 352 da seção de acoplamento superior 340 da tampa de aspiração superior 296. A compressão do elemento de válvula de retenção superior 294 cria uma vedação substancialmente estanque a fluidos entre o corpo 280 e a tampa de aspiração superior 296. Assim, a periferia mais externa 312 do elemento de válvula de retenção superior 294 pode funcionar como um anel de vedação entre o corpo 280 e a tampa de aspiração superior 296 quando o corpo 280, a tampa de aspiração superior 296 e o elemento de válvula de retenção superior 294 são montados juntos. Deve ser entendido que enquanto é aqui discutido o elemento de válvula de retenção superior 294, o elemento de válvula de retenção inferior 300 (ilustrado nas figuras 15 e 16) também provê uma vedação estanque a fluidos semelhante entre o corpo 280 e a tampa de aspiração inferior 302.

[070] Voltando às figuras 15 e 16, cada uma das abas 316A, 316B, 316C, 316D do elemento de válvula de retenção superior 294 pode corresponder, e está conectada, a uma das aberturas 282A, 282B, 282C, 282D. De modo semelhante, cada uma das abas 320A, 320B, 320C, 320D do elemento de válvula de retenção inferior 300 também pode corresponder, e está conectada, a uma das aberturas 282A, 282B, 282C, 282D. A tampa de aspiração superior 296 pode incluir uma pluralidade de aberturas 332A, 332B, 332C, 332D que correspondem a uma das abas 316A, 316B, 316C, 316D do elemento de válvula de retenção superior 294. Cada abertura 332A, 332B, 332C 332D pode ser utilizada para conectar correspondentemente uma das aberturas 282A, 282B, 282C, 282D com a passagem 344 da tampa de aspiração superior 296, bem como com o recipiente de vácuo 30 (figura 1). De maneira semelhante, a tampa de aspiração inferior 302 pode incluir uma pluralidade de aberturas 334A, 334B, 334C, 334D que correspondem a uma das abas 320A, 320B, 320C, 320D do elemento de válvula de retenção inferior 300. Cada abertura 334A, 334B, 334C, 334D pode ser utilizada para conectar correspondentemente uma das aberturas 282A, 282B, 282C, 282D com a passagem 346 da tampa de aspiração inferior 302, bem como com o recipiente de vácuo 30 (figura 1).

[071] A figura 16 ilustra ambos os elementos de válvula de retenção 294, 300 em uma posição totalmente aberta. Especificamente, fazendo referência às figuras 15 a 17, quando o elemento de válvula de retenção superior 294 está na posição totalmente aberta, cada uma das abas 316A, 316B, 316C, 316D se deforma ou se dobra em torno das respectivas articulações 310A, 310B, 310C, 310D, para dentro e em direção às aberturas 282A, 282B, 282C, 282D. As abas 316A, 316B, 316C, 316D podem dobrar-se em torno das articulações 310A, 310B, 310C, 310D, e para dentro, se a pressão localizada na passagem 344 da tampa de aspiração superior 296 for maior do que a pressão nas aberturas 282A, 282B, 282C, 282D. Especificamente, deve ser entendido que a válvula de retenção superior 294 é flexível o suficiente para que as abas 316A, 316B, 316C, 316D possam se dobrar para dentro ao longo das respectivas articulações 310A, 310B, 310C, 310D, permitindo assim que o ar localizado na passagem 344 da tampa de aspiração superior 296 seja aspirado para dentro das aberturas 282A, 282B, 282C, 282D. De modo semelhante, quando a pressão localizada na passagem 346 da tampa de aspiração inferior 302 for maior do que a pressão nas aberturas 282A, 282B, 282C, 282D, o elemento de válvula de retenção inferior 300 pode se abrir. Especificamente, a válvula de retenção inferior 300 é flexível o suficiente para que as abas 320A, 320B, 320C, 320D possam se dobrar para dentro ao longo das respectivas articulações 319A, 319B, 319C, 319D e em direção às aberturas 282A, 282B, 282C, 282D, permitindo assim que o ar na passagem 346 da tampa de aspiração inferior 202 seja aspirado para dentro das aberturas 282A, 282B, 282C, 282D.

[072] Se a pressão localizada na passagem 344 da tampa de aspiração superior 296 for igual ou inferior à pressão nas aberturas 282A, 282B, 282C, 282D, o elemento de válvula de retenção superior 294 pode ficar assentado nivelado dentro da tampa de aspiração superior 296, e as abas 316A, 316B, 316C, 316D não são dobradas em torno das articulações 310A, 310B, 310C, 310D. De modo semelhante, quando a pressão localizada na passagem 346 da tampa de aspiração inferior 302 for igual ou inferior à pressão nas aberturas 282A, 282B, 282C, 282D, o elemento de válvula de retenção inferior 300 pode ficar assentado nivelado dentro da tampa de aspiração inferior 302, e as abas 320A, 320B, 320C, 320D não são dobradas. Quando as válvulas de retenção 294, 300 estão na posição fechada, o ar das aberturas de aspiração superior e inferior da bomba de vácuo acionada pneumaticamente 250 não pode ser aspirado para dentro das aberturas 282A, 282B, 282C, 282D.

[073] A figura 19 é uma forma de realização alternativa de um elemento de válvula de retenção 400. Na forma de realização ilustrada, o elemento de válvula de retenção 400 também inclui quatro articulações únicas 402A, 402B, 402C, 402D que correspondem, cada uma, a uma aba 416A, 416B, 416C, 416D. O elemento de válvula de retenção 400 também pode incluir um perímetro mais externo 412 que também funciona como um anel de vedação entre o corpo 280 e a tampa de aspiração superior 296 ou a tampa de aspiração inferior 302, ilustrados nas figuras 15 a 17. Contudo, ao contrário dos elementos de válvula de retenção 294, 300, como visto nas figuras 15 a 17, o elemento de válvula de retenção 400 também inclui respectivas ranhuras 420A, 420B, 420C, 420D, que se estendem, cada uma, ao longo das articulações 402A, 402B, 402C, 402D. As ranhuras 420A, 420B, 420C, 420D permitem que as respectivas articulações 402A, 402B, 402C, 402D se dobrem ou deformem mais facilmente, em comparação com as articulações 310A, 310B, 310C, 310D mostradas na figura 18. Deste modo, os especialistas na técnica compreenderão facilmente que é necessária uma menor pressão dentro da tampa de aspiração superior 296 (ou da tampa de aspiração inferior 302, conforme visto na figura 16) para que as abas 416A, 416B, 416C, 416D se dobrem para dentro em torno das articulações 402A, 402B, 402C, 402D.

[074] A figura 20 é outra forma de realização de um elemento de válvula de retenção 500. Na forma de realização ilustrada na figura 20, o elemento de válvula de retenção 500 inclui uma articulação principal 510. A articulação principal 510 pode ser substancialmente paralela ao eixo A-A da bomba de vácuo acionada pneumaticamente 250 (figura 15). Uma pluralidade de linguetas ou abas 516A, 516B, 516C, 516D que se projetam para fora podem se estender em uma direção geralmente transversal em relação à articulação 510 do elemento de válvula de retenção 500. A articulação 510 também pode estar conectada a uma periferia mais externa 512 do elemento de retenção 500.

[075] Fazendo referência em geral às figuras 15 a 20, os elementos de válvula de retenção descritos proporcionam uma vedação integral entre o corpo e as tampas de aspiração da bomba de vácuo pneumaticamente acionada descrita. Os especialistas na técnica entenderão facilmente que a provisão de uma vedação incorporada entre o corpo e as tampas de aspiração pode relaxar ou tornar os requisitos de uma junção soldada entre o corpo e as tampas de aspiração menos rigorosos do que aqueles requeridos atualmente. Especificamente, alguns tipos de aspiradores e geradores de vácuo atualmente disponíveis requerem uma vedação soldada que não seja apenas mecanicamente rígida, mas que também proporcione uma vedação robusta e estanque a fluidos. No entanto, este requisito pode ser desafiador para ser atendido, e aumenta o custo geral de montagem e de fabricação da peça. Em contraste, a bomba de vácuo pneumaticamente acionada aqui descrita inclui requisitos relaxados, uma vez que os elementos de válvula de retenção já proporcionam uma vedação estanque a fluidos entre o corpo e as tampas de aspiração. Assim, a bomba de vácuo pneumaticamente acionada descrita pode resultar em custos de mão de obra e de fabricação mais baixos, uma vez que os elementos de válvula de retenção descritos já provêem uma vedação incorporada, sem adição de etapas adicionais durante o processo de montagem.

[076] As formas de realização desta invenção ilustradas nos desenhos e descritas acima são exemplos de numerosas formas de realização que podem ser realizadas dentro do escopo das reivindicações anexas. É contemplado que podem ser criadas numerosas outras configurações da invenção, aproveitando a abordagem divulgada. Em suma, a intenção do Requerente é que o escopo da patente da presente invenção seja limitado apenas pelo âmbito das reivindicações anexas.

Claims

1. Gerador de vácuo (50, 50', 220, 250) para fornecer vácuo compreendendo: - um alojamento (110) e corpo (222) que definem uma seção de movimento convergente (92; 272), - uma seção de descarga divergente (93; 273), uma primeira abertura de Venturi (102A; 282A), uma segunda abertura de Venturi (102B, 102C, 102D, 282B, 282C, 282D), e uma primeira peça de aspiração superior (136; 72'a; 72'c; 296); - sendo que a seção de movimento convergente (92; 272) apresenta uma primeira seção afunilada que se estende desde uma extremidade de saída (96; 286) da seção de movimento convergente (92; 272) que converge em direção à primeira abertura de Venturi (102A; 282A) e a seção de descarga divergente (93; 273) apresenta uma segunda porção afunilada (93) que se estende desde uma extremidade de entrada (98; 288) da seção de descarga divergente (93; 273) que diverge para além da primeira abertura de Venturi (102A; 282A); caracterizado por a primeira abertura de Venturi (102A; 282A) ser um vazio definido por -uma primeira distância linear (L1) ser medida entre a extremidade de saída (96; 286) da seção de movimento convergente (92; 272) e a extremidade de entrada (98; 288) da seção de descarga divergente (93; 273), sendo que abertura (102A; 282A) tem um primeiro desvio, o primeiro desvio sendo a diferença no tamanho entre a abertura de entrada (O1) incluída na extremidade de saída (96; 286) da seção de movimento convergente (92; 272) e uma abertura de saída (O2) incluída na extremidade de entrada (98; 288) da seção de descarga divergente (93; 273) da primeira abertura de Venturi (102A; 282A); - sendo que a segunda abertura de Venturi (102B, 102C, 10D; 282B, 282C, 282D) está a jusante do primeiro abertura de Venturi (102A; 282A) e está posicionado dentro da seção de descarga divergente (93; 273), e a segunda abertura de Venturi é um vazio definido por uma segunda distância linear (L2, L3, L4) medida entre uma superfície de entrada (182, 186, 190) da segunda abertura de Venturi e uma superfície de saída (184, 188, 192) da segunda abertura de Venturi, sendo que a segunda abertura de Venturi tem um segundo desvio, o segundo desvio sendo a diferença no tamanho de uma abertura de entrada (O3, O5, O7) incluída na superfície de entrada (182, 186, 190) e uma abertura de saída (O4, O6 , O8) incluída na superfície de saída (184, 188, 192) da segunda abertura de Venturi; - sendo que a seção de movimento convergente (92; 272) e a seção de descarga divergente (93; 273) estão em comunicação fluída uma com a outra através da primeira e segunda aberturas de Venturi; - sendo que a primeira peça de sucção superior (136; 72'a; 72'c; 296) está em comunicação fluída com a primeira abertura de Venturi e o primeiro desvio é menor do que o segundo desvio; e - sendo quer a primeira distância linear (L1) do primeiro intervalo de Venturi é moldada para produzir um vácuo de aspiração mais elevado do que a segunda distância linear (L2) do segundo intervalo de Venturi, e a segunda distância linear (L2) do segundo intervalo de Venturi é moldada para produzir um fluxo de aspiração mais elevado do que o primeiro intervalo de Venturi.

2. Gerador de vácuo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender uma abertura (102C 102D; 282C, 282D) localizada na seção de descarga divergente (93; 273) a jusante da abertura de Venturi (102A; 282A).

3. Gerador de vácuo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda um inserto do tipo flecha (82) posicionado dentro da seção de movimento convergente (92; 272) do corpo do gerador de vácuo.

4. Gerador de vácuo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o inserto do tipo flecha (82) estender-se ao longo de um eixo central de simetria do gerador de vácuo.

5. Gerador de vácuo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o inserto do tipo flecha (82) definir uma porção afunilada (88), e sendo que o inserto do tipo flecha (82) afunila-se gradualmente em direção a um ponto (141) ao longo da porção afunilada (88).

6. Gerador de vácuo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o inserto do tipo flecha (82) definir uma porção afunilada (88), com o inserto do tipo flecha (82) afunilando-se gradualmente em direção a uma borda chanfrada ao longo da porção afunilada (88).

7. Gerador de vácuo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por a porção afunilada (88) do inserto do tipo flecha (82) ser conformada como um aerofólio.

8. Gerador de vácuo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a primeira peça de aspiração superior (136; 72'c; 296) ser conectada de forma estanque a uma superfície superior (130; 266) do alojamento (110; 222), e peça de aspiração inferior (142; 72'd; 302) ser conectada de forma estanque a uma superfície inferior (132; 268) do alojamento (110; 222), sendo que tanto a primeira peça de sucção superior quanto a peça de sucção inferior estão em comunicação fluída com a primeira abertura de Venturi e a segunda abertura de Venturi.

9. Gerador de vácuo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender um primeiro elemento de válvula de retenção (134; 294) disposto entre a superfície superior (130; 266) do alojamento (110; 222) e a primeira porta de aspiração do corpo (136; 72'c; 296), e um segundo elemento de válvula de retenção (140; 300) disposto entre a superfície inferior (132; 268) do alojamento e a segunda porta de aspiração do corpo (142; 72'd; 302).

10. Gerador de vácuo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o primeiro elemento de válvula de retenção (134; 294) e o segundo elemento de válvula de retenção (140; 300) incluírem, cada um, uma primeira seção (160) e uma pluralidade de abas (166A, 166B, 166C, 166D) que se estendem a partir da primeira seção (160), em uma direção transversal a um eixo longitudinal da primeira seção.

11. Gerador de vácuo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por cada uma dentre a pluralidade de abas (166A, 166B, 166C, 166D), tanto do primeiro elemento de válvula de retenção (134; 294) como do segundo elemento de válvula de retenção (140; 300), estenderem-se a partir de um lado da primeira seção (160) ou de ambos os lados da primeira seção (160), em que uma aba dentre a pluralidade de abas (166A) estando alinhada com a primeira abertura de Venturi (102A; 282A), e outra aba dentre a pluralidade de abas (166B, 166C, 166D) estando alinhada com a segunda abertura de Venturi (102B ou 102C ou 102D; 282B, 282C, ou 282D).

12. Gerador de vácuo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a primeira seção (160), tanto do primeiro elemento de válvula de retenção (134) como do segundo elemento de válvula de retenção (140; 300), serem geralmente rígida, com a pluralidade de abas (166A, 166B, 166C, 166D) sendo elasticamente flexíveis em relação à primeira seção (160), de modo a mover cada uma da pluralidade de abas a partir de uma posição fechada para uma posição aberta.

13. Gerador de vácuo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a primeira peça de aspiração (72'a) estar conectada de forma estanque a uma primeira porção de uma superfície superior (130) do alojamento e define uma primeira passagem em comunicação com a primeira abertura de Venturi (102A) e a segunda abertura de Venturi (102B), e uma segunda peça de aspiração superior (72'b) estar conectada de forma estanque a uma segunda porção da superfície superior (130) do alojamento e define uma segunda passagem em comunicação com a terceira abertura de Venturi (102C, 102D).

14. Gerador de vácuo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender um primeiro elemento de válvula de retenção (134) disposto entre a superfície superior (130) do alojamento (110) e a primeira porta de aspiração do corpo (72'a) e a segunda porta de aspiração do corpo (72'b).

15. Gerador de vácuo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por o primeiro elemento de válvula de retenção (134) incluir uma primeira seção (160) e uma pluralidade de abas (166A, 166B, 166C, 166D) que se estendem a partir da primeira porção (16) em uma direção transversal a um eixo longitudinal da primeira porção.

16. Gerador de vácuo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por cada uma dentre a pluralidade de abas (166A, 166B, 166C, 166D) do primeiro elemento de válvula de retenção (134) estender-se a partir de um lado da primeira seção (160) ou de ambos os lados da primeira seção (160), com uma aba dentre a pluralidade de abas (166A) estando alinhada com a primeira abertura de Venturi (102A; 282A), e outra aba dentre a pluralidade de abas (166B, 166C, 166D) estando alinhada com a segunda abertura de Venturi (102B ou 102C ou 102D; 282B, 282C, ou 282D).

17. Gerador de vácuo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a primeira seção (160) do primeiro elemento de válvula de retenção (136) ser geralmente rígida, e a pluralidade de abas (166A, 166B, 166C, 166D) serem elasticamente flexíveis em relação à primeira seção (160), de modo a mover cada uma dentre a pluralidade de abas a partir de uma posição fechada para uma posição aberta.

18. Gerador de vácuo de acordo com a reivindicação 8 ou 13, caracterizado por uma primeira peça de aspiração superior (296) ou cada dentre uma primeira peça de aspiração superior (72’a) e uma segunda peça de aspiração superior (72’b) incluir um recesso (336, 338) dimensionado e conformado para receber a seção de acoplamento (340, 342) do alojamento (110); e - uma válvula de retenção (294) conectada de forma fluída à primeira abertura de Venturi (282A) a segunda abertura de Venturi (282C, 282D, 282D) comprimida entre o recesso (336) e a seção de acoplamento (340) de modo a que a periferia externa (312) de uma válvula de retenção (294) crie uma vedação estanque a fluidos entre o alojamento (110) e uma primeira peça de aspiração (296) ou cada dentre uma primeira peça de aspiração superior (72’a) e uma segunda peça de aspiração superior (72’b).

19. Gerador de vácuo, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por uma válvula de retenção (294) definir uma pluralidade de abas (320A, 320B, 320C, 320D) que cada uma correspondem, e estão conectadas de forma fluída, cada uma dentre as primeira e segunda aberturas de Venturi 282A, 282B, 282C, 282D).

20. Gerador de vácuo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por cada uma das pluralidades de aba (320A, 320B, 320C, 320D) são dobrável em torno de uma articulação (310A, 310B, 310C, 310D).