ES2246776T3 - Bomba de alta presion con una valvula de encendido y apagado para suministrar combustible a un motor de combustion interna. - Google Patents

Abstract

Una bomba de alta presión, con una válvula de encendido y apagado, para suministrar combustible a un motor de combustión interna, donde la bomba comprende un cuerpo (8) que incluye, por lo menos, una cámara de compresión de combustible (22) y una cámara de accionamiento (23), que encierra elementos de accionamiento (14, 16, 17, 19) de la bomba, y donde la mencionada válvula (37) comprende un obturador (38), que se desliza dentro de un agujero (34) en el mencionado cuerpo (8), para cerrar un conducto de suministro de combustible (30); estando, el mencionado conducto de combustible, formado en el mencionado cuerpo (8), entre el mencionado agujero (34) y la mencionada cámara de compresión (22); y manteniéndose, el mencionado obturador (38), en la posición cerrada, por medio de un resorte de compresión (42); descansando, el mencionado resorte (42), directamente o indirectamente sobre un hombro (43), dentro del mencionado agujero (34), gracias a medios (44, 48) colocados, de modo desmontable, dentro del mencionado agujero (34); estando, el mencionado hombro (43), formado de una pieza con el mencionado cuerpo (8), caracterizada porque los mencionados medios (44, 48) comprenden un disco (44), que tiene una abertura (46) que permite que el combustible fluya a la mencionada cámara de accionamiento (23); estando, el mencionado disco (44), insertado de forma desmontable en el mencionado agujero (34).

Description

Bomba de alta presión con una válvula de encendido y apagado para suministrar combustible a un motor de combustión interna.

La presente invención se refiere a una bomba de alta presión con una válvula de encendido y apagado para suministrar combustible a un motor de combustión interna, en concreto al motor de un vehículo.

Se conoce diversos tipos de bombas de alimentación de combustible, a alta presión, y a las cuales, generalmente, se suministra combustible desde un depósito normal, por medio de una bomba de baja presión, activada por un motor eléctrico. La bomba de alta presión comprende, normalmente, una válvula de encendido y apagado, que se abre automáticamente por medio del combustible suministrado hacia esta, por la bomba de baja presión.

El cuerpo de las bombas de alta presión conocidas, encierra por lo menos una cámara de compresión de combustible, y una cámara de accionamiento, que aloja elementos de accionamiento de la bomba; y la válvula de encendido y apagado comprende un obturador, diseñado para asegurar el flujo de combustible a la cámara de accionamiento, incluso cuando la válvula está cerrada, para lubricar y enfriar los elementos de accionamiento.

En una bomba de pistón - radial conocida, en concreto, el cuerpo de la bomba aloja tres cilindros, en los cuales se deslizan respectivos pistones, activados por medio de una leva común, portada por un eje, activado por medio del eje de la transmisión; la leva está alojada dentro de la caja, o cámara, de accionamiento de la bomba; y el obturador es de la forma de un cilindro hueco, y se desliza a lo largo de la pared de un agujero radial, en el cuerpo de la bomba.

El cuerpo de la bomba tiene también un conducto de suministro de combustible, para suministrar combustible, desde el agujero radial a los cilindros; el conducto de alimentación se cierra por medio de la pared lateral del obturador; y, para lubricar y enfriar el eje de la bomba, la leva, y las diversas superficies de fricción del cuerpo de la bomba y el pistón, el obturador tiene también un agujero axial, calibrado, que permite el flujo continuo de combustible a la caja.

Para impedir la acumulación de combustible en un cilindro del motor, en el caso de que se averíe el inyector respectivo, o para impedir que se extraiga combustible desde la cámara de accionamiento, en el caso de que el suministro sea pobre o nulo, por medio de la bomba de baja presión, por ejemplo debido a una avería, el obturador se cierre automáticamente, por medio de un resorte de compresión, cuando la presión del combustible entrante cae por debajo de un valor dado.

El resorte de compresión está alojado dentro del obturador, y descansa sobre una placa perforada, que tiene una superficie para recibir el extremo del resorte, y normalmente está unida, por ejemplo soldada, al extremo opuesto del agujero guía, del obturador. Una bomba de alta presión del tipo descrito arriba, se revela en el documento US-A-5 571 243.

En este tipo conocido de bomba, maquinar el agujero radial en el cuerpo de la bomba, pegar la placa, y montar el resorte, son operaciones difíciles, de elevado coste, que involucran considerable tiempo y personal de alta cualificación. Además, la placa perforada en el extremo del agujero que mira a la caja, limita en una cierta medida el diámetro externo de la leva y, por consiguiente, la capacidad de la bomba bajo condiciones dadas.

El documento DB-A-197 38 502, revela una válvula de obturador en la que un resorte descansa sobre un hombro, dentro de un agujero de un cuerpo de alojamiento. En el cuerpo, son maquinados dos hombros opuestos, en los que hay dos respectivos pistones, que son contiguos bajo la influencia del resorte.

Sin embargo, maquinar dos hombros opuestos, en un agujero dentro del alojamiento, es una operación bien difícil, y que consume mucho tiempo. Además, los pistones no permiten el paso libre de flujo sin ejercer una presión dada.

Es un objetivo de la invención, el proporcionar una bomba de alta presión, extremadamente sencilla, fiable, que tenga una válvula de encendido y apagado, que sea de fabricación económica, y fácil de montar, para eliminar así los inconvenientes mencionados, de las bombas conocidas con válvula de encendido y apagado.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona una bomba de alta presión, con una válvula de encendido y apagado, para suministrar combustible a un motor de combustión interna, donde la bomba comprende un cuerpo, que incluye por lo menos una cámara de compresión de combustible, y una cámara de accionamiento que encierra elementos de accionamiento de la bomba, y donde la mencionada válvula comprende un obturador, que se desliza dentro de un agujero en el mencionado cuerpo, para cerrar un conducto de suministro de combustible; estando, el mencionado conducto de combustible, formado en el mencionado cuerpo, entre el mencionado agujero y la mencionada cámara de compresión; y estando, el mencionado obturador, sujeto en la posición cerrada, por medio de un resorte de compresión; descansando, el mencionado resorte de compresión, directa o indirectamente, en un hombro dentro del mencionado agujero, por virtud de medios colocados de modo desmontable, dentro del mencionado agujero; estando, el mencionado hombro, formado en una pieza con el mencionado cuerpo; caracterizado porque, el mencionado medio, comprende un disco que tiene una abertura, que permite el flujo de combustible a la mencionada cámara de accionamiento; siendo, el mencionado disco, insertado de forma desmontable dentro del mencionado agujero. A modo de ejemplo, se describirá una realización no limitadora, preferida, de la invención, con referencia a los dibujos anexos, en los cuales:

La figura 1 muestra una vista lateral, seccionada parcialmente, de una bomba de alta presión, con una válvula de encendido y apagado, para suministrar combustible a un motor de combustión interna, de acuerdo con la invención;

la figura 2 muestra una sección en escala aumentada, de la válvula y una parte de la bomba, de acuerdo con la invención;

la figura 3 muestra una vista en planta, a escala aumentada, de un detalle de la figura 2; y

la figura 4 muestra una sección, de un detalle más de la figura 2.

El número 5 en la figura 1 indica, como un todo, una bomba de alta presión, para suministrar combustible a un motor de combustión interna, por ejemplo de un vehículo. La bomba 5 es alimentada con combustible, desde un depósito normal, por medio de una bomba de alta presión (no mostrada) activada mediante un motor eléctrico, que es excitado cuando se arranca el motor.

La bomba de alta presión 5, es del tipo que comprende tres pistones radiales 6, que se deslizan dentro de tres cilindros 7, dispuestos radialmente dentro de un cuerpo 8 de la bomba 5; cada cilindro 7 está cerrado por una placa 9, que soporta una válvula de admisión 11 y una válvula de descarga 12; y cada cilindro 7 y placa respectiva 9, están bloqueados con un cuerpo 8, por medio de una cabeza de bloqueo 13.

Los pistones 6 son activados en secuencia, por medio de una sola leva 14, integral con un eje 16, activado mediante el eje de la transmisión de un motor de combustión interna. La leva 14 actúa sobre los pistones 6, por vía de un anillo 17 que tiene, para cada pistón 6, una parte enfrentada 18, que coopera con una zapata 19 unida al pistón 6; y cada zapata 19 es empujada hacia la leva, por medio de un correspondiente resorte 21.

El hueco entre el extremo de cada pistón 6 y la respectiva placa 9, define una cámara de compresión 22, de modo que las tres cámaras de compresión 22 están, obviamente, alojadas dentro del cuerpo 8. El espacio dentro del cuerpo 8 que aloja a los cilindros 7, y en el cual rotan el eje 16 y la leva 14, forma una cámara de accionamiento 23 de la bomba 5, cámara que es cerrada por medio de un saliente 24, que se fija, de forma conocida, al cuerpo 8; el eje 16 está adaptado, de modo giratorio y estanco a fluidos, al saliente 24; y la cámara 23 comunica, de forma conocida, con una conducto de drenaje 25, que drena hacia el depósito.

El cuerpo 8 está fabricado de hierro fundido, y cabezas 13 de acero; el cuerpo 8 y las cabezas 13 tienen tres conductos de admisión 26, que comunican con un conducto, definido por una ranura anular 27 en el saliente 24; cada conducto 26 también comunica con la correspondiente cámara de compresión 22, por vía de la correspondiente válvula de entrada 11; y cada cabeza 13 también tiene un conducto de compresión 28, que, por vía de la correspondiente válvula de descarga 12, conecta con la cámara de compresión 22 a un conducto de descarga 29 de la bomba 5.

El cuerpo 8 tiene, además, un conducto de alimentación 30, formado por dos agujeros 31 que se disponen transversales entre sí, y cerrados hacia fuera por medio de dos tapones 32. En un extremo, el conducto 30 comunica con la ranura anular 27 del saliente 24 y, por lo tanto, con las cámaras de comprensión 22; y, en el otro extremo, el conducto 30 sale a una pared cilíndrica 33, de un agujero radial cilíndrico 34 formado en el cuerpo 8. El agujero 34 comunica con la cámara de accionamiento 23, y se proyecta parcialmente hacia el saliente 24; y un conducto de entrada 36, conectado a la bomba de baja presión, es insertado en el agujero 34.

El agujero 34 aloja una válvula de encendido y apagado, indicada como un todo con el número 37, y comprende un obturador hueco, cilíndrico 38. Más específicamente, el obturador 38 tiene forma de pistón o de copa, y comprende una pared lateral 39, que se desliza de modo preciso a lo largo de la pared 33 del agujero 34, de modo que tanto la pared 33 del agujero 34, como la pared 39 del obturador 38, deben ser maquinadas con precisión.

El obturador 38 también comprende una pared plana 40, que tiene un agujero calibrado 41 que permite el paso de una cierta cantidad de combustible, incluso cuando el conducto 30 está cerrado, por medio del obturador 38. Un resorte de compresión helicoidal 42, está insertado dentro del obturador 38, y descansa en un elemento de soporte que se fija al final del agujero 34, frente a la cámara de accionamiento 23; y el elemento de soporte debe estar perforado, para permitir el paso de combustible, desde el agujero 34 a la cámara de accionamiento 23, como se describe en la Aplicación de Patente Italiana núm. TO95A 000010.

De acuerdo con la invención, el elemento de soporte del resorte 42, está definido por medio de un hombro 43 del agujero 34, formado en una pieza con el cuerpo 8, y localizado en el final del agujero 34, adyacente a la cámara de accionamiento 23. El hombro 43 define una abertura circular 45 (figura 2), menor en diámetro que el agujero 34; y el resorte 42 descansa directamente en el hombro 43, simplificando así el montaje de la válvula de encendido y apagado 37.

En la realización de la figura 2, el resorte 42 descansa en el hombro 43, por virtud de medios que están fijos de modo desmontable, en el interior del agujero 34, y comprende un disco 44 que tiene una abertura central 46, que permite el paso de combustible desde el agujero 34 a la cámara de accionamiento 23. Ventajosamente, la diferencia de diámetro entre el agujero 34 y la abertura 45, varía entre 1 y 3 mm, y el hombro 43 es de un grosor que varía entre 2 y 4 mm.

La abertura 46 en el disco 44 tiene un borde sobresaliente 47, para guiar uno de los extremos del resorte 42; y el disco 44, junto con la abertura 46 y el borde sobresaliente 47, puede fabricarse económicamente a partir de material en plancha, por medio de una prensa de recortado y moldeado en frío, o de una prensa de estampado en frío.

El medio colocado de modo desmontable dentro del agujero 34, comprende también un elemento de metal, con forma de C, flexible radialmente 48, por ejemplo un anillo de retención estándar (figura 3), alojado dentro del agujero 34 (figura 2), entre el disco 44 y el hombro 43. Más específicamente, la pared 33 del agujero 34 tiene una ranura anular 49 adyacente al hombro 43, y en la que el anillo 48 encaja por chasquido, de forma desmontable; y el diámetro de la abertura 45, es tal como para permitir, a la ranura 49, ser maquinada a través de la abertura 45.

El anillo 48 está adaptado dentro de la ranura 49, o retirado respecto de la ranura, mediante reunir los dos extremos del anillo 48 juntos, de modo que las piezas de la válvula 37 son, obviamente, fáciles de montar, siendo la única precaución necesaria montar el disco 44 con el borde 47 de cara al resorte 42.

Para eliminar incluso la precaución anterior y/o simplificar el montaje automático de la válvula 37, en la variación de la figura 4, la abertura 46 del disco 44 puede estar provista con un anillo 51 que forma dos bordes simétricos con respecto al disco 44, y se proyectan axialmente en dos direcciones opuestas. El anillo 51 puede estar soldado a, o estar moldeado en una sola pieza con, el disco 44, por medio de compactar y sintetizar polvo metálico.

Cuando se compara con bombas conocidas, quedarán claras las ventajas de la bomba de alta presión acorde con la invención, a partir de la descripción precedente. En particular, la disposición desmontable del disco 44 y el anillo 48, reduce los costes de producción del la bomba; el hombro 43 elimina la necesidad de pegar el elemento de soporte del resorte 42, dentro del agujero 34; y no hay interferencia entre el anillo de leva 17 y el elemento de soporte del resorte 42, de modo que puede incrementarse el diámetro de la leva 14, al efecto de incrementar la capacidad de la bomba.

Claramente, puede hacerse cambios a la bomba de alta presión, tal como ha sido descrita aquí sin, no obstante, apartarse del alcance de las reivindicaciones anexas. Por ejemplo, los pistones de la bomba 5 pueden disponerse de otro modo al descrito; y la bomba puede destinarse a otra aplicación, distinta del motor de un vehículo.

Claims (10)

1. Una bomba de alta presión, con una válvula de encendido y apagado, para suministrar combustible a un motor de combustión interna, donde la bomba comprende un cuerpo (8) que incluye, por lo menos, una cámara de compresión de combustible (22) y una cámara de accionamiento (23), que encierra elementos de accionamiento (14, 16, 17, 19) de la bomba, y donde la mencionada válvula (37) comprende un obturador (38), que se desliza dentro de un agujero (34) en el mencionado cuerpo (8), para cerrar un conducto de suministro de combustible (30); estando, el mencionado conducto de combustible, formado en el mencionado cuerpo (8), entre el mencionado agujero (34) y la mencionada cámara de compresión (22); y manteniéndose, el mencionado obturador (38), en la posición cerrada, por medio de un resorte de compresión (42); descansando, el mencionado resorte (42), directamente o indirectamente sobre un hombro (43), dentro del mencionado agujero (34), gracias a medios (44, 48) colocados, de modo desmontable, dentro del mencionado agujero (34); estando, el mencionado hombro (43), formado de una pieza con el mencionado cuerpo (8), caracterizada porque los mencionados medios (44, 48) comprenden un disco (44), que tiene una abertura (46) que permite que el combustible fluya a la mencionada cámara de accionamiento (23); estando, el mencionado disco (44), insertado de forma desmontable en el mencionado agujero (34).

2. Una bomba de alta presión como la reivindicada en la reivindicación 1, caracterizada porque el mencionado medio (44, 48) comprende también un elemento de metal con forma de C (48), localizado entre el mencionado disco (44) y el mencionado hombro (43); siendo, el mencionado elemento (48), flexible radialmente; y teniendo, el mencionado agujero (34), una ranura anular (49) adyacente al mencionado hombro (43), y en la cual el mencionado elemento (48) encaja por chasquido, de forma desmontable.

3. Una bomba de alta presión como la reivindicada en la reivindicación 2, caracterizada porque el mencionado elemento es un anillo de retención, estándar.

4. Una bomba de alta presión como la reivindicada en la reivindicación 3, caracterizada porque el mencionado hombro (43) está definido por una abertura circular (45), que tiene un diámetro menor que el diámetro del mencionado agujero (34), y tal que permite que la mencionada ranura (49) sea maquinada a través de la mencionada abertura (45).

5. Una bomba de alta presión como la reivindicada en la reivindicación 4, caracterizada porque la diferencia entre los mencionados dos diámetros varía entre 1 y 3 mm; siendo, el mencionado hombro (43), de un grosor que varía entre 2 y 4 mm.

6. Una bomba de alta presión como la reivindicada en una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la abertura (46) en el mencionado disco (44), tiene un borde sobresaliente (47) para guiar al mencionado resorte (42).

7. Una bomba de alta presión como la reivindicada en una la reivindicación 6, caracterizada porque el mencionado borde (47) está fabricado por deformación en frío, del mencionado disco (44).

8. Una bomba de alta presión como la reivindicada en una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la abertura (46) en el mencionado disco (44) tiene dos bordes (51), simétricos con respecto al mencionado disco (44), y que se proyectan axialmente en dos direcciones opuestas, para simplificar el posicionamiento del disco en el mencionado agujero (34).

9. Una bomba de alta presión como la reivindicada en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por comprender una serie de cilindros (7), dispuestos radialmente dentro del mencionado cuerpo (8); y una serie de pistones (6) asociados con los mencionados cilindros (7), y que se deslizan radialmente; comprendiendo, los mencionados elementos de accionamiento (14, 16, 17, 19), una leva común (14) formada de una pieza con un eje (16); y estando, la mencionada leva (14) y el mencionado eje (16), alojados en la mencionada cámara de accionamiento (23).

10. Una bomba de alta presión como la reivindicada en la reivindicación 9, caracterizada porque la mencionada leva (14) activa los mencionados pistones (6), por vía de un anillo (17) que tiene una serie de partes enfrentadas (18); acoplando, cada una de las mencionadas partes (18), con una zapata (19) portada por un correspondiente pistón (6); y estando, el mencionado anillo (17) y las mencionadas zapatas (19), alojadas en la mencionada cámara de accionamiento (23).