ES2965216T3 - Pieza de conexión para una bomba de combustible de alta presión y bomba de combustible de alta presión - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a una pieza de conexión (22) para conectar una salida de una bomba de combustible de alta presión (16) a una región de alta presión (18) de un sistema de combustible (10) en un motor de combustión interna. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Pieza de conexión para una bomba de combustible de alta presión y bomba de combustible de alta presión Estado del arte
La presente invención hace referencia a un sistema de combustible de un motor de combustión interna con una bomba de combustible de alta presión con una pieza de conexión.
Las bombas de combustible de alta presión se utilizan en sistemas de combustible para comprimir el combustible desde una presión de admisión que prevalece en un rango de baja presión hasta una presión de inyección necesaria para la inyección de combustible. Este tipo de bombas de combustible de alta presión suelen presentar al menos un pistón, que por lo general se puede mover axialmente mediante una leva o un disco excéntrico. Mediante el movimiento axial del pistón se extrae combustible de la zona de baja presión a través de una válvula de control de volumen hacia una cámara de suministro en una carrera de aspiración. En una carrera de suministro, el combustible se comprime en la cámara del pistón y se conduce a una salida de la bomba de combustible de alta presión a través de una válvula de salida. En la salida de la bomba de combustible de alta presión suele estar dispuesta una pieza de conexión. La salida de la bomba de combustible de alta presión está conectada a través de la pieza de conexión con una zona de alta presión que, en la mayoría de los casos, comprende un riel.
La solicitud US 6,352,067 B1 revela una válvula de presión de sistema de combustible sin retorno (returnless fuel system pressure valve). La solicitud US 2002/0053341 A1 revela un conjunto de riel de suministro de combustible (Fuel Delivery Rail Assembly). La solicitud DE 3844371 A1revela una boquilla de inyección. La solicitud GB2058948A revela una válvula de presión del sistema de combustible sin retorno (Returnless Fuel System Pressure Valve). La solicitud DE2705489 A1 revela una bomba. De la solicitud de patente alemana 563 917 se conoce un sistema de combustible.
La solicitud DE 10361 573 A1 de la solicitante revela un sistema de combustible de un motor de combustión interna con una bomba de combustible de alta presión con una pieza de conexión configurada como conector angular. Revelación de la presente invención
El objeto de la presente invención consiste en proporcionar un sistema de combustible de un motor de combustión interna con una bomba de combustible de alta presión con una pieza de conexión que permita un uso flexible de la bomba de combustible.
Dicho objeto se resuelve mediante a un sistema de combustible de un motor de combustión interna con una bomba de combustible de alta presión con una pieza de conexión de acuerdo con la reivindicación 1.
La pieza de conexión en el sistema de combustible conforme a la invención comprende una primera abertura de conexión, que está prevista para la conexión con la salida de la bomba de combustible de alta presión y presenta un primer eje de apertura, y una segunda abertura de conexión, que está prevista para la conexión con la zona de alta presión y presenta un segundo eje de apertura; en donde el segundo eje de apertura está dispuesto de forma desigual con respecto al primer eje de apertura.
La disposición desigual de los ejes de apertura permite una disposición espacial flexible de la bomba de combustible de alta presión con respecto a la zona de alta presión, en particular al riel de combustible. Por ejemplo, mediante la pieza de conexión conforme a la invención se puede salvar un desplazamiento o una posición transversal entre la alineación de la zona de alta presión o su conexión y la alineación de la bomba de combustible de alta presión. Además, por ejemplo, la conexión de la zona de alta presión y la salida de la bomba de combustible de alta presión pueden estar dispuestas una encima de la otra o una al lado de la otra con la misma orientación o dirección de abertura, en donde ambas se pueden conectar fácilmente mediante la pieza de conexión conforme a la invención. El primer eje de apertura y el segundo eje de apertura también pueden extenderse inclinados entre sí, por ejemplo. Por eje de apertura de las respectivas aberturas de conexión se debe entender una línea recta que pasa por el centro de la respectiva zona de abertura y está dispuesta ortogonalmente con respecto a la zona de abertura.
Por pieza de conexión se entiende un componente que está conectado directamente con la bomba de combustible de alta presión o con una carcasa de la bomba de combustible de alta presión. La pieza de conexión se conecta directamente con la bomba de combustible de alta presión y conforma la transición a la zona de alta presión. Preferentemente, la pieza de conexión presenta dispositivos de conexión, por ejemplo, configurados como rosca de tornillo, para conectarse con la carcasa de la bomba de combustible de alta presión y/o con la zona de alta presión o con un conducto de alta presión o directamente con el riel de combustible.
Se prefiere cuando el primer eje de apertura y el segundo eje de apertura se encuentran en un plano. De este modo se evitan ciertas fuerzas transversales en las uniones de la pieza de conexión con la bomba de alta presión o con la zona de alta presión (por ejemplo, con el riel). Durante un funcionamiento prolongado, tales fuerzas transversales pueden provocar fugas en la pieza de conexión o pueden ejercer una tensión en las roscas de la pieza de conexión hasta tal punto que las roscas se deformen y pierdan su funcionalidad.
Según la invención, el segundo eje de apertura está dispuesto paralelo al primer eje de apertura. De este modo se eliminan inclinaciones y cargas asociadas en la conexión de la pieza de conexión con la bomba de combustible o la zona de alta presión.
También resulta ventajoso que la primera abertura de conexión y la segunda abertura de conexión estén situadas en lados opuestos de la pieza de conexión. Una pieza de conexión de este tipo está dispuesta espacialmente en la posición de montaje prevista entre la bomba de alta presión y la zona de alta presión, lo que afecta positivamente la vida útil de la conexión.
Se prefiere que la segunda abertura de conexión presente una sección transversal que se ensancha a lo largo del segundo eje de la apertura. La disposición desigual de los ejes de apertura puede conducir a efectos mecánicos de fluidos no deseados, que se pueden reducir o compensar mediante el ensanchamiento de la sección transversal de la segunda abertura de conexión.
Resulta ventajoso cuando la primera abertura de conexión desemboca en el lado exterior de la pieza de conexión con una primera zona de abertura y la segunda abertura de conexión desemboca en el lado exterior de la pieza de conexión con una segunda zona de abertura, en donde la primera zona de abertura es mayor que la segunda zona de abertura. De esta manera, a pesar de la disposición desigual de los ejes de apertura, la pieza de conexión se puede fabricar de forma sencilla y, por lo tanto, económica.
En una forma de ejecución preferida, la primera abertura de conexión y la segunda abertura de conexión están dispuestas en un cuerpo base de una sola pieza de la pieza de conexión, en donde la pieza de conexión está realizada preferentemente en una sola pieza. Una pieza de conexión de este tipo se puede fabricar de forma rentable consiguiendo fácilmente siempre una unión estanca entre la primera abertura de conexión y la segunda abertura de conexión.
Como alternativa a la última forma de ejecución mencionada, se prefiere cuando la primera abertura de conexión está dispuesta en un primer elemento de toma y la segunda abertura de conexión está dispuesta en un segundo elemento de toma fabricado por separado, que preferentemente está diseñado con simetría rotacional, y el primer elemento de toma está conectado con el segundo elemento de toma, preferentemente directamente, en particular, a través de una unión roscada o una unión de materiales, en particular, mediante una costura de soldadura. Una forma de ejecución de este tipo permite incluso posiciones relativas complicadas de los ejes de apertura con bajo esfuerzo de fabricación. El primer elemento de toma y/o el segundo elemento de toma se pueden fabricar de forma sencilla por separado entre sí. Por ejemplo, las aberturas de conexión pueden estar diseñadas como orificios simples y mediante la correspondiente conexión de los dos elementos de toma aún se puede conseguir una posición axial deseada y posiblemente compleja de los ejes de aperturas, que no se puede conseguir mediante operaciones de perforación en un material macizo. Una forma de ejecución de este tipo presenta además la ventaja de que el primer elemento de toma se puede diseñar combinable con diferentes segundos elementos de toma para diseñar la pieza de toma variable.
También en el sentido de la presente invención se presenta una bomba de combustible de alta presión para un sistema de combustible de un motor de combustión interna, en donde la bomba de combustible de alta presión comprende una pieza de conexión que corresponde a una o más de las formas de ejecución mencionadas y está unido a la salida de la bomba de combustible de alta presión y se puede conectar con la zona de alta presión del sistema de combustible.
Otras características, posibilidades de aplicación y ventajas de la presente invención se deducen de la descripción a continuación que explica la presente invención mediante los ejemplos de ejecución, en combinación con los dibujos incluidos, en donde las características pueden ser importantes para la invención tanto por sí mismas como en diferentes combinaciones, sin que se mencionen nuevamente de manera explícita. Las figuras muestran:
Figura 1 una representación esquemática de un sistema de combustible de un motor de combustión interna con una bomba de combustible de alta presión diseñada como bomba de pistón.
Figura 2: una vista en corte de una forma de ejecución de una pieza de conexión conforme a la invención. Figura 3: una vista en corte de otra forma de ejecución de una pieza de conexión conforme a la invención.
En la figura 1, un sistema de combustible presenta en conjunto el símbolo de referencia 10. El sistema comprende un depósito de combustible12 que contiene combustible y desde el cual una bomba de prealimentación 14 suministra el combustible a una bomba de pistón 16. La bomba de combustible de alta presión 16 comprime el combustible a un nivel de presión suficientemente alto para la inyección y lo entrega a una zona de alta presión 18, que comprende un riel de combustible 20. En la transición entre la bomba de combustible de alta presión 16 y la zona de alta presión 18 está dispuesta una pieza de conexión 22.
Al riel de combustible 20 están conectados múltiples inyectores 24. Los inyectores 24 inyectan el combustible directamente en las correspondientes cámaras de combustión 26. La bomba de combustible de alta presión 16, diseñada como una bomba de pistón, es accionada mecánicamente por un motor de combustión interna que comprende las cámaras de combustión 26, lo que está indicado mediante la conexión 28.
En la Figura 2, la pieza de conexión 22 se muestra en detalle en una vista en corte. La pieza de conexión 22 presenta una primera abertura de conexión 30, que está prevista para la conexión con la salida de la bomba de combustible de alta presión 16. La primera abertura de conexión 30 presenta un primer eje de apertura 32. El primer eje de apertura 32 de la primera abertura de conexión 30 corresponde a una línea recta que pasa a través de un primer punto central 34 de la primera zona de abertura 36 marcado con una cruz, en donde el primer eje de apertura 32 está dispuesto ortogonalmente con respecto a la primera zona de abertura 36.
La pieza de conexión 22 presenta además una segunda abertura de conexión 38, que está prevista para la conexión con la zona de alta presión 18. La segunda abertura de conexión 38 presenta un segundo eje de apertura 40. El segundo eje de apertura 40 de la segunda abertura de conexión 38 corresponde a una línea recta que pasa a través de un segundo punto central 42 de la segunda zona de abertura 44 marcado con una cruz, en donde el segundo eje de apertura 40 está dispuesto ortogonalmente con respecto a la segunda zona de abertura 44. Las respectivas zonas de abertura 36 y 44 de las aberturas de conexión 30 y 38 son las superficies transparentes con las que las aberturas de conexión 30 y 38 desembocan hacia el lado exterior de la pieza de conexión 22.
El segundo eje de apertura 40 está dispuesto de forma desigual con respecto al primer eje de apertura 32. El segundo eje de apertura 40 está situado con el primer eje de apertura 32 en un plano 46 que corresponde al plano de sección de la figura 2. El segundo eje de apertura 40 está dispuesto en paralelo al primer eje de apertura 32. La primera abertura de conexión 30 se encuentra en un primer lado 48 de la pieza de conexión 22. El primer lado 48 de la pieza de conexión 22 está opuesto a un segundo lado 50 de la pieza de conexión 22. La segunda abertura de conexión 38 está dispuesta en el segundo lado 50 de la pieza de conexión 22.
La segunda abertura de conexión 38 presenta una sección transversal 52 que se ensancha a lo largo del segundo eje de apertura 40.
En la forma de ejecución de la pieza de conexión 22 mostrada en la figura 2, la primera abertura de conexión 30 y la segunda abertura de conexión 38 están dispuestas en un cuerpo base de una sola pieza 54 de la pieza de conexión 22. En el presente caso, el cuerpo base 54 de la pieza de conexión 22 conforma la pieza de conexión 22, lo que significa que la pieza de conexión 22 no comprende otros componentes adjuntos al cuerpo base 54.
Una forma de ejecución alternativa de la pieza de conexión 22 conforme a la invención está representada en la figura 3. La pieza de conexión 22 de la figura 3 está construida de manera similar a la pieza de conexión 22 de la figura 2. Sin embargo, la pieza de conexión 22 de la figura 3 se diferencia de la pieza de conexión 22 de la figura 2 en que no presenta un cuerpo base 54 realizado en una sola pieza. En lugar del cuerpo base de una sola pieza 54, la pieza de conexión 22 de la figura 3 comprende un primer elemento de toma 56 y un segundo elemento de toma 58.
El primer elemento de toma 56 comprende la primera abertura de conexión 30, mientras que el segundo elemento de toma 58 comprende la segunda abertura de conexión 38. El primer elemento de toma 56 se fabrica por separado del segundo elemento de toma 58. En el presente caso, el segundo elemento de toma 58 está diseñado con simetría rotacional. Sin embargo, esta configuración de simetría rotacional no es obligatoria. Para conformar la pieza de conexión 22, los dos elementos de toma 56, 58 están unidos entre sí. En el presente caso, los dos elementos de toma 56, 58 están atornillados entre sí. Sin embargo, los dos elementos de toma 56, 58 también pueden estar unidos entre sí de otra manera estanca a los fluidos, por ejemplo, soldándose entre sí.
Claims (7)
1. Sistema de combustible (10) de un motor de combustión interna, con un tanque de combustible 12 que contiene combustible y una bomba de prealimentación 14 que suministra el combustible desde el tanque de combustible 12 a una bomba de combustible de alta presión 16 diseñada como una bomba de pistón, que comprime el combustible a un nivel de presión suficientemente alto para inyectar una zona de alta presión 18, que comprende un riel de combustible 20, en donde al riel de combustible 20 están conectados múltiples inyectores 24 , a través de los cuales el combustible se puede inyectar directamente en las correspondientes cámaras de combustión 26 del motor de combustión interna, en donde la bomba de combustible de alta presión 16 puede ser accionada mecánicamente por el motor de combustión interna, en donde en la transición entre la bomba de combustible de alta presión 16 y la zona de alta presión 18, en la salida de la bomba de combustible de alta presión (16) está dispuesta una pieza de conexión 22, y se conecta con la zona de alta presión (18) del sistema de combustible (10); en donde la pieza de conexión (22) presenta una primera abertura de conexión (30) para la conexión con la salida de la bomba de combustible de alta presión (16) con un primer eje de apertura (32), y presenta una segunda abertura de conexión (38) para la conexión a la zona de alta presión (18) con un segundo eje de apertura (40), en donde el segundo eje de apertura (40) está dispuesto de forma desigual al primer eje de apertura (32), caracterizado porque el segundo eje de apertura (40) está dispuesto paralelo al primer eje de apertura (32).
2. Sistema de combustible (10) según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer eje de apertura (32) y el segundo eje de apertura (40) se encuentran en un plano (46).
3. Sistema de combustible (10) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la primera abertura de conexión (30) y la segunda abertura de conexión (38) se encuentran respectivamente en lados opuestos (48, 50) de la pieza de conexión (22).
4. Sistema de combustible (10) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la segunda abertura de conexión 38 presenta una sección transversal 52 que se ensancha a lo largo del segundo eje de apertura 40.
5. Sistema de combustible (10) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la primera abertura de conexión (30) desemboca con una primera zona de abertura (36) hacia el lado exterior de la pieza de conexión (22) y la segunda abertura de conexión (38) desemboca con una segunda zona de abertura (44) hacia el lado exterior de la pieza de conexión (22), en donde la primera zona de abertura (36) es mayor que la segunda zona de abertura (44).
6. Sistema de combustible (10) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la primera abertura de conexión (30) y la segunda abertura de conexión (38) están dispuestas en un cuerpo base (54) de una sola pieza de la pieza de conexión (22), preferentemente en donde la pieza de conexión (22) está realizada de una sola pieza.
7. Sistema de combustible (10) según una o varias de las reivindicaciones precedentes 1 a 6, caracterizado porque la primera abertura de conexión (30) está dispuesta en un primer elemento de toma (56) y la segunda abertura de conexión (38) está dispuesta en un segundo elemento de toma (58) fabricado por separado, que preferentemente está diseñado con simetría rotacional, y el primer elemento de toma (56) está conectado al segundo elemento de toma (58), preferentemente mediante una unión roscada o una conexión estanca a los fluidos, en particular una unión de materiales, en particular, una costura soldadura.
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