ITMI20091948A1

ITMI20091948A1 - Gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna

Info

Publication number: ITMI20091948A1
Application number: IT001948A
Authority: IT
Inventors: Nicola Loiudice; Massimiliano Roncone; Thilo Rzymann; Wolfgang Stoecklein
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2011-05-07
Also published as: WO2011054632A3; CN102597521A; EP2496837B1; IN2012DN01494A; EP2496837A2; CN102597521B; RU2012123138A; RU2555097C2; WO2011054632A2

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“GRUPPO DI POMPAGGIO PER ALIMENTARE COMBUSTIBILE, PREFERIBILMENTE GASOLIO, AD UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA”

La presente invenzione è relativa ad un gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna.

In particolare, la presente invenzione è relativa ad un gruppo di pompaggio comprendente un corpo pompa; una pompa a pistoni atta ad alimentare il combustibile ad un motore a combustione interna; ed una pompa ad ingranaggi atta ad alimentare il combustibile alla pompa a pistoni.

La pompa a pistoni comprende almeno un cilindro; un pistone impegnato in maniera scorrevole nel cilindro; un condotto di aspirazione del combustibile nel cilindro; un condotto di mandata del combustibile al motore a combustione interna; ed una valvola di non ritorno montata lungo il condotto di mandata per impedire il riflusso del combustibile nel cilindro stesso.

Generalmente, la valvola di non ritorno comprende un otturatore di forma sostanzialmente sferica mobile tra una posizione di chiusura ed una posizione di apertura del condotto di mandata; ed una molla atta a spostare e, normalmente, mantenere l’otturatore nella sua posizione di chiusura.

Dal momento che l’otturatore è supportato unicamente dalla molla, l’otturatore è mobile dalla sua posizione di chiusura, in cui impegna una sede sferica anulare ricavata lungo il condotto di mandata, nella sua posizione di apertura lungo una traiettoria non rettilinea e non coincidente con l’asse longitudinale del condotto di mandata, e viene, quindi, spostato radialmente e posto in rotazione dal combustibile alimentato attraverso il condotto di mandata stesso.

Di conseguenza, anche nello spostamento dalla sua posizione di apertura nella sua posizione di chiusura, l’otturatore è mobile lungo una traiettoria non rettilinea e non coincidente con l’asse longitudinale del condotto di mandata, viene, quindi, mantenuto in rotazione dalla spinta idraulica esercitata dal combustibile, e viene spostato radialmente contro una parete laterale della citata sede sferica anulare. La forza centrifuga generata dalla rotazione dell’otturatore può risultare, in determinate condizioni di funzionamento, talmente elevata da ritardare o addirittura impedire la corretta chiusura del condotto di mandata.

Scopo della presente invenzione è di realizzare un gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna che sia esente dagli inconvenienti sopra descritti e che sia di semplice ed economica attuazione.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna come rivendicato nelle rivendicazioni allegate.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento alla figura annessa che ne illustra, in sezione longitudinale e con parti asportate per chiarezza, un esempio di attuazione non limitativo.

Con riferimento alla figura allegata, con 1 è indicato, nel suo complesso, un gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna (non illustrato).

Il gruppo di pompaggio 1 comprende, nella fattispecie, un corpo pompa 2; una pompa a pistoni nota e non illustrata atta ad alimentare il combustibile al citato motore a combustione interna (non illustrato); ed una pompa ad ingranaggi nota e non illustrata atta ad alimentare il combustibile alla pompa a pistoni (non illustrata).

La pompa a pistoni (non illustrata) comprende almeno un cilindro, il quale è impegnato in maniera scorrevole da un pistone mobile di moto rettilineo alternativo lungo il cilindro stesso, ed è associato ad un condotto di aspirazione del combustibile nel cilindro e ad un condotto 3 di mandata del combustibile al motore a combustione interna (non illustrato).

Il condotto 3 presenta un asse 4 longitudinale determinato, e comprende una porzione 5 ristretta comunicante con il cilindro della pompa a pistoni (non illustrata), una porzione 6 allargata comunicante con il motore a combustione interna (non illustrato), ed una porzione 7 intermedia, la quale si estende tra le porzioni 5 e 6, e definisce una sede 8 conica anulare sostanzialmente coassiale all’asse 4 stesso.

La sede 8 definisce parte di una valvola 9 di non ritorno, la quale è alloggiata nel condotto 3 per impedire il riflusso del combustibile nel cilindro della pompa a pistoni (non illustrata), comprende, inoltre, un otturatore 10 di forma sostanzialmente sferica mobile tra una posizione di chiusura ed una posizione di apertura del condotto 3, ed è provvista di un organo 11 di fine corsa montato nella porzione 6 per arrestare l’otturatore 10 nella sua posizione di apertura.

L’organo 11 presenta sostanzialmente la forma di una vite, e comprende una testa 12 avvitata nel corpo pompa 2 ed un gambo 13 tubolare, il quale si estende all’interno della porzione 6 coassialmente all’asse 4, e presenta un diametro esterno minore del diametro interno della porzione 6 stessa. L’estremità libera del gambo 13 affacciata all’otturatore 10 è assialmente aperta e definisce una sede 14 conica anulare atta ad arrestare l’otturatore 10 stesso nella sua posizione di apertura.

Il gambo 13 definisce, unitamente alla porzione 6, una camera 15 anulare sostanzialmente coassiale all’asse 4, e presenta, inoltre, un condotto 16 interno, il quale è coassiale all’asse 4, e comprende una porzione 17 allargata affacciata all’otturatore 10 ed una porzione 18 ristretta affacciata alla testa 12.

La porzione 17 alloggia al proprio interno una molla 19 montata coassialmente all’asse 4 per spostare e, normalmente, mantenere l’otturatore 10 nella sua posizione di chiusura, e comunica con la camera 15 tramite una pluralità di fori 20, i quali sono uniformemente distribuiti attorno all’asse 4, e sono ricavati attraverso il gambo 13 trasversalmente all’asse 4 stesso; e la porzione 18 comunica con un collettore 21 anulare ricavato nel corpo pompa 2 coassialmente all’asse 4 tramite una pluralità di fori 22, che sono uniformemente distribuiti attorno all’asse 4, e sono ricavati attraverso il gambo 13 trasversalmente all’asse 4 stesso.

La porzione 6 ed il gambo 13 sono, inoltre, accoppiati a tenuta di fluido fra loro tramite l’interposizione di una guarnizione 23 anulare, nella fattispecie un O-ring, montata coassialmente all’asse 4 in un punto intermedio del gambo 13 tra i fori 20 e 22.

In uso, l’otturatore 10 viene spostato nella sua posizione di apertura del condotto 3 dal combustibile alimentato dalla pompa a pistoni (non illustrata) lungo il condotto 3 stesso permettendo al combustibile di fluire in successione attraverso la porzione 7 intermedia, lungo la camera 15, attraverso i fori 20, lungo il condotto 16, attraverso i fori 22, e nel collettore 21.

Dal momento che il diametro dell’otturatore 10 ed il diametro interno della porzione 17 vengono controllati selettivamente in modo tale che la spinta esercitata sull’otturatore 10 dal combustibile contenuto nel condotto 3 sia maggiore della somma delle spinte esercitate sull’otturatore 10 dalla molla 19 e dal combustibile contenuto nel condotto 16 e dal momento che l’alimentazione del combustibile lungo la camera 15 ed attraverso i fori 20 determina una caduta di pressione nel combustibile stesso e, quindi, una pressione nel condotto 16 minore della pressione nel condotto 3, l’otturatore 10 viene spostato con una traiettoria rettilinea lungo l’asse 4 in modo da impegnare la sede 14, e viene sostanzialmente bloccato nella sede 14 stessa durante l’intera fase di mandata della pompa a pistoni (non illustrata) senza la possibilità di muoversi assialmente e/o radialmente.

Al termine della fase di mandata e durante la fase di aspirazione della pompa a pistoni (non illustrata), l’otturatore 10 viene spostato con una traiettoria sostanzialmente rettilinea lungo l’asse 4 sotto la spinta della molla 19 e del combustibile contenuto nel condotto 16 in modo da impegnare la sede 8 e chiudere in maniera relativamente rapida il condotto 3.

La presenza e la conformazione dell’organo 11 di fine corsa e, in particolare, del gambo 13 consentono, quindi, di spostare l’otturatore 10 nelle sue posizioni di apertura e di chiusura con traiettorie sostanzialmente rettilinee lungo l’asse 4, bloccare l’otturatore 10 nella sede 14 durante l’intera fase di mandata della pompa a pistoni (non illustrata), impedire spostamenti radiali e/o assiali dell’otturatore 10 nelle sedi 8 e 14 in modo da ridurre l’usura dell’otturatore 10, delle sedi 8 e 14, e della molla 19, e ridurre il tempo di chiusura dell’otturatore 10 stesso migliorando l’efficienza del gruppo di pompaggio 1.

Secondo una prima variante non illustrata, la molla 19 viene eliminata e l’otturatore 10 viene chiuso unicamente sotto la spinta del combustibile contenuto nel condotto 16.

Secondo una ulteriore variante non illustrata, la guarnizione 23 anulare viene eliminata ed il gambo 13 viene realizzato in maniera da comprendere una porzione di estremità ristretta, la quale è provvista dei fori 20, e presenta un diametro esterno minore del diametro della porzione 6, ed una porzione intermedia allargata, che si estende tra i fori 20 e 22, presenta un diametro esterno sostanzialmente pari al diametro della porzione 6, consente di deviare il combustibile attraverso i fori 20 in modo da ottenere la desiderata caduta di pressione del combustibile nel condotto 16, ed impedisce, contemporaneamente, al combustibile di fluire direttamente al collettore 21 lungo la camera 15.

Claims

RIVENDICAZIONI 1.- Gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna, il gruppo di pompaggio comprendendo un corpo pompa (2); un condotto di mandata (3) ricavato nel corpo pompa (2) per alimentare il combustibile al motore a combustione interna; ed una valvola di non ritorno (9) disposta lungo il condotto di mandata (3) stesso; la valvola di non ritorno (9) comprendendo un otturatore (10) mobile tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura del condotto di mandata (3) ed una prima sede (8) ricavata nel condotto di mandata (3) per ricevere l’otturatore (10) a seguito di un suo spostamento dalla posizione di apertura nella posizione di chiusura; ed essendo caratterizzato dal fatto di comprendere, inoltre, un elemento di fine corsa (11) inserito nel condotto di mandata (3) e provvisto di una seconda sede (14) atta a ricevere e trattenere l’otturatore (10) a seguito di un suo spostamento dalla posizione di chiusura nella posizione di apertura. 2.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 1, in cui l’elemento di fine corsa (11) comprende almeno una porzione tubolare (13), la quale presenta una estremità libera assialmente aperta definente la detta seconda sede (14), ed è idraulicamente collegata con il condotto di mandata (3) quando l’otturatore (10) è disposto nella sua posizione di apertura. 3.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 2 e comprendente, inoltre, un circuito idraulico (6, 7, 15, 20) di alimentazione del combustibile attraverso la prima sede (8) ed all’interno della porzione tubolare (13); il circuito idraulico (6, 7, 15, 20) essendo conformato in modo tale che la pressione esercitata sull’otturatore (10) dal combustibile contenuto nella porzione tubolare (13) sia minore della pressione esercitata sull’otturatore (10) dal combustibile alimentato attraverso la detta prima sede (8). 4.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui l’elemento di fine corsa (11) comprende almeno una apertura di ingresso (20) del combustibile nella porzione tubolare (13) ed almeno una apertura di uscita (22) del combustibile dalla porzione tubolare (13) stessa; la spinta esercitata sull’otturatore (10) dal combustibile contenuto nella porzione tubolare (13) essendo minore della spinta esercitata sull’otturatore (10) dal combustibile alimentato attraverso la detta prima sede (8) in modo da bloccare l’otturatore (10) stesso nella sua posizione di apertura. 5.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 4, in cui la porzione tubolare (13) presenta un asse (4) longitudinale determinato; l’apertura di ingresso (20) essendo sostanzialmente trasversale all’asse (4) stesso. 6.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 5, in cui la porzione tubolare (13) comprende almeno un primo tratto, il quale presenta un diametro esterno minore del diametro del corrispondente tratto (6) del condotto di mandata (3), ed è provvisto della detta apertura di ingresso (20). 7.- Gruppo di pompaggio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 4 a 6 e comprendente, inoltre, un dispositivo di tenuta (23) interposto tra il condotto di mandata (3) e l’elemento di fine corsa (11) per deviare il combustibile attraverso la detta apertura di ingresso (20). 8.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 7, in cui il dispositivo di tenuta (23) comprende una guarnizione anulare (23) montata tra il condotto di mandata (3) e l’elemento di fine corsa (11) e tra l’apertura di ingresso (20) e l’apertura di uscita (22). 9.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 7, in cui la porzione tubolare (13) comprende un secondo tratto, il quale si estende tra l’apertura di ingresso (20) e l’apertura di uscita (22), e presenta un diametro esterno sostanzialmente pari al diametro del corrispondente tratto (6) del condotto di mandata (3). 10.- Gruppo di pompaggio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 2 a 9, in cui la valvola di non ritorno (9) comprende, inoltre, una molla (19) di spinta dell’otturatore (10) verso la sua posizione di chiusura; la spinta esercitata sull’otturatore (10) dal combustibile alimentato attraverso la detta prima sede (8) essendo maggiore della somma delle spinte esercitate sull’otturatore (10) dalla molla (19) e dal combustibile contenuto nella porzione tubolare (13). 11.- Gruppo di pompaggio secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui l’elemento di fine corsa (11) è fissato nel corpo pompa (2).