BR0208724B1

BR0208724B1 - conjunto injetor de combustìvel para motor de combustão.

Info

Publication number: BR0208724B1
Application number: BRPI0208724-3A
Authority: BR
Inventors: Gerhard Geyer
Priority date: 2002-02-08
Filing date: 2002-12-05
Publication date: 2011-06-28
Also published as: JP2005517120A; DE10205186A1; KR100941534B1; EP1476654B1; EP1476654A1; BR0208724A; US20040103883A1; ATE381669T1; US7044110B2; KR20040080328A; WO2003067072A1; DE50211417D1; CN100335774C; CN1498308A; WO2003067072A9

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CONJUNTOINJETOR DE COMBUSTÍVEL PARA MOTOR DE COMBUSTÃO".

Estado da Técnica

A presente invenção refere-se a um conjunto injetor de combus-tível para um motor de combustão, de acordo com o preâmbulo da reivindi-cação I.

Um conjunto injetor de combustível deste tipo passou a ser co-nhecido da literatura, por exemplo, da publicação "Dieselmotor-Management", Editora Vieweg, 2- Edição, 1998, página 262. Este conjuntoinjetor de combustível possui uma bomba alimentadora, pela qual combustí-vel é alimentado desde um recipiente de reserva de combustível para umabomba de alta pressão. Pela bomba de alta pressão é transportado combus-tível até um depósito, com o qual estão unidos injetores, pelos quais o com-bustível é injetado no motor de combustão. Entre a bomba alimentadora e abomba de alta pressão está integrado um filtro de combustível. Está previstoum depósito de refluxo para combustível não injetado pelos injetores emuma região de baixa pressão, servindo o recipiente de reserva de combustí-vel para este fim. Constitui desvantagem, no caso, o fato de que pela bombaalimentadora precisa constantemente ser aspirada uma grande quantidadede combustível, a qual, em parte, é reintegrada no recipiente de reserva decombustível. A bomba alimentadora e o filtro de combustível precisam, por-tanto, ser dimensionados de forma correspondentemente ampla, tornando-se necessários breves intervalos de manutenção para a troca do filtro decombustível, a fim de assegurar o seu funcionamento confiável. Vantagens da Invenção

O conjunto injetor de combustível de acordo com a invenção,com as características de acordo com a reivindicação 1, por sua vez, apre-senta a vantagem de que pelo refluxo do combustível não injetado na cone-xão entre a bomba alimentadora e a bomba de alta pressão, ocorre que abomba alimentadora terá de transportar um volume menor de combustível,de maneira que a bomba pode ser correspondentemente configurada comdimensões menores. Também o filtro de combustível pode ser configuradocom dimensões correspondentemente menores, podendo ser estendidos osintervalos de manutenção para esta troca. Pelo filtro de combustível adicio-nal no refluxo, fica assegurado que também o combustível reciclado e reali-mentado para a bomba de alta pressão esteja suficientemente purificado. Notocante ao seu dimensionamento e dos necessários intervalos para manu-tenção para esta troca, o filtro de combustível adicional poderá ser configu-rado de forma independente do outro filtro de combustível, consideradas asmenores exigências, tendo em vista que o combustível reciclado não apre-senta impurezas em grau tão elevado como o combustível aspirado do reci-piente de reserva de combustível. O volume do outro filtro de combustívelpode, além disso, produzir um amortecimento de vibrações de pressão e/ouchoques de pressão no refluxo.

As reivindicações dependentes descrevem vantajosas configu-rações e ampliações do conjunto injetor de combustível de acordo com ainvenção. Com a configuração segundo a reivindicação 2, fica asseguradoque pela bomba alimentadora não seja transportado combustível no refluxo.Pela pressão de abertura da válvula de retenção pode, além disso, ser re-gulado o nível de pressão reinante no refluxo.

Desenho

Um exemplo de execução da invenção está representado nodesenho, sendo descrito mais detalhadamente na subseqüente descrição. Afigura I apresenta um conjunto injetor de combustível para um motor decombustível de um veículo automotor, em representação esquemática, e afigura 2 apresenta o conjunto injetor de combustível por segmentos, deacordo com uma versão modificada.

Descrição do Exemplo de Execução

Na figura 1 está representado um conjunto injetor de combustí-vel para um motor de combustão, por exemplo, de um veículo automotor. Depreferência, o motor de combustão será um motor de combustão de auto-ignição, apresentando um ou vários cilindros. O conjunto injetor de combus-tível possui uma bomba alimentadora 10, que pode estar integrada dentro oufora de um recipiente de reserva de combustível 12 do veículo automotor. Abomba alimentadora 10 pode estar equipada com um motor de acionamentoelétrico e, por exemplo, através de um pré-filtro 14, aspira combustível dorecipiente de reserva de combustível 12. A bomba alimentadora 10 pode ,por exemplo, também ser mecanicamente acionada pelo motor de combus-tão ou por uma bomba de alta pressão 18, que será a seguir explicitada. Dadescarga da bomba alimentadora 10 estende-se uma conexão 16 até abomba de alta pressão 18. Entre a bomba alimentadora 10 e a bomba dealta pressão 18 está disposto na conexão 16, um filtro de combustível 20,configurado como filtro fino, e que é atravessado pelo combustível alimenta-do pela bomba alimentadora 10. O filtro de combustível 20 está de tal formaconfigurado e dimensionado que o volume de combustível, alimentado pelabomba alimentadora 10, pode atravessar o referido filtro. Um intervalo demanutenção para uma substituição do filtro de combustível 20 é determinadode tal maneira, que é assegurado o funcionamento do filtro de combustível20.

A bomba de alta pressão 18 apresenta, por exemplo, várioselementos integrantes da bomba 19, apresentando um pistão que se deslocaem uma alesagem do cilindro, sendo propulsionado por um acionamento 17em um movimento de suspensão. O acionamento 17 pode , por exemplo,apresentar uma árvore de carnes, na qual deslocam-se os pistões dos ele-mentos da bomba, ou uma árvore de excêntricos e um polígono por ela aci-onado, no qual apóiam-se os pistões da bomba. De preferência, a bomba dealta pressão 18 será mecanicamente acionada pelo motor de combustão. Ocombustível transportado pela bomba de alta pressão 18 será conduzidopara um depósito 24 através de uma conexão 23. Cada elemento 19 dabomba de alta pressão 18 possui uma válvula de admissão 21 que abredentro do elemento de bomba 19 e pela qual o combustível pode passar dabomba alimentadora 10, alcançando o elemento de bomba 19. Além disso,cada elemento de bomba 19 possui uma válvula de descarga 22, pela qual ocombustível pode ser deslocado na direção do depósito 24, abandonando oelemento de bomba 19. Para cada cilindro do motor de combustão está pre-visto um injetor 26, pelo qual combustível é injetado no compartimento decombustão do cilindro. Por meio de uma conexão 28, cada injetor 26 estáunido com o depósito 24 e a abertura do injetor 26 para efeito da injeção decombustível será controlada por uma válvula 30 de acionamento elétrico.

Na conexão 28, entre o depósito 24 e o injetor 26, pode estarintegrado um conjunto multiplicador de pressão 32, pelo qual - em relação àpressão reinante no depósito 24 - é novamente majorada a pressão do com-bustível alimentado para o injetor 26.

Na conexão 16 da bomba alimentadora 10 com a bomba de altapressão 18 está previsto um conjunto dosador de combustível 34, pelo qualé regulado o fluxo em passagem de combustível até a bomba de alta pres-são 18. O conjunto dosador de combustível 34 apresenta uma válvula regu-ladora elétrica, comutada por um ativador 36 , por exemplo, em forma de umeletroímã ou um piezo-ativador. O ativador 36 é operado por um conjunto decomando 38 eletrônico. No depósito 24 está montado um sensor de pressão40 que está unido com o conjunto de comando 38. Pelo conjunto de coman-do 38, o ativador 36 será de tal modo operado que o conjunto dosador decombustível 34 regula um fluxo de passagem de combustível até a bombade alta pressão 18, necessário para preservar no depósito 24 uma pressãopredeterminada, com o combustível transportado pela bomba de alta pressão 18.

A partir de conexão 16 da bomba alimentadora 10 com a bombade alta pressão 18 pode ser previsto, a montante e diante do conjunto dosa-dor de combustível 34, uma conexão 48 que se estende até o acionamento17 da bomba de alta pressão 18, pela qual uma parcela do combustível,transportado pela bomba alimentadora 10, poderá ser conduzido para o aci-onamento 17, visando a sua lubrificação. Na conexão 48 está, de preferên-cia, integrada uma válvula de pressão 50 que abre na direção do aciona-mento 17, a qual libera a conexão 48 somente ao ser transposta uma pres-são predeterminada. Fica assegurado, pela válvula de pressão 52, que es-pecialmente na partida do motor de combustão, quando se tornar necessáriaelevada pressão no depósito 24, o qual ainda precisa ser abastecido, todo ovolume de combustível, transportado pela bomba alimentadora 10, seja con-duzido para a bomba de alta pressão 18, não sendo ramificado combustívelpara lubrificação do acionamento 17. A jusante, após a válvula de pressão50, está, de preferência, previsto um ponto de estrangulamento 52, pelo qualé limitado o fluxo de passagem na conexão 48. A jusante, após a válvula depressão 50 e o ponto de estrangulamento 52, pode ramificar-se da conexão48 uma linha de refluxo 54, a qual desemboca a montante, diante da válvulade pressão 50, na conexão 16 e na qual pode estar previsto um ponto deestrangulamento 56. Alternativamente, a linha de refluxo 54 pode tambémdesembocar no recipiente de reserva de combustível 12. A figura 2 apre-senta uma versão divergente do conjunto injetor de combustível, no qual aconexão 48 não se estende até a região de acionamento 17 da bomba dealta pressão 18, porém até uma linha de refluxo 80 no recipiente de reservade combustível 12. Nesta configuração, verifica-se uma lubrificação do acio-namento 17 da bomba de alta pressão 18 de outra forma, por exemplo, porestar o acionamento 17 unido com um ciclo de óleo lubrificante do motor decombustão. Em um emboque da linha de refluxo 54, ou seja 80, no recipi-ente de reserva de combustível 12 é alcançado um regime de temperaturacompensado, com reduzidas diferenças de temperatura entre o combustívelno recipiente de reserva de combustível 12 e o combustível integrante dociclo.

A partir dos injetores 26 estende-se um refluxo 60 sobre umalinha, através da qual é escoado combustível não injetado. O refluxo 60 dosinjetores 60 não será, todavia, conduzido para o recipiente de reserva decombustível 12, porém desemboca na conexão 16 entre a bomba alimenta-dora 10 e a bomba de alta pressão 18. O refluxo 60 desemboca na conexão16 a montante e diante do conjunto dosador de combustível 34 e da conexão48. No refluxo 60 está integrado um outro filtro de combustível 62 e a jusan-te, e em seqüência a este filtro, está integrada uma válvula de retenção 64,que abre na direção da boca do refluxo 60, dentro da conexão 16. A válvulade retenção 64 apresenta um componente de válvula 68, sujeito por umamola 66 na direção do fechamento e, portanto, somente abre quando a forçaexercida sobre o componente de válvula 68, produzida pela pressão no re-fluxo 60, ultrapassar a força da mola de fechamento 66. É evitado, pela vál-vula de retenção 64 que, no caso de pressão maior na conexão 16 do queno refluxo 60, possa passar, para o refluxo 60, combustível transportadopela bomba alimentadora 10. Além disso, pela válvula de retenção 64 pode-rá também ser preservada uma pressão predeterminada no refluxo 60.

Pode estar previsto que no depósito 24 esteja integrada umaválvula limitadora de pressão 70 que abre ao ser transposta uma pressãopredeterminada no depósito 24, liberando um escoadouro 72 do depósito 24,o qual desemboca no refluxo 60 a montante diante do filtro de combustíveladicional 62. Além disso, pode ser previsto que se ramifica uma escoadouro74 também a partir do conjunto multiplicador de pressão 32 , por exemplo,para combustível, vazante no conjunto multiplicador de pressão 32 em con-seqüência de um vazamento, ou uma quantidade de combustível, necessá-ria para o controle do conjunto multiplicador de pressão 32, sendo que o es-coadouro 74 desemboca também no refluxo 60 a montante do filtro de com-bustível 62 adicional.

O filtro de combustível adicional 62 no refluxo 60 está configura-do como filtro fino, sendo que o combustível que atravessa o refluxo 60 ape-nas contém reduzido volume de impurezas da bomba de alta pressão 18, dodepósito 24, do conjunto multiplicador de pressão 32, dos injetores 26 oudas conexões previstas entre as citadas unidades. A configuração e o inter-valo de manutenção do filtro de combustível 62 adicional podem, portanto,ser escolhidos de modo correspondente a estas condições e independente-mente do filtro de combustível 20. O filtro de combustível adicional 62 norefluxo pode, especialmente, também ser configurado de forma correspon-dente à temperatura relativamente elevada do combustível em refluxo. Pelovolume do filtro de combustível adicional 62 no refluxo, podem, além disso,ser amortecidas vibrações de pressão e choques de pressão, ocasionadosnos injetores 26, no término da injeção de combustível. Desta maneira, peloconjunto dosador 34 é evitada uma influenciação prejudicial da regulagemdo fluxo de passagem na direção da bomba de alta pressão 18. O filtro decombustível adicional 62 pode, além disso, servir de resfriador de combustí-vel ou pode estar previsto no refluxo 60 um resfriador separado de combus-tível, a fim de baixar a temperatura do combustível reciclado.

Claims

1. Conjunto injetor de combustível para um motor de combustãocom uma bomba alimentadora (10), pela qual combustível é alimentado apartir de um recipiente de reserva de combustível (12) para uma bomba dealta pressão (18), sendo que pela bomba de alta pressão (18) é transportadocombustível para um depósito (24), com o qual está unido pelo menos uminjetor (26), através do qual o combustível é injetado no motor de combus-tão, com um filtro de combustível (20), disposto entre a bomba alimentadora(10) e a bomba de alta pressão (18), sendo que é previsto um refluxo (60)para combustível a partir de ao menos um injetor (26) e/ou do depósito (24)até uma região de baixa pressão, caracterizado pelo fato de que no refluxo(60) está disposto um outro filtro de combustível (62), e o refluxo (60) de-semboca a jusante após o filtro de combustível (20) na conexão (16) entre abomba alimentadora (10) e a bomba de alta pressão (18).

2. Conjunto injetor de combustível, de acordo com a reivindica-ção 1, caracterizado pelo fato de que no refluxo (60) está integrada uma vál-vula de retenção (64) que abre no conexão (16), na sentido do emboque dorefluxo (60).

3. Conjunto injetor de combustível de acordo com a reivindica-ção 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que na conexão (16) da bomba ali-mentadora (10) com a bomba de alta pressão (18) está integrado um con-junto dosador de combustível (34), pelo qual o fluxo em passagem de com-bustível da bomba alimentadora 10 até a bomba de alta pressão 18 é de talmodo regulado, que pela bomba de alta pressão (18) é gerada uma pressãopredeterminada no depósito (24) e o refluxo (60) desemboca na conexão(16), a montante do conjunto dosador de combustível (34).

4. Conjunto injetor de combustível, de acordo com uma das rei-vindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que entre o depósito (24) eao menos um injetor (26) está previsto um conjunto multiplicador de pressão(32), pelo qual é majorada a pressão reinante no depósito (24) e o conjuntomultiplicador de pressão (32) possui um escoadouro (74) que desemboca norefluxo (60), a montante do filtro de combustível (62) adicional.

5. Conjunto injetor de combustível de acordo com uma das rei-vindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que no refluxo (60) estáintegrado um resfriador de combustível, para o qual serve, de preferência, ooutro filtro de combustível (62).