ES2212594T3 - Dispositivo de suministro de combustible para un motor de combustion interna. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para suministrar un motor de combustión interna con combustible existente en un depósito (1), en el que un tramo de alimentación para el combustible discurre desde una bomba de alimentación (2), a través de un filtro de combustible que contiene un filtro previo (4) y un filtro fino (7), caracterizado porque sobre el tramo de alimentación entre el filtro previo (4) y el filtro fino (7) está dispuesto un elemento limitador de presión (8, 13).

Description

Dispositivo de suministro de combustible para un motor de combustión interna.

Estado de la técnica

La invención se basa en un dispositivo según el género de la reivindicación principal. Del documento DE 42 42 242 se conoce un dispositivo para suministrar a un motor de combustión interna combustible disponible en un depósito, en el que sobre un recorrido de alimentación para el combustible se han dispuesto una bomba de alimentación y un filtro de combustible.

Los sistemas de suministro de combustible para la inyección directa en los cilindros de un motor de combustión interna exigen un filtraje más fino del combustible que los sistemas habituales con inyección al tubo de aspiración. Mientras que en los sistemas para inyección al tubo de aspiración son suficientes porosidades de filtro de 10 \mum, para la inyección directa se necesitan porosidades de aproximadamente 3 \mum.

Si en una instalación de suministro de combustible existente para inyección al tubo de aspiración se reduce solamente la porosidad del filtro utilizado, esto tiene como consecuencia que el filtro se obstruye en un tiempo bastante menor y debe sustituirse. Esto conduce para el operario del motor de combustión interna a mayores costes de mantenimiento y periodos de avería.

El requisito de los operarios de un filtro de combustible con largos tiempos de vida útil sólo puede cumplirse hasta ahora, por medio de que se utilicen filtros con mayores dimensiones correspondientes a la reducción de su tamaño de poro.

La mayor necesidad de espacio de este filtro es de nuevo desventajosa, en especial en máquinas de combustión interna para vehículos de motor, por lo que se confiere un valor especial a una estructura compacta.

El documento DE 36 31 579 C1 se refiere a un circuito de combustible de baja presión con precalentamiento de combustible para un motor de combustión interna de inyección estanco al aire, en especial en el campo de los vehículos industriales. En una tubería de avance que conduce hasta la bomba de inyección de alta presión se han dispuesto un intercambiador de calor y un bypass que circunda un filtro fino, con una válvula de sobrepresión que se abre en dependencia de una presión máxima determinada, que actúa sobre el filtro fino como consecuencia de formación de parafina.

El documento DE 38 25 470 A1 tiene como objeto una instalación de suministro de combustible prevista para un motor de combustión interna. En una tubería de avance que conduce hasta la bomba de inyección de alta presión se han dispuesto un intercambiador de calor y al menos un filtro de combustible y, en una tubería de retorno que conduce hasta el recipiente de combustible, una válvula de control regulada por presión. Ésta hace pasar el combustible retroalimentado, en dependencia de una presión existente corriente arriba del filtro de combustible, directamente a la tubería de avance del lado de aspiración.

El documento DE 1 192 623 B se refiere a un filtro escalonado. Éste comprende fundamentalmente al menos tres etapas, dispuestas a cierta distancia mutua y en un plano horizontal, de un material filtrante escalonado en su abertura de malla. Por las etapas existe circulación de abajo hacia arriba en dirección vertical, presentando la primera etapa situada abajo una mayor abertura de malla que la segunda etapa situada encima. Entre dos etapas se ha previsto en cada caso un guardafangos y las aberturas necesarias para el medio que circula están apantalladas, sobre el cuello central estrecho superior del guardafangos, por un platillo dirigido hacia la siguiente etapa con su cara cóncava hacia arriba.

Ventajas de la invención

El dispositivo de suministro de combustible conforme a la invención con las particularidades de la reivindicación 1 tiene frente a esto la ventaja de que hace posible un filtrado más fino del combustible que los dispositivos de suministro de combustible actuales para inyección al tubo de aspiración, sin que aumente considerablemente la necesidad de espacio del dispositivo o se reduzca el tiempo de vida útil del filtro.

Mediante las medidas mencionadas en las reivindicaciones subordinadas son posibles perfeccionamientos y mejoras ventajosos del dispositivo de suministro de combustible indicado en la reivindicación principal.

Dibujo

Se obtienen otras particularidades y ventajas de la siguiente descripción de ejemplos de ejecución con relación a las figuras 1 y 3 adjuntas, que representan en cada caso esquemáticamente un ejemplo de ejecución. Las figuras 2 y 4 muestran instalaciones de suministro de combustible no conformes con la invención y sirven exclusivamente para fines explicativos.

La figura 1 muestra un primer ejemplo de un dispositivo conforme a la invención para suministrar a un motor de combustión interna el combustible existente en un depósito 1. El dispositivo comprende una bomba de alimentación de combustible 2 eléctrica, que está dispuesta en el interior del depósito 1 y aspira combustible a través de un caño de aspiración 3, dispuesto en las proximidades de su fondo. En el caño de aspiración 3 está dispuesto un tamiz que protege la bomba de alimentación de combustible contra las partículas de suciedad gruesas arrastradas en el combustible aspirado. El tamiz sólo debe oponer una resistencia reducida a la corriente del combustible, por lo que casi siempre está configurado como membrana fina de malla gruesa de material sintético o como un alambre trenzado. La anchura de malla del tamiz es normalmente de 0,3 mm, cuando se utiliza el dispositivo de suministro para combustible diesel, y 0,06 m para combustible Otto. La bomba de alimentación de combustible forma el punto de partida de un tramo de alimentación, en cuyo recorrido el combustible circula en primer lugar a través de un filtro propio 4 con una porosidad de aproximadamente 8 - 15 \mum, con preferencia 10 \mum. Éste atrapa las sustancias en suspensión o impurezas más gruesas en el combustible. Al igual que la bomba de alimentación 2, está dispuesto dentro del depósito. El tramo de alimentación comprende asimismo una tubería de alimentación 5, que se extiende desde la salida del filtro previo 4, a través de una brida 6, hasta un filtro fino dispuesto fuera del depósito. La porosidad del filtro fino está convenientemente dentro de un margen de 1,5 - 8 \mum y es claramente menor, por ejemplo en un actor de 2 - 4, que la porosidad del filtro previo 4. Con una porosidad del filtro previo de 10 \muM es conveniente un valor de unos 3 \mum para el filtro fino.

Debido a que por estos filtros finos sólo fluye combustible ya prefiltrado, se obstruye a menos velocidad que un filtro usual de una etapa y por ello puede mantenerse con unas dimensiones pequeñas. Desde la salida del filtro fino 7, el tramo de alimentación sigue hasta el carburador del motor de combustión interna (no representado).

Debido a que los filtros 4 y 7, al contrario que el tamiz, están situados corriente abajo de la bomba de alimentación 2, puede producirse en los mismos una diferencia de presión bastante mayor en funcionamiento.

Una tubería derivada de la tubería de alimentación conduce a un regulador de presión 8. El regulador de presión 8 comprende una cámara de presión 9 que está unida directamente a la tubería de suministro 5, a través de la tubería de derivación, y está limitada en un lado por una membrana 10. Si la presión en la cámara de presión supera un valor prefijado, la membrana 10 se separa mediante una asiento de estanqueidad (no representado), y circula combustible desde la cámara de presión 9 de vuelta hasta el depósito. De este modo se garantiza una presión constante sobre la tubería de alimentación 5, con independencia de la capacidad de alimentación de la bomba de combustible 2.

La bomba de alimentación 2, el filtro previo 4 y el regulador de presión 8 están unidos convenientemente con la brida 6, a través de un bastidor de soporte (no representado), a un módulo que, liberando la brida 6, puede extraerse del depósito y mantenerse como una unidad.

El dispositivo no conforme con la invención, mostrado en la figura 2, comprende fundamentalmente los mismos componentes que los de la figura 1. La diferencia fundamental entre los dos ejemplos es que en la figura 2 se ha invertido la secuencia de filtro fino 7 y el regulador de presión 8. El filtro fino 7 va de este modo justo después del filtro previo 4, y ambos pueden estar integrados en una carcasa unitaria. Mediante la disposición del regulador de presión detrás de los dos filtros se consigue que la presión de combustible, aplicada al carburador (no representado), esté sometida a menos oscilaciones que en el ejemplo de la figura 1, ya que no depende de una caída de presión en el filtro fino 7 dependiente del caudal.

El regulador de presión 8 representado separado de la brida 6 en la figura 2 esquemática se ha montado de forma conveniente directamente sobre la brida 6.

En el ejemplo de ejecución mostrado en la figura 3, un sensor 11 detecta la presión sobre la tubería de alimentación 5 y un circuito regulador 12 regula la capacidad de alimentación de la bomba de alimentación 2, de tal manera que la presión detectada por el sensor 11 permanece casi constante con una presión nominal dentro de un margen de aproximadamente entre 3 y 5 bares. Una válvula de sobrepresión 13 en una tubería derivada de la tubería de alimentación 5 se ha ajustado de tal manera, que se abre a una presión que supera bastante la presión nominal, por ejemplo de unos 10 bares. Sirve para, en el caso de una avería en la regulación de presión, eliminar la aparición de sobrepresiones sobre la tubería de alimentación 5, que en caso contrario podrían conducir posiblemente a una falta de estanqueidad de la tubería de alimentación. El filtro fino 7 dispuesto fuera del depósito 1, como en el ejemplo de la figura 1, es fácilmente accesible para fines de mantenimiento y puede intercambiarse si estuviese obstruido. El filtro previo 4 dentro del depósito puede estar diseñado como filtro de duración ilimitada.

La disposición del sensor 11 puede variar respecto a la aquí mostrada según puntos de vista de conveniencia, por ejemplo puede estar dispuesto corriente abajo del filtro fino 7, o puede estar dispuesto directamente en la salida de la bomba de alimentación 2, estando integrados en este último caso el sensor 11 y el circuito regulador 12 convenientemente en la carcasa de la bomba de alimentación 2.

El dispositivo no conforme con la invención según la figura 4 se diferencia de aquel conforme a la figura 3 en que el filtro fino 7 está dispuesto dentro del depósito 1, y que la válvula de sobrepresión 13 se deriva de la tubería de alimentación 5 corriente abajo del filtro fino 7.

En la bomba de alimentación de combustible mostrada en la figura 3 puede prescindirse de una válvula de sobrepresión, que normalmente está integrada directamente a la salida de bombas de alimentación de combustible usuales en su carcasa, para limitar su presión de salida, ya que su función es asumida por la válvula de sobrepresión 13. Alternativamente puede prescindirse de la válvula de sobrepresión 13 si se ha previsto una válvula de sobrepresión integrada en la carcasa de la bomba de alimentación 2.

En los ejemplos se han representado el filtro previo 4 y el filtro fino 7 como unidades separadas espacialmente entre sí. Sin embargo, los dos filtros también pueden estar configurados como un cuerpo filtrante unitario, cuya porosidad disminuya desde una región de porosidad gruesa, que forma un filtro previo, hasta una región de porosidad fina que forma un filtro fino, paulatina o escalonadamente.

Claims (6)

1. Dispositivo para suministrar un motor de combustión interna con combustible existente en un depósito (1), en el que un tramo de alimentación para el combustible discurre desde una bomba de alimentación (2), a través de un filtro de combustible que contiene un filtro previo (4) y un filtro fino (7), caracterizado porque sobre el tramo de alimentación entre el filtro previo (4) y el filtro fino (7) está dispuesto un elemento limitador de presión (8, 13).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el filtro fino tiene una porosidad de entre 1,5 y 8 \mum.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque el filtro previo tiene una porosidad mayor que el filtro fino en la región de 7 a 15 \mum.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el filtro previo (4) y el filtro fino (7) están configurados de tal manera que al menos el filtro previo (4) puede montarse en el depósito (1).

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque no tiene retorno.

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por un tamiz a través del cual la bomba de alimentación (2) aspira combustible desde el depósito (1).