ES2256621T3 - Valvula de limitacion de presion para un sistema de inyeccion de combustible. - Google Patents
Valvula de limitacion de presion para un sistema de inyeccion de combustible.Info
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Abstract
Sistema (10) de combustible para alimentar combustible (18) a un motor de combustión interna, con un depósito (16) de reserva, con una primera bomba (20) de combustible que está conectada en el lado de la entrada con el depósito (16) de reserva, con una bomba (30) de alta presión que está conectada en el lado de la entrada mediante una conexión (22) de combustible con la primera bomba (20) de combustible, con un conducto (42) de combustible de alta presión dispuesto en el lado de transporte de la bomba (30) de alta presión que presenta una válvula (44) de retención, y con una válvula (56) de limitación de presión que limita la presión en un conducto (42, 46) de combustible en el lado de salida de la bomba (30) de alta presión, solicitándose un lado de presión de la válvula (56) de limitación de presión con la presión que reina en una zona (14) de alta presión del sistema (10) de combustible, caracterizado porque, visto en la dirección de la corriente, detrás de la válvula (44) de retenciónse bifurca un cuarto conducto (70) en derivación que conecta el conducto (42) de combustible a alta presión con la zona (60) de transporte, y porque una salida de la válvula (56) de limitación de presión está conectada de manera hidráulica a través de una sección (70b) del cuarto conducto(70) en derivación con una zona (60) de transporte de la bomba (30) de alta presión.
Description
Válvula de limitación de presión para un sistema
de inyección de combustible.
La presente invención se refiere a un sistema de
combustible de un motor de combustión interna según el preámbulo de
la reivindicación 1.
Una válvula de limitación de presión de este tipo
se conoce por el documento US 6.293.253 B1. Se emplea
preferiblemente en aquellos sistemas de combustible de este tipo que
se utilizan en motores de combustión interna con inyección directa
de gasolina. Los sistemas de combustible de este tipo disponen
normalmente de una zona de baja presión y una zona de alta presión.
Una bomba de transporte previa eléctrica transporta el combustible
desde un depósito en la zona de baja presión desde la cual se
transporta el combustible mediante una bomba de alta presión en un
tubo colector de combustible (llamado Common-Rail).
La presión en el tubo colector de combustible se regula normalmente
mediante una válvula de regulación de presión o una válvula de
control de caudal.
Sin embargo para crear una protección frente a
una presión demasiado alta en el tubo colector de combustible en la
zona de alta presión del sistema de combustible está prevista una
válvula de limitación de presión. En ésta se trata generalmente de
una válvula de limitación de presión con un elemento de válvula
presionado por un muelle contra un asiento de válvula. Si la presión
en el tubo colector de combustible sobrepasa un valor límite
determinado, el elemento de válvula se eleva del asiento de válvula,
de tal manera que el combustible puede fluir desde la entrada de la
válvula de limitación de presión hacia la salida y desde allí de
vuelta a la zona de baja presión del sistema de combustible.
Esta válvula de limitación de presión conocida ya
funciona muy bien y sobre todo de manera muy fiable. No obstante se
han establecido límites para las posibilidades de disposición de la
válvula de limitación de presión en el sistema de combustible.
En general, la válvula de limitación de presión
debe disponerse en la zona del tubo colector de combustible, es
decir a una determinada distancia de la bomba de alta presión. La
razón para ello es que durante el funcionamiento la bomba de alta
presión genera pulsaciones de presión cuyos picos pueden sobrepasar
la presión de apertura de la válvula de limitación de presión. Si la
válvula de limitación de presión se dispusiera directamente en la
bomba de alta presión existiría el peligro de que la válvula de
limitación de presión se abra debido a las pulsaciones de presión,
aunque la máxima presión del sistema no se haya alcanzado. Solamente
a una cierta distancia de la bomba de alta presión se llega a un
aplanamiento de las pulsaciones de presión debido al efecto
estrangulador en el conducto de combustible y debido a la
compresibilidad del combustible.
De manera alternativa a esto, también sería
posible diseñar la válvula de limitación de presión de tal manera
que su presión de apertura se encuentre por encima de los picos de
presión presentes debido a las pulsaciones de presión. Esta válvula
de limitación de presión puede disponerse entonces en una proximidad
directa de la bomba de alta presión o incluso integrarse en ésta. En
el funcionamiento de emergencia, es decir, cuando la regulación de
presión del tubo colector de combustible ya no funciona
correctamente y reina entonces una presión en el tubo colector de
combustible más alta que la presión normal del sistema, debe
garantizarse sin embargo un funcionamiento seguro del motor de
combustión interna. Esto a su vez significaría que los componentes
de la zona de alta presión del sistema de combustible deben
diseñarse respecto a su función para la presión de apertura alta de
la válvula de limitación de presión. Sin embargo, los componentes de
este tipo son relativamente caros.
Por el documento DE 101 18 936 publicado
posteriormente se conoce un dispositivo de limitación de presión en
el que las pulsaciones de presión se reducen mediante una cámara de
compensación de tal manera que el dispositivo de limitación de
presión en el funcionamiento normal de la bomba de combustible no se
abre a pesar de las pulsaciones de presión provocadas por la bomba
de alta presión. Esto permite la disposición del dispositivo de
limitación de presión también cerca de la bomba de alta presión.
Por el documento EP 0 728 940 B1 se conoce un
sistema de inyección de combustible con una válvula combinada de
descarga de presión de seguridad, de derivación y de arranque que se
dispone entre la salida en el lado de alta presión de una bomba de
alta presión de combustible y una bomba de transporte previa
eléctrica.
En la válvula de limitación de presión según la
invención está previsto que la salida de la válvula de limitación de
presión esté conectada de manera hidráulica con una zona de
transporte de una bomba de alta presión del sistema de
combustible.
En la válvula de limitación de presión según la
invención se impide una apertura no deseada porque las pulsaciones
de presión provocadas durante la carrera de transporte por la bomba
de alta presión solicitan el elemento de válvula por los dos lados,
es decir tanto desde la entrada como también desde la salida. Como
consecuencia de esto las pulsaciones de presión, cuyo máximo puede
encontrarse claramente por encima de la presión de apertura de la
válvula de limitación de presión, no provocan ninguna fuerza
hidráulica resultante en el elemento de válvula. Por esto se
garantiza que el elemento de válvula durante la carrera de
transporte no se eleve de su asiento de válvula y por tanto, no se
abra la válvula de limitación de presión.
Por otro lado la válvula de limitación de presión
según la invención durante la carrera de aspiración de la bomba de
alta presión impide la aparición de manera inadmisible de altas
presiones en la zona de alta presión del sistema de combustible.
Entonces, concretamente, la válvula de retención está cerrada entre
la zona de transporte de la bomba de alta presión y la zona de alta
presión del sistema de combustible y una eventual presión elevada en
la zona de alta presión del sistema de combustible abre el elemento
de válvula de la válvula de limitación de presión de manera que
tiene lugar una reducción de presión.
La válvula de limitación de presión según la
invención tiene una estructura muy sencilla y se diferencia de otras
soluciones conocidas del estado de la técnica básicamente por el
sistema de conexión según la invención. Básicamente las ventajas
según la invención pueden realizarse tanto con válvulas de asiento
como también con válvulas de compuerta.
En una variante de la invención está previsto que
la válvula de limitación de presión presente una carcasa con un
asiento de válvula y una cámara de muelle, que en la cámara de
muelle esté previsto un muelle que se apoye en uno de los extremos
contra la carcasa y en el otro extremo contra el elemento de válvula
y que la cámara de muelle esté conectada hidráulicamente con la
salida. Esta disposición corresponde fundamentalmente a una válvula
de limitación de presión conocida por el estado de la técnica que,
según la invención, está conectada de manera hidráulica con la zona
de transporte de la bomba de alta presión del sistema de
combustible.
Otra forma de realización adicional de la válvula
de limitación de presión según la invención está caracterizada
porque la válvula de limitación de presión presenta un soporte de
muelle y porque entre el soporte de muelle y el asiento de válvula
está previsto un muelle que se apoya en uno de los extremos contra
el soporte de muelle y en el otro extremo contra el elemento de
válvula de manera que la válvula de limitación de presión puede
integrarse en diferentes posiciones de montaje en la bomba de alta
presión de combustible. Además se simplifica la fabricación de la
válvula de limitación de presión.
Un complemento adicional de la invención prevé
que el soporte de muelle esté unido con el asiento de válvula de
manera que la fabricación, el examen y el calibrado de la válvula de
limitación de presión puedan realizarse fuera de la bomba de alta
presión de combustible. Además, el comportamiento operativo de la
bomba de alta presión de combustible se mejora cuando la presión de
apertura de cada válvula de limitación de presión se mide y se
ajusta antes del montaje.
De manera alternativa, el soporte de muelle puede
fijarse también en una perforación de la carcasa de manera que se
reduce el número de componentes. A este respecto el soporte de
muelle puede introducirse a presión en la perforación y/o
soldarse.
Para impedir una desviación lateral del muelle el
soporte de muelle puede presentar un mandril de soporte.
La fabricación de la válvula de limitación de
presión se simplifica de manera adicional cuando el asiento de
válvula se dispone en un manguito de asiento y este manguito de
asiento está fijado en una perforación de la carcasa, por ejemplo,
mediante introducción a presión y/o soldadura.
En otro complemento de la invención está previsto
que entre la cámara de muelle y la salida esté presente un émbolo de
separación guiado de manera obturadora en la carcasa o en el soporte
de muelle, y que el émbolo de separación se apoye sobre el elemento
de válvula cuando entre la salida y la cámara de muelle reina una
diferencia de presión determinada previamente. Esto quiere decir que
el émbolo de separación se levanta del elemento de válvula durante
la fase de aspiración de la bomba de alta presión. De esta forma se
mantienen alejadas oscilaciones de presión en la zona de transporte
del elemento de válvula durante la fase de aspiración lo que mejora
la precisión de regulación de la válvula de limitación de
presión.
De manera especialmente sencilla puede
intensificarse adicionalmente este efecto cuando entre el émbolo de
separación y el elemento de válvula está presente un muelle
adicional tensado previamente que levanta el émbolo de separación
del elemento de válvula en la fase de aspiración de la bomba de alta
presión de combustible.
La función de la válvula de limitación de presión
puede mejorarse adicionalmente cuando entre el muelle y/o muelle
adicional y el elemento de válvula está previsto un platillo de
muelle. De esta manera la dimensión del elemento de válvula y de los
muelles puede desacoplarse uno de otro lo que facilita el diseño de
los componentes individuales. Además, mediante el platillo de muelle
se impide un pandeo de los muelles.
Si debe optimizarse el rendimiento volumétrico de
la bomba de alta presión, el muelle adicional puede disponerse entre
el émbolo de separación y la carcasa, de tal manera que el muelle
adicional ponga en contacto continuamente el émbolo de separación
con el elemento de válvula.
El funcionamiento de la válvula de limitación de
presión según la invención puede mejorarse adicionalmente si la
cámara de muelle está conectada con un conducto de derrame.
La presente invención se refiere también a un
sistema de combustible para suministrar combustible para un motor de
combustión interna con un depósito de reserva, con una primera bomba
de combustible que está conectada por el lado de la entrada con el
depósito de reserva, con una segunda bomba de combustible que está
conectada en el lado de la entrada mediante una conexión de
combustible con la primera bomba de combustible, y con una válvula
de limitación de presión que limita la presión en un conducto de
combustible en el lado de salida de la segunda bomba de
combustible.
Para poder construir un sistema de combustible de
este tipo lo más variable posible, sin que suponga gastos
adicionales, se propone según la invención que la válvula de
limitación de presión se configure y se conecte de la manera
anteriormente descrita.
A este respecto se propone que la bomba de alta
presión comprenda una bomba de una unidad
émbolo-cilindro. En una bomba de alta presión de
este tipo las pulsaciones de transporte son especialmente
pronunciadas de manera que la válvula de limitación de presión según
la invención funciona de manera muy eficiente.
En una variante especialmente preferida del
sistema de combustible según la invención, la válvula de limitación
de presión está montada en la bomba de alta presión, preferiblemente
está integrada en ésta. Una disposición de este tipo de la válvula
de limitación de presión dentro del sistema de combustible tiene la
ventaja de que puede prescindirse de un conducto de reflujo desde la
válvula de limitación de presión, por ejemplo, hacia la zona de baja
presión del sistema de combustible. Por esta razón los costes para
el sistema de combustible según la invención se reducen
considerablemente.
A continuación se explica detalladamente un
ejemplo de realización de la invención con referencia al dibujo
adjunto. En el dibujo muestran:
La figura 1: una representación esquemática de un
sistema de combustible con una bomba de combustible a la que está
adosada una válvula de limitación de presión;
la figura 2: un corte a través de una zona de la
bomba de alta presión y un primer ejemplo de realización de una
válvula de limitación de presión de la figura 1;
la figura 3: un diagrama en el que se muestra el
desarrollo de la presión a través del tiempo en la zona de
transporte y en la zona de alta presión del sistema de combustible
y
las figuras 4 a 13, ejemplos de realización
adicionales de válvulas de limitación de presión según la
invención.
En la figura 1 un sistema de combustible lleva en
general el número de referencia 10. Comprende una zona 12 de baja
presión y una zona 14 de alta presión.
La zona 12 de baja presión comprende un depósito
16 de reserva en el que se almacena combustible 18. El combustible
18 se transporta desde el depósito 16 de reserva mediante una
primera bomba 20 de combustible. Es una bomba de combustible
eléctrica. La bomba 20 de combustible eléctrica transporta a un
conducto 22 de combustible de baja presión. En éste, visto desde la
dirección de la corriente, está previsto en primer lugar un filtro
24 tras la bomba 20 de combustible eléctrica. Visto desde la
dirección de la corriente adicionalmente antes del filtro 24, se
bifurca un primer conducto 26 en derivación del conducto 22 de
combustible de baja presión, que retorna hacia el depósito 16 de
reserva. En el primer conducto 26 en derivación se dispone un
dispositivo 28 de limitación de presión.
El conducto 22 de combustible de baja presión
lleva a una bomba 30 de alta presión. Ésta se acciona de una manera
no mostrada aquí en detalle por el árbol de levas de un motor de
combustión interna (no mostrado). En el caso de la bomba 30 de alta
presión se trata de una bomba de alta presión de una unidad de
émbolo. Aguas arriba de la bomba 30 de alta presión, en el conducto
22 de combustible de baja presión se disponen adicionalmente un
amortiguador 32 de presión y una válvula 34 de aspiración. Entre el
filtro 24 y el amortiguador 32 de presión se bifurca del conducto 22
de combustible de baja presión un segundo conducto 36 en derivación
en el que se dispone un regulador 38 de baja presión. El segundo
conducto 36 en derivación lleva también al depósito 16 de reserva.
Desde la bomba 30 de alta presión, un conducto 40 de derrame lleva
al segundo conducto 36 en deriva-
ción.
ción.
En el lado de la salida, la bomba 30 de alta
presión transporta en un conducto 42 de combustible de alta presión
que mediante una válvula 44 de retención lleva a un tubo 46 colector
de combustible. En el tubo 46 colector de combustible están
conectadas a su vez válvulas 48 de inyección de combustible que
inyectan el combustible en una zona de combustión no mostrada en
detalle del motor de combustión interna. La presión en el tubo 46
colector de combustible se detecta por un sensor 50 de presión.
Para mejorar el comportamiento operativo de la
zona 14 de alta presión del sistema 10 de combustible, antes del
tubo 46 colector de combustible en el conducto 42 de combustible de
alta presión puede estar previsto un estrangulador (no mostrado).
El estrangulador impide oscilaciones de presión y una generación de
ruidos no deseada en la zona 14 de alta presión.
La presión en el conducto 42 de combustible de
alta presión y el tubo 46 colector de combustible, es decir en la
zona 14 de alta presión del sistema 10 de combustible, en el ejemplo
de realización según la figura 1 se regula a través de una válvula
52 de control de caudal en el lado de alta presión. Ésta conecta la
zona del conducto 42 de combustible de alta presión situada entre
la válvula 44 de retención y el tubo 46 colector de combustible con
la zona del conducto 22 de combustible de baja presión situada entre
la válvula 34 de aspiración y el amortiguador 32 de presión. La
conexión se realiza mediante un tercer conducto 54 en derivación. La
válvula 52 de control de caudal se activa mediante una unidad de
regulación y control no mostrada en la figura 1 que a su vez recibe
señales del sensor 50 de presión. De esta manera se crea un circuito
de regulación cerrado para regular la presión en la zona 14 de alta
presión del sistema 10 de combustible. En las figuras 4 a 8 se
regula la regulación de presión en la zona de alta presión mediante
una válvula de control de caudal dispuesta en el lado de
aspiración.
Para evitar una sobrepresión en el tubo 46
colector de combustible en el caso de una avería de la válvula 52
de control de caudal que podría perjudicar la funcionabilidad de las
válvulas 48 de inyección, en la bomba 30 de alta presión está
integrada una válvula 56 de limitación de presión. La estructura y
la función de la válvula 56 de limitación de presión se explican a
continuación mediante las figuras 2 así como 4 a 8:
La figura 2 muestra un primer ejemplo de
realización de una válvula 56 de limitación de presión según la
invención que está integrada en una carcasa 58 de la bomba 30 de
alta presión. En la carcasa 58 está presente una zona 60 de
transporte que se limita por un lado por un émbolo 62 de la bomba 30
de alta presión. El émbolo 62 oscila en un perforación 64 de la
carcasa 58. El accionamiento del émbolo 62 no se muestra en la
figura 2. El movimiento oscilante del émbolo 62 se indica en la
figura 2 a través de una flecha 66 doble.
En la zona 60 de transporte el conducto 22 de
combustible de baja presión desemboca con una válvula 34 de
ventilación. Desde la zona 60 de transporte parte también el tercer
conducto 54 en derivación en el que se dispone la válvula 52 de
control de caudal. Además, desde la zona 60 de transporte se bifurca
el conducto 42 de combustible de alta presión con la válvula 44 de
retención.
Visto desde la dirección de la corriente, detrás
de la válvula 44 de retención parte un cuarto conducto 70 en
derivación que conecta el conducto 42 de combustible de alta presión
con la zona 60 de transporte. El cuarto conducto 70 en derivación
consiste en las secciones 70a y 70b.
En el ejemplo de realización mostrado en la
figura 2, la válvula 56 de limitación de presión está configurada
como válvula esférica. Sin embargo, según la invención pueden
emplearse también otras formas de válvulas de asiento y también
válvulas de compuerta.
Un asiento 72 de válvula está elaborado en la
carcasa 58 que actúa conjuntamente con un elemento 74 de válvula
configurado como esfera de manera conocida por sí misma. Un muelle
76 que se apoya en uno de lo extremos contra la carcasa 58 y en el
otro extremo contra el elemento 74 de válvula determina mediante su
tensión previa la presión de apertura de la válvula 56 de
limitación de presión. El muelle 76 está alojado en una zona 78 de
muelle de la carcasa 58.
Dado que la zona 78 de muelle y con ello también
el lado posterior del elemento 74 de válvula se solicitan con la
presión que reina en la zona 60 de transporte, el elemento 74 de
válvula tampoco se levanta del asiento 72 de válvula durante la
carrera de transporte de la bomba 30 de alta presión de combustible
cuando en la zona 60 de transporte o en el conducto 42 de alta
presión de combustible aparecen pulsaciones de presión.
Concretamente, durante la carrera de transporte se abre la válvula
44 de retención de manera que la presión en el conducto 42 de
combustible de alta presión, del cuarto conducto 70 en derivación,
de la zona 78 de muelle y de la zona 60 de transporte es la misma y
por tanto se anulan las fuerzas hidráulicas que actúan sobre el
elemento 74 de válvula.
Solamente durante la carrera de aspiración,
cuando concretamente disminuye la presión en la zona 60 de
transporte y se cierra la válvula 44 de retención se origina una
diferencia de presión entre la sección 70a del cuarto conducto 70
en derivación y la zona 78 de muelle y por consiguiente, una fuerza
hidráulica resultante sobre el elemento 74 de válvula. Cuando esta
fuerza hidráulica resultante supera la fuerza de cierre ejercida por
el muelle 76 sobre el elemento 74 de válvula, la válvula 56 de
limitación de presión se abre y se reduce una presión alta
inadmisible en el conducto 42 de combustible de alta presión
mediante el cuarto conducto 70 en derivación en la zona 60 de
transporte.
Tal como resulta a partir de la descripción del
primer ejemplo de realización, la válvula 56 de limitación de
presión según la invención tiene una estructura tan sencilla como
otras válvulas de limitación de presión conocidas por el estado de
la técnica.
Mediante el sistema de circuitos según la
invención, la válvula 56 de limitación de presión según la invención
permanece cerrada también cuando aparecen pulsaciones de presión
durante la carrera de transporte de la bomba 30 de alta presión de
combustible. De esta manera tiene lugar la reducción de presión en
el funcionamiento normal del motor de combustión interna de la
forma deseada. Solamente, cuando durante la carrera de aspiración
de la bomba 30 de alta presión, la presión en el conducto 42 de
combustible de alta presión sobrepasa la presión de apertura de la
válvula 56 de limitación de presión, la válvula 56 de limitación de
presión se abre y posibilita con ello una reducción de la presión
en el conducto 42 de combustible de alta presión.
En la figura 3 se traza el desarrollo de la
presión en la zona 60 de transporte y en el conducto 42 de
combustible de alta presión tras la válvula 44 de retención
mediante la carrera del émbolo 62 de la bomba 30 de alta
presión.
Una primera línea 80 muestra el recorrido del
émbolo 62 en la perforación 64. El movimiento desde el punto (UT)
muerto inferior hacia el punto (OT) muerto superior se denomina
carrera de transporte y se indica en la figura 3 mediante la flecha
82 doble.
El recorrido del émbolo desde OT hacia UT se
denomina carrera 84 de aspiración.
Una segunda línea 86 continua muestra la presión
en la zona 60 de transporte. En la figura 3 puede observarse
claramente que durante la carrera de transporte se origina una
denominada pulsación 85 de presión. Es decir, se forma un pico de
presión con un valor máximo de P_{max} que se sitúa claramente pro
encima de una presión P_{DBV} de apertura de la válvula 56 de
limitación de presión.
En la figura 3 se traza una tercera línea 88
discontinua que representa la presión en el conducto 42 de
combustible de alta presión tras la válvula 44 de retención y en la
sección 70a del cuarto conducto 70 en derivación. En la figura 3
puede observarse claramente que la línea 88, es decir, la presión en
el conducto 42 de combustible de alta presión, durante la carrera
82 de transporte sigue la presión en la zona 60 de transporte
(segunda línea 86), incluso cuando la presión sobrepasa la presión
P_{DBV} de apertura de la válvula 56 de limitación de presión.
Solamente cuando durante la carrera 84 de aspiración la presión
disminuye considerablemente en la zona 60 de transporte (véase la
segunda línea 86 continua) puede formarse una diferencia de presión
entre la presión en el conducto 42 de combustible de alta presión y
la zona 60 de transporte. En el estado operativo del sistema de
combustible mostrado en la figura 3, la presión en el conducto 42 de
combustible de alta presión durante la carrera de aspiración
permanece igual a la presión P_{DBV} de apertura de la válvula 56
de limitación de presión, mientras que por el contrario la presión
en la zona 60 de transporte disminuye considerablemente. Con otras
palabras: la válvula 56 de limitación de presión impide la aparición
de altas presiones inadmisibles durante la carrera de aspiración
porque el caudal de combustible transportado durante la carrera de
transporte en el tubo 46 colector de combustible se reduce de nuevo
durante la carrera de aspiración en la zona 60 de transporte.
En el segundo ejemplo de realización mostrado en
la figura 4 de una válvula 56 de limitación de presión según la
invención, ésta está configurada como módulo montado previamente que
se compone de un manguito 102 de asiento con un asiento 72 y un
perforación 104 así como un soporte 106 de muelle y un muelle 76 y
un elemento 74 de válvula. En la parte inferior de la figura 4 se
muestra ampliada una válvula 56 de limitación de presión montada
previamente de este tipo fuera de una bomba de alta presión de
combustible, mientras que en la parte superior de la figura 4 está
integrada en la carcasa 58 de una bomba de alta presión de
combustible.
Tal como puede observarse por la representación
detallada de la válvula 56 de limitación de presión en la figura 4,
el soporte 106 de muelle está unido fijamente con el manguito 102 de
asiento mediante rebordeado y soldadura (véase el cordón 109 de
soldadura). El muelle 76 se apoya en uno de los extremos contra el
soporte 106 de muelle y en el otro extremo contra el elemento 74 de
válvula. Cuando el manguito 102 de asiento y el soporte 106 de
muelle están unidos entre sí, la presión de apertura de la válvula
56 de limitación de presión puede ajustarse de manera adicional
comprimiendo ligeramente de manera adicional el soporte 76 de muelle
en la dirección de su eje longitudinal. Por ello aumenta la fuerza
de tensión previa ejercida por el muelle 76 sobre el elemento 74 de
válvula y por consiguiente también la presión de apertura de la
válvula de limitación de presión. Por tanto, esta válvula 56 de
limitación de presión según la invención puede montarse y ajustarse
completamente fuera de la bomba 30 de alta presión de combustible.
De esta manera se obtienen ventajas con respecto al esfuerzo de
fabricación. Además en una fabricación en serie se reduce claramente
la dispersión del comportamiento de funcionamiento de diferentes
válvulas 56 de limitación de presión según la invención.
En la parte superior de la figura 4 la válvula 56
de limitación de presión se introduce a presión en la carcasa 58 de
una bomba 30 de alta presión con el manguito 102 de asiento o se
fija de otra manera. En este caso la válvula 56 de limitación de
presión sobresale en la zona 60 de transporte. El émbolo 62 presenta
una entalladura 108 cilíndrica en la que se sumerge la válvula 56
de limitación de presión cuando el émbolo 62 se aproxima a su punto
muerto superior. Esta disposición ocupa especialmente poco espacio y
al mismo tiempo el volumen muerto de la zona de transporte es muy
reducido. Esto aumenta el rendimiento hidráulico de la bomba 30 de
alta presión. Mediante el cuarto conducto 70 en derivación se
solicita el lado de control de la válvula 56 de limitación de
presión derivando la válvula 44 de retención con la presión Rail que
reina en el conducto 42 de alta presión o en el tubo 46 colector de
combustible. En la representación en corte mostrada en la figura 4
de la bomba 30 de alta presión, la válvula 52 de control de caudal
no está visible. En esta representación tampoco puede verse la
conexión hidráulica entre el conducto 22 de combustible de baja
presión y la zona 60 de transporte con la válvula 34 de aspiración
conectada entre ellos. En la figura 4 puede observarse bien la
conexión hidráulica entre el amortiguador 32 de presión y el
conducto 22 de combustible de baja presión a través de una
perforación 110 de unión que está realizada como perforación
escalonada.
En la figura 5 se muestra un ejemplo de
realización adicional de una válvula 56 de limitación de presión
según la invención. En la figura 5, la carcasa 58 se muestra
perpendicular al eje longitudinal del émbolo 62 en una vista desde
arriba. Es decir, se mira al fondo del émbolo del émbolo 62. En este
ejemplo de realización el conducto 42 de combustible de alta
presión, el conducto 22 de combustible de baja presión y el cuarto
conducto 70 en derivación que está compuesto de las secciones 70b y
70a desembocan en la zona 60 de transporte. El control del caudal
se realiza en este caso como se describe a continuación a través del
accionamiento directo de la válvula 34 de aspiración.
La sección 70a del cuarto conducto 70 en
derivación está realizada como perforación escalonada. En este
perforación escalonada el manguito 102 de asiento está introducido
a presión de tal manera que está fijado en un rebaje de la
perforación escalonada en dirección axial. El soporte 106 de muelle
también está introducido a presión en la perforación escalonada y
se suelda a continuación en esta posición cuando el muelle 76
dispuesto entre el soporte 106 de muelle y el elemento 74 de
válvula tiene una tensión previa suficiente. El cordón de soldadura
está dotado en la figura 5 con el número de referencia 109. En este
ejemplo de realización de una válvula 56 de limitación de presión
según la invención no existe ninguna conexión directa entre el
manguito 102 de asiento y el soporte 106 de muelle. Para que el
muelle 76 no pueda desviarse lateralmente, en el soporte 106 de
muelle está previsto un mandril 112 de soporte. El tercer conducto
54 en derivación y la sección 70b del cuarto conducto 70 en
derivación se disponen en un eje común de manera que estas
perforaciones pueden fabricare en un elemento de fijación y no se
origina ningún punto de obturación adicional hacia afuera.
En este ejemplo de realización la válvula 34 de
aspiración está realizada como válvula de platillo con una placa
111 de válvula. La placa 111 de válvula se empuja mediante un muelle
76 contra un asiento 115 de válvula de la válvula 34 de aspiración.
Durante la carrera de aspiración de la bomba 30 de alta presión, la
placa 111 de válvula se levanta del asiento 115 de válvula y puede
fluir combustible desde el conducto 22 de combustible de baja
presión en la zona 60 de transporte. En éste y en los ejemplos de
realización descritos a continuación, la válvula 52 de control de
caudal se dispone en el lado de aspiración, y cuando se acciona de
manera correspondiente, levanta durante la carrera 82 de transporte
la placa 111 de válvula del asiento 72 de válvula con ayuda de un
empujador 113. Cuando la placa 111 de válvula no se apoya sobre el
asiento 72 de válvula, la válvula 34 de aspiración está abierta.
Por consiguiente mientras la válvula 34 de aspiración esté abierta
no tiene lugar ninguna reducción de presión en la zona 60 de
transporte y ningún transporte de combustible en el conducto 42 de
combustible de alta presión. De esta manera puede realizarse también
la regulación de la presión en el tubo 46 colector de combustible
mediante una válvula 52 de control de caudal dispuesta en el lado de
aspiración.
En la figura 6 se muestra un ejemplo de
realización adicional de una válvula de limitación de presión según
la invención. La estructura constructiva de esta válvula 6 de
limitación de presión corresponde básicamente a la de la válvula 56
de limitación de presión mostrada en la figura 5. No obstante, la
situación de montaje en el ejemplo de realización según la figura 6
es algo diferente. En este ejemplo de realización no se muestran el
conducto 22 de combustible de baja presión, la válvula 34 de
aspiración y la válvula 52 de control de caudal.
La válvula 56 de limitación de presión según la
invención se dispone en una perforación 114 escalonada de la
carcasa 58. La perforación 114 escalonada se dispone perpendicular
al conducto 42 de combustible de alta presión que desemboca en la
zona de transporte. La perforación 114 escalonada desemboca a su vez
en el cuarto conducto 70 en derivación. De manera similar al
ejemplo de realización según la figura 5, el manguito 102 de
asiento y el soporte 106 de muelle están introducidos a presión en
la perforación 114 escalonada. El soporte 106 de muelle, tan pronto
ha alcanzado la posición correcta se une fijamente con la carcasa 58
mediante un cordón 109 de soldadura.
En la figura 7 se muestra un ejemplo de
realización adicional de la válvula 56 de limitación de presión
según la invención. Los mismos componentes están dotados de los
mismos números de referencia y lo dicho con respecto a las figuras
2 y 3 es válido de manera correspondiente. La figura 7 muestra una
sección transversal a través de la carcasa 58 a la altura de la
zona 60 de transporte. En esta representación puede verse el émbolo
62 que está conducido en la perforación 64. Perpendicular a esto,
en la zona 60 de transporte no visible se bifurca el conducto 42 de
combustible de alta presión con la válvula 44 de retención así como
el tercer conducto 54 en derivación con la válvula 52 de control de
caudal no mostrada. El conducto 22 de combustible de baja presión
no puede verse en esta representación. En la disposición mostrada en
la figura 7 es posible un modo estructural muy compacto dado que la
válvula (56) de limitación de presión según la invención se dispone
a la misma altura que la zona (60) de transporte (no mostrada).
A diferencia, por ejemplo, del primer ejemplo de
realización según la figura 2, entre la zona 60 de transporte y el
elemento 74 de válvula está previsto un émbolo 90 de separación
conducido en la carcasa 58 de manera obturadora. El émbolo 90 de
separación comprende un empujador 92 que sobresale en la zona 78 de
muelle. Entre el émbolo 90 de separación y un platillo 94 de muelle
que se apoya sobre el elemento 74 de válvula se tensa un muelle 96
adicional. El muelle 96 adicional provoca que el empujador 92 no se
apoye sobre el platillo 94 de muelle cuando a los dos lados del
émbolo 90 de separación, es decir en la zona 78 de muelle y en la
sección 70b del cuarto conducto 70 en derivación o de la zona 60 de
transporte reina la misma presión. Solamente cuando reina una
diferencia de presión entre la zona 60 de transporte y la zona 78 de
muelle, el émbolo 90 de separación se desplaza en la dirección del
platillo 94 de muelle y presiona mediante el platillo 94 de muelle
el elemento 74 de válvula en su asiento 72. Mediante la disposición
del émbolo 90 de separación se reduce el volumen muerto en la zona
60 de transporte y por ello se mejora el rendimiento volumétrico de
la bomba 30 de alta presión.
En este ejemplo de realización la zona 78 de
muelle está unida con un conducto 98 de derrame sin presión o con
el conducto 22 de combustible de baja presión. Esto quiere decir que
el émbolo 90 de separación durante la carrera de transporte de la
bomba 30 de alta presión presiona sobre el elemento 74 de válvula e
impide por tanto una apertura de la válvula 56 de limitación de
presión durante la carrera 82 de transporte. Durante la carrera 84
de aspiración de la bomba 30 de alta presión el muelle 96 adicional
presiona el émbolo 90 de separación en la figura 7 hacia la
izquierda, de manera que se levanta del platillo 94 de muelle. De
esta manera se realiza un desacoplamiento del émbolo 90 de
separación y del elemento 74 de válvula de manera que durante la
carrera de aspiración las oscilaciones de presión mínimas en la zona
60 de transporte de la bomba de alta presión pueden repercutir de
manera desventajosa en el comportamiento de regulación de la válvula
56 de limitación de presión.
Mediante la elección del diámetro del émbolo 90
de separación y del asiento 72 de válvula puede conseguirse también
de manera adicional una intensificación hidráulica de la fuerza
hidráulica ejercida por el émbolo 90 de separación sobre el elemento
74 de válvula durante la carrera de transporte.
Cuando debe maximizarse el rendimiento
volumétrico de la bomba 30 de alta presión el muelle 96 adicional
puede disponerse también en la sección 70b del cuarto conducto 70
en derivación (véase la flecha 100) de manera que se apoya por un
lado contra la carcasa 58 y por otro lado contra el émbolo 90 de
separación y mantiene a éste en contacto permanente con el platillo
94 de muelle. Mediante esta medida se acelera el establecimiento de
presión en la zona 60 de transporte y con ello también en el
conducto 42 de combustible de alta presión durante la carrera de
transporte de la bomba 30 de alta presión.
El ejemplo de realización según la figura 8
muestra también una válvula 56 de limitación de presión con émbolo
90 de separación. Esta válvula 56 de limitación de presión puede,
como en el ejemplo de realización según la figura 4, fabricarse y
ajustarse completamente fuera de la bomba 30 de alta presión dado
que entre el manguito 102 de asiento y el soporte 106 de muelle
está previsto un manguito 116 con al menos una perforación 118
transversal. El manguito 116 se suelda con el soporte 106 de muelle
y el manguito 102 de asiento cuando la tensión previa del muelle 76
es tan grande que se consigue una presión de apertura deseada de la
válvula 56 de limitación de presión. Naturalmente, el manguito 116
puede unirse también con el soporte 106 de muelle y/o el manguito
102 de asiento a través de otros medios como un cordón 109 de
soldadura.
La válvula 56 de limitación de presión montada
previamente y ajustada se introduce a presión en la sección 70a del
cuarto conducto en derivación realizada como perforación escalonada
y se obtura con respecto al ambiente mediante un tapón 120 de
cierre que se suelda con la carcasa 58. En el tapón 120 de cierre
están fresadas ranuras 122 en el lado frontal dirigido a la válvula
56 de limitación de presión que posibilitan una unión hidráulica
entre la sección 70b del cuarto conducto en derivación que desemboca
en la zona de transporte (no mostrada) y el émbolo 90 de
separación. El diámetro del émbolo 90 de separación está
dimensionado de tal manera que la válvula 56 de limitación de
presión no se abre cuando se originan golpes de ariete o
sobrepresiones en la zona de transporte (no mostrada en la figura
8) durante la carrera de transporte de la bomba 30 de alta
presión.
El conducto 22 de combustible de baja presión no
mostrado parte en este ejemplo de realización hacia arriba y
desemboca en el amortiguador 32 de presión (no mostrado, véase la
figura 4).
La válvula de limitación de presión según la
invención tiene las siguientes funciones principales:
En el funcionamiento normal la presión del
sistema del sistema de inyección de combustible se limita en el
funcionamiento de empuje del motor cuando la presión en el tubo 46
colector de combustible aumenta debido al calentamiento del
combustible a través del calor del motor.
En el funcionamiento de emergencia, cuando por
ejemplo la válvula 52 de control de caudal se atasca y concretamente
en una posición tal que la bomba 30 de alta presión de combustible
transporta constantemente todo el caudal de transporte también se
limita la presión de sistema del sistema de inyección de
combustible.
En el ejemplo de realización según la figura 2 en
el funcionamiento de empuje con una válvula de control de caudal
totalmente abierta (funcionamiento de emergencia) puede salir como
máximo el caudal de combustible transportado por la bomba 30 de
alta presión de nuevo a la zona 60 de transporte. Un aumento de
presión que está provocado por el calentamiento del combustible en
el tubo 46 colector de combustible no puede compensarse. Por tanto
se propone, en este caso, inyectar a través de las válvulas 48 de
inyección tanto combustible en las zonas de combustión (no
mostradas) de manera que se impida un aumento de presión inadmisible
en la zona de alta presión del sistema 10 de combustible.
En las válvulas 56 de limitación de presión según
las figuras 7 y 8 es posible tanto en el funcionamiento normal como
en el funcionamiento de emergencia evacuar todo el caudal de
combustible y con ello realizar la disminución de presión en
cualquier circunstancia y sin intervención adicional del aparato de
control del sistema de control del motor. Sin embargo puede ser
útil reducir el número máximo de revoluciones del motor en el
funcionamiento de emergencia para tener tiempo suficiente para la
reducción de presión en el tubo 46 colector de combustible durante
la fase de aspiración de la bomba 30 de alta presión.
En la figura 9 se muestra seccionado un ejemplo
de realización adicional de una válvula 56 de limitación de presión
según la invención. El ejemplo de realización según la figura 9
presenta paralelismos con el ejemplo de realización según la figura
2 de manera que se describen solamente las variantes según la
invención y por lo demás se remite a lo dicho anteriormente en
relación con la figura 2. En el ejemplo de realización según la
figura 9, una sección 124 de guía cilíndrica se une al asiento 72 de
válvula que conduce el elemento 74 de válvula en dirección axial
tan pronto como éste se ha levantado del asiento 72 de válvula. El
diámetro de la sección 124 de guía y el diámetro del elemento 74 de
válvula configurado como esfera están adaptados entre sí de tal
forma que entre el elemento 74 de válvula y la sección 124 de guía
se forma un intersticio 126 de estrangulación anular. El
rendimiento de este ejemplo de realización de una válvula de
limitación de presión según la invención es el siguiente:
Cuando en el funcionamiento de emergencia tras
finalizar la carrera de transporte la presión en la zona 60 de
transporte disminuye, la válvula 56 de limitación de presión se abre
con la presión de apertura que se produce por la fuerza de tensión
previa del muelle 76 y por la fuerza hidráulica que actúa sobre el
elemento 64 de válvula. El caudal de combustible que fluye al
inicio de la apertura de la válvula 56 de limitación de presión
desde la sección 70a del cuarto conducto en derivación hacia la zona
78 de muelle se estrangula en el intersticio 126 de estrangulación
y toda la superficie proyectada del elemento 74 de válvula se
solicita con la presión dinámica. Esto lleva a un movimiento de
apertura muy rápido del elemento 74 de válvula y a un aumento
repentino de la sección transversal de la corriente tan pronto como
el elemento 74 de válvula ha abandonado la sección 124 de guía en
la dirección de la zona 78 de muelle porque se amplia la sección 124
de guía hacia la zona 78 de muelle con un diámetro mucho mayor.
Debido a esta reacción rápida de la válvula 56 de limitación de
presión puede retornar un gran caudal de combustible en poco tiempo
desde la zona 14 de alta presión hacia la zona 60 de transporte.
Mediante la dimensión del intersticio 126 de estrangulación y la
longitud de la sección 124 de guía puede optimizarse el
comportamiento de reacción de la válvula 26 de limitación de
presión y adaptarse a una aplicación determinada. En la medición del
intersticio 126 de estrangulación debe considerarse sin embargo que
en la reacción de la válvula 56 de limitación de presión en el
funcionamiento normal, debido a un aumento de presión mediante el
calentamiento del combustible no aparece ningún estrangulamiento en
el intersticio 126 de estrangulación porque sino la presión en el
tubo 46 colector de combustible se reduciría bruscamente de manera
correspondiente al nivel de presión en la válvula 56 de limitación
de presión. No obstante, dado que en este caso se trata de pequeños
caudales de exceso de flujo, el intersticio 126 de estrangulación
puede estar diseñado de tal manera que se realice la función
descrita al principio.
En el ejemplo de realización según la figura 10
no se conduce el elemento 74 de válvula sino el platillo 94 de
muelle en una sección 124 de guía de la carcasa 58. Por consiguiente
el intersticio 126 del estrangulación se configura entre la sección
124 de guía y el platillo 94 de muelle. De esta manea, la superficie
solicitada con la presión dinámica puede seleccionarse
independientemente del diámetro del elemento de válvula. Con ello
se produce un grado de libertad adicional en la optimización del
comportamiento dinámico de la válvula 56 de limitación de presión.
Mediante estas medidas estructurales se soluciona el problema que
consiste en que con un número alto de revoluciones (en caso de
avería, con la válvula 25 de control de caudal atascada) el tiempo
durante la fase de aspiración de la bomba 30 de alta presión ya no
es suficiente para evacuar de nuevo completamente el caudal de
combustible transportado anteriormente en la zona 14 de alta
presión. Especialmente en el funcionamiento de empuje del motor de
combustión interna se aspiraría todavía un determinado caudal de
combustible mediante la válvula 34 de aspiración y como consecuencia
la presión el tubo 46 colector de combustible aumentaría de manera
inadmisible.
Especialmente a través de los ejemplos de
realización según las figuras 9 y 10 puede garantizarse que no se
llegue a un aumento de la presión inadmisible en el tubo 46 colector
de combustible, incluso cuando la válvula 52 de control de caudal
se atasca y/o el aparato de control funciona defectuosamente, dado
que las válvulas 56 de limitación de presión posibilitan un flujo
de retorno lo suficientemente grande de combustible desde la zona
14 de alta presión hacia la zona 60 de transporte durante la carrera
de aspiración de la bomba 30 de alta presión.
Mediante las figuras 11 y 12 se explica un
ejemplo de realización adicional de una válvula 56 de limitación de
presión según la invención. Este ejemplo de realización de una
válvula 56 de limitación de presión según la invención se fabrica
también en un modo estructural de muestra. De esto se produce la
ventaja de que, de manera similar al ejemplo de realización según
la figura 4, la válvula 56 de limitación de presión puede montarse
antes del montaje en la carcasa 58 de la bomba 30 de alta presión,
comprobarse y ajustarse a la presión de apertura.
La válvula de limitación de presión según la
figura 11 se compone de una carcasa 128 de válvula que presenta una
perforación 130 central escalonada. En su diámetro exterior, la
carcasa 128 de válvula presenta un primer reborde 132 de
obturación, un segundo reborde 134 de obturación y un tercer reborde
136 de obturación.
La perforación 130 central está realizada como un
orificio ciego y se cierra en la posición mostrada en la figura 11
de la válvula 56 de limitación de presión en el lado derecho. En el
extremo cerrado de la perforación 130 central se dispone el muelle
76. El muelle 76 se conduce hacia ambos lados de un manguito 138
guía en cada caso en la perforación 130 central. La fuerza de
resorte del muelle 76 se transmite a través del manguito 138 guía
izquierdo en la figura 11 y dos clavijas 140 en el platillo 94 de
muelle y desde éste al elemento 74 de válvula.
Entre el manguito 138 guía izquierdo en la figura
11 y el platillo 94 de muelle se introduce a presión una pieza 142
intermedia en la perforación 130 central. La pieza 142 intermedia
sirve, entre otras cosas, para el guiado de las clavijas 140.
En el lado izquierdo de la carcasa 128 de válvula
en la figura 11 se introduce a presión un manguito 102 de asiento,
en el que está configurado el asiento 72 de válvula. La posición
axial del manguito 102 de asiento en la perforación 130 central se
fija de manera inequívoca mediante un rebaje de la perforación 130
central y un saliente en el manguito 102 de asiento. En el manguito
102 de asiento se fija un filtro 144 de combustible que mantiene
alejadas del asiento 72 de obturación y del elemento 74 de válvula
las impurezas en el combustible.
La válvula 56 de limitación de presión está
integrada hidráulicamente en la bomba 130 de alta presión de la
manera siguiente. El lado izquierdo del elemento 74 de válvula se
solicita con la presión del combustible que reina en la zona de
alta presión de la bomba 30 de alta presión sobre la sección 70a del
cuarto conducto en derivación. Sobre la sección 70b del cuarto
conducto en derivación, que se prolonga en la carcasa 128 de
válvula hasta la perforación 130 central, se solicita una
perforación 146 radial en la pieza intermedia con la presión que
reina en la zona 60 de transporte de la bomba 30 de alta presión.
Para garantizar una conexión hidráulica fiable entre la sección 70b
del cuarto conducto en derivación y la perforación 146 radial en la
pieza 142 intermedia, la pieza 142 intermedia presenta dos rebordes
148 de obturación. Entre estos rebordes 148 de obturación está
presente una ranura periférica que, junto con la perforación 130
central de la carcasa 128 de válvula, forma un espacio anular
circundante. La sección 70b en la carcasa 128 de válvula está
colocada de tal manera que desemboca en este espacio anular. De la
misma manera, la perforación 146 radial está situada de tal manera
que desemboca en el espacio anular, de manera que se garantiza
continuamente la unión hidráulica entre la sección 70b y la
perforación 146 radial independientemente de la posición angular de
la sección 70b y de la perforación 146 radial una respecto a otra.
La perforación 146 radial desemboca en un perforación 150 en el
centro de la pieza 142 intermedia realizada como orificio ciego en
el émbolo 152 de separación de manera deslizante y se conduce de
manera obturadora. El émbolo 152 de separación se apoya con un
extremo en el platillo 94 de muelle. Por tanto, el émbolo 152 de
separación transmite una fuerza proporcional a la presión en la
zona 60 de transporte al platillo 94 de muelle y, por consiguiente,
provoca que la presión de apertura de la válvula 56 de limitación
de presión aumente durante la carrera de transporte, si la presión
en la zona de transporte es también alta, de manera que se suprimen
los procesos de apertura no deseados durante la carrera de
transporte.
Cuando la presión en la zona 60 de transporte
durante la carrera de aspiración disminuye, no se transmite ninguna
fuerza digna de mención desde el émbolo 152 de separación al
platillo 94 de muelle, de manera que la presión de apertura de la
válvula 56 de limitación de presión se determina en este espacio de
tiempo básicamente solo por el muelle 76.
Cuando el elemento 74 de válvula se levanta del
asiento 72 de obturación puede salir combustible de la sección 70a
del cuarto conducto 70 en derivación, es decir, desde la zona 14 de
alta presión del sistema 10 de combustible, a través de una
perforación 154 transversal en la carcasa 128 de válvula, hacia el
conducto 22 de baja presión. La perforación 154 transversal se
dispone entre el primer reborde 132 de obturación y el segundo
reborde 134 de obturación. La sección 70b en la carcasa 128 de
válvula se dispone entre el segundo reborde 134 de obturación y el
tercer reborde 136 de obturación.
Entre el tercer reborde 136 de obturación y un
collar 156 de la carcasa 128 de válvula está prevista una ranura
158 periférica de manera que puede fluir combustible en una sección
del conducto 22 de baja presión en la carcasa 58 de la bomba 30 de
alta presión alrededor de la carcasa 128 de válvula y puede fluir
adicionalmente hacia un amortiguador 32 de presión no mostrado. La
carcasa 128 de válvula se suelda en el collar 156 con la carcasa
58. Esto se indica en la figura 11 a través de un cordón 160 de
soldadura estilizado.
Mediante los rebordes 132, 134, 136 y 148 de
obturación entre la carcasa 58 y la carcasa 128 de válvula o entre
la carcasa 128 de válvula y la pieza 142 intermedia, así como el
cordón 160 de soldadura, se consiguen obturaciones gracias a las
cuales no tiene lugar ninguna difusión de combustible. Además esta
unión obturadora no envejece como lo hace, por ejemplo, un anillo
en O de un material de elastómero.
En la figura 12 se muestra la válvula 56 de
limitación de presión según la figura 11 en una bomba 30 de alta
presión. A partir de esta representación puede observarse mejor la
unión hidráulica de la válvula 56 de limitación de presión en la
bomba 30 de alta presión. En la figura 12 no se dotaron todos los
componentes de la válvula 56 de limitación de presión con números
de referencia para no perjudicar la visión general de la figura
12.
Mediante la elección adecuada del diámetro del
émbolo 152 de separación puede ajustarse la fuerza de presión del
platillo 94 de muelle en función de la presión en la zona 60 de
transporte en el elemento 64 de válvula.
El aumento de presión de apertura de la válvula
56 de limitación de presión provocado por la presión en la zona de
transporte se adapta de tal manera a las resistencias a la corriente
presentes entre la bomba 30 de alta presión y el tubo 46 colector
de combustible que la válvula 56 de limitación de presión no se abre
durante la carrera de transporte del émbolo 62.
En la figura 13 se muestra un ejemplo de
realización adicional de una válvula 56 de limitación de presión
según la invención. Este ejemplo de realización presenta muchos
paralelismos con el ejemplo de realización mostrado en las figuras
11 y 12 y descrito mediante estas figuras. A continuación solamente
se exponen las diferencias básicas y, por lo demás, se remite a los
ejemplos de realización anteriormente descritos.
En el ejemplo de realización según la figura 13,
la carcasa 58 de la válvula 56 de limitación de presión es al mismo
tiempo la carcasa de la bomba 20 de alta presión, es decir, a
diferencia del ejemplo de realización según las figuras 11 y 12, la
válvula 56 de limitación de presión en la figura 13 no está
realizada en un modo estructural de muestra. Por tanto, pueden
omitirse algunos componentes. No obstante, la presión de apertura
de la válvula 56 de limitación de presión puede ajustarse durante el
montaje de la misma y así puede minimizarse la dispersión del
comportamiento operativo en la fabricación en serie. Estas ventajas
se consiguen porque el muelle 76 se poya en uno de los extremos
contra el platillo 94 de muelle y en el otro extremo contra la pieza
142 intermedia.
El platillo 94 de muelle presenta al menos una
ranura 162 longitudinal a través de la que puede alimentarse
combustible al conducto 22 de combustible de baja presión que, con
la válvula 56 de limitación de presión abierta, fluye desde la
sección 70a a la válvula 56 de limitación de presión. El conducto 22
de combustible de baja presión desemboca en este ejemplo de
realización en la cámara 78 de muelle.
La pieza intermedia se introduce a presión con el
reborde 148 de obturación en la perforación 130 central fijamente y
de manera impermeable. En función de la profundidad a la que se
encaje a presión la pieza intermedia en la perforación 130 central
se ajusta una tensión previa del muelle 76 y con ello la presión de
apertura de la válvula 56 de limitación de presión. Tras realizar
el ajuste de la presión de apertura se cierra la perforación 130
central mediante una tapa 164. La tapa 164 puede soldarse con la
carcasa 58.
Entre los rebordes 148 de obturación, la
perforación 130 central y la pieza 142 intermedia se origina un
espacio anular que garantiza una conexión hidráulica entre la
sección 70b del cuarto conducto en derivación y la perforación 146
radial en la pieza 142 intermedia.
Los ejemplos de realización según las figuras 7,
8, 11, 12 y 13 se diferencian de los otros ejemplos de realización
porque la eliminación de presión no se realiza con respecto a la
zona 60 de transporte sino en el conducto 22 de combustible de baja
presión.
Todas las características explicadas en los
dibujos, en su descripción y en las reivindicaciones pueden ser
esenciales para la invención tanto de manera individual como
combinadas entre sí.
Claims (27)
1. Sistema (10) de combustible para alimentar
combustible (18) a un motor de combustión interna, con un depósito
(16) de reserva, con una primera bomba (20) de combustible que está
conectada en el lado de la entrada con el depósito (16) de reserva,
con una bomba (30) de alta presión que está conectada en el lado de
la entrada mediante una conexión (22) de combustible con la primera
bomba (20) de combustible, con un conducto (42) de combustible de
alta presión dispuesto en el lado de transporte de la bomba (30) de
alta presión que presenta una válvula (44) de retención, y con una
válvula (56) de limitación de presión que limita la presión en un
conducto (42, 46) de combustible en el lado de salida de la bomba
(30) de alta presión, solicitándose un lado de presión de la
válvula (56) de limitación de presión con la presión que reina en
una zona (14) de alta presión del sistema (10) de combustible,
caracterizado porque, visto en la dirección de la corriente,
detrás de la válvula (44) de retención se bifurca un cuarto
conducto (70) en derivación que conecta el conducto (42) de
combustible a alta presión con la zona (60) de transporte, y porque
una salida de la válvula (56) de limitación de presión está
conectada de manera hidráulica a través de una sección (70b) del
cuarto conducto(70) en derivación con una zona (60) de
transporte de la bomba (30) de alta presión.
2. Sistema de combustible según la reivindicación
2, caracterizado porque la válvula (56) de limitación de
presión presenta una carcasa (58) con un asiento (72) de válvula y
una cámara (78) de muelle, porque en la cámara (78) de muelle está
previsto un muelle (76) que se apoya, en uno de los extremos, contra
la carcasa (58) y, en el otro extremo, contra el elemento (74) de
válvula, y porque la cámara (78) de muelle está conectada
hidráulicamente con la salida (70b) (figura 2).
3. Sistema de combustible según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la válvula
(56) de limitación de presión presenta un soporte (106) de muelle, y
porque entre el soporte (106) de muelle y el asiento (72) de
válvula está previsto un muelle (76) que se apoya, en uno de los
extremos, contra el soporte (106) de muelle y, en el otro extremo,
contra el elemento (74) de válvula (figura
4).
4).
4. Sistema de combustible según la reivindicación
3, caracterizado porque el soporte (106) de muelle está
conectado con el asiento (72) de válvula (figuras 4 y 8).
5. Sistema de combustible según la reivindicación
3, caracterizado porque el soporte (106) de muelle está
fijado en una perforación (70a, 114) de la carcasa (58, 128) (figura
8).
6. Sistema de combustible según la reivindicación
5, caracterizado porque el soporte (106) de muelle está
introducido a presión y/o soldado en la perforación (70a, 114)
(figuras 5 y 6).
7. Sistema de combustible según una de las
reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque el soporte (106)
de muelle presenta un mandril (112) de soporte (figuras 5 y 6).
8. Sistema de combustible según una de las
reivindicaciones 2 a 7, caracterizado porque el asiento (72)
de válvula se dispone en un manguito (102) de asiento y porque el
manguito (102) de asiento está fijado en una perforación (70a, 114)
de la carcasa (58, 128) (figuras 5, 6, 11, 12, 13).
9. Sistema de combustible según la reivindicación
8, caracterizado porque el manguito (102) de asiento está
introducido a presión y/o soldado en la perforación (70a, 114).
(Figuras 5, 6, 11, 13).
10. Sistema de combustible según una de las
reivindicaciones 2 a 9, caracterizado porque al asiento (72)
de válvula está unida una sección (124) de guía y porque entre la
sección (124) de guía y el elemento (74) de válvula está
configurado un intersticio (126) de estrangulación (figura 9).
11. Sistema de combustible según una de las
reivindicaciones 2 a 10, caracterizado porque al asiento (72)
de válvula está unida una sección (124) de guía, y porque entre la
sección (124) de guía y el platillo (94) de muelle está configurado
un intersticio (126) de estrangulación (figura 10).
12. Sistema de combustible según una de las
reivindicaciones 2 a 11, caracterizado porque entre la cámara
(78) de muelle y la salida (70b) está previsto un émbolo (90) de
separación conducido de manera obturadora, y porque el émbolo (90,
152) de separación se apoya al menos indirectamente en el elemento
(74) de válvula cuando entre la salida (70b) y la cámara (78) de
muelle reina una diferencia de presión predeterminada (figuras 7,
8, 11, 12 y 13).
13. Sistema de combustible según la
reivindicación 12, caracterizado porque el émbolo (90) de
separación se conduce de manera obturadora en la carcasa (58, 128)
(figura 7).
14. Sistema de combustible según la
reivindicación 13, caracterizado porque el émbolo (90) de
separación se conduce de manera obturadora en el soporte (106) de
muelle (figura 8).
15. Sistema de combustible según una de las
reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque entre el
émbolo (90) de separación y el elemento (74) de válvula está
previsto un muelle (96) adicional previamente tensado.
16. Sistema de combustible según una de las
reivindicaciones 2 a 15, caracterizado porque entre el muelle
(76) y/o el muelle (96) adicional y el elemento (74) de válvula
está previsto un platillo (94) de muelle.
17. Sistema de combustible según una de las
reivindicaciones 15 o 16, caracterizado porque el muelle (96)
adicional en la fase de aspiración levanta el émbolo (90) de
separación del elemento (74) de válvula.
18. Sistema de combustible según la
reivindicación 17, caracterizado porque el muelle (96)
adicional mantiene el émbolo (90) de separación apoyado contra el
elemento (74) de válvula.
19. Sistema de combustible según una de las
reivindicaciones 12 a 18, caracterizado porque el émbolo
(152) de separación está conectado hidráulicamente con la zona (60)
de transporte (figura 8).
20. Sistema de combustible según una de las
reivindicaciones 12 a 19, caracterizado porque en la cámara
(78) de muelle está prevista una pieza (142) intermedia con una
perforación (146) radial y una perforación (150) en el centro,
porque el émbolo (152) de separación se conduce de manera obturadora
en la perforación (150) del centro, porque la perforación (146)
radial y la perforación (150) del centro están conectadas
hidráulicamente, porque la perforación (146) radial está conectada
hidráulicamente con la zona (60) de transporte a través de la
sección (70b) del cuarto conducto (70) en derivación, y porque el
lado de salida de la válvula (56) de limitación de presión está
conectado hidráulicamente con el conducto (22) de combustible a baja
presión (figuras 11, 12 y 13).
21. Sistema de combustible según la
reivindicación 20, caracterizado porque en la pieza (142)
intermedia se conduce al menos una clavija (140), y porque la al
menos una clavija (140) transmite la fuerza del muelle (76) al
platillo (4) de muelle (figura 11).
22. Sistema de combustible según una de las
reivindicaciones 2 a 21, caracterizado porque la cámara (78)
de muelle está conectada con un conducto (98) de derrame.
23. Sistema de combustible según una de las
reivindicaciones 2 a 22, caracterizado porque la carcasa
(128) presenta varios rebordes (132, 134, 136) de obturación
circundantes (figuras 11, 12 y 13).
24. Sistema de combustible según una de las
reivindicaciones 2 a 23, caracterizado porque la carcasa
(128) está soldada (160) con la bomba (30) de alta presión (figura
12).
25. Sistema (10) de combustible según la
reivindicación 24, caracterizado porque la bomba (30) de alta
presión presenta una bomba con una unidad de
émbolo-cilindro.
26. Sistema (10) de combustible según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la válvula
(56) de limitación de presión está montada en la bomba (30) de alta
presión, preferiblemente está integrada en ésta.
27. Sistema de combustible según la
reivindicación 1, caracterizado porque la válvula (56) de
limitación de presión está realizada como válvula de compuerta.
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