ES2342383T3 - Grupo de bomba de combustible con caudal variable. - Google Patents
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Abstract
Grupo de bomba mecánica (1) para sistemas de alimentación de combustible para motores de inyección de cuatro tiempos, estando montado dicho grupo de bomba (1) en la unidad de potencia (100) para llevara cabo la alimentación con un caudal variable de acuerdo con las revoluciones del motor y que comprende un cuerpo de contención (50) que comprende por lo menos un inyector (8), colocado en el interior de un alojamiento (4) relativo, una bomba de alimentación mecánica (2) y un conducto de conexión (7) entre dicha bomba (2) y dicho inyector (8), caracterizado porque dicha bomba de alimentación (2) está accionada de una manera alternativa por un sistema desmodrómico (11) que comprende una excéntrica (12), dispuesta en el eje de levas de la unidad de potencia (100) y acoplada con una palanca en horquilla (13) articulada al cabezal (51) de dicha unidad de potencia (100), comprendiendo además dicha bomba de alimentación (2) un grupo de cilindro (16) y pistón (15), accionado por un árbol (18) activado por dicha palanca en horquilla (13) y una cámara de distribución (28) conectada a dicho conducto de conexión (7) y a una válvula automática (40) apta para la elevación bajo el empuje de dicho pistón (15) para hacer fluir el combustible hacia dicha cámara de distribución (28) y para egresar a la posición bajo la acción de los medios elásticos (27), estando constituida dicha válvula (40) por una pieza fija (26) y una pieza móvil (25), siendo capaz dicha pieza móvil (25) de elevarse bajo la acción de dicho pistón (15) para hacer fluir el combustible a través de uno o más orificios (33) a dicha cámara de distribución (28) y desde dicha cámara de distribución (28) a dicho inyector (8).
Description
Grupo de bomba de combustible con caudal
variable.
La presente invención se refiere a un grupo de
bomba de combustible con un caudal variable y en particular a un
grupo de bomba de combustible con caudal variable para su aplicación
en motores de cuatro tiempos.
En el campo de los vehículos de cuatro ruedas,
es conocido el hecho de utilizar motores de 4 tiempos equipados con
sistemas de alimentación de inyección directa o indirecta a fin de
reducir las emisiones dañinas mientras se obtiene el mismo
rendimiento.
Los sistemas de inyección directa son aquellos
en los cuales el combustible se inyecta, en forma de uno o más
chorros dirigidos con precisión, en el interior del cilindro (o
también directamente en la cámara de combustión), mientras los
sistemas de inyección indirecta son los que contemplan la inyección
de combustible, en forma de un chorro debidamente atomizado, en el
interior del conducto de aspiración aguas arriba de la cámara de
combustión.
En este segundo tipo de sistemas la alimentación
de combustible al inyector tiene lugar por medio de un grupo de
bomba eléctrica colocado en el interior del depósito.
Un grupo de bomba de este tipo, aunque es una
solución que se puede aplicar, no es la mejor para los inyectores de
alimentación de los vehículos de dos ruedas, tanto debido al elevado
coste de una bomba eléctrica que podría no hacer ventajosa su
utilización en vehículos de dos ruedas como porque las bombas de
este tipo, a fin de trabajar, requieren una cierta absorción de
corriente, la cual las baterías de las motocicletas, sobre todo las
de baja capacidad del cilindro, son incapaces de suministrar.
Por ejemplo, el documento
GB-A-2 195 708 da a conocer un
dispositivo de inyección que consiste en una bomba y en una
boquilla, en el que la variación del caudal de combustible se
obtiene excitando eléctricamente un solenoide o una válvula
magnética. Por lo tanto, esta operación tiene lugar con una
absorción de corriente a partir de la batería del vehículo.
Teniendo en cuenta lo que se ha mencionado
anteriormente, es evidente que existe la necesidad de poder disponer
de un grupo de bomba, como el de la presente invención, que minimice
los costes y el consumo de electricidad.
Por lo tanto, el objetivo de la presente
invención es resolver los problemas de la técnica anterior
proporcionando un grupo de bomba que funcione sin absorción de
electricidad y que al mismo tiempo sea fiable y seguro.
Otro objetivo de la presente invención es
proporcionar un grupo de bomba que permita eliminar o por lo menos
reducir los riesgos de contaminación por impurezas que puedan
penetrar en el interior de los conductos durante las operaciones de
conexión de los diversos tubos que forman parte del sistema de
alimentación.
Otro propósito de la presente invención es
proporcionar un grupo de bomba que permita la limitación de la
recirculación, el recalentamiento del combustible y la formación de
la denominada obstrucción por vapores líquidos, un fenómeno que
puede ocurrir en presencia de elevadas temperaturas debajo de la
tapa de válvula que consiste en la formación de burbujas de vapor en
los conductos del sistema de alimentación.
Finalmente, un objetivo adicional de la presente
invención es realizar un grupo de bomba que sea fácil y rentable de
fabricar.
Estos y otros objetivos se alcanzan mediante el
sistema de alimentación según la presente invención que tiene las
características de la reivindicación 1 adjunta.
Las características adicionales de la invención
se ponen de manifiesto en las reivindicaciones subordinadas.
Sustancialmente, un grupo de bomba para un
sistema de alimentación de combustible para motores de inyección de
cuatro tiempos según la presente invención es un grupo de bomba
mecánica dispuesto en el motor.
Según un aspecto ventajoso de la presente
invención, el grupo de bomba está montado directamente en el cabezal
de la unidad de potencia.
Las características y ventajas adicionales de la
presente invención se pondrán de manifiesto a partir de la siguiente
descripción, proporcionada a título ilustrativo y no limitativo,
haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
- la figura 1 es una vista lateral en sección
parcial del grupo de bomba según la presente invención instalado
directamente en el cabezal de la unidad de potencia de un motor de
cuatro tiempos de inyección indirecta;
- la figura 2 muestra una vista axonométrica del
grupo de bomba según la presente invención;
- la figura 3 es una vista lateral parcial en
sección a mayor escala del grupo de bomba según la presente
invención;
- la figura 4 es una vista en planta superior
del grupo de bomba según la presente invención; y
- la figura 5 es una vista en planta superior
del grupo de bomba según la presente invención, parcialmente en
sección.
Haciendo referencia a las figuras, se representa
un grupo de bomba de combustible 1 según la presente invención, para
sistemas de alimentación de combustible para motores de inyección de
cuatro tiempos.
Como se puede observar en la figura 1, el grupo
de bomba 1 es mecánico y según la invención está montado en la
unidad de potencia 100 y en particular, en el cabezal 51 de la
propia unidad de potencia.
El grupo de bomba 1, de nuevo según la
invención, representado en las figuras 1-5 tiene un
cuerpo de contención 50 fabricado de fundición, una bomba de
alimentación mecánica 2, un inyector 8 colocado en el interior de un
alojamiento relativo 4 y un regulador de presión 6 colocado en el
interior del alojamiento relativo 5.
La bomba 2 y el inyector 8 están colocados en
comunicación por medio de un conducto de conexión 7 realizado en el
interior de un soporte 9 para el inyector roscado sobre el cuerpo de
contención 50.
El cuerpo de contención 50, como se ha dicho
anteriormente en la presente memoria, está montado directamente en
el cabezal 51 de la unidad de potencia 100.
En detalle, el cuerpo de contención 50 está
montado en el cabezal 51 de la unidad de potencia 100 por medio de
unos tornillos 52, colocando un colector de aislamiento térmico 10
entre el cabezal 51 de la unidad de potencia 100 y el cuerpo de
contención 50.
La bomba 2, como se puede observar mejor que la
figura 1, obtiene el movimiento alternativo a partir de un sistema
desmodrómico 11 formado a partir de una excéntrica 12, dispuesta en
el eje de levas del motor y a partir de una palanca en horquilla 13
acoplada con la excéntrica 12, como se ilustrará a continuación en
la presente memoria.
La palanca en horquilla 13, de nuevo, tal como
se puede observar en las figuras, esta articulada giratoriamente en
14, a través de un tornillo de fijación adecuado, al cabezal 51 de
la unidad de potencia 100.
La bomba 2, consiste en un grupo de cilindro 16
y pistón 15, en el cual el pistón 15 es accionado por un árbol 18
activado por la palanca en horquilla 13.
En detalle, la palanca en horquilla 13 tiene una
prolongación que se apoya contra la base del árbol 18 para guiar la
carrera del árbol 18 y, por consiguiente, del pistón 15 con respecto
al cilindro 16. El contacto entre el árbol 18 y la horquilla 13 está
asegurado por medios elásticos adecuados, tales como un resorte
helicoidal 19.
La lubricación del acoplamiento entre el
cilindro 16 y el pistón 15 está asegurada por un circuito de aceite
adecuado que envía aceite a presión al interior de una garganta 17
fabricada, para ese propósito, en la parte inferior del
cilindro 16.
cilindro 16.
La bomba 2, tal como se puede observar más
claramente en la figura 3, comprende también, en la parte superior,
una cámara de distribución 28 conectada, en la parte superior, al
conducto de conexión 7 y, en la parte inferior, al grupo de cilindro
16 y pistón 15.
A través del conducto de conexión 7, la cámara
de distribución 28 está colocada en comunicación con el
inyec-
tor 8.
tor 8.
En particular, una válvula cilíndrica automática
40 está dispuesta entre el grupo de cilindro 16 y pistón 15 y la
cámara de distribución 28. Esta válvula está constituida por una
pieza fija 26 y una pieza móvil 25.
La válvula 40 y, en particular, la pieza móvil
25 es capaz de elevarse bajo la acción del pistón 15 para hacer que
el combustible fluya a través de orificios 33 adecuados a la cámara
de distribución 28 y desde allí al inyector 8.
El número, la colocación y la disposición de los
orificios 33 pueden variar según la curva de distribución que se
desee obtener.
Durante la carrera descendente del pistón 15,
unos medios elásticos adecuados, tales como un muelle antagonista
27, aseguran que la válvula 40 se cierre.
La alimentación del combustible a la bomba 2 se
obtiene a través de unos orificios 20 practicados en la parte alta
de cilindro 16.
Dichos orificios 20, los cuales forman interfaz
con la cámara 21 del cuerpo de la bomba 2, están conectados al
depósito de combustible, no representado, a través del conducto
22.
La colocación de los orificios 20 con respecto
al pistón 15 determina el diagrama de
aspiración-distribución de la bomba 2.
La cámara de distribución 28, tal como se puede
observar más claramente en la figura 5, a través del orificio 35, la
garganta 30 y los orificios adecuados 29, también comunica con un
regulador de presión 6 adecuado para asegurar la presión correcta
del combustible que va al interior del inyector 8.
El grupo de bomba 1 perfilado antes permite una
variación automática del caudal de impulso para ser llevado a cabo
según el número de revoluciones del motor.
La carrera del pistón y en particular su
velocidad, siendo iguales todas las otras cosas, por supuesto, está
directamente conectada con el árbol de accionamiento y por lo tanto
con su número de revoluciones. Esta característica se utiliza para
tener el máximo caudal de impulso a velocidades de funcionamiento
bajas, a fin de presurizar rápidamente el conjunto durante la etapa
de arranque y valores óptimos del caudal de impulso, en otras
palabras valores inferiores, cuando el motor trabaja a una velocidad
de funcionamiento normal. El grupo de bomba según la presente
invención puede contemplar o no un circuito de recirculación del
combustible, realizado por medio de la garganta 23, formada en el
cilindro 16, con el propósito de recuperar el combustible a presión
que gotea del acoplamiento de cilindro 16 y pistón 15 durante la
etapa de distribución e inyectándolo a través de un orificio
adecuado 24 al interior de la cámara de aspiración 21.
En el caso de que exista la recirculación, tal
como se representa en las figuras 1-5, se debe
indicar que la cantidad de combustible necesaria para la
recirculación no debe ser excesiva a fin de evitar el
sobrecalentamiento que causaría el deterioro del combustible todavía
presente en el depósito.
En tal caso, en línea con el regulador de
presión existe un accesorio de salida 32 (figura 1) del combustible
necesario para el retorno del combustible al interior del depósito
durante la recirculación.
En una forma de realización alternativa que no
está representada y que no está equipada con recirculación, el
accesorio de salida 32 no está presente, por lo tanto, el conjunto
de alimentación está provisto solo de un tubo para la alimentación
desde el depósito a la bomba 2, sin rama de retorno.
En tal caso, la salida del regulador 6 debe
estar conectada, directa o indirectamente, con la cámara 21 a través
de un conducto que puede ser exterior o interior a la bomba 2.
En el caso de un sistema de alimentación para un
motor de cuatro tiempos de inyección indirecta el grupo de
contención 50 comprende también un conducto de admisión de aire 3 en
el cual se contempla montar un accesorio elástico 34 para la
fijación al cuerpo estrangulado, véanse las figuras 1 y 2.
Aunque en la presente descripción un grupo de
bomba ha sido ilustrado instalado en el cabezal del grupo motor, sin
embargo se debe comprender que el grupo de bomba también se puede
instalar en otra área de la unidad de potencia.
El grupo de bomba según la presente invención
permite que la mayor parte de los componentes sean agrupados juntos
cerca del cuerpo estrangulado del motor y también, a diferencia de
sistemas análogos adoptados en vehículos de cuatro ruedas, tiene una
absorción cero de electricidad y un bajo coste y es de tamaño
pequeño y, por lo tanto, tiene un bajo impacto en la distribución en
el vehículo y finalmente no tiene tubos de alta presión.
La presente invención ha sido descrita a título
ilustrativo pero no limitativo según sus formas de realización
preferidas, pero se debe comprender que los expertos en la técnica
pueden realizar variaciones o modificaciones sin, apartarse por
ello, del alcance relativo de protección, tal como se define
mediante las reivindicaciones adjuntas.
Claims (5)
1. Grupo de bomba mecánica (1) para sistemas de
alimentación de combustible para motores de inyección de cuatro
tiempos, estando montado dicho grupo de bomba (1) en la unidad de
potencia (100) para llevara cabo la alimentación con un caudal
variable de acuerdo con las revoluciones del motor y que comprende
un cuerpo de contención (50) que comprende por lo menos un inyector
(8), colocado en el interior de un alojamiento (4) relativo, una
bomba de alimentación mecánica (2) y un conducto de conexión (7)
entre dicha bomba (2) y dicho inyector (8), caracterizado
porque dicha bomba de alimentación (2) está accionada de una manera
alternativa por un sistema desmodrómico (11) que comprende una
excéntrica (12), dispuesta en el eje de levas de la unidad de
potencia (100) y acoplada con una palanca en horquilla (13)
articulada al cabezal (51) de dicha unidad de potencia (100),
comprendiendo además dicha bomba de alimentación (2) un grupo de
cilindro (16) y pistón (15), accionado por un árbol (18) activado
por dicha palanca en horquilla (13) y una cámara de distribución
(28) conectada a dicho conducto de conexión (7) y a una válvula
automática (40) apta para la elevación bajo el empuje de dicho
pistón (15) para hacer fluir el combustible hacia dicha cámara de
distribución (28) y para egresar a la posición bajo la acción de los
medios elásticos (27), estando constituida dicha válvula (40) por
una pieza fija (26) y una pieza móvil (25), siendo capaz dicha pieza
móvil (25) de elevarse bajo la acción de dicho pistón (15) para
hacer fluir el combustible a través de uno o más orificios (33) a
dicha cámara de distribución (28) y desde dicha cámara de
distribución (28) a dicho inyector (8).
2. Grupo de bomba (1) según la reivindicación 1,
caracterizado porque está montado en el cabezal (51) de la
unidad de potencia (100).
3. Grupo de bomba (1) según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho cuerpo de contención (50)
comprende unos medios de fijación reversibles (52) al cabezal (51)
de la unidad de potencia (100).
4. Grupo de bomba (1) según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha bomba de alimentación (2)
comprende además, por lo menos un orificio para el llenado de dicha
bomba de alimentación (2) en comunicación con un conducto de
alimentación (22) que proviene del depósito.
5. Grupo de bomba (1) según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores caracterizado porque dicho cuerpo
de contención (50) comprende un accesorio (34) para un cuerpo
estrangulado.
Applications Claiming Priority (2)
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2005
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