IT201800004166A1 - Gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna - Google Patents

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Description

DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
“GRUPPO DI POMPAGGIO PER ALIMENTARE COMBUSTIBILE, PREFERIBILMENTE GASOLIO, AD UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA”
La presente invenzione è relativa ad un gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna.
In particolare, la presente invenzione è relativa ad un gruppo di pompaggio del tipo comprendente una pompa di alta pressione, per esempio una pompa a pistoni, atta ad alimentare il combustibile ad un motore a combustione interna; una pompa di pre-alimentazione, per esempio una pompa ad ingranaggi, atta ad alimentare il combustibile da un serbatoio di contenimento alla pompa di alta pressione; ed un circuito idraulico per collegare fra loro il serbatoio di contenimento, la pompa di pre-alimentazione, la pompa di alta pressione, ed il motore a combustione interna.
Il circuito idraulico comprende un primo ramo per collegare fra loro il serbatoio di contenimento e la pompa di pre-alimentazione; un secondo ramo per collegare fra loro la pompa di pre-alimentazione e la pompa di alta pressione; ed un terzo ramo per collegare fra loro la pompa di alta pressione ed il motore a combustione interna.
Generalmente, il circuito idraulico comprende, inoltre, una elettrovalvola di dosaggio montata lungo il secondo ramo per controllare selettivamente la portata istantanea di combustibile alimentata alla pompa di alta pressione in funzione dei valori di una pluralità di parametri di funzionamento del motore a combustione interna.
L’elettrovalvola di dosaggio comprende un corpo valvola; un otturatore impegnato in maniera scorrevole nel corpo valvola; ed un dispositivo di azionamento per spostare l’otturatore tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura dell’elettrovalvola di dosaggio stessa.
Il dispositivo di azionamento comprende, normalmente, una molla interposta tra il corpo valvola e l’otturatore per spostare, e normalmente mantenere, l’otturatore nella sua posizione di apertura, ed un attuatore elettromagnetico per spostare l’otturatore dalla sua posizione di apertura nella sua posizione di chiusura.
L’attuatore elettromagnetico comprende un corpo scatolato di contenimento, una ancora in materiale ferromagnetico impegnata sull’otturatore, ed una bobina di eccitazione disposta all’interno del corpo scatolato di contenimento ed atta, quando alimentata elettricamente, a spostare l’assieme definito dall’ancora e dall’otturatore contro la spinta della molla.
Il corpo scatolato di contenimento presenta una forma sostanzialmente cilindrica, ed è provvisto, inoltre, di una appendice tubolare sporgente dal corpo scatolato di contenimento trasversalmente ad un asse longitudinale dell’ancora.
L’appendice tubolare alloggia al proprio interno un primo connettore elettrico collegabile con un secondo connettore elettrico disposto all’esterno dell’elettrovalvola di dosaggio ed associato ad una unità elettronica di controllo del gruppo di pompaggio.
I gruppi di pompaggio noti del tipo sopra descritto presentano alcuni inconvenienti principalmente discendenti dal fatto che la presenza dell’appendice tubolare conferisce al corpo scatolato di contenimento una forma relativamente complessa e costosa e comporta, inoltre, difficoltà di confezionamento, posizionamento, ed orientamento dell’elettrovalvola di dosaggio.
Inoltre, dal momento che i due connettori elettrici vengono accoppiati fra loro in corrispondenza dell’elettrovalvola di dosaggio e, quindi, in una zona del gruppo di pompaggio sottoposta a sollecitazioni relativamente elevate, i contatti dei due connettori elettrici sono soggetti a sfregamenti relativamente elevati.
Scopo della presente invenzione è di realizzare un gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna che sia esente dagli inconvenienti sopra descritti e che sia di semplice ed economica attuazione.
Secondo la presente invenzione viene realizzato un gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna come rivendicato nelle rivendicazioni allegate.
La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:
la figura 1 è uno schema idraulico di una preferita forma di attuazione del gruppo di pompaggio della presente invenzione;
la figura 2 è una vista schematica in sezione, con parti asportate per chiarezza, di un primo particolare del gruppo di pompaggio della figura 1; e
la figura 3 è una vista prospettica schematica di un secondo particolare del gruppo di pompaggio della figura 1. Con riferimento alla figura 1, con 1 è indicato, nel suo complesso, un gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, da un serbatoio 2 di contenimento ad un motore 3 a combustione interna, nella fattispecie un motore a scoppio Diesel.
Il motore 3 comprende un collettore 4 di distribuzione del combustibile, comunemente indicato con il termine di “common rail”, ed una pluralità di iniettori 5 collegati con il collettore 4 ed atti a nebulizzare il combustibile all’interno di relative camere di combustione (non illustrate) del motore 3 stesso.
Il gruppo di pompaggio 1 comprende una pompa 6 di alta pressione, vale a dire una pompa a pistoni, per alimentare il combustibile al motore 3; ed una pompa 7 di bassa pressione o pre-alimentazione, vale a dire una pompa ad ingranaggi, per esempio ad azionamento elettrico, per alimentare il combustibile dal serbatoio 2 alla pompa 6.
La pompa 6 comprende un corpo pompa 8 e, nella fattispecie, due cilindri 9, i quali sono ricavati nel corpo pompa 8, e presentano rispettivi assi 10 longitudinali sostanzialmente paralleli fra loro.
Secondo una variante non illustrata, il numero di cilindri 9 è diverso da due e gli assi 10 non sono paralleli fra loro.
I cilindri 9 sono impegnati in maniera scorrevole da rispettivi pistoni 11 mobili, sotto la spinta di un dispositivo 12 di azionamento, con un moto rettilineo alternativo comprendente una corsa di aspirazione del combustibile nei relativi cilindri 9 ed una corsa di mandata del combustibile al motore 3.
Il dispositivo 12 comprende un albero 13 di trasmissione a camme, il quale è alloggiato in una prima camera 14 di contenimento ricavata nel corpo pompa 8, ed è atto a spostare i pistoni 11 con la loro corsa di mandata.
Il dispositivo 12 comprende, inoltre, per ciascun pistone 11, una rispettiva molla (non illustrata), la quale è alloggiata in una seconda camera di contenimento (non illustrata) ricavata nel corpo pompa 8, ed è atta a spostare il pistone 11 stesso con la sua corsa di aspirazione.
A proposito di quanto sopra esposto è opportuno precisare che l’albero 13 è configurato in modo da spostare contemporaneamente un pistone 11 con la sua corsa di aspirazione e l’altro pistone 11 con la sua corsa di mandata.
Il gruppo di pompaggio 1 comprende, inoltre, un circuito 15 idraulico comprendente, a sua volta, un primo ramo 16 per collegare fra loro il serbatoio 2 e la pompa 7; un secondo ramo 17 per collegare fra loro la pompa 7 e la pompa 6; ed un terzo ramo 18 per collegare fra loro la pompa 6 ed il collettore 4.
Il ramo 17 è provvisto di un dispositivo 19 di filtraggio per filtrare il combustibile alimentato ai cilindri 9, e presenta, inoltre, una elettrovalvola 20 di dosaggio montata a valle del dispositivo 19 in una direzione 21 di avanzamento del combustibile lungo il ramo 17 per controllare selettivamente la portata istantanea di combustibile alimentata alla pompa 6 in funzione dei valori di una pluralità di parametri di funzionamento del motore 3.
Il ramo 17 ed il ramo 18 sono collegati a ciascun cilindro 9 tramite una valvola 22 di aspirazione e, rispettivamente, una valvola 23 di mandata.
Il circuito 15 comprende, inoltre, un quarto ramo 24, il quale si estende tra il collettore 4 ed il ramo 16, e consente di scaricare nel ramo 16 la portata di combustibile eccedente quella necessaria agli iniettori 5; ed un quinto ramo 25, il quale si estende tra il ramo 17 ed il ramo 16, ed è collegato al ramo 17 a valle della elettrovalvola 20 nella direzione 21 per alimentare all’ingresso della pompa 7 il combustibile trafilante attraverso l’elettrovalvola 20 quando l’elettrovalvola 20 stessa è chiusa.
Il circuito 15 presenta, inoltre, un sesto ramo 26, il quale si estende tra il ramo 17 ed il ramo 24, è collegato al ramo 17 a monte della elettrovalvola 20 nella direzione 21, ed è provvisto di un dispositivo 27 valvolare.
Il dispositivo 27 è configurato per controllare l’alimentazione nel corpo pompa 8 e nella camera 14 della portata di combustibile utilizzata per lubrificare l’albero 13 di trasmissione a camme e della portata di combustibile eccedente quella alimentata attraverso l’elettrovalvola 20.
Il circuito 15 comprende, infine, un settimo ramo 28 per alimentare nel ramo 26 e, quindi, nel serbatoio 2 il combustibile trafilante attraverso il corpo pompa 8.
Secondo quanto illustrato nella figura 2, il ramo 17 comprende un collettore 29 di alimentazione e, per ciascun cilindro 9, un rispettivo condotto 30 di aspirazione per collegare il collettore 29 con il cilindro 9 stesso.
L’elettrovalvola 20 di dosaggio comprende un corpo valvola 31 di forma cilindrica, il quale è montato nel collettore 29 coassialmente ad un asse 32 longitudinale del collettore 29 stesso, e presenta un canale 33 di ingresso di forma anulare, che si estende attorno all’asse 32, e comunica con il ramo 17 per alimentare il combustibile attraverso il corpo valvola 31.
Il corpo valvola 31 è impegnato in maniera scorrevole da un otturatore 34, il quale presenta una forma a tazza, è limitato assialmente da una parete 35 di fondo disposta perpendicolarmente all’asse 32, ed è provvisto di una pluralità di fori 36 di collegamento distribuiti attorno all’asse 32 stesso.
L’otturatore 34 è mobile tra una posizione di apertura, in cui i fori 36 sono allineati radialmente al canale 33, ed una posizione di chiusura, in cui i fori 36 sono assialmente sfalsati rispetto al canale 33 stesso.
L’otturatore 34 viene spostato, e normalmente mantenuto, nella sua posizione di apertura da una molla 37, e viene spostato dalla sua posizione di apertura nella sua posizione di chiusura contro l’azione della molla 37 da un attuatore 38 elettromagnetico.
L’attuatore 38 comprende un’ancora 39 di azionamento in materiale ferromagnetico, la quale è impegnata in maniera scorrevole nel corpo valvola 31 coassialmente all’asse 32, ed è disposta a contatto dell’otturatore 34.
L’attuatore 38 comprende, inoltre, una bobina 40 di eccitazione, la quale è disposta all’interno del corpo valvola 31, si estende attorno all’ancora 39 e lungo l’asse 32, e viene alimentata elettricamente per spostare assialmente l’ancora 39 e, quindi, l’otturatore 34 dalla sua posizione di apertura alla sua posizione di chiusura contro l’azione della molla 37.
Con riferimento alla figura 3, la bobina 40 presenta due terminali (non illustrati), i quali si estendono all’esterno del corpo valvola 31, e sono supportati da un blocco 41 portacavo montato attraverso il corpo valvola 31.
I due terminali (non illustrati) della bobina 40 sono collegati con due terminali di un primo connettore elettrico 42 tramite l’interposizione di un cavo 43 elettrico di connessione fissato tramite crimpatura ai terminali della bobina 40 ed ai terminali del connettore elettrico 42 stesso.
Il connettore elettrico 42 è collegabile, inoltre, con un secondo connettore elettrico 44 collegato, a sua volta, con una unità elettronica di controllo (non illustrata) del gruppo di pompaggio 1.
L’utilizzo del cavo 43 elettrico di connessione per collegare fra loro i terminali della bobina 40 ed i terminali del connettore elettrico 42 consente di realizzare un corpo valvola 31 relativamente semplice ed economico, semplifica il confezionamento, il posizionamento, e l’orientamento dell’elettrovalvola 20 di dosaggio, e permette di accoppiare fra loro i due connettori elettrici 42, 44 in una zona del gruppo di pompaggio 1 soggetta a sollecitazioni relativamente ridotte.

Claims (1)

  1. RIVENDICAZIONI 1.- Gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna (3), il gruppo di pompaggio comprendendo una pompa di alta pressione (6) per alimentare il combustibile al motore a combustione interna (3); una pompa di pre-alimentazione (7) per alimentare il combustibile da un serbatoio di contenimento (2) alla pompa di alta pressione (6); un circuito idraulico (15) per collegare fra loro il serbatoio di contenimento (2), la pompa di pre-alimentazione (7), la pompa di alta pressione (6), ed il motore a combustione interna (3); ed almeno un dispositivo valvolare (20) montato lungo il circuito idraulico (15) e comprendente un otturatore (34) ed un dispositivo di azionamento (37, 38) per spostare l’otturatore (34) stesso tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura; il dispositivo di azionamento (37, 38) comprendendo un attuatore elettromagnetico (38) comprendente, a sua volta, un corpo scatolato di contenimento (31), una bobina di eccitazione (40) disposta all’interno del corpo scatolato di contenimento (31), ed un primo connettore elettrico (42) collegabile con un secondo connettore elettrico (44) associato ad una unità elettronica di controllo del gruppo di pompaggio; ed essendo caratterizzato dal fatto che il primo connettore elettrico (42) è disposto all’esterno del corpo scatolato di contenimento (31), ed è collegato con la bobina di eccitazione (40) tramite un cavo elettrico di connessione (43) estendentesi all’esterno del corpo scatolato di contenimento (31) stesso. 2.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 1, in cui la bobina di eccitazione (40) presenta due terminali, i quali si estendono all’esterno del corpo scatolato di contenimento (31) per collegarsi con il cavo elettrico di connessione (43). 3.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 2, in cui il dispositivo valvolare (20) comprende, inoltre, un blocco portacavo (41) montato sul corpo scatolato di contenimento (31) per supportare i terminali della bobina di eccitazione (40) estendentisi all’esterno del corpo scatolato di contenimento (31) stesso. 4.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui il primo connettore elettrico (42) presenta due terminali; il cavo elettrico di connessione (43) essendo collegato con i terminali della bobina di eccitazione (40) e con i terminali del primo connettore elettrico (42) tramite crimpatura. 5.- Gruppo di pompaggio secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il circuito idraulico (15) comprende un primo ramo (16) per collegare fra loro il serbatoio di contenimento (2) e la pompa di prealimentazione (7), un secondo ramo (17) per collegare fra loro la pompa di pre-alimentazione (7) e la pompa di alta pressione (6), ed un terzo ramo (18) per collegare fra loro la pompa di alta pressione (6) ed il motore a combustione interna (3); il dispositivo valvolare (20) essendo montato lungo il secondo ramo (17) per controllare selettivamente una portata di combustibile alimentata alla pompa di alta pressione (6) in funzione di una pluralità di parametri di funzionamento del motore a combustione interna (3). 6.- Gruppo di pompaggio secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui l’attuatore elettromagnetico (38) comprende, inoltre, un’ancora (39) in materiale ferromagnetico mobile sotto la spinta della bobina di eccitazione (40). 7.- Gruppo di pompaggio secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui l’otturatore (34) è impegnato in maniera scorrevole nel corpo scatolato di contenimento (31).
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