IT201800009496A1 - Gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna - Google Patents

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 a pistoni per alimentare il combustibile ad un motore a combustione interna; una pompa ad ingranaggi per alimentare il combustibile da un serbatoio di contenimento alla pompa a pistoni; ed un circuito idraulico comprendente, a sua volta, un primo ramo per collegare fra loro il serbatoio di contenimento e la pompa ad ingranaggi, un secondo ramo per collegare fra loro la pompa ad ingranaggi e la pompa a pistoni, ed un terzo ramo per collegare fra loro la pompa a pistoni ed il motore a combustione interna.

La pompa ad ingranaggi è provvista di un corpo pompa comprendente un corpo a tazza limitato da una parete di fondo piana e da una parete laterale sagomata, ed un coperchio montato a contatto del corpo a tazza parallelamente alla parete di fondo stessa.

Il corpo a tazza ed il coperchio definiscono fra loro una camera di contenimento, che presenta un ingresso del combustibile nella pompa ad ingranaggi ed una uscita del combustibile dalla pompa ad ingranaggi, ed alloggia al proprio interno due ingranaggi accoppiati fra loro per ruotare attorno a rispettivi assi di rotazione sostanzialmente paralleli fra loro e perpendicolari alla parete di fondo ed al coperchio.

Uno degli ingranaggi è accoppiato in maniera angolarmente fissa ad un albero di trasmissione motorizzato sporgente all’interno del corpo pompa attraverso la parete di fondo del corpo a tazza, e l’altro ingranaggio è accoppiato in maniera girevole ad un perno di supporto sporgente all’interno del corpo pompa dalla parete di fondo del corpo a tazza stesso.

Ciascun ingranaggio presenta una altezza sostanzialmente pari ad una altezza della camera di contenimento, vale a dire ad una distanza tra la parete di fondo del corpo a tazza ed il coperchio, per accoppiarsi sostanzialmente a tenuta di fluido con il corpo a tazza ed il coperchio.

Dal momento che la pompa ad ingranaggi presenta una cilindrata dipendente dalla altezza degli ingranaggi e, quindi, della camera di contenimento, i gruppi di pompaggio noti del tipo sopra descritto presentano alcuni inconvenienti principalmente discendenti dal fatto che la realizzazione di pompe ad ingranaggi con cilindrate diverse comporta la realizzazione di corrispondenti corpi pompa con camere di contenimento di altezze diverse. Di conseguenza, i gruppi di pompaggio noti del tipo sopra descritto presentano una flessibilità relativamente ridotta e sono relativamente costosi.

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 sezione longitudinale schematica, con parti asportate per chiarezza, di un particolare del gruppo di pompaggio della figura 1;

la figura 3 è una vista schematica in pianta di un particolare della figura 2; e

la figura 4 è una sezione longitudinale schematica, con parti asportate per chiarezza, di una variante del particolare della figura 2.

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 atta ad alimentare il combustibile al motore 3, ed una pompa 7 di bassa pressione o pre-alimentazione atta ad alimentare il combustibile dal serbatoio 2 alla pompa 6.

La pompa 6 è una pompa a pistoni comprendente un corpo pompa 8, il quale presenta un asse 9 longitudinale, ed è provvisto di almeno un cilindro 10, che presenta un asse 11 longitudinale sostanzialmente perpendicolare all’asse 9, ed è impegnato in maniera scorrevole da un pistone 12.

Il pistone 12 viene spostato lungo il cilindro 10 da un dispositivo 13 di azionamento di tipo noto alloggiato all’interno del corpo pompa 8 con un moto rettilineo alternativo comprendente una corsa di andata di aspirazione del combustibile nel cilindro 10 ed una corsa di ritorno di compressione del combustibile contenuto nel cilindro 10 stesso.

Il gruppo di pompaggio 1 comprende, inoltre, un circuito 14 idraulico comprendente, a sua volta, un primo ramo 15 per collegare fra loro il serbatoio 2 e la pompa 7; un secondo ramo 16, il quale collega fra loro le pompe 6 e 7, si estende attraverso il corpo pompa 8 per lubrificare il dispositivo 13 di azionamento, ed è collegato al cilindro 10 attraverso una valvola 17 di aspirazione; ed un terzo ramo 18, che si estende tra la pompa 6 ed il collettore 4, ed è collegato al cilindro 10 attraverso una valvola 19 di mandata.

Il ramo 16 è provvisto di una elettrovalvola 20 di dosaggio, la quale è montata a monte della valvola 17 in una direzione 21 di avanzamento del combustibile lungo il ramo 16, è mobile tra una posizione di chiusura ed una posizione di apertura del ramo 16, ed è atta a 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 circuito 14 comprende, inoltre, un quarto ramo 22, il quale collega il ramo 16 a monte dell’elettrovalvola 20 nella direzione 21 con il serbatoio 2, consente di scaricare nel serbatoio 2 almeno parte della portata di combustibile eccedente quella alimentata attraverso l’elettrovalvola 20, ed è provvisto di una valvola 23 di troppo-pieno.

Il circuito 14 comprende, inoltre, un quinto ramo 24, che si estende tra il collettore 4 ed il ramo 22, e consente di scaricare nel serbatoio 2 la portata di combustibile eccedente quella necessaria agli iniettori 5.

Il circuito 14 presenta, inoltre, un sesto ramo 25 per scaricare nel ramo 22 e, quindi, nel serbatoio 2 il combustibile alimentato attraverso il corpo pompa 8 dal ramo 16 e trafilante attraverso i cuscinetti di supporto (non illustrati) del dispositivo 13 di azionamento.

Il circuito 14 è provvisto, inoltre, di un settimo ramo 26, il quale è collegato con il ramo 16 a valle dell’elettrovalvola 20 nella direzione 21, si estende tra il ramo 16 ed il ramo 22, consente di assorbire la portata di combustibile che trafila attraverso l’elettrovalvola 20 quando l’elettrovalvola 20 è chiusa, ed è provvisto di un foro 27 calibrato dimensionato in modo da limitare al disotto di un valore di soglia determinato la quantità di combustibile assorbita dal ramo 26 quando l’elettrovalvola 20 è aperta.

Secondo quanto illustrato nelle figure 2, 3, e 4, la pompa 7 è una pompa ad ingranaggi comprendente un corpo pompa 28 ed una coppia di ingranaggi 29, 30 cilindrici montati all’interno del corpo pompa 28 per ruotare attorno a rispettivi assi 31 di rotazione paralleli fra loro.

Il corpo pompa 28 comprende un corpo a tazza 32, il quale è limitato da una parete 33 di fondo sostanzialmente piana e perpendicolare agli assi 31, ed è limitato, inoltre, da una parete 34 laterale sagomata estendentesi attorno agli assi 31 stessi.

Il corpo a tazza 32 è chiuso da un coperchio 35, il quale è montato a contatto della parete 34 parallelamente alla parete 33, e definisce, unitamente al corpo a tazza 32 stesso, una camera 36 di contenimento atta ad alloggiare al proprio interno gli ingranaggi 29 e 30.

La parete 33 ed il coperchio 35 sono limitati assialmente da rispettive facce 37 di estremità sostanzialmente piane, le quali sono affacciate una all’altra, e si estendono perpendicolarmente agli assi 31.

La camera 36 presenta una altezza H, misurata parallelamente agli assi 31, costante e pari ad una distanza tra le facce 37 anch’essa misurata parallelamente agli assi 31.

L’ingranaggio 29 è accoppiato in maniera angolarmente fissa ad una estremità libera di un albero 38 di trasmissione, il quale sporge all’interno della camera 36 attraverso la parete 33, ed è montato per ruotare attorno al relativo asse 31.

L’ingranaggio 30 è calzato in maniera girevole su un perno 39 di supporto, il quale sporge dalla parete 33 coassialmente al relativo asse 31, ed è solidale alla parete 33 stessa.

Per controllare selettivamente la cilindrata della pompa 7, ciascun ingranaggio 29, 30 è un ingranaggio intercambiabile di altezza A atto ad essere sostituito con un corrispondente ingranaggio 29, 30 di altezza A differente.

Per compensare le differenti altezze A degli ingranaggi 29, 30 montati nella camera 36 di altezza H costante, la pompa 7 è provvista, inoltre, di un distanziale 40 intercambiabile, il quale presenta la forma di una piastra sostanzialmente piana, ed è montato all’interno della camera 36 tra gli ingranaggi 29, 30 e la parete 33.

Il distanziale 40 presenta una forma sostanzialmente ellittica, è provvisto di due fori 41 impegnati in maniera scorrevole dall’albero 38 e, rispettivamente, dal perno 39, e presenta due cave 42 ricavate in corrispondenza di un ingresso (non illustrato) del combustibile nel corpo pompa 28 e, rispettivamente, di una uscita (non illustrata) del combustibile dal corpo pompa 28 stesso.

Il distanziale 40 presenta uno spessore S variabile in funzione della altezza A degli ingranaggi 29, 30 in modo tale che la somma della altezza A degli ingranaggi 29, 30 e dello spessore S del distanziale 40 sia sempre pari alla altezza H della camera 36.

In altre parole, il distanziale 40 presenta uno spessore S1 quando gli ingranaggi 29, 30 presentano una altezza A1 (figura 2) ed uno spessore S2 quando gli ingranaggi 29, 30 presentano una altezza A2 (figura 4).

La pompa 7 presenta alcuni vantaggi principalmente discendenti dal fatto che la realizzazione di un unico corpo pompa 28 provvisto di una camera 36 di contenimento di altezza H costante e l’utilizzo di ingranaggi 29, 30 intercambiabili di altezza A variabile e di distanziali 40 intercambiabili di spessore S variabile consentono di realizzare una pompa 7 modulare, la quale presenta una flessibilità ed una efficienza relativamente elevate, permette di ottenere cilindrate differenti in maniera relativamente semplice ed economica, e richiede un’unica interfaccia di montaggio con la pompa 6 di alta pressione.

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 ad ingranaggi (7) comprendente, a sua volta, un corpo pompa (8) configurato per definire una camera di contenimento (36), un primo ingranaggio (29) montato all’interno della camera di contenimento (36) per ruotare attorno ad un primo asse di rotazione (31), ed un secondo ingranaggio (30) montato all’interno della camera di contenimento (36) per ruotare attorno ad un secondo asse di rotazione (31); ed essendo caratterizzato dal fatto che ciascun ingranaggio (29, 30) è un ingranaggio intercambiabile; la pompa ad ingranaggi (7) comprendendo, inoltre, un distanziale (40) intercambiabile montato all’interno della camera di contenimento (36) in modo tale che la somma di uno spessore (S1, S2) del distanziale (40), misurata parallelamente ai detti assi di rotazione (31), e di una altezza (A1, A2) di ciascun ingranaggio (29, 30), misurata parallelamente ai detti assi di rotazione (31), sia pari ad una altezza (H) della camera di contenimento (36) anch’essa misurata parallelamente ai detti assi di rotazione (31). 2.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 1, in cui l’altezza (H) della camera di contenimento (36) è costante. 3.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la pompa ad ingranaggi (7) comprende una pluralità di primi ingranaggi (29) intercambiabili presentanti rispettive altezze (A1, A2) differenti fra loro. 4.- Gruppo di pompaggio secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la pompa ad ingranaggi (7) comprende una pluralità di secondi ingranaggi (30) intercambiabili presentanti rispettive altezze (A1, A2) differenti fra loro. 5.- Gruppo di pompaggio secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la pompa ad ingranaggi (7) comprende una pluralità di distanziali (40) intercambiabili presentanti rispettivi spessori (S1, S2) differenti fra loro. 6.- Gruppo di pompaggio secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il corpo pompa (8) comprende un corpo a tazza (32) limitato da una parete di fondo (33) e da una parete laterale (34), ed un coperchio (35) montato a contatto della parete laterale (34) per chiudere il corpo a tazza (32) e definire la camera di contenimento (36). 7.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 6, in cui la parete di fondo (33) del corpo a tazza (32) ed il coperchio (35) sono limitate da rispettive facce (37) affacciate una all’altra; l’altezza (H) della camera di contenimento (36) essendo pari ad una distanza tra le dette facce (37). 8.- Gruppo di pompaggio secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui i detti primo e secondo ingranaggio (29, 30) sono calzati su rispettivi alberi di supporto (38, 39) sporgenti all’interno del corpo pompa (8); il distanziale (40) estendendosi attorno agli alberi di supporto (38, 39). 9.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 8, in cui il distanziale (40) comprende una piastra provvista, per ciascun albero di supporto (38, 39), di una rispettiva apertura (41) impegnata in maniera scorrevole dall’albero di supporto (38, 39) stesso. 10.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 8 o 9, in cui uno dei due alberi di supporto (38, 39) è motorizzato. 11.- Gruppo di pompaggio secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni e comprendente, inoltre, una pompa di alta pressione (6) per alimentare il combustibile al motore a combustione interna (3); la pompa ad ingranaggi (7) alimentando il combustibile da un serbatoio di contenimento (2) alla pompa di alta pressione (6).