IT202000011899A1 - Pompa carburante per un sistema di iniezione diretta - Google Patents

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Armando Spizzirri
Riccardo Marianello
Stefano Petrecchia
Pasquale Loverre
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Marelli Europe Spa
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Description

D E S C R I Z I O N E
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
?POMPA CARBURANTE PER UN SISTEMA DI INIEZIONE DIRETTA?
SETTORE DELLA TECNICA
La presente invenzione ? relativa ad una pompa carburante per un sistema di iniezione diretta.
ARTE ANTERIORE
Un sistema di iniezione diretta comprende una pluralit? di iniettori, un canale comune (?common rail?) che alimenta il carburante in pressione agli iniettori, una pompa carburante di alta pressione, la quale alimenta il carburante al canale comune mediante un condotto di alimentazione di alta pressione ed ? provvista di un dispositivo di regolazione della portata, ed una unit? di controllo che pilota il dispositivo di regolazione della portata per mantenere la pressione del carburante all?interno del canale comune pari ad un valore desiderato generalmente variabile nel tempo in funzione delle condizioni di funzionamento del motore.
La pompa di alta pressione descritta nella domanda di brevetto EP2220809A2 comprende un corpo principale che definisce una camera di pompaggio di forma cilindrica all?interno della quale scorre con moto alternativo un pistone; sono previsti un condotto di aspirazione regolato da una valvola di aspirazione per alimentare il carburante a bassa pressione all?interno della camera di pompaggio, ed un condotto di mandata regolato da una valvola di mandata (denominata anche OCV ? Outlet Closing Valve) per alimentare il carburante ad alta pressione fuori dalla camera di pompaggio e verso il canale comune attraverso il condotto di alimentazione. E? presente un canale di scarico che mette in comunicazione il condotto di mandata con la camera di pompaggio ed ? regolato da una valvola di massima pressione unidirezionale (denominata anche PRV ? Pressure Relieve Valve) che permette un flusso di carburante unicamente dal condotto di mandata alla camera di pompaggio. La funzione della valvola di massima pressione ? di permettere un sfogo del carburante nel caso in cui la pressione del carburante nel canale comune superi un valore massimo stabilito in fase di progetto (ad esempio nel caso di errori nel controllo effettuato dalla unit? di controllo oppure in caso di guasto di un iniettore); in altre parole, la valvola di massima pressione ? tarata per aprirsi automaticamente quando il salto di pressione ai suoi capi ? superiore ad un valore di soglia stabilito in fase di progetto e quindi impedire che la pressione del carburante nel canale comune superi il valore massimo stabilito in fase di progetto.
La necessit? di prevedere anche la valvola di massima pressione aumenta in modo sensibile il costo di produzione della pompa di alta pressione, in quanto ? necessario realizzare (mediante lavorazioni meccaniche con asportazione di materiale) il canale di scarico lungo il quale inserire la valvola di massima pressione, ed ? necessario inserire a tenuta la valvola di massima pressione nel canale di scarico; a tale proposito ? importante osservare che la presenza del canale di scarico indebolisce il corpo principale che quindi deve venire rinforzato in altre zone per resistere alle sollecitazioni meccaniche che si generano in uso.
Per risolvere il sopra descritto problema, ? stata proposta una pompa carburante, ad esempio descritta nelle domande di brevetto DE102012221528A1, US2014314605A1 e US2016258292A1, in cui le valvole di mandata e di massima pressione sono entrambe disposte coassialmente nel canale di mandata e sono integrate insieme in un unico gruppo valvola.
DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE
Scopo della presente invenzione ? di realizzare una pompa carburante per un sistema di iniezione diretta, la quale pompa carburante sia compatta e di veloce montaggio e, nel contempo, sia anche di facile ed economica realizzazione.
Secondo la presente invenzione viene realizzata una pompa carburante per un sistema di iniezione diretta secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni allegate.
Le rivendicazioni descrivono forme di realizzazione preferite della presente invenzione formando parte integrante della presente descrizione.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI
La presente invenzione verr? ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:
? la figura 1 ? una vista in sezione traversale e con l?asportazione di parti per chiarezza di una pompa carburante di alta pressione realizzata secondo la presente invenzione;
? la figura 2 ? una vista in sezione longitudinale della pompa carburante di alta pressione della figura 1;
? la figura 3 ? una vista in sezione longitudinale di un gruppo valvolare che integra una valvola di mandata ed una valvola di massima pressione della pompa carburante di alta pressione della figura 1;
? la figura 4 ? una vista in scala ingrandita di un particolare del gruppo valvolare della figura 3; e
? la figura 5 ? una vista prospettica di un otturatore a lamina del gruppo valvolare della figura 3. FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL?INVENZIONE
Nelle figure 1 e 2, con il numero 1 ? indicata nel suo complesso una pompa carburante di alta pressione che ? parte di un sistema di iniezione diretta di carburante di tipo common rail per un motore termico a combustione interna.
La pompa 4 di alta pressione comprende un corpo 2 principale che presenta un asse 3 longitudinale e definisce al suo interno una camera 4 di pompaggio di forma cilindrica. All?interno della camera 4 di pompaggio ? montato scorrevole un pistone (non illustrato) che spostandosi di moto alternativo lungo l?asse 3 longitudinale determina una ciclica variazione del volume della camera 4 di pompaggio.
Da una parete laterale della camera 4 di pompaggio si origina un canale 5 di aspirazione che in uso viene collegato ad una pompa di bassa pressione ed ? regolato da una valvola di aspirazione monodirezionale (non illustrata) disposta in corrispondenza della camera 4 di pompaggio. Da una parete laterale della camera 4 di pompaggio e dal lato opposto rispetto al canale 5 di aspirazione si origina un canale 6 di mandata che ? in uso viene collegato ad un canale comune ed ? impegnato da un gruppo 7 valvolare (illustrato in dettaglio nella figura 3).
Il gruppo 7 valvolare ? disposta in corrispondenza (prossimit?) della camera 4 di pompaggio ed integra insieme sia una valvola 8 di mandata monodirezionale (denominata anche OCV ? Outlet Closing Valve) che permette unicamente un flusso di carburante in uscita dalla camera 4 di pompaggio, sia una valvola 9 di massima pressione monodirezionale (denominata anche PRV ? Pressure Relieve Valve) che permette unicamente un flusso di carburante in ingresso alla camera 4 di pompaggio. In altre parole, la valvola 9 di massima pressione ? disposta lungo il canale 6 di mandata assieme alla valvola 8 di mandata e coassialmente alla valvola 8 di mandata formando un unico assieme integrato (il gruppo 7 valvolare) con la valvola 8 di mandata stessa.
Durante il normale funzionamento della pompa 4 di alta pressione, la valvola 8 di mandata si apre e si chiude ad ogni ciclo di pompaggio: la valvola 8 di mandata ? comandata in pressione ed, in particolare, la valvola 8 di mandata ? aperta quando la pressione del carburante nella camera 4 di pompaggio ? superiore alla pressione del carburante nel canale 6 di mandata (ovvero quando il pistone ? in fase di pompaggio e sta riducendo il volume della camera 4 di pompaggio) ed ? chiusa quando la pressione del carburante nella camera 4 di pompaggio ? inferiore alla pressione del carburante nel canale 6 di mandata (ovvero quando il pistone ? in fase di aspirazione e sta aumentando il volume della camera 4 di pompaggio).
La funzione della valvola 9 di massima pressione ? di permettere un sfogo del carburante nel caso in cui la pressione del carburante nel canale comune (cio? a valle del gruppo 7 valvolare) superi un valore massimo stabilito in fase di progetto (ad esempio nel caso di errori nel controllo effettuato da una unit? di controllo oppure in caso di guasto di un iniettore collegato al canale comune); in altre parole, la valvola 9 di massima pressione ? tarata per aprirsi automaticamente quando il salto di pressione ai suoi capi ? superiore ad un valore di soglia stabilito in fase di progetto e quindi impedire che la pressione del carburante nel canale comune (cio? a valle del gruppo 7 valvolare) superi il valore massimo stabilito in fase di progetto. Ovviamente la valvola 9 di massima pressione si pu? aprire (in caso di eccessiva pressione del carburante nel canale comune) solo quando il pistone ? in fase di aspirazione e sta aumentando il volume della camera 4 di pompaggio e non quando il pistone ? in fase di pompaggio e sta riducendo il volume della camera 4 di pompaggio.
Il canale 6 di mandata presenta una porzione 10 terminale di forma cilindrica ed internamente filettata; inoltre, il gruppo 7 valvolare comprende un connettore 11 di forma cilindrica ed esternamente filettato che ? avvitato nella porzione 10 terminale del canale 6 di mandata ed ? atto a collegare il canale 6 di mandata ad un successivo condotto di alimentazione del carburante; tipicamente, il condotto di alimentazione del carburante viene avvitato attorno ad un becco del connettore 11.
Preferibilmente, tra il connettore 11 e la porzione 10 terminale del canale 6 di mandata ? anche interposta una guarnizione 12 di tenuta.
Secondo quanto illustrato nelle figure 3 e 4, il connettore 11 presenta un alloggiamento 13 che ? rivolto verso il corpo 2 principale della pompa 1 carburante, ovvero ? rivolto verso la camera 4 di pompaggio. Il gruppo 7 valvolare comprende un disco 14 valvolare che ? disposto nell?alloggiamento 13 del connettore 11 e presenta una parete 15 circolare rivolta verso la camera 4 di pompaggio ed una parete 16 circolare che ? parallela ed opposta alla parete 15 circolare, ? rivolta dalla parte opposte della camera 4 di pompaggio ed ? appoggiata ad uno spallamento 17 dell?alloggiamento 13. Preferibilmente, il disco 14 valvolare viene piantato ad interferenza all?interno dell?alloggiamento 13 fino ad arrivare in battuta contro lo spallamento 17; inoltre, una volta piantato ad interferenza il disco 14 valvolare fino ad arrivare in battuta contro lo spallamento 17, viene realizzata una cianfrinatura per creare sulla parete dell?alloggiamento 13 un anellino (bordino) di tenuta che blocca il disco 14 valvolare.
Il disco 14 valvolare presenta una serie di fori 18 di mandata passanti attraverso i quali pu? fluire il carburante e sono parte della valvola 8 di mandata, ovvero vengono utilizzati solo dalla valvola 8 di mandata; ciascun foro 18 di mandata ? provvisto di una sede 19 valvolare che ? ricavata in corrispondenza della parete 16 del disco 14 valvolare. Inoltre, Il disco 14 valvolare presenta un singolo foro 20 di sfogo passante attraverso il quale pu? fluire il carburante ed ? parte della valvola 9 di massima pressione, ovvero viene utilizzato solo dalla valvola 9 di massima pressione; il foro 20 di sfogo ? provvisto di una sede 21 valvolare che ? ricavata in corrispondenza della parete 15 del disco 14 valvolare.
Nella forma di attuazione illustrata nelle figure allegate, il disco 14 valvolare presenta un unico foro 20 di sfogo disposto centralmente ed una pluralit? di fori 18 di mandata (ad esempio sei fori 18 di mandata) disposti attorno al foro 20 di sfogo lungo un circonferenza immaginaria centrata sul foro 20 di sfogo. In particolare, nella forma di attuazione illustrata nelle figure allegate, il disco 14 valvolare presenta sei fori 18 di mandata simmetricamente disposti attorno ad un asse longitudinale e centrale del disco 14 valvolare, ma secondo altre forme di attuazione non illustrate il numero e/o la disposizione dei fori 18 di mandata possono essere differenti.
La valvola 8 di mandata comprende inoltre una lamina 22 flessibile di forma circolare (meglio illustrata nella figura 5) che si appoggia alla parete 16 del disco 14 valvolare chiudendo il passaggio attraverso i fori 18 di mandata; in particolare, la lamina 22 flessibile viene stabilmente collegata (saldata) in alcuni punti (relativamente lontani dai fori 18 di mandata) alla parete 16 del disco 14 valvolare in modo da essere fissata al disco 14 valvolare di fianco ai fori 18 di mandata. La lamina 22 flessibile, che costituisce un otturatore della valvola 8 di mandata ed integra anche il relativo elemento elastico, impegna le sedi 19 valvolari dei fori 18 di mandata ed ? mobile per distaccarsi dalle sedi 19 valvolari stesse quando la pressione del carburante a valle del disco 14 valvolare ? inferiore alla pressione del carburante a monte del disco 14 valvolare.
Secondo quanto illustrato nella figura 5, la lamina 22 flessibile comprende: una porzione 23 di otturazione che ? disposta centralmente in corrispondenza delle sedi 19 valvolari dei fori 18 di mandata ed ? centralmente forata per non interferire con la valvola 9 di massima pressione (si notino i sei rigonfiamenti circolari della porzione 23 di otturazione disposti in corrispondenza dei sei fori 18 di mandata), una porzione 24 di montaggio di forma anulare che ? disposta perifericamente ed ? rigidamente collegata (in particolare saldata) al disco 14 valvolare, ed una pluralit? di porzioni 25 di collegamento sottili (ovvero degli steli) che collegano la porzione 23 di otturazione alla porzione 24 di montaggio e sono atti a flettersi elasticamente in uso.
La lamina 22 flessibile ? pre-deformata in modo tale che in assenza di sollecitazioni esterne (cio? in assenza di forze idrauliche generata dal carburante in pressione) si schiaccia contro le sedi 19 valvolari dei fori 18 di mandata con una forza di pre-carico non nulla; generalmente tale forza di pre-carico ? superiore ad 1 Newton e compresa tra 1 e 3 Newton. In particolare, le porzioni 25 di collegamento della lamina 22 flessibile sono pre-deformate plasticamente (come illustrato nella figura 5) in modo tale che, in assenza di sollecitazioni e costrizioni esterne, la porzione 23 di otturazione sia parallela e distanziata dalla porzione 24 di montaggio; quando la lamina 22 flessibile viene fissata alla parete 16 del disco 14 valvolare ? necessario applicare sulla lamina 22 flessibile la forza di pre-carico per portare la porzione 24 di montaggio complanare alla porzione 23 di otturazione determina una deformazione elastica delle porzioni 25 di collegamento.
Secondo la (non limitativa) forma di attuazione illustrata nelle figure 3 e 4, la valvola 8 di mandata comprende un elemento 26 di contenimento che ? fissato (saldato) dentro all?alloggiamento 13 in prossimit? della parete 16 del disco 14 valvolare e ad una certa distanza dalla lamina 22 flessibile, ed ? atto a limitare (contenere) la massima deformazione della lamina 22 flessibile (ovvero della porzione 23 di otturazione della lamina 22 flessibile). In altre parole, la porzione 23 di otturazione della lamina 22 flessibile deformandosi sotto la spinta del carburante non pu? allontanarsi pi? di tanto dalla parete 16 del disco 14 valvolare in quanto ad un certo punto impatta contro l?elemento 26 di contenimento che di conseguenza ne limita la massima deformazione.
Ovvero l?elemento 26 di contenimento costituisce un fine-corsa della porzione 23 di otturazione della lamina 22 flessibile che stabilisce la massima distanza dalla parete 16 del disco 14 a cui la porzione 23 di otturazione della lamina 22 flessibile pu? arrivare quando si deforma sotto la spinta del carburante.
La valvola 8 di mandata ? comandata in pressione e la valvola 8 di mandata ? chiusa quando la pressione del carburante a monte del disco 14 valvolare (ovvero nella camera 4 di pompaggio) ? inferiore alla pressione del carburante a valle del disco 14 valvolare ed ? aperta quando la pressione del carburante a monte del disco 14 valvolare (ovvero nella camera 4 di pompaggio) ? (sufficientemente) superiore alla pressione del carburante a valle del disco 14 valvolare. In particolare, quando il carburante fluisce dalla camera 4 di pompaggio nel canale 6 di mandata la lamina 22 flessibile si deforma allontanandosi dal disco 14 valvolare sotto la spinta del carburante permettendo il passaggio del carburante attraverso i fori 18 di mandata passanti; invece quando il carburante prova a fluire dal canale 6 di mandata verso la camera 4 di pompaggio la lamina 22 flessibile si schiaccia contro il disco 14 valvolare sigillando i fori 18 di mandata e quindi impedendo il passaggio del carburante attraverso i fori 18 di mandata.
La valvola 9 di massima pressione comprende un otturatore 27 di forma sferica che ? atto ad impegnare la sede 21 valvolare del foro 20 di sfogo ed ? mobile per distaccarsi dalla sede 21 valvolare stessa quando la differenza tra la pressione a valle del disco 14 valvolare e la pressione del carburante a monte del disco 14 valvolare (ovvero nella camera 4 di pompaggio) ? superiore ad una soglia di intervento predeterminata. L?otturatore 27 pu? essere realizzato in materiale metallico (tipicamente acciaio) oppure in materiale ceramico. La valvola 9 di massima pressione comprende una molla 28 tarata che spinge l?otturatore 27 verso una posizione di impegno a tenuta di fluido della sede 21 valvolare. Nella preferita forma di attuazione illustrata nelle figure allegate, l?otturatore 27 presenta una forma sferica e, di conseguenza, la sede 21 valvolare presenta una forma conica che si pu? accoppiare a tenuta con l?otturatore 27. Secondo altre forme di attuazione non illustrate, l?otturatore 27 (e di conseguenza la sede 21 valvolare che deve accoppiarsi con l?otturatore 27) presenta una diversa conformazione, ad esempio una forma pi? o meno piatta.
Secondo una preferita forma di attuazione illustrata nelle figure allegate, la valvola 9 di massima pressione comprende un elemento 29 di collegamento, il quale ? interposto tra l?otturatore 27 e la molla 28; ovvero, da un lato l?elemento 29 di collegamento presenta una sede atta a contenere parzialmente l?otturatore 27 e dal lato opposto l?elemento 29 di collegamento presenta una forma atta ad accoppiarsi con la molla 28.
Il gruppo 7 valvolare comprende un corpo 30 anulare, il quale ? disposto nell?alloggiamento 13 del connettore 11, ? compresso tra il disco 14 valvolare ed il corpo 2 principale, e presenta un foro 31 centrale di forma cilindrica che permette al carburante di fluire verso il disco 14 valvolare. La molla 28 della valvola 9 di massima pressione ? disposta nel foro 31 centrale del corpo 30 anulare; ? importante osservare che l?elemento 29 di collegamento ? conformato e dimensionato per non impegnare completamente il foro 31 centrale in modo tale che il carburante possa fluire lungo il foro 31 centrale passando attorno all?elemento 29 di collegamento.
Secondo una preferita forma di attuazione, lungo il foro 31 centrale del corpo 30 anulare viene piantato ad interferenza un corpo 32 di riscontro che ? preferibilmente conformato a tazza (in sostanza ? uno ?scodellino?) e fornisce un appoggio alla molla 28 della valvola 9 di massima pressione; di conseguenza, la molla 28 della valvola 9 di massima pressione ? compressa tra l?otturatore 27 (normalmente in appoggio alla sede 21 valvolare del foro 20 di sfogo ricavata nella parete 15 del disco 14 valvolare) ed il corpo 32 di riscontro.
Variando la posizione del corpo 32 di riscontro lungo il foro 31 centrale del corpo 30 anulare (ovvero spingendo pi? o meno il corpo 32 di riscontro dentro al foro 31 centrale del corpo 30 anulare) si varia la distanza del corpo 32 di riscontro dal disco 14 valvolare e quindi si varia di conseguenza il grado di compressione della molla 28 e la forza elastica generata dalla molla 28 stessa.
Durante il montaggio della pompa 1 carburante ? possibile misurare la costante elastica effettiva della molla 28 (al netto delle tolleranze costruttive) e quindi scegliere la posizione del corpo 32 di riscontro lungo il foro 31 centrale del corpo 30 anulare in funzione della costante elastica effettiva della molla 28 in modo tale da ottenere che la soglia di intervento della valvola 9 di massima pressione (ovvero la soglia di pressione oltre alla quale la valvola 9 di massima pressione si apre) sia la pi? vicina possibile al valore nominale desiderato. Durante il montaggio della pompa 1 carburante ? anche possibile misurare la soglia di intervento della valvola 9 di massima pressione e quindi correggere la posizione del corpo 32 di riscontro lungo il foro 31 centrale del corpo 30 anulare in modo tale da ottenere che la soglia di intervento della valvola 9 di massima pressione sia la pi? vicina possibile al valore nominale desiderato.
Il gruppo 7 valvolare (composto dalla valvola 8 di mandata e dalla valvola 9 di massima pressione) viene completamente assemblato nell?alloggiamento 13 del connettore 11 prima di inserire (avvitare) il connettore 11 nella porzione 10 terminale del condotto di mandata. In questo modo, il gruppo 7 valvolare pu? venire testato prima di inserire (avvitare) il connettore 11 nella porzione 10 terminale del condotto di mandata e quindi, in caso di scostamento eccessivo dalle prestazioni nominali, ? possibile correggere (modificare) il gruppo 7 valvolare o, al limite, scartare il gruppo 7 valvolare senza dovere intervenire nella pompa 1 carburante completamente assemblata o addirittura senza dovere scartare la pompa 1 carburante completamente assemblata.
In particolare, alla fine dell?assemblaggio del gruppo 7 valvolare nell?alloggiamento 13 del connettore 11, il corpo 32 di riscontro viene piantato nell?alloggiamento 13 comprimendo la molla 28 e completando l?assemblaggio del gruppo 7 valvolare; a questo punto ? possibile misurare la soglia di intervento della valvola 9 di massima pressione (ovvero la soglia di pressione oltre alla quale la valvola 9 di massima pressione si apre) ? se la soglia di intervento della valvola 9 di massima pressione ? troppo bassa (ovvero sensibilmente pi? piccola del valore nominale desiderato) ? possibile agire (spingere) sul corpo 32 di riscontro per avvicinare il corpo 32 di riscontro al disco 14 valvolare e quindi comprimere ulteriormente la molla 28 per aumentare la forza elastica generata dalla molla 28.
Potrebbe essere quindi conveniente disporre inizialmente il corpo 32 di riscontro in una posizione leggermente pi? lontana dal disco 14 valvolare rispetto alla posizione nominale e quindi, se necessario, correggere la posizione del corpo 32 di riscontro avvicinando il corpo 32 di riscontro al disco 14 valvolare dopo avere misurato la soglia di intervento della valvola 9 di massima pressione (ovvero la soglia di pressione oltre alla quale la valvola 9 di massima pressione si apre).
Le forme di attuazione qui descritte si possono combinare tra loro senza uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione.
La pompa 1 carburante sopra descritta presenta numerosi vantaggi.
In primo luogo, la pompa 1 carburante sopra descritta ? di pi? facile ed economica realizzazione rispetto ad una analoga pompa carburante nota in quanto integrando insieme la valvola 8 di mandata e la valvola 9 di massima pressione nel gruppo 7 valvolare ? possibile ridurre il numero complessivo di pezzi (ad esempio il disco 14 valvolare ? unico e comune per le due valvole 8 e 9), ? possibile ridurre il numero di lavorazioni necessarie alla produzione (ad esempio ? sufficiente realizzare il solo canale 6 di mandata in cui sono inserite entrambe le valvole 8 e 9), ed ? possibile ridurre il numero di operazioni necessarie all?assemblaggio.
La forza di precarico della lamina 22 flessibile permette di fare operare la valvola 8 di mandata con pressioni nominali del carburante pi? elevate pur mantenendo la lamina 22 flessibile stessa relativamente sottile e quindi pi? reattiva (in quanto dotata di una minore inerzia); in questo modo, l?apertura e la chiusura della valvola 8 di mandata risultano estremamente rapide anche quando la pressione nominali del carburante ? particolarmente elevata.
La disposizione della molla 28 e del relativo elemento 29 di collegamento nel foro 31 centrale del corpo 30 anulare permette di guidare in modo preciso ed efficace lo scorrimento dell?elemento 29 di collegamento evitando impuntamenti che potrebbero interferire con il regolare funzionamento della valvola 9 di massima pressione.
La presenza del corpo 30 anulare permette di minimizzare il volume morto della camera 4 di pompaggio (ovvero il volume della camera 4 di pompaggio che non varia con il movimento ciclico del pistone) aumentando l?efficienza energetica della pompa 1 carburante (il carburante presente nel volume morto viene ciclicamente compresso e decompresso dissipando in calore parte del lavoro compiuto dal pistone).
Infine, la pompa 1 carburante sopra descritta permette di ridurre il numero di scarti, in quanto ? possibile correggere la compressione della molla 28 dopo avere misurato la soglia di intervento della valvola 9 di massima pressione (ovvero la soglia di pressione oltre alla quale la valvola 9 di massima pressione si apre).
ELENCO DEI NUMERI DI RIFERIMENTO DELLE FIGURE
1 pompa carburante
2 corpo principale
3 asse longitudinale
4 camera di pompaggio
5 canale di aspirazione
6 canale di mandata
7 gruppo valvolare
8 valvola di mandata
9 valvola di massima pressione 10 porzione terminale
11 connettore
12 guarnizione di tenuta
13 alloggiamento
14 disco valvolare
15 parete
16 parete
17 spallamento
18 fori di mandata
19 sede valvolare
20 foro di sfogo
21 sede valvolare
22 lamina flessibile
23 porzione di otturazione
24 porzione di montaggio
25 porzione di collegamento 26 elemento di contenimento 27 otturatore
28 molla
29 elemento di collegamento 30 corpo anulare
31 foro centrale
32 corpo di riscontro

Claims (14)

R I V E N D I C A Z I O N I
1) Pompa (1) carburante per un sistema di iniezione diretta; la pompa (1) carburante comprende:
un corpo (2) principale;
una camera (4) di pompaggio ricavata nel corpo (2) principale;
un canale (6) di mandata collegato alla camera (4) di pompaggio;
una valvola (8) di mandata monodirezionale che regola il canale (6) di mandata e permette unicamente un flusso di carburante in uscita dalla camera (4) di pompaggio; ed una valvola (9) di massima pressione monodirezionale che si apre quando la pressione del carburante nel canale (6) di mandata supera un valore di soglia per collegare il canale (6) di mandata con la camera (4) di pompaggio;
in cui la valvola (8) di mandata e la valvola (9) di massima pressione sono entrambe disposte tra loro coassiali nel canale (6) di mandata e sono integrate insieme per formare un unico gruppo (7) valvolare;
in cui il gruppo (7) valvolare comprende un disco (14) valvolare di forma cilindrica che impegna il canale (6) di mandata e presenta almeno un foro (18) di mandata passante che ? parte della valvola (8) di mandata ed ? provvisto di una prima sede (19) valvolare ricavata in corrispondenza di una prima parete (16) del disco (14) valvolare ed un foro (20) di sfogo passante che ? parte della valvola (9) di massima pressione ed ? provvisto di una seconda sede (21) valvolare ricavata in corrispondenza di una seconda parete (15) del disco (14) valvolare parallela ed opposta alla prima parete (16);
in cui la valvola (8) di mandata comprende un primo otturatore che impegna la prima sede (19) valvolare del foro (18) di mandata ed ? mobile per distaccarsi dalla prima sede (19) valvolare stessa quando la pressione del carburante a valle del disco (14) valvolare ? inferiore alla pressione del carburante a monte del disco (14) valvolare; ed
in cui la valvola (9) di massima pressione comprende un secondo otturatore (27) che impegna la seconda sede (21) valvolare del foro (20) di sfogo ed ? mobile per distaccarsi dalla seconda sede (21) valvolare stessa quando la differenza tra la pressione del carburante a valle del disco (14) valvolare e la pressione del carburante a monte del disco (14) valvolare ? superiore ad una soglia di intervento predeterminata;
la pompa (1) carburante ? caratterizzata dal fatto che:
il primo otturatore ? costituito da una lamina (22) flessibile che ? fissata al disco (14) valvolare di fianco al foro (18) di mandata; e
la lamina (22) flessibile ? pre-deformata in modo tale che in assenza di sollecitazioni esterne si schiaccia contro la prima sede (19) valvolare del foro (18) di mandata con una forza di pre-carico non nulla.
2) Pompa (1) carburante secondo la rivendicazione 1, in cui la forza di pre-carico ? superiore ad 1 Newton e preferibilmente compresa tra 1 e 3 Newton.
3) Pompa (1) carburante secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la lamina (22) flessibile comprende:
una porzione (23) di otturazione che ? disposta centralmente in corrispondenza della prima sede (19) valvolare del foro (18) di mandata;
una porzione (24) di montaggio che ? disposta perifericamente ed ? rigidamente collegata al disco (14) valvolare; ed
almeno una porzione (25) di collegamento che collega la porzione (23) di otturazione alla porzione (24) di montaggio.
4) Pompa (1) carburante secondo la rivendicazione 3, in cui la porzione (25) di collegamento ? pre-deformata plasticamente in modo tale che, in assenza di sollecitazioni e costrizioni esterne, la porzione (23) di otturazione sia parallela e distanziata dalla porzione (24) di montaggio.
5) Pompa (1) carburante secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui valvola (8) di mandata comprende un elemento (26) di contenimento che ? disposto ad una certa distanza dalla lamina (22) flessibile ed ? atto a limitare la massima deformazione della lamina (22) flessibile stessa.
6) Pompa (1) carburante secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui:
il canale (6) di mandata presenta una porzione (10) terminale di forma cilindrica ed internamente filettata; ed il gruppo (7) valvolare comprende un connettore (11) di forma cilindrica ed esternamente filettato che ? avvitato nella porzione (10) terminale del canale (6) di mandata ed ? atto a collegare il canale (6) di mandata ad un successivo condotto di alimentazione del carburante.
7) Pompa (1) carburante secondo la rivendicazione 6, in cui il connettore (11) presenta un alloggiamento (13) al cui interno ? disposto il disco (14) valvolare.
8) Pompa (1) carburante secondo la rivendicazione 7, in cui l?alloggiamento (13) del connettore (11) presenta uno spallamento (17) contro cui ? appoggiata la seconda parete (15) del disco (14) valvolare.
9) Pompa (1) carburante secondo la rivendicazione 7 o 8, in cui il gruppo (7) valvolare comprende un corpo (30) anulare, il quale ? disposto nell?alloggiamento (13) del connettore (11), ? compresso tra il disco (14) valvolare ed il corpo (2) principale, e presenta un foro (31) centrale di forma cilindrica che permette al carburante di fluire verso il disco (14) valvolare.
10) Pompa (1) carburante secondo la rivendicazione 9, in cui la valvola (9) di massima pressione comprende una molla (28) che spinge il secondo otturatore (27) contro la seconda sede (21) valvolare ed ? disposta nel foro (31) centrale del corpo (30) anulare.
11) Pompa (1) carburante secondo la rivendicazione 10, in cui la molla (28) ? compressa tra il secondo otturatore (27) ed un corpo (32) di riscontro che ? preferibilmente conformato a tazza ed ? fissato dentro al corpo (30) anulare.
12) Pompa (1) carburante secondo la rivendicazione 11, in cui il corpo (32) di riscontro ? piantato ad interferenza nel foro (31) centrale del corpo (30) anulare.
13) Pompa (1) carburante secondo la rivendicazione 10, 11 o 12, in cui la valvola (9) di massima pressione comprende un elemento (29) di collegamento, il quale ? interposto tra il secondo otturatore (27) e la molla (28).
14) Pompa (1) carburante secondo una delle rivendicazioni da 1 a 13, in cui il disco (14) valvolare presenta un unico foro (20) di sfogo disposto centralmente ed una pluralit? di fori (18) di mandata disposti attorno al foro (20) di sfogo.
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