ITMI20070395U1

ITMI20070395U1 - RAMP PERFECTED FOR INJECTORS

Info

Publication number: ITMI20070395U1
Authority: IT
Original assignee: Rail S P A
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2007-11-28
Publication date: 2009-05-29
Also published as: WO2009068155A2; AR070954A4; WO2009068155A3

Description

Descrizione di una domanda di brevetto per modello di utilità dal tìtolo: "Rampa perfezionata per iniettori" Description of a patent application for a utility model from the title: "Improved ramp for injectors"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

II presente trovato si riferisce a una rampa perfezionata per iniettori Più in particolare, il presente trovato si riferisce a una rampa perfezionata per iniettori che realizzano la dosatura e la distribuzione del carburante nei motori endotermici alternativi alimentati totalmente o parzialmente con gas metano o gas GPL (Gas dì Petrolio Liquefatti), The present invention relates to an improved ramp for injectors More particularly, the present invention relates to an improved ramp for injectors which perform the metering and distribution of fuel in alternative endothermic engines fed totally or partially with methane gas or LPG gas ( Liquefied Petroleum Gas),

E' noto che gli iniettori per gli impianti a gas dei citati motori possono essere singoli o montati su rampa; nel primo caso il carburante entra tipicamente dalla parte superiore dei corpo ed esce da quella inferiore, similmente a quanto solitamente avviene negli iniettori destinati all'alimentazione di benzina o gasolio. It is known that the injectors for the gas systems of the aforementioned engines can be single or mounted on a ramp; in the first case the fuel typically enters from the upper part of the body and exits from the lower one, similarly to what usually occurs in injectors intended for the supply of petrol or diesel.

Nel caso di alimentazione di carburanti gassosi, molto spesso, il gas metano o gas GPL entra in un volume di accumulo, comune per i tre, quattro cilindri del motore o suoi multipli e da tale contenitore viene dosato e inviato ai cilindri stessi per mezzo dell'apertura controllata dei vari iniettori. In the case of feeding gaseous fuels, very often, the methane gas or LPG gas enters an accumulation volume, common for the three, four cylinders of the engine or its multiples and from this container is dosed and sent to the cylinders themselves by means of the 'controlled opening of the various injectors.

Con riferimento particolare a questa seconda tipologìa, definita convenzionalmente "rail iniettori", sono note svariate soluzioni per realizzare la rampa o rail che forma il contenitore di accumulo del gas. Questa diverse soluzioni prevedono in genere l'utilizzo dì barre trafilate in alluminio, opportunamente lavorate per ottenere su di esse fori, cavità e aperture di passaggio e comunicazione del fluido. E' stato rilevato che questa nota forma di realizzazione comporta inconvenienti di rilievo. With particular reference to this second type, conventionally defined as "injector rail", various solutions are known for making the ramp or rail which forms the gas storage container. These different solutions generally provide for the use of drawn aluminum bars, suitably machined to obtain holes, cavities and openings for the passage and communication of the fluid thereon. It has been found that this known embodiment involves significant drawbacks.

Anzitutto, l'utilizzo di una barra metallica per realizzare la rampa dà luogo a un componente di peso e volume inutilmente elevati; tenuto conto delle attuali e sempre più avvertite esigenze costruttive, che tendono a compattare e alleggerire il più possibile i gruppi propulsori, tale soluzione si rivela tutt'altro che ottimale. First of all, the use of a metal bar to make the ramp gives rise to an unnecessarily high weight and volume component; taking into account the current and increasingly felt construction needs, which tend to compact and lighten the powertrains as much as possible, this solution is far from optimal.

Ulteriore inconveniente delle note rampe di cui si tratta riguarda le sezioni di passaggio del gas al loro interno; specie tra il condotto comune longitudinalmente esteso e le parti che alloggiano un rispettivo iniettore, non è attualmente possibile ottenere tolleranze elevate di lavorazione, con la conseguenza che possono riscontrarsi apprezzabili perdite di carico e disuniformità di flusso della massa di fluido (gas) in movimento. A further drawback of the known ramps in question concerns the gas passage sections inside them; Especially between the longitudinally extended common duct and the parts housing a respective injector, it is currently not possible to obtain high processing tolerances, with the consequence that appreciable load losses and non-uniformity of flow of the mass of fluid (gas) in movement may be encountered.

Inoltre, la massa di alluminio considerevole e la disuniformità nello spessore delle pareti provoca relativa lentezza nel raggiungere e mantenere costante la temperatura di esercizio al'interno dell'iniettore, parametro molto importante per mantenere costante la densità del gas, in particolare per i gas GPL che, alle pressioni di utilizzo e con basse temperature, tendono alla liquefazione causando sicuri malfunzionamenti al veicolo. Furthermore, the considerable mass of aluminum and the non-uniformity in the thickness of the walls causes relative slowness in reaching and maintaining a constant operating temperature inside the injector, a very important parameter for keeping the density of the gas constant, in particular for LPG gases. which, at the pressures of use and with low temperatures, tend to liquefy causing certain malfunctions to the vehicle.

Secondo un'altra nota forma di realizzazione, la rampa è costituita da un corpo stampato in materiale plastico o in metallo nel quale sono annegate, e delimitate da una flangia unica, le componenti elettromeccaniche costituite dagli iniettori. Anche questa soluzione presenta tuttavia il rilevante inconveniente di un ingombro più elevato che ne può condizionare la posizione di montaggio nel vano motore allontanandola da quella tecnicamente ideale, nonché l'ulteriore inconveniente in caso si necessitino interventi di manutenzione sugli iniettori, per la maggior complicazione nelle relative operazioni di montaggio/smontaggio. According to another known embodiment, the ramp consists of a molded body in plastic or metal in which the electromechanical components constituted by the injectors are embedded and delimited by a single flange. However, this solution also has the significant drawback of a larger footprint which can affect the mounting position in the engine compartment, moving it away from the technically ideal one, as well as the further drawback in case maintenance is required on the injectors, due to the greater complication in the engine compartment. related assembly / disassembly operations.

Scopo del presente trovato è quello di ovviare agli inconvenienti sopra lamentati. The purpose of the present invention is to obviate the above-mentioned drawbacks.

Più in particolare, lo scopo del presente trovato è quello dì provvedere una rampa perfezionata per iniettori, in particolare per iniettori destinati alla dosatura e alla distribuzione di gas metano o GPL nei motori endotermici alternativi, di peso e volume particolarmente contenuti. More particularly, the object of the present invention is to provide an improved ramp for injectors, in particular for injectors intended for the metering and distribution of methane gas or LPG in alternative endothermic engines, of particularly low weight and volume.

Ulteriore scopo del trovato è quello di provvedere una rampa perfezionata per iniettori provvista di tolleranze minime di lavorazione in corrispondenza dei fori, cavità e aperture di passaggio del fluido. A further object of the invention is to provide an improved ramp for injectors provided with minimum machining tolerances in correspondence with the holes, cavities and openings for the passage of the fluid.

Ulteriore e conseguente scopo del trovato è quello di provvedere una rampa perfezionata per iniettori atta a ridurre apprezzabilmente le perdite di carico e le disuniformità di flusso della massa di fluido in movimento. A further and consequent object of the invention is to provide an improved ramp for injectors able to appreciably reduce the load losses and the unevenness of flow of the mass of fluid in motion.

Non ultimo scopo del trovato è quello di provvedere una rampa perfezionata per iniettori con parete a spessore uniforme per raggiungere rapidamente e mantenere costante la temperatura di esercizio all'interno dell'iniettore, conseguentemente per mantenere costante la densità del gas. Not least object of the invention is to provide an improved ramp for injectors with a wall of uniform thickness to rapidly reach and keep constant the operating temperature inside the injector, consequently to keep the density of the gas constant.

Ulteriore scopo del trovato è quello di mettere a disposizione degli utilizzatori una rampa perfezionata per iniettori atta a garantire un elevato livello di resistenza e affidabilità nel tempo, tale inoltre da poter essere facilmente ed economicamente realizzata. A further object of the invention is to make available to users an improved ramp for injectors capable of guaranteeing a high level of resistance and reliability over time, such that it can also be easily and economically produced.

Questi e altri scopi ancora vengono raggiunti dalla rampa perfezionata per iniettori del presente trovato che, specie per iniettori atti al dosaggio e alla distribuzione di carburante in motori endotermici alternativi alimentati totalmente o in parte con gas metano o gas GPL, realizzata in alluminio, sue leghe o altro idoneo materiale, si caratterizza fondamentalmente per il fatto di comprendere una pluralità di allineati ed equidistanti supporti per ciascun iniettore, costituiti da corpi a bicchierino tra loro collegati e comunicanti attraverso solidali settori tubolari a sezione circolare, detta rampa essendo realizzata mediante stampaggio a caldo. These and still other purposes are achieved by the improved ramp for injectors of the present invention which, especially for injectors suitable for metering and distributing fuel in alternative endothermic engines fed totally or partially with methane gas or LPG gas, made of aluminum, its alloys or other suitable material, is fundamentally characterized by the fact that it comprises a plurality of aligned and equidistant supports for each injector, consisting of cup-shaped bodies connected to each other and communicating through integral tubular sectors with circular section, said ramp being made by hot molding .

Le caratteristiche costruttive e funzionali della rampa perfezionata per iniettori del presente trovato potranno essere meglio comprese dalla dettagliata descrizione che segue, in cui sì fa riferimento alle allegate tavole di disegni che ne rappresentano una forma di realizzazione preferita e non limitativa e in cui: The constructive and functional characteristics of the improved ramp for injectors of the present invention can be better understood from the following detailed description, in which reference is made to the attached drawings which represent a preferred and non-limiting embodiment thereof and in which:

la figura 1 rappresenta schematicamente, in vista frontale, la rampa perfezionata per iniettori del presente trovato, esemplificativamente a quattro unità per altrettanti iniettori; Figure 1 schematically represents, in front view, the improved ramp for injectors of the present invention, by way of example with four units for the same number of injectors;

la figura 2 rappresenta schematicamente una vista dal basso della stessa rampa; Figure 2 schematically represents a bottom view of the same ramp;

la figura 3 rappresenta schematicamente una vista in pianta della stessa rampa; Figure 3 schematically represents a plan view of the same ramp;

la figura 4 rappresenta la vista schematica da una delle testate di detta rampa; figure 4 represents the schematic view from one of the heads of said ramp;

la figura 5 è una sezione longitudinale lungo il tratto A-A di figura 4 della stessa rampa; figure 5 is a longitudinal section along the portion A-A of figure 4 of the same ramp;

la figura 6 rappresenta una vista schematica frontale della rampa perfezionata del presente trovato abbinata ai rispettivi iniettori; Figure 6 is a schematic front view of the improved ramp of the present invention combined with the respective injectors;

la figura 7 rappresenta schematicamente la vista laterale della stessa rampa con iniettori dì cui alla figura precedente; figure 7 schematically represents the side view of the same ramp with injectors as in the previous figure;

le figure 8 e 9 rappresentano schematicamente altrettante viste prospettiche dal fronte anteriore e dal fronte posteriore della rampa di cui alle figure da 1 a 4; Figures 8 and 9 schematically represent as many perspective views from the front and rear faces of the ramp of Figures 1 to 4;

la figura 10 rappresenta schematicamente una vista prospettica frontale di una rampa provvista esemplificativamente di tre unità per altrettanti iniettori. Figure 10 schematically represents a front perspective view of a ramp provided by way of example with three units for the same number of injectors.

Con riferimento alle citate figure, la rampa perfezionata per iniettori del presente trovato, indicata nel complesso con 10 alle figure 1 e 8, comprende una pluralità di allineati ed equidistanti supporti per ogni singolo iniettore costituiti da corpi a bicchierino 12, sostanzialmente di forma troncoconica rovesciata, tra loro collegati e comunicanti attraverso solidali settori tubolari 14. With reference to the aforementioned figures, the improved ramp for injectors of the present invention, indicated as a whole with 10 in figures 1 and 8, comprises a plurality of aligned and equidistant supports for each individual injector consisting of bowl-shaped bodies 12, substantially of an inverted truncated cone shape , connected and communicating with each other through integral tubular sectors 14.

I corpi a bicchierino 12 possono essere previsti in numero di quattro, come da figure da 1 a 3, 5, 6, 8 e 9, oppure in numero di tre, come da figura 10; nel primo caso la rampa 10 è destinata a testate di motori con quattro cilindri o suoi multipli, mentre nel secondo caso è utilizzata per motori a tre cilindri o suoi multipli. I settori tubolari 14 che collegano i corpi 12 presentano di preferenza sezione circolare. Le contrapposte estremità o testata della rampa 10 definiscono rispettivi collari 16 tipicamente destinati ad accogliere un tappo di chiusura 18 da un lato e un convenzionale raccordo 20 di alimentazione o aspirazione del flusso combustibile sul lato opposto. La base inferiore a diametro minore dei corpi a bicchierino 12 si prolunga verso il fronte posteriore in un solidale zoccolo forato 22 dì altezza limitata, che si collega alla base con il rispettivo settore tubolare 14 e costituisce la zona di attacco per i noti ugelli, non illustrati. The cup-shaped bodies 12 can be provided in number of four, as in figures from 1 to 3, 5, 6, 8 and 9, or in number of three, as in figure 10; in the first case the ramp 10 is intended for cylinder heads of engines with four cylinders or its multiples, while in the second case it is used for engines with three cylinders or its multiples. The tubular sectors 14 which connect the bodies 12 preferably have a circular section. The opposite ends or head of the ramp 10 define respective collars 16 typically intended to receive a closure plug 18 on one side and a conventional fuel flow supply or suction fitting 20 on the opposite side. The lower base with smaller diameter of the cup-shaped bodies 12 extends towards the rear front in an integral perforated base 22 of limited height, which connects to the base with the respective tubular sector 14 and constitutes the attachment area for the known nozzles, which is not illustrated.

In modo vantaggioso, la rampa 10 così formata e comprendente i corpi a bicchierino 12 con zoccolo 22, i settori tubolari 14 di collegamento e i collari d'estremità 16 è realizzata in corpo unico in alluminio mediante stampaggio a caldo e successivamente è sottoposta a sabbiatura o simili per eliminare bave e rendere omogenea la superfìcie. In seguito, sulla rampa 10 e sono effettuate in modo sostanzialmente noto lavorazioni meccaniche di precisione per ottenere filettature, nonché fori e cavità che realizzano il passaggio del gas dall'ingresso fino all'uscita verso il motore, come ad esempio il foro longitudinalmente esteso indicato con 24 a figura 5 e le aperture create a partire dal fronte superiore esposto dei corpi a bicchierino 12, indicate con 26 e atte ad accogliere parte degli iniettori, in sé noti e schematizzati con 28 alle figure 6 e 7. Advantageously, the ramp 10 thus formed and comprising the bowl-shaped bodies 12 with base 22, the tubular connecting sectors 14 and the end collars 16 is made in a single aluminum body by means of hot molding and is subsequently subjected to sandblasting or similar to eliminate burrs and make the surface homogeneous. Subsequently, precision mechanical machining is carried out on the ramp 10 in a substantially known manner to obtain threads, as well as holes and cavities which make the passage of the gas from the inlet to the outlet towards the engine, such as for example the longitudinally extended hole indicated with 24 in figure 5 and the openings created starting from the exposed upper front of the bowl-shaped bodies 12, indicated with 26 and suitable for accommodating part of the injectors, known per se and schematized with 28 in figures 6 and 7.

Come rilevabile dalle figure allegate, i corpi a bicchierino 12 sporgono sul fronte anteriore rispetto ai settori tubolari dì collegamento 14 lungo i quali è formato il foro longitudinale 24 che si prolunga nelle testate 16 attraversando i corpi a bicchierino 12; sul fronte posteriore opposto, in posizione centrale, uno o più dei settori tubolari 14 è almeno in parte incorporato in un rivestimento che forma una solidale piastrina 30 a sviluppo planare; detto rivestimento, che si estende in direzione dei corpi a bicchierino 12 sia verso l'alto che verso il basso, è ottenuto in solido con il resto del corpo e determina un irrobustimento della rampa 10 nel suo complesso, senza tuttavia sporgere dalla rampa stessa e ne evita possibili deformazioni sia nella fase di stampaggio che nel corso delle successive lavorazioni meccaniche. In pari tempo, la piastrina 30 a sviluppo planare formata dal citato rivestimento, definisce una superfìcie vantaggiosamente atta ad accogliere targhette con dati di riferimento del prodotto e/o stampigliature. Nervature di ulteriore rinforzo 32 sono sviluppate in senso orizzontale sul fronte anteriore della rampa 10, lungo i settori tubolari 14 disposti tra i corpi a bicchierino 12. Stante la struttura sopra descritta, la rampa 10 del presente trovato consente di ottimizzare pesi e ingombri, sia in funzione della forma troncoconica rovesciata dei corpi a bicchierino 12 cui sono abbinati gli iniettori 28, sia in funzione dei settori tubolari 14 che, opportunamente dimensionati, collegano detti corpi 12 lasciando sul fronte anteriore zone ribassate prive di materiale ridondante. As can be seen from the attached figures, the cup-shaped bodies 12 protrude on the front face with respect to the tubular connecting sectors 14 along which the longitudinal hole 24 is formed which extends into the heads 16 passing through the cup-shaped bodies 12; on the opposite rear face, in a central position, one or more of the tubular sectors 14 is at least partially incorporated in a covering which forms an integral plate 30 with planar development; said coating, which extends in the direction of the cup-shaped bodies 12 both upwards and downwards, is obtained in solid form with the rest of the body and determines a strengthening of the ramp 10 as a whole, without however protruding from the ramp itself and it avoids possible deformations both in the molding phase and in the course of subsequent mechanical processing. At the same time, the flat-developing plate 30 formed by the aforementioned coating defines a surface advantageously suitable for receiving labels with product reference data and / or stampings. Further reinforcement ribs 32 are developed horizontally on the front face of the ramp 10, along the tubular sectors 14 arranged between the bowl-shaped bodies 12. Given the structure described above, the ramp 10 of the present invention allows to optimize weights and dimensions, both as a function of the inverted frusto-conical shape of the bowl-shaped bodies 12 to which the injectors 28 are combined, both as a function of the tubular sectors 14 which, suitably sized, connect said bodies 12 leaving lowered areas on the front face without redundant material.

L'irrobusti mento localizzato dal fronte posteriore che forma la piastrina 30, inoltre, non determina sporgenze, e quindi ingombri ulteriori, rispetto alle varie parti necessitate della rampa 10. The localized hardening from the rear face which forms the plate 30, moreover, does not cause protrusions, and therefore further encumbrance, with respect to the various parts required of the ramp 10.

Verifiche teoriche e pratiche svolte dalla richiedente hanno permesso di accertare che, rispetto alle analoghe e tradizionali rampe ricavate da barra, la rampa perfezionata del presente trovato presenta un peso ridotto di entità compresa tra 55 e 60 %, ciò che significa un peso ridotto da circa 150 grammi a 60 grammi per la rampa a quattro unità e da circa 110 grammi a 50 grammi per la versione a tre unità. Theoretical and practical checks carried out by the applicant have made it possible to ascertain that, compared to the analogous and traditional ramps obtained from a bar, the improved ramp of the present invention has a reduced weight of between 55 and 60%, which means a weight reduced by about 150 grams to 60 grams for the four-unit ramp and about 110 grams to 50 grams for the three-unit version.

Inoltre, la realizzazione mediante stampaggio della rampa 10 dà luogo a una sensibile riduzione delle tolleranze geometriche del corpo esterno rispetto alle barre trafilate; di conseguenza anche le tolleranze sugli interassi dei fori e delle cavità di passaggio del fluido vengono ridotte, con notevoli miglioramenti nell'ampiezza e nella costanza delle sezioni di passaggio del gas e conseguente diminuzione delle perdite di carico, nonché delle disuniformità di flusso della massa di gas in movimento. Furthermore, the embodiment of the ramp 10 by molding gives rise to a significant reduction in the geometric tolerances of the external body with respect to the drawn bars; consequently also the tolerances on the center distances of the holes and of the fluid passage cavities are reduced, with considerable improvements in the width and constancy of the gas passage sections and consequent decrease in pressure drops, as well as in the non-uniformity of flow of the mass of gas in motion.

Ulteriormente, grazie alla riduzione di massa complessiva e alla migliorata uniformità di spessore, la rampa oggetto del trovato permette un più veloce raggiungimento della temperatura di esercizio e una maggiore uniformità di temperatura in tutti i punti del corpo. Furthermore, thanks to the reduction of the overall mass and the improved thickness uniformity, the ramp according to the invention allows a faster reaching of the operating temperature and a greater uniformity of temperature in all points of the body.

Benché il trovato sia stato sopra descritto con particolare riguardo a una sua forma di realizzazione, data a solo scopo esemplificativo e non limitativo, numerose modifiche e varianti appariranno evidenti a un tecnico del ramo alla luce della descrizione sopra riportata. Although the invention has been described above with particular regard to an embodiment thereof, given only by way of non-limiting example, numerous modifications and variations will appear evident to a person skilled in the art in the light of the above description.

Il presente trovato, pertanto, intende abbracciare tutte le modifiche e le varianti che rientrano nello spirito e nell'ambito protettivo delle rivendicazioni che seguono The present invention, therefore, intends to embrace all the modifications and variations that fall within the spirit and protective scope of the following claims.

Claims

CLAIMS 1. An improved ramp (10) for injectors, especially for injectors (28) suitable for metering and distribution of fuel in alternative endothermic engines fed totally or partially with methane gas or liquid propane gas, made of aluminum, its alloys or other suitable material, characterized in that it comprises a plurality of aligned and equidistant supports for each injector, consisting of bowl-shaped bodies (12) connected and communicating through integral tubular sectors (14) with circular section, said ramp (10) being made by hot pressing.

2. The improved ramp according to claim 1, characterized in that said cup-shaped bodies (12) define a substantially inverted frusto-conical conformation and protrude from the front face with respect to the tubular connecting sectors (14).

3. The improved ramp according to the preceding claims, characterized in that it comprises, at the opposite ends, respective collars (16) for a closure cap (18) and a connection fitting (20) for feeding or sucking the combustible fluid.

4. The improved ramp according to claims 1 and 2, characterized in that the lower base with smaller diameter of the bowl-shaped bodies (12) extends towards the rear in an integral perforated base (22), connected to the base of the respective sector tubular (14),

5. The improved ramp according to the preceding claims, characterized in that the tubular sectors define a longitudinally extended hole (24) which passes through the bowl-shaped bodies (12), provided with an upper mouth (26), and extends into the heads (16). ).

6. The improved ramp according to claims 1 and 2, characterized in that one or more of the tubular sectors (14), on the rear face of the ramp itself, is at least partially incorporated in a covering which forms an integral plate (30) to planar development.

7. The improved ramp according to claim 2, characterized in that it has, on the front face along the tubular sectors (14), reinforcing ribs (32) with horizontal development.