ITMI20080431A1 - Pompa di alta pressione per alimentare combustibile a un motore a combustione interna - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce a una pompa di alta pressione per alimentare combustibile a un motore a combustione interna.

In particolare, la presente invenzione riguarda una pompa di alta pressione, la quale comprende un corpo pompa; dei pompanti guidati; e un meccanismo di azionamento dei pompanti per trasformare moto rotatorio in moto alternato.

Tipicamente, il meccanismo di azionamento comprende un albero girevole attorno a un primo asse, un eccentrico disposto lungo l'albero, e un anello poligonale, il quale è montato girevole attorno all'eccentrico attorno a un secondo asse parallelo al primo asse, ha un numero di facce piane uguale al numero dei pompanti, ed è alloggiato in un vano ricavato nel corpo pompa.

Generalmente il vano di alloggiamento dell'anello poligonale ha una sezione trasversale al primo asse di forma circolare e con una dimensione maggiore della somma delle seguenti grandezze:

- la distanza fra il primo asse e il secondo asse, ossia l'eccentricità dell'eccentrico;

la massima dimensione radiale dell'anello poligonale rispetto al secondo asse.

Durante il funzionamento l'albero ruota attorno al primo asse e determina una rivoluzione dell'anello poligonale attorno al primo asse. In sostanza l'anello poligonale si mantiene parallelo a se stesso nei cicli di rivoluzione attorno al primo asse.

Uno degli scopi della presente invenzione è quello di realizzare una pompa di alta pressione che da un lato eviti qualsiasi interferenza fra il corpo pompa e l'anello poligonale e che nello stesso tempo permetta di ridurre le dimensioni della pompa di alta pressione.

Secondo la presente invenzione lo scopo è realizzato da una pompa di alta pressione per alimentare combustibile a un motore a combustione interna; la pompa di alta pressione comprendendo un corpo pompa; dei pompanti guidati; un meccanismo di azionamento dei pompanti per trasformare moto rotatorio in moto alternato; il meccanismo di azionamento comprendendo un albero girevole attorno a un primo asse, un eccentrico lungo l'albero, e un anello poligonale, il quale è montato girevole attorno all'eccentrico attorno ad un secondo asse parallelo al primo asse, ha un numero di facce piane uguale al numero dei pompanti, ed è alloggiato in un vano ricavato nel corpo pompa; la pompa di alta pressione essendo caratterizzata dal fatto che il vano è delimitato da ulteriori facce piane uniformemente distribuite attorno al primo asse parallele al primo asse a pari al numero di pompanti.

In accordo con la presente invenzione, le dimensioni radiali della pompa di alta pressione possono essere sensibilmente ridotte, in particolare la porzione del corpo pompa che guida i pompanti può essere avvicinata al primo asse.

In particolare, ciascuna ulteriore faccia piana è parallela a una rispettiva faccia piana dell'anello poligonale.

In accordo con la presente invenzione il corpo pompa presenta delle sedi di alloggiamento dei pompanti. In particolare, ciascuna sede si estende in direzione radiale rispetto al primo asse in corrispondenza di una rispettiva ulteriore faccia piana e perpendicolarmente di una rispettiva ulteriore faccia piana.

Ulteriori dettagli, caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno più chiaramente dalla seguente descrizione di esempi non limitativi di attuazione, con riferimento alle figure allegate, in cui :

- la figura 1 è una vista in sezione trasversale, con parti asportate per chiarezza, di una pompa di alta pressione realizzata secondo la presente invenzione; e - la figura 2 è una vista in sezione trasversale, in scala ingrandita e con parti asportate per chiarezza di una seconda forma di attuazione della presente invenzione .

Nella figura 1, con 1 è indicata nel suo complesso una pompa di alta pressione atta a comprimere il combustibile a pressioni dell'ordine di 2.000 bar e ad alimentare il combustibile a un common rail e, quindi, a un motore a combustione interna, entrambi non illustrati nelle figure allegate.

La pompa di alta pressione 1 comprende un corpo pompa 2; un vano 3 atto ad alloggiare un meccanismo di azionamento 4 comprendente un albero 5 girevole attorno ad un asse Al. Il meccanismo di azionamento 4 è atto ad azionare tre pompanti 6, i quali sono atti a spostarsi di moto alterno in direzione radiale rispetto all'asse Al.

Nella fattispecie illustrata nella figura allegata, la pompa di alta pressione 1 comprende tre testate 7, ciascuna delle quali è assemblata al corpo pompa 2.

II meccanismo di azionamento 4 comprende, oltre all'albero 5, un eccentrico 8 di asse A2 parallelo all'asse Al e disposto lungo l'albero 5; e un anello poligonale 9 montato in modo girevole attorno all'eccentrico 8 ovvero in modo girevole attorno al secondo asse A2.

L'anello poligonale 9 è accoppiato all'eccentrico 8 tramite un cuscinetto a strisciamento 10 e comprende una superficie interna cilindrica 11 e tre facce piane 12 parallele al primo e al secondo asse Al e A2 e uniformemente distribuite attorno all'asse A2. Le facce piane 12 sono raccordate fra loro da facce curve 13.

Le facce piane 12 e le facce curve 13 definiscono la caratteristica sezione trasversale sostanzialmente a forma di triangolo equilatero dell'anello poligonale 9 per le pompe di alta pressione con tre pompanti radiali .

Nella fattispecie della figura allegata sono illustrati tre pompanti 6 beninteso che il numero di pompanti può essere diverso da quello illustrato e che l'anello poligonale può, di conseguenza, assumere forme diverse da quella di triangolo equilatero.

Ciascun pompante 6 comprende un bicchiere 14; un pistone 15 e una molla 16. Il bicchiere 14 comprende una parete di fondo 17 e una parete laterale cilindrica 18 guidata in modo scorrevole da una rispettiva sede 19 ricavata nel corpo pompa 2. Il pistone 15 comprende un piede 20 e un corpo cilindrico 21 scorrevole in una rispettiva sede 22 ricavata in una rispettiva testata 7. La sede 22 è concentrica a una rispettiva sede 19 e fra le due sedi 19 e 22 è disposta la molla 16, la quale è compressa fra la testata 7 e il piede del pistone 20 in modo da mantenere la parete di fondo 17 del bicchiere 14 a contatto di una faccia piana 12 dell'anello poligonale 8.

II vano 3 ha la funzione di alloggiare il meccanismo di azionamento 4 e, in particolare, di alloggiare l'anello poligonale 9.

Il vano 3 ha una sezione trasversale all'asse Al sostanzialmente omomorfa alla sezione trasversale dell'anello poligonale 9. Con riferimento alla forma di realizzazione illustrata nella figura allegata, il vano 3 è delimitato da tre facce piane 23 uniformemente distribuite attorno all'asse Al e parallele all'asse Al. Il vano 3 è inoltre delimitato da tre facce curve 24 uniformemente distribuite attorno all'asse Al e parallele all'asse Al. Nella fattispecie, ciascuna faccia curva 24 raccorda due facce piane adiacenti 23.

Complessivamente la sezione trasversale del vano 3 ha una forma di triangolo equilatero con le punte arrotondate .

Le sedi 19 del corpo pompa 2 sono ricavate in corrispondenza di rispettive facce piane 23 e si estendono perpendicolarmente alle rispettive facce piane 23.

II meccanismo di azionamento 4 ha la funzione di trasformare il moto rotatorio in moto alternato: l'albero 5 e l'eccentrico 8 sono ruotati attorno all'asse Al, mentre l'anello poligonale 8 compie delle rivoluzioni attorno all'asse Al e una rotazione attorno all'asse A2. I vincoli imposti all'anello poligonale dai bicchieri 14 che sono spinti dalle rispettive molle 16 impongono all'anello poligonale 9 di mantenersi parallelo a se stesso durante la rivoluzione attorno all'asse Al. Eventuali attriti fra i bicchieri 14 e l'anello poligonale 9 e carichi non allineati possono determinare leggere oscillazioni dell'anello poligonale 9 attorno all'asse A2.

Ad eccezione di queste piccole oscillazioni, ciascuna faccia piana 12 dell'anello poligonale 9 si mantiene sostanzialmente parallela a una rispettiva faccia piana 23 del vano 3 durante il moto di rivoluzione attorno all'asse Al dell'anello poligonale 8.

In sostanza, durante una rotazione dell'albero 5, ciascuna faccia piana 12 compie un ciclo fra una distanza minima da una rispettiva faccia piana 23 e una distanza massima dalla faccia piana 23 stessa.

Il vano 3 avente una sezione trasversale sostanzialmente omomorfa alla sezione trasversale dell'anello poligonale 9 permette di ridurre le dimensioni radiali dell'intera pompa di alta pressione 1: in pratica la forma della sezione trasversale del vano permette di avvicinare le sedi 19 all'asse Al di un'entità pari a D, in cui D è la distanza massima in senso radiale fra una faccia piana 23 del vano 3 e un'ipotetica faccia cilindrica 25 circolare atta ad alloggiare lo stesso anello poligonale 9 senza interferenza .

Con riferimento alla figura 2, gli stessi numeri di riferimento impiegati con riferimento alla figura 1 sono utilizzati per indicare componenti omologhi ad eccezione del vano 26 di alloggiamento del meccanismo di azionamento 4 e dell'anello poligonale 27.

L'anello poligonale 27 presenta tre facce piane 28, e tre facce curve 29 interposte che si alternano alle facce piane 28.

Il vano 26 presenta tre facce piane 30 uniformemente distribuite attorno all'asse Al e parallele all'asse Al. Il vano 3 è inoltre delimitato da ulteriori facce piane 31 uniformemente distribuite attorno all'asse Al e parallele all'asse Al. Ciascuna faccia piana 31 è raccordata da una faccia curva 32 di piccolo diametro a due facce 30 adiacenti.

Le sedi 19 del corpo pompa 2 sono ricavate in corrispondenza di rispettive facce piane 30 e si estendono perpendicolarmente alle rispettive facce piane 30.

In sostanza, il vano 26 ha una sezione trasversale che approssima un esagono. L'approssimazione dell'esagono è tanto più aderente guanto più le facce curve 32 hanno un diametro piccolo.

In generale e con riferimento ad entrambe le figure 1 e 2, le facce piane 12, 30, 31 permettono di realizzare rispettivamente dei vani 3, 26 di dimensioni inferiori alle dimensioni definite dall'ipotetica superficie circolare 25 della figura 1. Di conseguenza, mantenendo gli stessi spessori delle parti sensibili del corpo pompa 2 è possibile ridurre le dimensioni della pompa di alta pressione.

Risulta infine evidente che alla pompa di alta pressione 1 qui descritta possono essere apportate modifiche e varianti senza uscire dall'ambito delle rivendicazioni allegate. In particolare, il numero dei pompanti può essere diverso da quello descritto con riferimento alla figura allegata e, di conseguenza, la forma dell'anello poligonale 9 e del vano 3 può essere diversa da quella raffigurata.

Inoltre, la figura allegata e la relativa descrizione fanno specifico riferimento a una pompa di alta pressione 1 provvista di testate 7, beninteso che la presente invenzione è applicabile alle pompe a pistoni radiali prive di testate.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Pompa di alta pressione per alimentare combustibile ad un motore a combustione interna; la pompa di alta pressione (1) comprendendo un corpo pompa (2); dei pompanti (6); un meccanismo di azionamento (4) dei pompanti (6) per trasformare il moto rotatorio in moto alternato; il meccanismo di azionamento (4) comprendendo un albero (5) girevole attorno a un primo asse (Al), un eccentrico (8) disposto lungo l'albero (5), e un anello poligonale (9; 27), il quale è montato girevole attorno all'eccentrico (8) attorno ad un secondo asse (A2) parallelo al primo asse (Al), ha un numero di prime facce piane (12) uguale al numero dei pompanti (6), ed è alloggiato in un vano (3; 26) ricavato nel corpo pompa (2); la pompa di alta pressione (1) essendo caratterizzata dal fatto che il vano (3; 26) è delimitato da seconde facce piane (23; 30) uniformemente distribuite attorno al primo asse (Al) parallele al primo asse (Al) a pari al numero di pompanti (6).
2. 2. Pompa secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il vano (3; 26) presenta una sezione trasversale sostanzialmente omomorfa alla sezione trasversale dell'anello poligonale (9; 27).
3. 3. Pompa secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che ciascuna seconda faccia piana (23; 30) è parallela a una rispettiva prima faccia piana (12) dell'anello poligonale (9).
4. 4. Pompa secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzata dal fatto che il corpo pompa (2) presenta delle sedi (19) di alloggiamento dei pompanti (6); ciascuna sede (19) estendentesi in direzione radiale rispetto al primo asse (Al) in corrispondenza di una rispettiva seconda faccia piana (23; 30) e perpendicolarmente a una rispettiva seconda faccia piana (23; 30).
5. 5. Pompa secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che l'anello poligonale (9) comprende delle prime facce curve (13; 29), le quali sono uniformemente distribuite attorno al secondo asse (A2), parallele al secondo asse (A2) e intervallate alle prime facce piane (28).
6. 6. Pompa secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che il vano (3) comprende delle seconde facce curve (24), le quali sono uniformemente distribuite attorno al primo asse (Al), parallele al primo asse (Al) e disposte in modo alterno con le seconde facce piane (23).
7. 7. Pompa secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto di comprendere tre pompanti (6); l'anello poligonale (9) avendo tre prime facce piane (12) e tre prime facce curve (13), e il vano (3) essendo delimitato da tre seconde facce piane (23) e tre seconde facce curve (24).
8. 8. Pompa secondo la rivendicazione 5 caratterizzata dal fatto che il vano (27) è delimitato da terze facce piane (31), le quali sono parallele all'asse (A), sono alternate alle seconde facce piane e sono affacciate alle prime facce curve (29).
9. 9. Pompa secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che le seconde e le terze facce piane (30, 31) sono raccordate fra loro da facce curve (32) di piccolo diametro.
10. 10. Pompa secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto di comprendere tre pompanti (6); l'anello poligonale (26) presentando tre prime facce piane (28) e tre prime facce curve (29), e il vano (3) essendo delimitato da tre seconde facce piane (30), tre terze facce piane (31) e sei seconde facce curve (32).