ITMI20090116A1 - Pompa di alta pressione per alimentare combustibile a un motore a combustione interna - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“POMPA DI ALTA PRESSIONE PER ALIMENTARE COMBUSTIBILE A UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA”

La presente invenzione riguarda una pompa di alta pressione per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, a un motore a combustione interna.

Generalmente, una pompa di alta pressione per alimentare combustibile a un motore a combustione interna comprende: un corpo pompa; un condotto di mandata del combustibile ricavato nel corpo pompa; e una valvola di mandata, la quale è disposta lungo il condotto di mandata e comprende una sede ricavata nel corpo pompa ed estendentesi lungo un asse; un otturatore mobile fra una posizione chiusa e una posizione aperta all’interno della sede; un elemento di supporto alloggiato nella sede; e un elemento elastico compresso fra l’otturatore e l’elemento di supporto.

Nel tipo di pompa di alta pressione sopra identificato il richiedente ha talvolta rilevato un calo di prestazioni, in particolare un calo della pressione nel condotto di mandata.

Il fenomeno del calo di pressione rispetto alla pressione teorica di esercizio è tanto maggiore quanto maggiore è la pressione teorica di esercizio.

Il richiedente ha rilevato che questo fenomeno è riconducibile al non corretto funzionamento della valvola di mandata. In particolare, il moto turbolento del gasolio, che investe l’otturatore, determina dei movimenti irregolari che possono causare un ritardo della chiusura della valvola di mandata o, in alcuni casi, la non perfetta chiusura della valvola di mandata.

Uno scopo della presente invenzione è di realizzare una pompa di alta pressione che limiti gli inconvenienti dell’arte nota.

Secondo la presente invenzione è realizzata una pompa di alta pressione per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, a un motore a combustione interna; la pompa di alta pressione comprendendo un corpo pompa ; un condotto di mandata del combustibile ricavato nel corpo pompa; e una valvola di mandata disposta lungo il condotto di mandata; la valvola di mandata comprendendo una sede ricavata nel corpo pompa ed estendentesi lungo un asse; un gruppo otturatore mobile fra una posizione chiusa e una posizione aperta all’interno della sede; un elemento di supporto, alloggiato nella sede; un elemento elastico compresso fra il gruppo otturatore e l’elemento di supporto; e una superficie di guida parallela all’asse; il gruppo otturatore comprendendo un cursore impegnato in modo scorrevole con la superficie di guida lungo l’asse.

Secondo la presente invenzione il gruppo otturatore è guidato dal cursore lungo la superficie di guida e può muoversi unicamente lungo l’asse della sede. Di conseguenza, il moto turbolento del gasolio non è grado di sfalsare il gruppo otturatore rispetto all’asse della sede.

Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno chiari dalla descrizione che segue di suoi esempi non limitativi di attuazione, con riferimento alle figure allegate, in cui:

- le figure 1 e 2 sono viste in sezione longitudinale, con parti asportate per chiarezza, di una pompa di alta pressione realizzata in accordo con una prima forma di attuazione delle presente invenzione in due rispettive configurazioni operative;

- le figure 3 e 4 sono viste in sezione longitudinale, con parti asportate per chiarezza, di una pompa di alta pressione realizzata in accordo con una seconda forma di attuazione delle presente invenzione in due rispettive configurazioni operative;

- le figure 5 e 6 sono viste in sezione trasversale, con parti asportate per chiarezza, rispettivamente delle pompe di alta pressione delle figure 1 e 3 secondo le linee di sezione V – V e VI - VI;

- la figura 7 è una vista prospettica esplosa, con parti asportate per chiarezza, di dettagli della pompa di alta pressione di figura 1; e

- la figura 8 è una vista prospettica di un dettaglio della pompa di alta pressione di figura 3.

Con riferimento alle figure 1 e 2 con il numero di riferimento 1 è indicata una pompa di alta pressione per alimentare combustibile a un motore a combustione interna. Nella fattispecie la pompa di alta pressione 1 è una pompa a pistoni che comprende un corpo pompa 2, una camera di compressione di cui è visibile nelle figure 1 e 2 unicamente la faccia 3 delimitante tale camera di compressione, un condotto di mandata 4 e una valvola di mandata 5.

La valvola di mandata 5 comprende un corpo valvola che, nella fattispecie, è definito dal corpo pompa 2 stesso; una sede 6; un gruppo otturatore 7 mobile nella sede 6 fra una posizione chiusa (figura 2) e una posizione aperta (figura 1); un elemento di supporto 8; e un elemento elastico 9, nella fattispecie illustrata una molla ad elica, compresso fra il gruppo otturatore 7 e l’elemento di supporto 8.

Il corpo pompa 2 è definito sostanzialmente da un blocco di materiale metallico che presenta una faccia esterna 10 e nel quale sono ricavati per lavorazione meccanica ad asportazione di truciolo la camera di compressione, il condotto di mandata 4 e la sede 6. Il condotto di mandata 4 presenta un primo tratto 11 definito da un foro, che si estende fra la faccia 3 e la sede della valvola 6, e ha la funzione di mettere in comunicazione la camera di compressione con la sede della valvola 6, e un secondo tratto 12, il quale è definito da un foro che si estende dalla sede 6. Il condotto di mandata 4 si estende in parte attraverso la sede 6 che collega il primo tratto 11 al secondo tratto 12.

La sede 6 è realizzata tramite fori di asse A ed è delimitata da una faccia troncoconica 13 che si diparte dal primo tratto 11 del condotto di mandata 4, una faccia cilindrica 14 di asse A raccordata alla faccia troncoconica 13, uno spallamento anulare 15 perpendicolare all’asse A, una faccia cilindrica 16 raccordata allo spallamento anulare 15, e una faccia cilindrica filettata 17.

L’elemento di supporto 8 si estende lungo l’asse A, è un corpo assialsimmetrico rispetto all’asse A e comprende una testa 18 e uno stelo 19 di guida dell’elemento elastico 9. La testa 18 presenta una faccia cilindrica 20, la quale, in uso è affacciata e disposta a contatto della faccia cilindrica 16; uno spallamento anulare 21, il quale è perpendicolare all’asse A e, in uso, è affacciato e in battuta contro lo spallamento anulare 15; una faccia cilindrica 22 la quale, in uso, è affacciata e in battuta alla faccia cilindrica 16; una sede anulare 23, la quale è ricavata lungo la faccia cilindrica 20 e alloggia una guarnizione 24; e una faccia cilindrica filettata 25, la quale, in uso, è accoppiata alla faccia cilindrica filettata 17.

Il corpo pompa 2 e l’elemento di supporto 8 sono accoppiati l’uno all’altro lungo le facce 14, 16, 20 e 22 e gli spallamenti anulari 15 e 21 in modo da definire una posizione determinata dell’elemento di supporto 8 rispetto alla sede 6.

La valvola di mandata 5 presenta una superficie di guida 26, la quale coincide con una porzione della faccia cilindrica 14, che si estende parallelamente all’asse A.

Il gruppo otturatore 7 comprende un otturatore 27 e un cursore 28, il quale è accoppiato all’otturatore 27 ed è impegnato in modo scorrevole alla sede 6 lungo la superficie di guida 26.

L’otturatore 27 e il cursore 28 sono due elementi distinti che, in uso, sono accoppiati l’uno all’altro. Nella fattispecie delle figure 1 e 2, l’otturatore 27 è definito da un corpo sferico di materiale metallico o materiale ceramico.

Il cursore 28 ha la forma di un piattello interposto fra l’elemento elastico 9 e l’otturatore 27 e comprende un corpo centrale 29 e dei bracci 30 che si protendono radialmente dal corpo centrale 29 fino alla superficie di guida 26, secondo quanto meglio illustrato nella figura 5.

Nella fattispecie illustrata nella figura 5, ciascun cursore 28 comprende quattro bracci 30 uniformemente distribuiti attorno al corpo centrale 29. Ciascun braccio 30 comprende una superficie di estremità 31 (figura 7), la quale è affacciata alla superficie di guida 26.

Il corpo centrale 29 ha una sede 32 di alloggiamento dell’otturatore 27, e una sede 33 di alloggiamento di una estremità dell’elemento elastico 9. Con riferimento alla figura 7, la sede 32 ha la forma di una calotta sferica complementare all’otturatore 27 sferico. Con riferimento alla figura 1 la sede 33 ha sostanzialmente la forma di un cilindro ed è atta ad alloggiare l’elemento elastico 9 e in fase di apertura della valvola di mandata 5 anche lo stelo 19 (figura 1).

Con riferimento alla figura 5, fra il corpo centrale 29, i bracci 30 e il corpo pompa 2 sono definite delle aperture 34, attraverso le quali fluisce il combustibile.

In uso, nel passaggio dalla posizione di chiusura della valvola di mandata 5 (figura 2) alla posizione di apertura della valvola di mandata 5 (figura 1) e viceversa, il cursore 28 è guidato dalla superficie di guida 26 lungo l’asse A. In uso, il cursore 28 è accoppiato in modo scorrevole al corpo pompa 2 e grazie all’accoppiamento delle superfici di estremità 31 e la superficie di guida 26 il cursore 28 trasla in una direzione parallela all’asse A.

Inoltre, con riferimento alla figura 1 la sede 32 è dimensionata in modo tale da impedire la fuoriuscita dell’otturatore 27 dalla sede 32 nella fase di apertura della valvola di mandata 5. In questo modo, l’otturatore 27 è mantenuto in posizione lungo l’asse A anche quando eventuali turbolenze nel flusso di combustibile potrebbero disporlo fuori asse.

Con riferimento alla forma di attuazione delle figure 3, 4, 6 e 8 il gruppo otturatore 7 è omesso ed è sostituito da un gruppo otturatore 35 mentre gli altri elementi sono sostanzialmente uguali a quelli descritti alla forma di attuazione delle figure 1, 2, 5 e 7 e sono indicati con gli stessi numeri di riferimento impiegati nelle figure 1 e 2.

Il gruppo otturatore 35 differisce dal gruppo otturatore 7 per il fatto di comprendere un otturatore 36 e un cursore 37 ricavati in un unico pezzo.

In altre parole, un unico pezzo comprende una porzione delimitata da una superficie a forma di calotta sferica che definisce l’otturatore 36 e una porzione a forma di piattello che definisce il cursore 37.

Il cursore 37 comprende un corpo centrale 38 e dei bracci 39 che si protendono radialmente dal corpo centrale 38 fino alla superficie di guida 26 secondo quanto meglio illustrato nella figura 6.

Nella fattispecie illustrata nella figura 6, ciascun cursore 37 comprende quattro bracci 39 uniformemente distribuiti attorno al corpo centrale 38. Ciascun braccio 39 comprende una superficie di estremità 40 (figura 8), la quale è affacciata alla superficie di guida 26 (figura 6).

Con riferimento alle figure 3 e 4, il corpo centrale 38 ha una sede 41 di alloggiamento di un’estremità dell’elemento elastico 9. La sede 41 ha sostanzialmente la forma di un cilindro ed è atta ad alloggiare l’elemento elastico 9 e, in fase di apertura della valvola di mandata 5, anche lo stelo 19 (figura 3).

Con riferimento alla figura 6, fra il corpo centrale 38, i bracci 39 e il corpo pompa 2 sono definite delle aperture 42, attraverso le quali fluisce il combustibile.

È inoltre evidente che alla presente invenzione possono essere apportate variazioni senza uscire peraltro dall’ambito di protezione come definito nelle rivendicazioni allegate.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Pompa di alta pressione per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, a un motore a combustione interna; la pompa di alta pressione (1) comprendendo un corpo pompa (2); un condotto di mandata (4) del combustibile ricavato nel corpo pompa (2); e una valvola di mandata (5) disposta lungo il condotto di mandata (4); la valvola di mandata (5) comprendendo una sede (6) ricavata nel corpo pompa (2) ed estendentesi lungo un asse (A); un gruppo otturatore (7; 35) mobile fra una posizione chiusa e una posizione aperta all’interno della sede (6); un elemento di supporto (8), alloggiato nella sede (6); un elemento elastico (9) compresso fra il gruppo otturatore (7; 35) e l’elemento di supporto (8); e una superficie di guida (26) parallela all’asse (A); il gruppo otturatore (7; 35) comprendendo un cursore (28; 37) impegnato in modo scorrevole con la superficie di guida (26) lungo l’asse (A).
2. 2. Pompa di alta pressione secondo la rivendicazione 1, in cui la sede (6) è delimitata in parte da una faccia cilindrica (14) disposta attorno all’asse (A); la detta superficie di guida (26) essendo coincidente, almeno in parte, con la faccia cilindrica (14).
3. 3. Pompa di alta pressione secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il cursore (28; 37) comprende un corpo centrale (29; 38) e dei bracci (30; 39) che si protendono dal corpo centrale (29; 38) e sono impegnati in modo scorrevole con la superficie di guida (26).
4. 4. Pompa di alta pressione secondo la rivendicazione 3, in cui ciascun braccio (30; 39) comprende una superficie di estremità (31; 40) affacciata alla superficie di guida (26).
5. 5. Pompa di alta pressione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il cursore (28; 37) e la superficie di guida (26) formano almeno un’apertura per permettere al combustibile di fluire in una direzione parallela all’asse (A).
6. 6. Pompa di alta pressione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui l’elemento elastico (9) include una molla a elica; il detto cursore (28; 37) comprendendo una sede (33; 41) atta ad alloggiare un’estremità della molla a elica.
7. 7. Pompa di alta pressione secondo la rivendicazione 6, in cui l’elemento di supporto (8) comprende un stelo (19) di guida della molla ad elica estendentesi lungo l’asse (A).
8. 8. Pompa di alta pressione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il gruppo otturatore (7) comprende un otturatore (27), il quale è accoppiato al cursore (28).
9. 9. Pompa di alta pressione secondo la rivendicazione 8, in cui il cursore (28) ha una sede (32) di alloggiamento dell’otturatore (27), preferibilmente la sede ha una forma complementare alla forma dell’otturatore (27), preferibilmente la sede (32) ha la forma di calotta sferica e l’otturatore (27) è di forma sferica.
10. 10. Pompa di alta pressione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui il gruppo otturatore (35) comprende un otturatore (36) e un cursore (37) formanti un unico pezzo.