ITMI20092249A1 - Impianto di alimentazione di carburante ad un motore a combustione interna - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
del brevetto per invenzione industriale dal titolo:
“IMPIANTO DI ALIMENTAZIONE DI CARBURANTE AD UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA”
La presente invenzione è relativa ad un impianto di alimentazione di carburante ad un motore a combustione interna.
In particolare, la presente invenzione è relativa ad un impianto di alimentazione di carburante ad un motore a combustione interna, in cui l’impianto di alimentazione è del tipo comprendente un serbatoio di carburante, un collettore di distribuzione del carburante ad alta pressione, ed un circuito idraulico, il quale collega tra loro il serbatoio ed il collettore di distribuzione e comprende una prima porzione a bassa pressione, una seconda porzione ad alta pressione, una pompa di alta pressione collegante fra loro la prima e la seconda porzione, una pompa di pre-alimentazione disposta lungo la prima porzione a bassa pressione per alimentare il carburante alla pompa di alta pressione, ed una valvola di troppo pieno disposta lungo la prima porzione a bassa pressione a valle della pompa di pre-alimentazione; la valvola di troppo pieno comprendendo un corpo valvola, una cavità, che è ricavata nel corpo valvola e presenta un ingresso, ed un otturatore, che è mobile all’interno della cavità, rispetto al corpo valvola e sotto la spinta di mezzi elastici, da e verso una posizione di chiusura dell’ingresso.
Un impianto noto del tipo sopra descritto soffre, in generale, di un inconveniente riconducibile al fatto che la valvola di troppo pieno è relativamente pesante e costosa in quanto il corpo valvola è realizzato, normalmente, di materiale metallico e la sede per l’otturatore, così come i condotti di comunicazione della sede con l’esterno, sono ricavati nel corpo valvola tramite onerose lavorazioni per asportazione di truciolo.
Scopo della presente invenzione è di fornire un impianto di alimentazione di carburante ad un motore a combustione interna, il quale impianto consenta di eliminare l’inconveniente sopra descritto.
Secondo la presente invenzione viene realizzato un impianto secondo quanto licitato nella rivendicazione 1 e, preferibilmente, in una qualsiasi delle rivendicazioni successive dipendenti direttamente od indirettamente dalla rivendicazione 1.
L’invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano degli esempi di attuazione non limitativi, in cui:
- la figura 1 illustra un diagramma funzionale di una preferita forma di attuazione dell’impianto della presente invenzione;
- la figura 2 illustra, parzialmente in sezione, un particolare della figura 1; e
- le figure 3 e 4 illustrano, parzialmente in sezione, rispettive varianti del particolare della figura 2.
Nella figura 1, con 1 è indicato nel suo complesso un impianto per alimentare carburante, nella fattispecie gasolio, ad un motore (non illustrato) a combustione interna, in particolare un motore del tipo a ciclo Diesel installato su un veicolo (non illustrato).
L’impianto 1 comprende un serbatoio 2 di carburante, un collettore 3 di distribuzione del carburante, ed un circuito idraulico 4 che collega fra loro il serbatoio 2 ed il collettore 3.
Il collettore 3 è definito da un contenitore, generalmente noto come COMMON RAIL, il quale è atto a contenere il carburante al proprio interno ad una pressione dell’ordine di 1800-2000 bar ed è collegato al motore (non illustrato) tramite una pluralità di iniettori 5 di tipo noto.
Il circuito idraulico 4 comprende, a sua volta, una prima porzione 6 a bassa pressione, una seconda porzione 7 ad alta pressione, una pompa di alta pressione 8 collegante fra loro la porzione 6 a bassa pressione e la porzione 7 ad alta pressione, ed una pompa di pre-alimentazione 9, la quale è disposta lungo la porzione 6 a bassa pressione per alimentare, in uso, il carburante alla pompa di alta pressione 8.
Nell’esempio illustrato la pompa di alta pressione 8 è una pompa di tipo volumetrico a pistoni e comprende un corpo pompa 10, al cui interno è ricavato un vano 11 atto ad alloggiare un meccanismo 12 di attuazione di due pistoni 13, ciascuno dei quali comunica con la porzione 6 a bassa pressione del circuito idraulico 4 attraverso una rispettiva valvola di alimentazione 14 e con la porzione 7 ad alta pressione attraverso una rispettiva valvola di mandata 15 di tipo noto.
Le valvole di mandata 15 sono collegate a rispettivi rami 16 ad alta pressione, i quali confluiscono nel collettore 3 e definiscono, nel loro assieme, la porzione 7 ad alta pressione del circuito idraulico 4.
A proposito di quanto sopra esposto, è opportuno sottolineare che la struttura della pompa di alta pressione 9 illustrata e descritta ha solo un valore esemplificativo e qualsiasi altro tipo di pompa di alta pressione può essere efficacemente utilizzato ai fini della presente invenzione.
Secondo quanto schematicamente illustrato nella figura 1, la porzione 6 a bassa pressione del circuito idraulico 4 comprende un ramo 17 di collegamento tra il serbatoio 2 ed un ingresso della pompa di pre-alimentazione 9, ed un ramo 18 di mandata, il quale è collegato ad una mandata 19 della pompa di pre-alimentazione 9 ed è atto ad alimentare il carburante, ad una pressione di circa 9 bar, in parte ai pistoni 13 attraverso una unità 20 di dosaggio disposta su una prima diramazione 18a del ramo 18 di mandata e, in parte, all’interno del vano 11 della pompa di alta pressione 6, per lubrificarne il meccanismo 12 di attuazione, attraverso una seconda diramazione 18b del ramo 18 di mandata.
Il carburante viene alimentato al vano 11 in maniera controllata tramite una strozzatura 21 disposta sulla diramazione 18b e viene fatto defluire dal vano 11 tramite un ramo 22 di scarico confluente nel serbatoio 2.
Il circuito idraulico 4 comprende, inoltre, una valvola 23 di troppo pieno, la quale è disposta lungo la porzione 6 a bassa pressione a valle della pompa di pre-alimentazione 9 ed a monte dell’unità 20 di dosaggio e della strozzatura 21. In particolare, la valvola 23 di troppo pieno è disposta lungo un ramo 24 di ritorno comunicante con il ramo 18 di mandata e confluente nel serbatoio 2. Secondo una variante non illustrata, il ramo 24 di ritorno confluisce, invece che nel serbatoio 2, nel ramo 17 di collegamento ossia dal lato dell’aspirazione della pompa di pre-alimentazione 9.
Lo scopo della valvola 23 di troppo pieno è quello di consentire, in uso, al carburante in eccesso non assorbito dall’unità 20 di dosaggio di defluire all’indietro e tornare in circolo evitando un incremento di pressione nel ramo 18 di mandata che creerebbe difficoltà di regolazione per l’unità 20 di dosaggio.
Secondo quanto illustrato nella figura 2, la valvola 23 di troppo pieno comprende un corpo valvola 25 sostanzialmente cilindrico ed alloggiato in una sede 26 sostanzialmente cilindrica, la quale presenta un asse 27 longitudinale ed è ricavata in un corpo 28 di supporto, che può essere parte della pompa di alta pressione 8 od essere un corpo separato.
La sede 26 comunica con il ramo 18 di mandata attraverso un foro 29 assiale ricavato attraverso una parete di fondo della sede 26 stessa e comunica con il ramo 24 di ritorno attraverso un foro 30 radiale ricavato attraverso una parete laterale della sede 26 in prossimità della citata parete di fondo.
Il corpo valvola 25 è realizzato di materiale plastico stampato e comprende una testa ottagonale 31 disposta all’esterno della sede 26, un collare 32 intermedio montato per interferenza all’interno della sede 26 in modo da mantenere il corpo valvola 25 assialmente e radialmente fisso all’interno della sede 26 stessa in posizione coassiale all’asse 27, uno stelo 33 cilindrico di diametro inferiore a quello della sede 26 ed accoppiato a tenuta alla sede 26 tramite l’interposizione di un O-ring 34, e un’appendice 35 terminale anulare coassiale allo stelo 33 ed al collare 32 ed impegnata a tenuta, tramite l’interposizione di un O-ring 36, all’interno di una cavità 37 ricavata nella parete di fondo della sede 26 coassialmente all’asse 27.
Secondo una variante non illustrata, il collare 32 può essere avvitato nella sede 26 invece che montato per interferenza.
L’appendice 35 terminale definisce, al proprio interno, una cavità 38 assiale, la quale è aperta verso il foro 29 e comunica, attraverso una pluralità di fori 39 radiali, con una camera anulare 40, che è definita dall’appendice 35 terminale all’interno della sede 26 e comunica con il ramo 24 attraverso il foro 30.
All’interno della porzione della cavità 38 compresa fra i fori 39 e l’estremità libera dell’appendice 35 terminale è piantato per interferenza un cannotto 41 metallico coassiale all’asse 27 e definente un canale 42 di ingresso comunicante, attraverso il foro 29, con il ramo 18 di mandata. L’estremità interna del cannotto 41 definisce una sede 43 di sigillo per un piattello otturatore 44 metallico spinto contro la sede 43 di sigillo da una molla 45 compressa fra il piattello otturatore 44 e la parete di fondo di un bicchiere 46 metallico bloccato per interferenza all’interno di una porzione ristretta di fondo della cavità 38.
L’uso di un materiale metallico per il cannotto 41 e per il bicchiere 46 ha lo scopo di garantire una migliore resistenza all’usura di queste parti della valvola 23 di troppo pieno. Ovviamente, secondo delle varianti non illustrate (ma parzialmente illustrate nella figura 4), anche queste parti potrebbero essere realizzate di materiale plastico. In particolare, il cannotto 41 può essere sostituito con una flangia di materiale plastico sporgente verso l’interno dall’appendice 35 terminale, ed il bicchiere 46 può essere realizzato direttamente sullo stelo 33.
La variante illustrata nella figura 3 differisce dalla valvola 23 di troppo pieno della figura 2 in quanto l’O-ring 36 della figura 2 viene eliminato e sostituito con una guarnizione 47 frontale anulare metallica alloggiata sulla estremità libera dell’appendice 35 terminale e, preferibilmente, co-stampata con il corpo valvola 25.
La variante illustrata nella figura 4 differisce dalla valvola 23 di troppo pieno della figura 2 in quanto, nel corpo valvola 25, mancano la testa ottagonale 31 ed il collare 32, e la cavità 38 è una cavità assiale passante estesa a tutto lo stelo 33 ed impegnata a interferenza da un tappo 48 cilindrico, preferibilmente di materiale plastico, il quale funge da bicchiere per la molla 45. Il corpo valvola 25 è montato assialmente mobile all’interno della sede 26 ed è bloccato assialmente tramite un coperchio 49 montato per interferenza o, alternativamente, avvitato, all’interno di una porzione allargata di ingresso della sede 26.
L’appendice 35 terminale è provvista di una flangia interna 50, la quale, come precedentemente detto, sostituisce il cannotto 41 e definisce uno spallamento anulare facente la funzione della sede 43 di sigillo ed indicato con lo stesso numero di riferimento.
L’appendice 35 terminale è provvista, sulla sua superficie di estremità libera, di una costola anulare 51, la quale è coassiale all’asse 27, è mantenuta dal coperchio 49 a contatto della superficie di fondo della cavità 37 e presenta un intaglio 52 radiale, che pone il foro 29 in comunicazione con una camera anulare 53 limitata, all’interno della cavità 37, da una parte dalla costola anulare 51 e dall’altra dall’O-ring 36 e comunicante, tramite un foro 54 radiale ricavato nel corpo 28 di supporto, con la diramazione 18b del ramo 18 di mandata.
Il funzionamento dell’impianto 1 discende chiaramente da quanto sopra descritto e non richiede ulteriori spiegazioni.
Claims (12)
- RIVENDICAZIONI 1. Impianto di alimentazione di carburante ad un motore a combustione interna, l’impianto (1) comprendendo: - un serbatoio (2) di carburante; - un collettore (3) di distribuzione del carburante ad alta pressione; e - un circuito (4) idraulico, il quale collega tra loro il serbatoio (2) ed il collettore (3) di distribuzione e comprende una prima porzione (6) a bassa pressione; una seconda porzione (7) ad alta pressione; una pompa di alta pressione (8) collegante fra loro la prima e la seconda porzione (6, 7); una pompa di pre-alimentazione (9) disposta lungo la prima porzione (6) a bassa pressione per alimentare il carburante alla pompa di alta pressione (8); ed una valvola (23) di troppo pieno disposta lungo la prima porzione (6) a bassa pressione a valle della pompa di prealimentazione (9); la valvola (23) di troppo pieno comprendendo un corpo valvola (25), una cavità (38), che è ricavata nel corpo valvola (25) e presenta un ingresso (42), ed un otturatore (44), che è mobile all’interno della cavità (38), rispetto al corpo valvola (25) e sotto la spinta di mezzi elastici (45), da e verso una posizione di chiusura dell’ingresso (42); l’impianto (1) essendo caratterizzato dal fatto che il corpo valvola (25) è realizzato di materiale plastico.
- 2. Impianto secondo la rivendicazione 1, in cui la valvola (23) di troppo pieno comprende un primo inserto (41) metallico, il quale è inserito nella cavità (38) e definisce una sede (43) di sigillo dell’otturatore (44).
- 3. Impianto secondo la rivendicazione 2, in cui il primo inserto (41) metallico è un inserto tubolare, è accoppiato al corpo valvola (25) per interferenza e definisce il detto ingresso (42).
- 4. Impianto secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui la valvola (23) di troppo pieno comprende un secondo inserto (46) metallico inserito nella cavità (38) in posizione affacciata all’ingresso (42) e definente un appoggio di reazione per i mezzi elastici (45).
- 5. Impianto secondo la rivendicazione 1, in cui la cavità (38) è una cavità assiale passante estesa a tutto il corpo valvola (25); la valvola (23) di troppo pieno comprendendo un elemento (48) a tappo impegnato all’interno della cavità (38) e definente un appoggio di reazione per i mezzi elastici (45).
- 6. Impianto secondo la rivendicazione 5, in cui l’elemento (48) a tappo è realizzato di materiale plastico ed è accoppiato per interferenza al corpo valvola (25) all’interno della cavità (38).
- 7. Impianto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, e comprendente un corpo (28) di supporto presentante una sede (26) per la valvola (23) di troppo pieno; il corpo (28) di supporto presentando un asse (27) longitudinale, un’apertura assiale (29) di comunicazione della sede (26) con una mandata (19) della pompa di prealimentazione (9), ed un’apertura radiale (30) di comunicazione della sede (26) con un ramo (24) di ritorno del carburante; il corpo valvola (25) essendo montato all’interno della sede (26) con l’ingresso (42) allineato all’apertura assiale (29).
- 8. Impianto secondo la rivendicazione 7, in cui la sede (26) presenta una superficie di fondo, attraverso la quale è ricavata la detta apertura assiale (29); e il corpo valvola (25) presenta, ad una estremità rivolta verso la superficie di fondo, un’appendice (35) terminale anulare, la quale definisce, al proprio interno, almeno parte della cavità (38) e comunica con l’apertura assiale (29) attraverso l’ingresso (42); l’appendice (35) terminale presentando una pluralità di fori (39) radiali passanti e definendo, all’interno della sede (26), una camera (40) anulare di comunicazione dei detti fori (39) radiali con la detta apertura radiale (30).
- 9. Impianto secondo la rivendicazione 7 o 8 quando dipendenti da una delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui il corpo valvola (25) comprende una porzione di testa (31) esterna alla sede (26), un collare (32) intermedio montato per interferenza nella sede (26) per mantenere il corpo valvola (25) assialmente e radialmente fisso all’interno della sede (26) stessa in posizione coassiale all’asse (27), uno stelo (33) cilindrico, il quale ha un diametro inferiore a quello della sede (26), è accoppiato a tenuta alla sede (26) tramite l’interposizione di mezzi di tenuta radiali (34) ed è solidale e coassiale alla detta appendice (35) terminale.
- 10. Impianto secondo la rivendicazione 7 o 8 quando dipendenti dalle rivendicazioni 5 o 6, in cui il corpo valvola (25) è montato assialmente mobile all’interno della sede (26); ed un coperchio (49), bloccato assialmente per interferenza o avvitato all’interno di una porzione allargata di ingresso della sede (26), essendo previsto per bloccare assialmente il corpo valvola (25) all’interno della sede (26).
- 11. Impianto secondo la rivendicazione 10, in cui l’appendice (35) terminale è provvista, all’estremità libera, di una flangia (50) interna, la quale definisce il detto ingresso (42) ed una sede (43) di sigillo per l’otturatore (44).
- 12. Impianto secondo la rivendicazione 10 o 11, in cui la prima porzione (6) a bassa pressione comprende un ramo (18b) di alimentazione, alla pompa di alta pressione (8), di combustibile di lubrificazione; e la sede (26) presenta, in prossimità di una sua superficie di fondo, un’ulteriore apertura radiale (54) di ingresso del detto ramo (18b) di alimentazione; l’appendice (35) terminale essendo provvista, sulla sua superficie di estremità libera, di una costola (51) anulare, la quale circonda l’apertura assiale (29) ed è mantenuta dal coperchio (49) a contatto della superficie di fondo della sede (26) per definire, all’interno della sede (26) stessa, una camera (53) comunicante con la detta ulteriore apertura radiale (54); la costola (51) anulare presentando un intaglio (52) radiale, il quale mette in comunicazione, attraverso la detta camera (53), l’apertura assiale (29) con la ulteriore apertura radiale (54).
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IT (1) | ITMI20092249A1 (it) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE2432894A1 (de) * | 1974-07-09 | 1976-01-22 | Janssen Weets Peter | Rueckschlagventil |
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-
2009
- 2009-12-21 IT IT002249A patent/ITMI20092249A1/it unknown
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