ITMI20130569A1 - Gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

“GRUPPO DI POMPAGGIO PER ALIMENTARE COMBUSTIBILE, PREFERIBILMENTE GASOLIO, AD UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNAâ€

La presente invenzione à ̈ relativa ad un gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna.

In particolare, la presente invenzione à ̈ relativa ad un gruppo di pompaggio del tipo comprendente un corpo pompa; almeno un cilindro ricavato nel corpo pompa; un pistone impegnato in maniera scorrevole nel cilindro; ed un dispositivo di azionamento per spostare il pistone con una corsa di aspirazione del combustibile nel cilindro e con una corsa di compressione del combustibile contenuto nel cilindro stesso.

Il gruppo di pompaggio comprende, inoltre, un condotto di aspirazione del combustibile all’interno del cilindro; una valvola di aspirazione montata lungo il condotto di aspirazione per controllare selettivamente l’alimentazione del combustibile nel cilindro; un condotto di mandata del combustibile al motore a combustione interna; ed una valvola di mandata montata lungo il condotto di mandata per controllare selettivamente l’alimentazione del combustibile al motore a combustione interna.

Generalmente, la valvola di aspirazione comprende un corpo valvola bloccato contro il corpo pompa, un otturatore impegnato in maniera scorrevole attraverso il corpo valvola per spostarsi tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura del condotto di aspirazione, ed una guarnizione anulare interposta tra il corpo valvola ed il corpo pompa coassialmente ad un asse longitudinale dell’otturatore stesso.

L’otturatore viene spostato, e normalmente mantenuto, nella sua posizione di chiusura da una molla interposta tra il corpo valvola ed un piattello, il quale sporge radialmente verso l’esterno da uno stelo dell’otturatore, ed à ̈ limitato assialmente da una faccia di estremità affacciata al corpo valvola.

I gruppi di pompaggio noti del tipo sopra descritto presentano alcuni inconvenienti principalmente discendenti dal fatto che le forze idrauliche relativamente elevate agenti sull’otturatore e le velocità operative relativamente elevate del dispositivo di azionamento del pistone causano urti relativamente violenti e frequenti del piattello contro il corpo valvola e, di conseguenza, la rottura dell’otturatore in corrispondenza della citata faccia di estremità del piattello stesso.

Scopo della presente invenzione à ̈ di realizzare un gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna che sia esente dagli inconvenienti sopra descritti e che sia di semplice ed economica attuazione.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna come rivendicato nelle rivendicazioni allegate.

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

la figura 1 Ã ̈ una prima vista schematica in sezione, con parti asportate per chiarezza, di una preferita forma di attuazione del gruppo di pompaggio della presente invenzione;

la figura 2 Ã ̈ una seconda vista schematica in sezione del gruppo di pompaggio della figura 1;

la figura 3 Ã ̈ una sezione longitudinale schematica, con parti ingrandite per chiarezza, di un particolare del gruppo di pompaggio delle figure 1 e 2;

la figura 4 Ã ̈ una vista schematica in sezione di una prima variante del particolare della figura 3; e

la figura 5 Ã ̈ una vista schematica in sezione di una seconda variante del particolare della figura 3.

Con riferimento alle figure 1 e 2, con 1 Ã ̈ indicato, nel suo complesso, un gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna (non illustrato).

Il gruppo di pompaggio 1 comprende un corpo pompa 2; una pompa 3 a pistoni atta ad alimentare il combustibile al citato motore a combustione interna (non illustrato); ed una pompa di pre-alimentazione nota e non illustrata atta ad alimentare il combustibile alla pompa 3 stessa.

Il corpo pompa 2 comprende una carcassa 4 di supporto, la quale presenta un foro 5 centrale avente un asse 6 longitudinale sostanzialmente orizzontale, e presenta, inoltre, un foro 7 laterale, che ha un asse 8 longitudinale sostanzialmente verticale e trasversale all’asse 6, e si estende radialmente verso l’esterno della carcassa 4 a partire dal foro 5 stesso.

Il foro 7 à ̈ chiuso da una testata 9, la quale à ̈ disposta a contatto della carcassa 4, e presenta un codolo 10 sporgente all’interno del foro 7 coassialmente all’asse 8.

La testata 9 presenta un foro 11 centrale, il quale à ̈ ricavato attraverso la testata 9 coassialmente all’asse 8, e comprende una porzione 12 allargata ed una porzione 13 ristretta allineate una all’altra lungo l’asse 8 stesso.

La porzione 13 Ã ̈ affacciata al foro 5, e definisce un cilindro 14 impegnato in maniera scorrevole da un pistone 15 della pompa 3.

Il pistone 15 viene spostato lungo il cilindro 14 da un dispositivo 16 di azionamento con un moto rettilineo alternativo comprendente una corsa di aspirazione del combustibile nel cilindro 14 ed una corsa di compressione del combustibile contenuto all’interno del cilindro 14 stesso.

Il dispositivo 16 comprende un manicotto 17 tubolare, il quale à ̈ impegnato in maniera scorrevole all’interno del foro 7 coassialmente all’asse 8, si estende attorno al cilindro 14, e presenta una flangia 18 anulare interna, che sporge radialmente da una superficie interna del manicotto 17, e divide il manicotto 17 stesso in due porzioni 19, 20 cilindriche, di cui la porzione 19 à ̈ affacciata al foro 5.

Il dispositivo 16 presenta, inoltre, una punteria 21 comprendente un blocco 22 di accoppiamento di forma sostanzialmente cilindrica, il quale à ̈ bloccato per interferenza all’interno della porzione 19, à ̈ disposto a contatto della flangia 18, e supporta un rullo 23 di punteria.

Il rullo 23 sporge dal blocco 22 verso il foro 5, ed à ̈ accoppiato in maniera girevole al blocco 22 per ruotare, rispetto al blocco 22 stesso, attorno ad un proprio asse 24 longitudinale sostanzialmente perpendicolare all’asse 8.

La flangia 18 supporta un piattello 25 anulare, il quale si estende attorno al pistone 15, à ̈ inserito all’interno della porzione 20 del manicotto 17 coassialmente all’asse 8, e presenta un bordo perimetrale esterno affacciato assialmente alla flangia 18 ed un bordo perimetrale interno affacciato assialmente ad una testa del pistone 15 stesso.

Il dispositivo 16 comprende, inoltre, una molla 26 a compressione, la quale à ̈ montata tra il codolo 10 ed il manicotto 17 coassialmente all’asse 8, ed à ̈ interposta tra la testata 9 ed il piattello 25 per spostare, e normalmente mantenere, il piattello 25 a contatto della flangia 18 ed il rullo 23 a contatto di una camma 27 ricavata su una superficie esterna di una porzione intermedia di un albero 28 di trasmissione montato attraverso il foro 5 per ruotare, rispetto alla carcassa 4, attorno all’asse 6.

La testata 9 alloggia al proprio interno una valvola 29 di aspirazione del combustibile nel cilindro 14 ed una valvola 30 di mandata del combustibile al motore a combustione interna (non illustrato).

La valvola 29 comprende un corpo valvola 31, il quale à ̈ realizzato in un sol pezzo con la testata 9, si estende coassialmente all’asse 8, e sporge all’interno della porzione 12 allargata del foro 11.

Il corpo valvola 31 Ã ̈ impegnato in maniera scorrevole da un otturatore 32 mobile tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura di un condotto 33 di aspirazione del combustibile nel cilindro 14.

Con riferimento alla figura 3, l’otturatore 32 comprende uno stelo 34 ed un piattello 35, il quale sporge radialmente verso l’esterno dallo stelo 34, e comprende, a sua volta, una porzione 36 ristretta ed una porzione 37 allargata collegate fra loro in corrispondenza di uno spallamento 38.

L’otturatore 32 viene spostato, e normalmente mantenuto, nella sua posizione di chiusura da una molla 39 montata tra il corpo valvola 31 ed il piattello 35.

Il corpo valvola 31 à ̈ conformato in modo da definire una cavità 40 cilindrica, la quale si estende attorno alla porzione 36, si apre verso l’esterno in corrispondenza di una parete 41 di estremità del corpo valvola 31, à ̈ limitata assialmente da una parete 42 di fondo, ed à ̈ inoltre limitata radialmente da una parete 43 laterale presentante, nella fattispecie, un diametro maggiore del diametro della porzione 36.

Il corpo valvola 31 ed il piattello 35 definiscono fra loro un dispositivo 44 idraulico di smorzamento atto ad ostacolare lo spostamento dell’otturatore 32 dalla sua posizione di chiusura nella sua posizione di apertura contro l’azione della molla 39.

Il dispositivo 44 comprende, in successione e nell’ordine, una prima camera 45 anulare a volume variabile ricavata tra lo stelo 34, la porzione 36, e la cavità 40; una strozzatura 46 anulare ricavata tra la porzione 36 e la parete 43; ed una seconda camera 47 anulare a volume variabile, la quale à ̈ ricavata tra lo spallamento 38 e la parete 41, e comunica idraulicamente con il condotto 33.

Nella fattispecie, la strozzatura 46 presenta una forma cilindrica, le camere 45 e 47 presentano una forma troncoconica, ed il dispositivo 44 presenta una forma a zig-zag.

Le due camere 45, 47 e la strozzatura 46 sono conformate in modo tale che, quando l’otturatore 32 à ̈ disposto nella sua posizione di chiusura, la sezione di passaggio della camera 45 à ̈ maggiore della sezione di passaggio della strozzatura 46 e minore della sezione di passaggio della camera 47.

Da quanto sopra esposto discende che:

l’apertura dell’otturatore 32 comporta lo svuotamento della camera 45, mentre la chiusura dell’otturatore 32 comporta il riempimento della camera 45 stessa;

l’uscita del combustibile dalla camera 45, l’apertura della valvola 29 di aspirazione, e l’urto del piattello 25 contro il corpo valvola 31 vengono ostacolati dall’effetto smorzante esercitato dalla strozzatura 46; e

quando la camera 45 presenta un volume nullo, la camera 47 presenta un volume diverso da zero e consente, quindi, il corretto svuotamento della camera 45 stessa a seguito dell’apertura dell’otturatore 32.

E’ opportuno precisare, inoltre, che l’integrazione del corpo valvola 31 nella testata 9 evita l’usura di sfregamento tipica delle valvole di aspirazione con corpi valvola separati dalla, ed inseriti nella, testata 9 stessa.

La variante illustrata nella figura 4 differisce da quanto illustrato nelle figure precedenti unicamente per il fatto che, in essa, il diametro della porzione 36 ristretta del piattello 35 coincide con il diametro della cavità 40 e la strozzatura 46 à ̈ definita da almeno un foro 48 ricavato attraverso il piattello 35 parallelamente all’asse 8.

Preferibilmente ma non necessariamente, la strozzatura 46 à ̈ definita da una pluralità di fori 48 distribuiti attorno all’asse 8.

La variante illustrata nella figura 5 differisce da quanto illustrato nelle figure precedenti unicamente per il fatto che, in essa, il diametro della porzione 36 ristretta del piattello 35 coincide con il diametro della cavità 40 e la strozzatura 46 à ̈ definita da almeno due fori 49, 50, i quali sono ricavati attraverso la parete 43 trasversalmente all’asse 8, e sono distribuiti lungo l’asse 8 stesso in modo da essere chiusi in successione dal piattello 35.

Preferibilmente ma non necessariamente, la strozzatura 46 à ̈ definita da due serie di fori 49, 50 distribuiti attorno all’asse 8.

Preferibilmente ma non necessariamente, il diametro dei fori 49 Ã ̈ diverso dal diametro dei fori 50.

Secondo una variante non illustrata, i fori 50 vengono eliminati e la strozzatura 46 Ã ̈ definita unicamente dai fori 49.

Secondo una ulteriore variante non illustrata, la strozzatura 46 Ã ̈ definita sia da fori 48, sia da fori 49 e/o 50.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna, il gruppo di pompaggio comprendendo un corpo pompa (2); almeno un cilindro (14) ricavato nel corpo pompa (2); un pistone (15) impegnato in maniera scorrevole nel cilindro (14); un dispositivo di azionamento (16) per spostare il pistone (15) con una corsa di aspirazione del combustibile nel cilindro (14) e con una corsa di compressione del combustibile contenuto nel cilindro (14) stesso; un condotto di aspirazione (33) del combustibile nel cilindro (14); ed una valvola di aspirazione (29) montata lungo il condotto di aspirazione (33) per controllare selettivamente l’alimentazione del combustibile nel cilindro (14); la valvola di aspirazione (29) comprendendo, a sua volta, un corpo valvola (31), un organo otturatore (32) impegnato in maniera scorrevole attraverso il corpo valvola (31) per spostarsi tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura del condotto di aspirazione (33), ed un dispositivo idraulico di smorzamento (44) per ostacolare lo spostamento dell’organo otturatore (32) dalla sua posizione di chiusura nella sua posizione di apertura; ed essendo caratterizzato dal fatto che il dispositivo idraulico di smorzamento (44) comprende una prima camera (45) a volume variabile, la quale à ̈ ricavata tra l’organo otturatore (32) ed il corpo valvola (31), e comunica idraulicamente con il condotto di aspirazione (33) attraverso almeno una strozzatura (46) atta ad ostacolare l’uscita del combustibile dalla prima camera (45) stessa. 2.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 1, in cui il corpo valvola (31) e l’organo otturatore (32) sono configurati in modo da presentare rispettivi elementi anulari (35, 40), i quali sono disposti uno all’interno dell’altro, e sono conformati in modo da definire il dispositivo idraulico di smorzamento (44). 3.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 2, in cui il dispositivo idraulico di smorzamento (44) si estende tra i due elementi anulari (35, 40). 4.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 2 o 3, in cui i due elementi anulari (35, 40) presentano diametri fra loro differenti; la strozzatura (46) estendendosi tra gli elementi anulari (35, 40) stessi. 5.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 2, in cui i due elementi anulari (35, 40) presentano sostanzialmente lo stesso diametro e sono impegnati in maniera scorrevole uno nell’altro; la prima camera (45) essendo ricavata tra i due elementi anulari (35, 40) e la strozzatura (46) essendo ricavata attraverso almeno uno degli elementi anulari (35, 40) stessi. 6.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 5, in cui la strozzatura (46) comprende almeno un foro (48) ricavato attraverso uno degli elementi anulari (35, 40) parallelamente ad un asse longitudinale (8) dell’organo otturatore (32). 7.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui la strozzatura (46) comprende almeno un ulteriore foro (49, 50) ricavato attraverso uno degli elementi anulari (35, 40) trasversalmente ad un asse longitudinale (8) dell’organo otturatore (32). 8.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 7, in cui la strozzatura (46) comprende almeno due detti ulteriori fori (49, 50) distribuiti lungo l’asse longitudinale (8) dell’organo otturatore (32). 9.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 8, in cui i due ulteriori fori (49, 50) presentano rispettivi diametri fra loro differenti. 10.- Gruppo di pompaggio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il dispositivo idraulico di smorzamento (44) comprende una seconda camera (47) a volume variabile, la quale à ̈ ricavata tra l’organo otturatore (32) ed il corpo valvola (31) a valle della strozzatura (46) in una direzione di uscita del combustibile dalla prima camera (45), ed à ̈ configurata in modo da presentare un volume diverso da zero quando la prima camera (45) presenta un volume nullo. 11.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 10, in cui, quando l’organo otturatore (32) à ̈ disposto nella sua posizione di chiusura, la prima camera (45) presenta una sezione di passaggio maggiore della sezione di passaggio della strozzatura (46) e minore della sezione di passaggio della seconda camera (47). 12.- Gruppo di pompaggio secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la valvola di aspirazione (29) comprende, inoltre, una molla (39) interposta tra il corpo valvola (31) e l’organo otturatore (32) per spostare, e normalmente mantenere, l’organo otturatore (32) nella sua posizione di chiusura, ed un piattello (35), il quale si estende radialmente verso l’esterno da uno stelo (34) dell’organo otturatore (32) per trattenere la molla (39). 13.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 12, in cui il piattello (35) comprende una porzione ristretta (36) ed una porzione allargata (37) collegate fra loro in corrispondenza di uno spallamento (38) ed in cui il corpo valvola (31) comprende una cavità (40), la quale à ̈ limitata radialmente da una parete laterale (43) ed assialmente da una parete di fondo (42), e presenta un diametro maggiore di un diametro della porzione ristretta (36); la prima camera (45) essendo definita tra la porzione ristretta (36) del piattello (35) e la parete di fondo (42) della cavità (40) e la strozzatura (46) essendo definita tra la porzione ristretta (36) del piattello (35) e la parete laterale (43) della cavità (40). 14.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 13 quando dipendente dalle rivendicazioni 10 o 11, in cui la cavità (40) si apre verso l’esterno in corrispondenza di una parete di estremità (41) del corpo valvola (31); la seconda camera (47) essendo definita tra lo spallamento (38) del piattello (35) e la parete di estremità (41) della cavità (40). 15.- Gruppo di pompaggio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il corpo valvola (31) à ̈ realizzato in un sol pezzo con il corpo pompa (2). 16.- Gruppo di pompaggio secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il corpo pompa (2) comprende una carcassa di supporto (4), la quale alloggia al proprio interno il dispositivo di azionamento (16) del pistone (15), e presenta un foro di uscita (7) per collegare fra loro il dispositivo di azionamento (16) ed il pistone (15), ed una testata di chiusura (9) montata sulla carcassa di supporto (4) per chiudere il foro di uscita (7). 17.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 16, in cui il corpo valvola (31) à ̈ realizzato in un sol pezzo con la testata di chiusura (9). 18.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 16 o 17, in cui il cilindro (14) à ̈ ricavato attraverso la testata di chiusura (9).