ITMI20131601A1 - Gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, da un serbatoio di contenimento ad un motore a combustione interna - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“GRUPPO DI POMPAGGIO PER ALIMENTARE COMBUSTIBILE, PREFERIBILMENTE GASOLIO, DA UN SERBATOIO DI CONTENIMENTO AD UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA”

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

In particolare, la presente invenzione è relativa ad un gruppo di pompaggio del tipo comprendente una pompa di pre-alimentazione, per esempio una pompa elettrica, atta a prelevare il combustibile da un serbatoio di contenimento; una pompa di alta pressione, per esempio una pompa a pistoni, atta ad alimentare il combustibile ad un motore a combustione interna; ed un circuito idraulico comprendente, a sua volta, un primo ramo per collegare fra loro la pompa di pre-alimentazione e la pompa di alta pressione ed un secondo ramo per collegare fra loro la pompa di alta pressione ed il motore a combustione interna.

Generalmente, il circuito idraulico comprende, inoltre, una elettrovalvola di dosaggio disposta lungo il primo ramo per controllare selettivamente la portata istantanea di combustibile alimentata alla pompa di alta pressione in funzione dei valori di una pluralità di parametri di funzionamento del motore a combustione interna; ed un terzo ramo, che collega fra loro il primo ramo ed il serbatoio di contenimento, è collegato al primo ramo a monte della elettrovalvola di dosaggio in una direzione di avanzamento del combustibile lungo il primo ramo stesso, e consente di scaricare nel serbatoio di contenimento almeno parte della portata di combustibile eccedente quella alimentata attraverso l’elettrovalvola di dosaggio.

Il terzo ramo è provvisto di una valvola di troppopieno comprendente un corpo valvola, che presenta una forma tubolare, è chiuso, in corrispondenza di una delle sue estremità libere, da una spina bloccata per interferenza all’interno del corpo valvola, e presenta, in corrispondenza dell’altra estremità libera, un ingresso del combustibile nel corpo valvola stesso.

La valvola di troppo-pieno comprende, inoltre, un filtro agganciato al corpo valvola in corrispondenza dell’ingresso del combustibile nella valvola di troppopieno, ed una pluralità di fori di uscita del combustibile dal corpo valvola.

I fori di uscita sono ricavati attraverso un tratto intermedio del corpo valvola, e si estendono trasversalmente ad un asse longitudinale della valvola di troppo-pieno.

Il corpo valvola è impegnato in maniera scorrevole da un otturatore mobile tra una posizione di chiusura, in cui l’ingresso è idraulicamente separato dai fori di uscita, ed una posizione di apertura, in cui l’ingresso è idraulicamente collegato con i fori di uscita stessi.

L’otturatore viene spostato, e normalmente mantenuto, nella sua posizione di chiusura da una molla montata all’interno di una camera di alloggiamento ricavata all’interno del corpo valvola e limitata assialmente dalla spina e dall’otturatore stesso.

Dal momento che la spina presenta una rigidezza relativamente elevata, i gruppi di pompaggio noti del tipo sopra descritto presentano alcuni inconvenienti principalmente discendenti dal fatto che il bloccaggio per interferenza della spina all’interno del corpo valvola richiede una forza di inserimento relativamente elevata, ed è, quindi, relativamente complesso e costoso.

La spina è ricavata, inoltre, tramite una lavorazione per tornitura di una barra metallica, ed è, quindi, relativamente pesante e costosa.

Infine, la spina presenta una lunghezza assiale relativamente elevata, e può, quindi, flettere e/o deformarsi sotto l’azione della citata forza di inserimento compromettendo il corretto funzionamento dell’utensile utilizzato per inserire la spina all’interno del corpo valvola.

Scopo della presente invenzione è di realizzare un gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, da un serbatoio di contenimento 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, da un serbatoio di contenimento 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 è uno schema idraulico di una preferita forma di attuazione del gruppo di pompaggio della presente invenzione;

la figura 2 è una sezione longitudinale schematica di un particolare del gruppo di pompaggio della figura 1;

la figura 3 è una vista prospettica schematica di un particolare della figura 2; e

la figura 4 è una vista prospettica schematica, in sezione, del particolare della figura 3.

Con riferimento alla figura 1, con 1 è indicato, nel suo complesso, un gruppo di pompaggio per alimentare un combustibile liquido, preferibilmente gasolio, da un serbatoio 2 di contenimento ad un motore 3 a combustione interna, nella fattispecie un motore a scoppio Diesel comprendente un collettore 4 di distribuzione del combustibile, comunemente indicato con il termine di “common rail”, ed una pluralità di iniettori 5 collegati con il collettore 4 ed atti a nebulizzare il combustibile all’interno di relative camere di combustione (non illustrate) del motore 3 stesso.

Il gruppo di pompaggio 1 comprende una pompa 6 di alta pressione, nella fattispecie una pompa a pistoni, atta ad alimentare il combustibile al motore 3, ed una pompa 7 di bassa pressione o pre-alimentazione, nella fattispecie una pompa elettrica, atta ad alimentare il combustibile dal serbatoio 2 alla pompa 6.

La pompa 6 comprende un corpo pompa 8 presentante un asse 9 longitudinale determinato, ed almeno un cilindro 10, il quale è ricavato nel corpo pompa 8, presenta un asse 11 longitudinale sostanzialmente perpendicolare all’asse 9, ed è impegnato in maniera scorrevole da un pistone 12.

Il pistone 12 viene spostato lungo il cilindro 10 da un dispositivo 13 di azionamento di tipo noto alloggiato all’interno del corpo pompa 8 con un moto rettilineo alternativo comprendente una corsa di andata di aspirazione del combustibile nel cilindro 10 ed una corsa di ritorno di compressione del combustibile contenuto nel cilindro 10 stesso.

Il gruppo di pompaggio 1 comprende, inoltre, un circuito 14 idraulico di alimentazione del combustibile comprendente, a sua volta, un primo ramo 15, il quale collega fra loro le pompe 6 e 7, si estende attraverso il corpo pompa 8 per lubrificare il dispositivo 13 di azionamento, ed è collegato al cilindro 10 attraverso una valvola 16 di aspirazione, ed un secondo ramo 17, che si estende tra la pompa 6 ed il collettore 4, ed è collegato al cilindro 10 attraverso una valvola 18 di mandata.

Il ramo 15 è provvisto di una elettrovalvola 19 di dosaggio, la quale è montata a monte della valvola 16 in una direzione 20 di avanzamento del combustibile lungo i rami 15 e 17, è mobile tra una posizione di chiusura ed una posizione di apertura del ramo 15, ed è atta a controllare selettivamente la portata istantanea di combustibile alimentata alla pompa 6 in funzione dei valori di una pluralità di parametri di funzionamento del motore 3.

Il circuito 14 comprende, inoltre, un terzo ramo 21, il quale collega il ramo 15 a monte dell’elettrovalvola 19 nella direzione 20 con il serbatoio 2, e consente di scaricare nel serbatoio 2 almeno parte della portata di combustibile eccedente quella alimentata attraverso l’elettrovalvola 19, ed un quarto ramo 22, che si estende tra il collettore 4 ed il ramo 21, e consente di scaricare nel serbatoio 2 la portata di combustibile eccedente quella necessaria agli iniettori 5.

Il circuito 14 presenta, inoltre, un quinto ramo 23 per scaricare nel ramo 21 e, quindi, nel serbatoio 2 il combustibile alimentato attraverso il corpo pompa 8 dal ramo 15 e trafilante attraverso i cuscinetti di supporto (non illustrati) del dispositivo 13 di azionamento, ed un sesto ramo 24, il quale è collegato con il ramo 15 a valle dell’elettrovalvola 19 nella direzione 20, si estende tra il ramo 15 ed il ramo 21, consente di assorbire la portata di combustibile che trafila attraverso l’elettrovalvola 19 quando l’elettrovalvola 19 è chiusa, ed è provvisto di un foro 25 calibrato dimensionato in modo da limitare al disotto di un valore di soglia determinato la quantità di combustibile assorbita dal ramo 24 quando l’elettrovalvola 19 è aperta.

Secondo quanto illustrato nelle figure 1 e 2, il ramo 21 è provvisto di una valvola 26 di troppo-pieno comprendente un corpo valvola 27 di forma tubolare, il quale presenta un asse 28 longitudinale, è montato all’interno del corpo pompa 8, e presenta due estremità fra loro opposte, di cui una definisce un foro 29 di ingresso del combustibile nella valvola 26 stessa.

La valvola 26 è provvista, inoltre, di un dispositivo 30 di filtraggio del combustibile agganciato al corpo valvola 27 in corrispondenza del foro 29, e presenta una pluralità di fori 31 di uscita radiali, i quali sono uniformemente distribuiti attorno all’asse 28, e sono ricavati attraverso il corpo valvola 27 trasversalmente all’asse 28 per consentire al combustibile alimentato attraverso il foro 29 di uscire dal corpo valvola 27 stesso.

La valvola 26 comprende, inoltre, un otturatore 32, il quale è montato all’interno del corpo valvola 27 coassialmente all’asse 28, ed è mobile assialmente tra una posizione di chiusura (figura 2), in cui il foro 29 è idraulicamente separato dai fori 31, ed una posizione di apertura (non illustrata), in cui il foro 29 è idraulicamente collegato con i fori 31 stessi.

L’otturatore 32 viene spostato, e normalmente mantenuto, nella sua posizione di chiusura da una molla 33 montata all’interno di una camera 34 di alloggiamento ricavata nel corpo valvola 27 e limitata assialmente dall’otturatore 32 e da un dispositivo 35 di fine-corsa bloccato assialmente all’interno del corpo valvola 27 stesso.

L’otturatore 32 viene spostato dalla sua posizione di chiusura nella sua posizione di apertura contro l’azione della molla 33 dal combustibile alimentato attraverso il foro 29.

Il dispositivo 35 comprende una gabbia 36, la quale è montata all’interno del corpo valvola 27 coassialmente all’asse 28, presenta la forma di un corpo a tazza, ed è realizzata tramite un processo di stampaggio di materiale plastico.

La gabbia 36 è limitata radialmente da una parete 37 laterale sostanzialmente cilindrica, ed è limitata assialmente da una parete 38 di fondo disposta trasversalmente all’asse 28.

La parete 38 è ripiegata in modo da definire una porzione 39 centrale di forma circolare ed una porzione 40 laterale di forma anulare assialmente sfalsata rispetto alla porzione 39 stessa.

A proposito di quanto sopra esposto è opportuno precisare che la molla 33 si estende tra la parete 37 e la porzione 39, ed è disposta sostanzialmente a contatto della porzione 40.

La gabbia 36 presenta, inoltre, una pluralità di alette 41 elasticamente deformabili, le quali sporgono assialmente dalla parete 37, e sono uniformemente distribuite attorno all’asse 28.

Ciascuna aletta 41 è limitata radialmente da una superficie esterna, la quale definisce, unitamente alle superfici esterne delle altre alette 41, una superficie 42 laterale, che presenta, in una configurazione iniziale di disimpegno della gabbia 36 dal corpo valvola 27, un diametro massimo maggiore di un diametro interno di una corrispondente porzione di accoppiamento del corpo valvola 27.

A seguito dell’inserimento della gabbia 36 nel corpo valvola 27, la deformazione delle alette 41 consente di bloccare assialmente per interferenza il dispositivo 35 all’interno del corpo valvola 27 stesso.

La gabbia 36 presenta, inoltre, un foro 43 di sfiato, il quale è ricavato attraverso la porzione 39 coassialmente all’asse 28, e consente al combustibile contenuto all’interno della camera 34 di fuoriuscire dalla camera 34 stessa a seguito dello spostamento dell’otturatore 32 dalla sua posizione di chiusura nella sua posizione di apertura.

Il gruppo di pompaggio 1 presenta alcuni vantaggi principalmente discendenti dal fatto che:

la ridotta lunghezza della gabbia 36 consente di realizzare una valvola 26 di troppo-pieno, che presenta un ingombro, un peso, ed un volume relativamente ridotti, ed è, quindi, relativamente economica;

la gabbia 36 viene realizzata tramite un processo di stampaggio, ed è, quindi, relativamente semplice ed economica; e la presenza delle alette 41 elasticamente deformabili consente un montaggio relativamente semplice, rapido, ed economico del dispositivo 35 di fine-corsa all’interno del corpo valvola 27.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, da un serbatoio di contenimento (2) ad un motore a combustione interna (3), il gruppo di pompaggio comprendendo una pompa di alta pressione (6) per alimentare il combustibile al motore a combustione interna (3); una pompa di pre-alimentazione (7) per alimentare il combustibile dal serbatoio di contenimento (2) alla pompa di alta pressione (6); un circuito idraulico (14) per collegare fra loro il serbatoio di contenimento (2) ed il motore a combustione interna (3); ed almeno una valvola di troppo-pieno (26) per scaricare nel serbatoio di contenimento (2) almeno parte del combustibile alimentato lungo il circuito idraulico (14); la valvola di troppopieno (26) comprendendo un corpo valvola (27) di forma tubolare, un ingresso (29) del combustibile nel corpo valvola (27), almeno un foro di uscita (31) del combustibile dal corpo valvola (27), un otturatore (32) impegnato in maniera scorrevole nel corpo valvola (27) per spostarsi tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura del foro di uscita (31), un dispositivo di finecorsa (35) montato all’interno del corpo valvola (37), ed una molla (33) montata all’interno del corpo valvola (27) tra l’otturatore (32) ed il dispositivo di fine-corsa (35) per spostare, e normalmente mantenere, l’otturatore (32) nella sua posizione di chiusura; ed essendo caratterizzato dal fatto che il dispositivo di fine-corsa (35) è almeno in parte elasticamente deformabile per essere bloccato assialmente per interferenza all’interno del corpo valvola (27). 2.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 1, in cui il dispositivo di fine-corsa (35) presenta, in una configurazione di disimpegno dal corpo valvola (27), un diametro massimo maggiore di un diametro interno di una corrispondente porzione di accoppiamento del corpo valvola (27) stesso. 3.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui il dispositivo di fine-corsa (35) presenta la forma di un corpo a tazza, il quale è limitato radialmente da una parete laterale (37) sostanzialmente cilindrica e coassiale ad un asse longitudinale (28) del corpo valvola (27), ed è limitato assialmente da una parete di fondo (38) sostanzialmente trasversale all’asse longitudinale (28) stesso. 4.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 3, in cui il dispositivo di fine-corsa (35) presenta, inoltre, una pluralità di alette (41) elasticamente deformabili, le quali sporgono assialmente dalla parete laterale (37), e sono limitate da una superficie esterna (42) sostanzialmente cilindrica presentante, in una configurazione di disimpegno dal corpo valvola (27), un diametro massimo maggiore di un diametro interno di una corrispondente porzione di accoppiamento del corpo valvola (27) stesso. 5.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui la parete di fondo (38) è ripiegata in modo da definire una porzione centrale (39) di forma circolare ed una porzione laterale (40) di forma anulare assialmente sfalsata rispetto alla porzione centrale (39) stessa. 6.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 5, in cui la molla (33) si estende tra la parete laterale (37) e la porzione centrale (39), ed è disposta sostanzialmente a contatto della porzione laterale (40). 7.- Gruppo di pompaggio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 6 e comprendente, inoltre, una camera di alloggiamento (34) ricavata nel corpo valvola (27) e limitata assialmente dall’otturatore (32) e dal dispositivo di fine-corsa (35); la valvola di troppo-pieno (26) comprendendo, inoltre, almeno un foro di sfiato (43) ricavato attraverso la parete di fondo (38) per consentire al combustibile contenuto all’interno della camera di alloggiamento (34) di fuoriuscire dalla camera di alloggiamento (34) stessa a seguito dello spostamento dell’otturatore (32) dalla sua posizione di chiusura nella sua posizione di apertura. 8.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 7, in cui il foro di sfiato (43) è coassiale all’asse longitudinale (28). 9.- Gruppo di pompaggio secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui ciascun detto foro di uscita (31) è ricavato attraverso il corpo valvola (27) trasversalmente ad un asse longitudinale (28) del corpo valvola (27) stesso. 10.- Gruppo di pompaggio secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui il circuito idraulico (14) comprende un primo ramo (15) per collegare fra loro la pompa di pre-alimentazione (7) e la pompa di alta pressione (6), un secondo ramo (17) per collegare fra loro la pompa di alta pressione (6) ed il motore a combustione interna (3), ed un terzo ramo (21) per collegare fra loro il primo ramo (15) ed il serbatoio di contenimento (2); la valvola di troppo-pieno (26) essendo montata lungo il detto terzo ramo (21).