ITTO20010980A1 - Impianto di alimentazione del combustibile per un motore ad iniezione. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione è relativa ad un impianto di alimentazione del combustibile per un motore ad iniezione .

In particolare, la presente invenzione trova vantaggiosa, ma non esclusiva, applicazione nel campo dei motori ad iniezione ad avviamento manuale privi di impianto elettrico, ad esempio del tipo utilizzati in macchine agricole o industriali in genere, cui la trattazione che segue farà esplicito riferimento senza per questo per in generalità.

Come è noto, nelle macchine agricole o industriali provviste di un motore ad iniezione ad avviamento manuale privo di impianto elettrico, la mancanza di regolarità e di sistematicità nel controllo del livello dell'olio di lubrificazione presente nella coppa dell'olio è sicuramente una delle principali cause di insufficienza di lubrificazione, e quindi di danneggiamento, di questo tipologia di motori a iniezione.

La mancanza di regolarità e di sistematicità nel controllo del livello dell'olio di lubrificazione in questo tipo di motori sì verifica poi con maggior frequenza quando le macchine agricole o industriali sono destinate al noleggio, in quanto 1'utilizzatore normalmente tende a disinteressarsi di questo tipo di controllo .

Una soluzione a questo tipo problema adottata in altre tipologie di motori ad iniezione, ad esempio in quelli montati sugli autoveicoli, consiste nel segnalare, tipicamente tramite un indicatore luminoso, quando il livello dell'olio scende al di sotto di un valore minimo, sulla base di un segnale elettrico fornito da un sensore di livello dell'olio o di un sensore dì pressione nell'olio presente all'interno della coppa dell'olio.

L'adozione di questo tipo di soluzione nei motori ad iniezione ad avviamento manuale privi di impianto elettrico comporterebbe quindi la predisposizione di un impianto elettrico che consenta l'utilizzo di un sensore di livello o di pressione dell'olio, di un circuito di elaborazione del segnale da questo fornito e dì un segnalatore luminoso, con le evidenti conseguenze negative che sì avrebbero in termini dì costi di fabbricazione dei motori.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un impianto di alimentazione per un motore ad iniezione che consenta la realizzazione di un efficace intervento sul motore in caso di insufficienza di lubrificazione, senza però richiedere la predisposizione di un impianto elettrico e l'utilizzo di sensori di livello o di pressione dell'olio.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un impianto di alimentazione per un motore ad iniezione, come definito nella rivendicazione 1.

Per una migliore comprensione della presente invenzione viene ora descritta una forma di realizzazione preferita, a puro titolo di esempio non limitativo e con riferimento alla figura allegata, nella quale è mostrato un impianto di alimentazione del combustibile per un motore ad iniezione realizzato secondo la presente invenzione.

Nella figura allegata è indicato con 1, nel suo insieme, un impianto di alimentazione del combustibile per un motore 2 ad iniezione, in particolare un motore Diesel monocilindrico (rappresentato schematicamente).

L'impianto di alimentazione del combustibile 1 comprende essenzialmente un serbatoio del combustibile 3; un iniettore di combustibile 4; una pompa di iniezione 5 a flusso unidirezionale collegata al serbatoio del combustibile 3 attraverso una linea di aspirazione 6, ed all'iniettore di combustibile 4 attraverso una linea di mandata 7; ed un filtro del combustibile 8 disposto lungo la linea di aspirazione 6.

In particolare, il filtro del combustibile 8 è del tipo a cartuccia e presenta un ingresso del combustibile 8a collegato alla parte inferiore del serbatoio del combustibile 3, un ingresso dell'aria 8b, una uscita 8c collegata ad una bocca di aspirazione 5a della pompa di iniezione 5, ed una uscita di sfiato 8d collegata alla parte superiore del serbatoio del combustibile 3 attraverso un condotto di sfiato 9 per riportare in quest'ultimo l'aria eventualmente presente nel filtro del combustibile 8 stesso.

La pompa di iniezione 5 presenta inoltre una bocca di mandata 5b collegata all'iniettore di combustibile 4 attraverso la linea di mandata 7, ed una bocca di ricircolo 5c collegata al serbatoio del combustibile 3 attraverso un condotto di ricircolo 10 sfociante nel condotto di sfiato 9.

Per i motivi che verranno chiariti nel seguito, convenientemente la pompa di iniezione 5 presenta un'elevata portata di aspirazione, molto maggiore della portata di iniezione dell'iniettore di combustibile 4, preferibilmente circa tre volte, ed il combustibile aspirato in eccesso dal serbatoio del combustibile 3 viene riportato nel serbatoio del combustibile 3 attraverso il condotto di ricircolo 10 ed il condotto di sfiato 9.

L'iniettore di combustìbile 4, inoltre, è collegato al serbatoio del combustibile 3 attraverso un condotto di ricircolo 11, il quale serve per riportare nel serbatoio del combustibile 3 parte del combustibile utilizzato, in modo noto, dall'iniettore di combustibile 4 per il suo funzionamento.

L'impianto di alimentazione del combustibile 1 comprende infine un dispositivo di spegnimento motore atto a provocare lo spegnimento del motore 2 quando il livello dell'olio di lubrificazione nella detta coppa dell'olio 17 scende al di sotto di un livello minimo desiderato .

In particolare, il dispositivo di spegnimento motore è essenzialmente costituito da una pompa ad impulsi 12 provvista di una camera di eccitazione 13 e di una camera di pompaggio 14 separate da una membrana 15 sulla quale agisce una molla di contrasto 16 alloggiata nella camera di eccitazione 13.

In particolare, la camera di eccitazione 13 è provvista di una bocca di eccitazione 13a comunicante con una coppa dell'olio 17 del motore 2 attraverso un condotto di eccitazione 18, la cui sezione di sbocco 18a risulta disposta sostanzialmente in corrispondenza del livello minimo dell'olio di lubrificazione (illustrato con linea tratteggiata) . Inoltre, il condotto di eccitazione 18 è posizionato in maniera tale che l'olio di lubrificazione che entra all'interno di esso possa rifluire nella coppa dell'olio 17.

La camera di pompaggio 14 è invece provvista di una bocca di aspirazione 14a comunicante con la parte superiore del serbatoio del combustibile 3 attraverso un condotto di aspirazione 19 per consentire l'aspirazione dell'aria in esso contenuta, ed una bocca di mandata 14b comunicante con l'ingresso dell'aria 8b del filtro del combustibile 8 attraverso un condotto di mandata 20. Inoltre, sia la bocca di aspirazione 14a che la bocca di mandata 14b della pompa ad impulsi 12 sono provviste di rispettive valvole di non ritorno 21, 22 atte a consentire il flusso unidirezionale dell'aria dalla parte superiore del serbatoio del combustibile 3 alla camera di pompaggio 14, e, rispettivamente, dalla camera di pompaggio 14 al filtro del combustibile 8.

L' impianto di alimentazione del combustibile 1 consente di provocare lo spegnimento del motore 2 tramite immissione di aria nel filtro del combustibile 8 che determina la mancata alimentazione di combustibile alla pompa di iniezione 5, e quindi all'iniettore del combustibile 4.

Ciò è reso possibile grazie alla predisposizione della pompa ad impulsi 12, la quale funziona dietro il comando degli impulsi di pressione che si generano all'interno del basamento del motore 2 a causa del movimento del pistone.

In particolare, fintantoché il livello dell'olio di lubrificazione all'interno della coppa dell'olio 17 è superiore al livello minimo al quale è posizionata la sezione di sbocco 18a del condotto di eccitazione 18 della pompa ad impulsi 12, la sezione di sbocco 18a risulta immersa nell'olio di lubrificazione e gli impulsi di pressione generati dal movimento del pistone vengono fortemente smorzati dall'olio di lubrificazione presente nella coppa dell'olio 17. In questa condizione, quindi, nessun impulso di pressione giunge alla camera di eccitazione 13 della pompa ad impulsi 12 e quindi questa risulta inattiva.

Quando invece il livello dell'olio di lubrificazione scende al di sotto del livello minimo al quale è posizionata la sezione di sbocco 18a del condotto di immissione 18, questa non risulta più immersa nell'olio di lubrificazione e quindi gli impulsi di pressione generati dal movimento del pistone giungono alla camera di eccitazione 13 della pompa ad impulsi 12, che inizia quindi a funzionare e determina l'immissione di aria proveniente dal serbatoio del combustibile 3 all'interno del filtro del combustibile 8, che di conseguenza si svuota di combustibile.

L'aria presente nel filtro del combustibile 8 viene quindi alimentata dalla pompa di iniezione 5 all'iniettore di combustibile 4, il quale quindi, non fornendo più combustibile al motore 2, ne determina il rapido spegnimento.

In particolare, lo svuotamento del filtro del combustibile 8, e quindi lo spegnimento del motore 2, avvengono molto velocemente grazie al fatto che la pompa di iniezione 5 funziona aspirando una quantità di combustibile molto maggiore di quella richiesta dall'iniettore di combustibile 4 e quindi determina un rapido arrivo di aria dal filtro del combustibile 8 alla pompa di iniezione 5.

A motore spento, poi, l'aria presente nel filtro del combustibile 8 viene scaricata automaticamente attraverso la sua bocca di sfiato 8d, permettendo così un rapido riavvio del motore 2.

Durante il funzionamento normale del motore 2 con livello dell'olio di lubrificazione superiore al livello minimo, gli inevitabili scuotimenti del motore 2 possono provocare l'immissione di una piccola quantità di aria nel filtro del combustibile 8, la quale viene però immediatamente espulsa attraverso la bocca di sfiato 8d.

Inoltre, il fatto che la pompa di aria ad impulsi 12 aspiri l'aria dal serbatoio del combustibile 3 e non dall'ambiente esterno fa si che il suo funzionamento non risulti influenzato dalla differenza di pressione esistente fra l'interno del serbatoio del combustibile 3 e l'ambiente esterno, ed assicura che eventuali trafilamenti di combustibile dalla pompa di aria ad impulsi 12 non fuoriescano nell'ambiente esterno.

Da un esame delle caratteristiche dell'impianto di alimentazione del combustibile secondo la presente invenzione sono evidenti i vantaggi che esso consente di ottenere .

In particolare, si sottolinea il fatto che la presente invenzione consente di intervenire sul motore in caso di insufficienza di lubrificazione senza richiedere la realizzazione di un impianto elettrico e l'utilizzo di sensori di livello o di pressione dell'olio, ma semplicemente aggiungendo una semplice e poco costosa pompa d'aria ad impulsi.

Inoltre, la presente invenzione consente di ottenere rapidità di spegnimento e di riavvio del motore decisamente elevate, grazie alla rapidità di aerazione e di deaerazione del filtro del combustibile causata dall'elevato richiamo di aria e di combustibile dal serbatoio del combustibile da parte della pompa ad iniezione. In particolare, questa caratteristica è estremamente importante nei motori ad iniezione privi di impianto elettrico proprio, in quanto l'avviamento, essendo di tipo manuale (a strappo), non può richiedere tempi troppo prolungati e deve quindi necessariamente essere piuttosto rapido.

Risulta infine chiaro che all'impianto di alimentazione del combustibile quanto qui descritto ed illustrato possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall'ambito protettivo della presente invenzione, come definito nelle rivendicazioni allegate .

Ad esempio, la bocca di aspirazione della pompa ad impulsi potrebbe comunicare direttamente con l'ambiente esterno anziché con la parte superiore del serbatoio del combustibile, così come il filtro del combustibile potrebbe essere di tipo differente da quello descritto.

Claims (9)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Impianto di alimentazione del combustibile (1) per un motore (2) ad iniezione provvisto di una coppa dell'olio (17), comprendente un serbatoio del combustibile (3), un iniettore del combustìbile (4), ed una pompa di iniezione (5) avente una bocca di aspirazione (5a) collegata al serbatoio del combustibile (3) attraverso una linea di aspirazione (6), ed una bocca di mandata (5b) collegata all'iniettore del combustibile (4) attraverso una linea di mandata (7); caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo di spegnimento motore (12) atto a provocare lo spegnimento del detto motore (2) quando il livello dell'olio di lubrificazione nella detta coppa dell'olio (17) è al di sotto di un livello minimo, detto dispositivo di spegnimento motore comprendendo una pompa ad impulsi (12) avente una bocca di aspirazione (14a) comunicante con un ambiente contenente aria (3), una bocca di eccitazione (13a) comunicante con la detta coppa dell'olio (17) attraverso un condotto di eccitazione (18) avente una sezione di sbocco (18a) disposta sostanzialmente in corrispondenza del detto livello minimo dell'olio di lubrificazione, ed una bocca di mandata (14b) comunicante con la detta linea di aspirazione (6).
2. 2. Impianto di alimentazione del combustibile <(>1<) >secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il detto ambiente contenente aria è il detto serbatoio del combustibile (3).
3. 3. Impianto di alimentazione del combustibile (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre un filtro del combustibile (8) disposto lungo la detta linea di aspirazione (6), ed avente un ingresso del combustibile (8a) collegato al detto serbatoio del combustibile (3), un ingresso dell'aria (8b) collegato alla detta bocca di mandata (14b) della detta pompa ad impulsi (12), ed una uscita (8c) collegata alla detta bocca di aspirazione (5a) della detta pompa di iniezione (5).
4. 4. Impianto di alimentazione del combustibile (1) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il detto filtro del combustibile (8) è provvisto inoltre di una uscita di sfiato (8d) collegata al detto serbatoio del combustibile (3) attraverso un condotto di sfiato (9) per scaricare nel serbatoio del combustibile (3) stesso l'aria presente nel filtro del combustibile (8).
5. 5. Impianto di alimentazione del combustibile (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la detta pompa di iniezione (5) ha una portata di aspirazione maggiore della portata di iniezione del detto iniettore del combustibile (4).
6. 6. Impianto di alimentazione del combustibile (1) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la detta pompa di iniezione (5) è provvista inoltre di una bocca di ricircolo (5c) collegata al detto serbatoio del combustibile (3) attraverso un condotto di ricircolo (10) per riportare nel serbatoio del combustibile (3) stesso il combustibile aspirato in eccesso .
7. 7. Impianto di alimentazione del combustibile (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la detta bocca di aspirazione (14a) e la detta bocca di mandata (14b) della detta pompa ad impulsi (12) sono provviste dì rispettive valvole di non ritorno (20, 22).
8. 8. Impianto di alimentazione del combustibile secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la detta pompa ad impulsi (12) è provvista di una camera di eccitazione (13) e di una camera di pompaggio (14) separate da una membrana (15).
9. 9. Impianto di alimentazione del combus ibile per un motore, sostanzialmente come descritto con riferimento ai disegni allegati.