ITTO990174U1 - Perfezionamento di un'elettrovalvola per la regolazione della pressio-ne di alimentazione di combustione ad un motore a combustione interna - Google Patents

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Description

D E S C R I Z I O N E
del modello industriale di utilità
La presente innovazione si riferisce ad un perfezionamento di un'elettrovalvola di regolazione della pressione di alimentazione di combustibile ad un motore a combustione interna.
Nei moderni sistemi di alimentazione di combustibile nei motori, una pompa ad alta pressione invia il combustibile ad un distributore, detto comunemente “common rail", il quale alimenta i vari iniettori dei cilindri del motore. Per controllare e mantenere costante la pressione del combustibile nel distributore, è normalmente prevista un’elettrovalvola controllata da un sensore di pressione, in modo da scaricare nel serbatoio l'eventuale combustibile in eccesso inviata dalla pompa ad alta pressione. L'elettrovalvola comprende un condotto di adduzione in comunicazione con il condotto di mandata della pompa ad alta pressione, ed è inoltre munita di un otturatore controllato da un elettromagnete e collaborante con una sede disposta nel condotto di adduzione.
E' nota un'elettrovalvola di regolazione della pressione, incorporata in una pompa a pistoni radiale, in cui l'otturatore è formato da una sfera controllata dall'estremità di un gambo dell'ancora dell'elettromagnete. La sfera collabora con una sede conica di tenuta, disposta ad un’estremità del condotto di adduzione.
A causa della sporcizia, per esempio particelle metalliche, che si interpongono tra la sfera e la sede conica di tenuta, questa elettrovalvola è soggetta ad inconvenienti di tenuta, che provocano una caduta di pressione e quindi un malfunzionamento del sistema di alimentazione. Essendo la pressione di esercizio molto alta, ad esempio dell'ordine di 1400 bar, l'inserzione di comuni mezzi di filtraggio nel condotto di adduzione provocano ugualmente una caduta di pressione nel condotto di adduzione.
Scopo dell'innovazione è quello di realizzare un'elettrovalvola di regolazione della pressione, che sia della massima semplicità e sicurezza di funzionamento ed elimini gli inconvenienti sopra elencati per le elettrovalvole note.
Questo scopo viene raggiunto con l'elettrovalvola dell'innovazione, la quale comprende un condotto di adduzione del combustibile, ed un otturatore controllato da un elettromagnete e collaborante con una sede disposta in detto condotto, ed è caratterizzata dal fatto di comprendere mezzi di filtraggio del combustibile disposti in detto condotto ed atti ad impedire l’introduzione di particelle di sporco tra detta-sede e detto otturatore senza causare un'eccessiva perdita di pressione del combustibile.
In particolare, in un'elettrovalvola in cui la sede è conica ed è disposta ad un'estremità di detto condotto, mentre l'otturatore comprende una sfera collaborante con detta sede conica, i mezzi di filtraggio comprendono una piastrina metallica munita di una pluralità di fori e fissata ad un'altra estremità del condotto di adduzione.
Per una migliore comprensione dell'innovazione viene qui descritta una forma preferita di realizzazione del modello, fatta a titolo esemplificativo con l'ausilio degli annessi disegni, in cui:
Figura 1 è una vista, parzialmente sezionata di un'elettrovalvola di regolazione della pressione del combustibile secondo l'innovazione;
Figura 2 è un dettaglio di Figura 1 in scala ingrandita .
Con riferimento alla Figura 1, con 5 è genericamente indicata un'elettrovalvola per la regolazione della pressione di alimentazione di combustibile ad un motore a combustione interna. L'elettrovalvola 5 comprende un corpo valvola 6 avente un condotto di adduzione 7 disposto assialmente su una prima porzione cilindrica 8 di un corpo valvola 6. Il condotto di adduzione 7 comprende una porzione 9 di diametro calibrato, ed è in comunicazione con la mandata di una pompa ad alta pressione, non mostrata, di alimentazione del combustibile. La porzione cilindrica 8 è montata a tenuta sul corpo di tale pompa, mediante opportune guarnizioni 10.
La porzione cilindrica 8 è munita dì una serie di fori radiali 11 in comunicazione con un condotto di scarico, non mostrato, del corpo pompa. Tra il condotto di adduzione 7 ed i fori radiali 11 è disposto un otturatore, in forma di una sfera 12 atta ad impegnare una sede conica 13, formata all'estremità della porzione 9, per chiudere il condotto 7. L'elettrovalvola 5 comprende un elettromagnete 14 avente un corpo 15, su cui è fissato il corpo valvola 6, in modo noto. L'elettromagnete 14 comanda un'ancora avente un gambo 16 scorrevole in un foro 17 del corpo 15 ed atto a controllare la sfera 12.
La pressione del combustibile nel condotto di adduzione 7 deve essere tenuta ad una pressione di esercizio di almeno 1000 bar. Preferibilmente tale pressione di esercizio viene scelta dell'ordine di 1400 bar. Vantaggiosamente, il diametro interno del condotto 7 può.essere scelto dell'ordine di 2,5 mm.
Secondo l'innovazione, il condotto di adduzione 7 è munito di mezzi di filtraggio del combustibile, ossia di un filtro comprendente una piastrina metallica 18 munita di una pluralità di fori 19 (Figura 2). La piastrina 18 viene inserita e fissata in modo noto in una sede formata da uno spallamento 20, previsto su un'estremità 21 del condotto 7 opposta alla sede conica 13.
La piastrina forata 18 è atta ad impedire 1'introduzione di particelle di sporco, in genere formate da piccole particelle metalliche, tra la sede conica 13 e la sfera 12. In tal modo si evitano i problemi di tenuta dell’elettrovalvola 5, che potrebbero far diminuire la pressione del combustibile nel condotto 7 ad un valore insufficiente per il corretto funzionamento del sistema di alimentazione del combustibile. La piastrina forata 18 deve però essere tale da non causare un'eccessiva perdita di pressione nel combustibile del condotto 7, e da evitare fenomeni idraulici di erosione per cavitazione.
A tale scopo, la piastrina 18 deve essere munita di almeno 200 fori, ed il diametro di ciascun foro 18 deve essere minore di 0,25 mm. Preferibilmente la piastrina 18 può essere in acciaio ad elevata resistenza, ed il suo spessore può essere scelto dell'ordine di 1 mm. Il diametro dei fori 18 può essere scelto dell'ordine di 0,1 mm, mentre il numero di fori 18 può essere scelto dell'ordine di 500. Per la realizzazione di un tale numero di fori 19 di diametro piccolissimo, può essere usata un’apparecchiatura di foratura a tecnologia Laser, nota in sé.
La piastrina forata 18 presenta un giusto rapporto tra la lunghezza dei fori 19 e la sezione di passaggio totale, allo scopo di evitare eccessive cadute di pressione. Essa presenta inoltre un giusto rapporto tra la sezione di passaggio totale dei fori 19 e la sezione di passaggio tra la sfera 12 e la sede conica 13 dell'elettrovalvola 5, allo scopo di evitare di formare una restrizione lungo il condotto del combustibile.
Da quanto visto sopra risultano evidenti i vantaggi dell'elettrovalvola 5 dell'innovazione rispetto alle elettrovalvole note. Infatti, il filtro 18, 19 sul condotto di adduzione 7, da una parte evita i problemi di tenuta della sfera 12 nella sede conica 13 senza causare un'eccessiva perdita di pressione, dall'altra evita fenomeni di erosione per cavitazione nella sede conica 13.
Si intende che all'elettrovalvola descritta possono essere apportate varie modifiche e perfezionamenti senza uscire dall'ambito delle rivendicazioni. Ad esempio, il filtro può essere di tipo diverso o essere formato da più di una piastrina forata, e può essere disposto in qualsiasi posizione lungo il condotto 7.

Claims (9)

  1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Elettrovalvola per la regolazione della pressione di alimentazione di combustibile ad un motore a combustione interna, comprendente un condotto di adduzione (7) del combustibile, ed un otturatore (12) controllato da un elettromagnete (14) e collaborante con una sede (13) disposta in detto condotto (7), caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di filtraggio (18, 19) del combustibile disposti in detto condrotto (7) atti ad impedire l'introduzione di particelle di sporco tra detta sede (13) e detto otturatore (12) senza causare un'eccessiva perdita di pressione del combustibile.
  2. 2. Elettrovalvola secondo la rivendicazione 1, aratterizzata dal fatto che la pressione del combustibile in detto condotto (7) è maggiore di 1000 bar.
  3. 3. Elettrovalvola secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detta pressione del combustibile è dell'ordine di 1400 bar.
  4. 4. Elettrovalvola secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detta sede (13) è conica ed è disposta ad un'estremità di detto condotto (7), detto otturatore comprendendo una sfera (12) collaborante con detta sede conica (13), caratterizzata dal fatto che detti mezzi di filtraggio (18, 19) comprendono una piastrina metallica (18) munita di una pluralità di fori (19) e fissata ad un'altra estremità (21) di detto condotto (7).
  5. 5. Elettrovalvola secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che i fori (19) di detta piastrina (18) sono di diametro minore di 0,25 mm.
  6. 6. Elettrovalvola secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detta piastrina (18) presenta un numero di fori (19) maggiore di 200.
  7. 7. Elettrovalvola secondo una delle rivendicazioni da 4 a 6, caratterizzata dal fatto che detta piastrina (18) ha uno spessore dell'ordine di 1 mm ed è inserita in una sede formata da uno spallamento (20) di detta altra estremità (21).
  8. 8. Elettrovalvola secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che detto condotto (7) presenta un diametro interno dell'ordine di 2,5 mm, e che detta piastrina (18) presenta un numero di fori (19) dell'ordine di 500, ciascuno di detti fori (19) avendo un diametro dell'ordine di 0,1 mm
  9. 9. Elettrovalvola secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detti fori (19) sono realizza ti con tecnologia Laser.
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