IT201900013221A1 - Gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, 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, AD UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA”

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

In particolare, la presente invenzione è relativa ad un gruppo di pompaggio del tipo comprendente una pompa di alta pressione, nella fattispecie una pompa a pistoni, per alimentare il combustibile al motore a combustione interna; ed una pompa di pre-alimentazione, per esempio una pompa ad ingranaggi, per alimentare il combustibile da un serbatoio di contenimento alla pompa di alta pressione.

Il gruppo di pompaggio comprende, inoltre, un circuito idraulico comprendente, a sua volta, un primo ramo per collegare fra loro il serbatoio di contenimento e la pompa di pre-alimentazione, un secondo ramo per collegare fra loro la pompa di pre-alimentazione e la pompa di alta pressione, ed un terzo ramo per collegare fra loro la pompa di alta pressione ed il motore a combustione interna.

Il circuito idraulico comprende, inoltre, una elettrovalvola di dosaggio montata lungo il secondo 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.

Il circuito idraulico comprende, inoltre, un quarto ramo, che è collegato con il secondo ramo a monte dell’elettrovalvola di dosaggio in una direzione di avanzamento del combustibile lungo il secondo ramo stesso, si estende attraverso una valvola di troppo-pieno, ed è collegato, inoltre, con il serbatoio di contenimento per scaricarvi almeno parte della portata di combustibile eccedente quella alimentata attraverso l’elettrovalvola di dosaggio.

Il circuito idraulico comprende, inoltre, un quinto ramo, che è collegato con il secondo ramo a valle dell’elettrovalvola di dosaggio nella citata direzione di avanzamento del combustibile, ed è collegato, inoltre, con il quarto ramo e, quindi, con il serbatoio di contenimento per scaricarvi almeno parte della portata di combustibile trafilante attraverso l’elettrovalvola di dosaggio quando l’elettrovalvola di dosaggio è chiusa.

La pompa di alta pressione è una pompa a pistoni 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 dispositivo di azionamento comprende un albero di trasmissione montato attraverso il corpo pompa per ruotare attorno ad un asse di rotazione trasversale ad un asse longitudinale del cilindro e spostare il pistone con la sua corsa di compressione; ed una molla interposta tra il corpo pompa ed il pistone per spostare il pistone stesso con la sua corsa di aspirazione.

L’albero di trasmissione è accoppiato in maniera girevole al corpo pompa tramite l’interposizione di una coppia di cuscinetti di supporto.

Il circuito idraulico comprende, inoltre, un sesto ramo per alimentare nel serbatoio di contenimento e/o all’ingresso della pompa di pre-alimentazione il combustibile trafilante attraverso i cuscinetti di supporto dell’albero di trasmissione.

Il gruppo di pompaggio è provvisto, inoltre, di un dispositivo di pompaggio ad azionamento manuale montato tra il serbatoio di contenimento e la pompa di pre-alimentazione per prelevare il combustibile dal serbatoio di contenimento e riempire il circuito idraulico all’avvio del gruppo di pompaggio stesso.

I gruppi di pompaggio noti del tipo sopra descritto presentano alcuni inconvenienti principalmente discendenti dal fatto che, all’avvio del gruppo di pompaggio, la presenza di aria lungo il primo ramo del circuito idraulico, vale a dire tra il serbatoio di contenimento e la pompa di prealimentazione, compromette il corretto azionamento manuale del citato dispositivo di pompaggio e, quindi, il corretto riempimento del circuito idraulico.

In altre parole, l’aria presente nel primo ramo del circuito idraulico si oppone all’azione del dispositivo di pompaggio e, quindi, porta il personale addetto a concludere l’azionamento del dispositivo di pompaggio prima che il circuito idraulico sia stato completamente riempito.

Scopo della presente invenzione è 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 è uno schema idraulico di una preferita forma di attuazione del gruppo di pompaggio della presente invenzione; e

le figure 2 e 3 sono due viste schematiche in sezione, con parti asportate per chiarezza, del gruppo di pompaggio della figura 1.

Con riferimento alla figura 1, con 1 è indicato, nel suo complesso, un gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, da un serbatoio 2 di contenimento ad un motore 3 a combustione interna, nella fattispecie un motore a scoppio Diesel.

Il motore 3 comprende 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 per alimentare il combustibile al motore 3, ed una pompa 7 di bassa pressione o pre-alimentazione, nella fattispecie una pompa ad ingranaggi o una pompa elettrica, per alimentare il combustibile dal serbatoio 2 alla pompa 6.

Secondo quanto illustrato nelle figure 1, 2, e 3, la pompa 6 di alta pressione è una pompa a pistoni provvista di un corpo pompa 8 comprendente una carcassa 9 di contenimento, la quale presenta un foro 10 centrale avente un asse 11 longitudinale, e presenta, inoltre, almeno un foro 12 laterale (normalmente una pluralità di fori 12 uniformemente distribuiti attorno all’asse 11), che ha un asse 13 longitudinale trasversale all’asse 11, e si estende radialmente verso l’esterno della carcassa 9 a partire dal foro 10 stesso.

Ciascun foro 12 è chiuso da una testata 14, la quale è disposta a contatto della carcassa 9, e presenta una appendice 15 sporgente all’interno del foro 12 coassialmente all’asse 13.

La testata 14 presenta un foro 16 centrale, il quale è ricavato attraverso la testata 14 coassialmente all’asse 13, e comprende una porzione 17 allargata ed una porzione 18 ristretta allineate fra loro lungo l’asse 13 stesso.

La porzione 18 è affacciata al foro 10, e definisce un cilindro 19 della pompa 6. Il cilindro 19 è impegnato in maniera scorrevole da un pistone 20 mobile, sotto la spinta di un dispositivo 21 di azionamento, con un moto rettilineo alternativo comprendente una corsa di aspirazione del combustibile nel cilindro 19 ed una corsa di compressione del combustibile contenuto all’interno del cilindro 19 stesso.

Il dispositivo 21 comprende un manicotto 22 tubolare, il quale è impegnato in maniera scorrevole all’interno del foro 12 coassialmente all’asse 13, si estende attorno al cilindro 19, e presenta una flangia 23 anulare interna.

La flangia 23 sporge radialmente da una superficie interna del manicotto 22, e divide il manicotto 22 stesso in due porzioni 24, 25 cilindriche, di cui la porzione 24 è affacciata al foro 10.

Il dispositivo 21 presenta, inoltre, una punteria 26 comprendente un blocco 27 di accoppiamento di forma sostanzialmente cilindrica, il quale è bloccato per interferenza all’interno della porzione 24, è disposto a contatto della flangia 23, e supporta un rullo 28 di punteria.

Il rullo 28 sporge dal blocco 27 verso il foro 10, ed è accoppiato in maniera girevole al blocco 27 per ruotare, rispetto al blocco 27 stesso, attorno ad un proprio asse 29 longitudinale sostanzialmente perpendicolare all’asse 13.

La flangia 23 supporta un piattello 30 anulare, il quale si estende attorno al pistone 20, è inserito all’interno della porzione 25 del manicotto 22 coassialmente all’asse 13, e presenta un bordo perimetrale esterno affacciato assialmente alla flangia 23 ed un bordo perimetrale interno affacciato assialmente ad una testa del pistone 20 stesso.

Il dispositivo 21 comprende, inoltre, una molla 31 a compressione, la quale è montata tra l’appendice 15 ed il manicotto 22 coassialmente all’asse 13, ed è interposta tra la testata 14 ed il piattello 30 per spostare, e normalmente mantenere, il piattello 30 a contatto della flangia 23 ed il rullo 28 a contatto di una camma 32 ricavata su una superficie esterna di una porzione intermedia di un albero 33 di trasmissione.

L’albero 33 si estende attraverso il foro 10, ed è accoppiato in maniera girevole alla carcassa 9 tramite l’interposizione di due cuscinetti 34, 35 di supporto per ruotare, rispetto alla carcassa 9 stessa, attorno all’asse 11.

L’alimentazione del combustibile all’interno di ciascun cilindro 19 viene controllata selettivamente da una relativa valvola 36 di aspirazione di tipo noto, e l’alimentazione del combustibile da ciascun cilindro 19 al motore 3 a combustione interna viene controllata selettivamente da una relativa valvola 37 di mandata di tipo noto.

Il gruppo di pompaggio 1 comprende, inoltre, un circuito 38 idraulico comprendente, a sua volta, un primo ramo 39 per collegare fra loro il serbatoio 2 e la pompa 7; un secondo ramo 40, il quale collega fra loro le pompe 6 e 7, si estende attraverso il corpo pompa 8 ed il foro 10 per lubrificare l’albero 33, ed è collegato al cilindro 19 tramite la valvola 36 di aspirazione; ed un terzo ramo 41, che si estende tra la pompa 6 ed il collettore 4, ed è collegato al cilindro 19 tramite la valvola 37 di mandata.

Il ramo 40 è provvisto di una elettrovalvola 42 di dosaggio, la quale è mobile tra una posizione di chiusura ed una posizione di apertura del ramo 40, 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 38 comprende, inoltre, un quarto ramo 43, il quale è collegato con il ramo 40 a monte dell’elettrovalvola 42 in una direzione 44 di avanzamento del combustibile lungo i rami 39, 40, e 41, è collegato, inoltre, con il serbatoio 2, si estende attraverso una valvola 45 di troppo-pieno, e consente di scaricare nel serbatoio 2 almeno parte della portata di combustibile eccedente quella alimentata attraverso l’elettrovalvola 42 stessa.

Il circuito 38 comprende, inoltre, un quinto ramo 46, il quale è collegato con il ramo 40 a valle dell’elettrovalvola 42 nella direzione 44, è collegato, inoltre, con il ramo 43, e consente di scaricare nel serbatoio 2 la portata di combustibile trafilante attraverso l’elettrovalvola 42 quando l’elettrovalvola 42 è chiusa.

Il circuito 38 presenta, inoltre, un sesto ramo 47, che si estende tra il collettore 4 ed il ramo 43, e consente di scaricare nel serbatoio 2 la portata di combustibile eccedente quella necessaria agli iniettori 5.

Il circuito 38 comprende, inoltre, un settimo ramo 48 per scaricare nel ramo 43 o all’ingresso della pompa 7 il combustibile alimentato attraverso il corpo pompa 8 ed il foro 10 dal ramo 40 e trafilante attraverso i cuscinetti 34, 35.

Il gruppo di pompaggio 1 è provvisto, inoltre, di un dispositivo 49 di pompaggio ad azionamento manuale montato tra il serbatoio 2 e la pompa 7 per prelevare il combustibile dal serbatoio 2 e riempire il circuito 38 all’avvio del gruppo di pompaggio 1 stesso.

Secondo una variante non illustrata, il dispositivo 49 viene eliminato e sostituito con un dispositivo di pompaggio ad azionamento elettrico.

Durante il riempimento del circuito 38 tramite il dispositivo 49, l’aria eventualmente presente nel ramo 39 viene scaricata nel ramo 48 e, quindi, all’ingresso della pompa 7 o nel ramo 43 tramite una valvola 50 di sfiato montata tra i rami 39 e 48.

La valvola 50 comprende un otturatore 51 mobile tra una posizione di chiusura ed una posizione di apertura.

A seguito dell’azionamento del dispositivo 49, l’otturatore 51 si dispone nella sua posizione di apertura sotto la spinta dell’aria contenuta nel ramo 39 facilitando il riempimento del circuito 38 con il combustibile contenuto nel serbatoio 2.

A regime, l’otturatore 51 si dispone nella sua posizione di chiusura sotto la spinta della differenza di pressione tra il ramo 48 ed il ramo 39.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1.- Gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna (3), il gruppo di pompaggio comprendendo un corpo pompa (8); 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 da un serbatoio di contenimento (2) alla pompa di alta pressione (6); un dispositivo di azionamento (21) per comandare almeno il funzionamento della pompa di alta pressione (6), il dispositivo di azionamento (21) comprendendo un albero di trasmissione (33) impegnato in maniera girevole nel corpo pompa (8) tramite l’interposizione di una coppia di cuscinetti di supporto (34, 35); ed un circuito idraulico (38) comprendente un primo ramo (39) per collegare fra loro il serbatoio di contenimento (2) e la pompa di pre-alimentazione (7), un secondo ramo (40) per collegare fra loro la pompa di pre-alimentazione (7) e la pompa di alta pressione (6), un terzo ramo (41) per collegare fra loro la pompa di alta pressione (6) ed il motore a combustione interna (3), ed un quarto ramo (48) per scaricare all’ingresso della pompa di pre-alimentazione (7) e/o nel serbatoio di contenimento (2) il combustibile trafilante tra l’albero di trasmissione (33) ed i cuscinetti di supporto (34, 35); ed essendo caratterizzato dal fatto di comprendere, inoltre, una valvola di sfiato (50) collegata con i detti primo e quarto ramo (39, 48) per scaricare aria dal primo ramo (39) nel quarto ramo (48) durante il riempimento del circuito idraulico (38) con il combustibile. 2.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 1 e comprendente, inoltre, un dispositivo di pompaggio (49) per alimentare il combustibile dal serbatoio di contenimento (2) alla pompa di pre-alimentazione (7) lungo il primo ramo (39) durante il riempimento del circuito idraulico (38) con il combustibile stesso. 3.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 2, in cui il dispositivo di pompaggio (49) è ad azionamento manuale. 4.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 2, in cui il dispositivo di pompaggio (49) è ad azionamento elettrico. 5.- Gruppo di pompaggio secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la valvola di sfiato (50) comprende un otturatore (51) mobile tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura. 6.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 5 quando dipendente dalla rivendicazione 2, in cui l’otturatore (51) si dispone nella sua posizione di apertura durante l’azionamento del dispositivo di pompaggio (49). 7.- Gruppo di pompaggio secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui l’otturatore (51) si dispone nella sua posizione di chiusura sotto la spinta della differenza di pressione tra il quarto ramo (48) ed il primo ramo (39).