ITMI20091918A1

ITMI20091918A1 - PUMPING GROUP FOR FUEL SUPPLEMENTATION, PREFERABLY GASOIL, TO AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: ITMI20091918A1
Application number: IT001918A
Authority: IT
Inventors: Luca Alessandro De
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 2009-11-03
Filing date: 2009-11-03
Publication date: 2011-05-04
Also published as: IT1396590B1

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

â€œGRUPPO DI POMPAGGIO PER ALIMENTARE COMBUSTIBILE, PREFERIBILMENTE GASOLIO, AD UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNAâ€ â € œPUMPING GROUP TO FEED FUEL, PREFERABLY DIESEL OIL, TO AN INTERNAL COMBUSTION ENGINEâ €

La presente invenzione Ã ̈ relativa ad un gruppo di pompaggio per alimentare combustibile, preferibilmente gasolio, ad un motore a combustione interna. The present invention relates to a pumping unit for feeding fuel, preferably diesel oil, to an internal combustion engine.

In particolare, la presente invenzione Ã ̈ relativa ad un gruppo di pompaggio comprendente un corpo pompa; una pompa a pistoni atta ad alimentare il combustibile ad un motore a combustione interna; ed una pompa ad ingranaggi atta ad alimentare il combustibile alla pompa a pistoni. In particular, the present invention relates to a pumping unit comprising a pump body; a piston pump adapted to supply fuel to an internal combustion engine; and a gear pump adapted to feed fuel to the piston pump.

La pompa a pistoni comprende almeno un cilindro; un pistone impegnato in maniera scorrevole nel cilindro; ed una valvola di aspirazione per controllare selettivamente lâ€™alimentazione di combustibile nel cilindro. The piston pump comprises at least one cylinder; a piston slidably engaged in the cylinder; and an intake valve to selectively control the supply of fuel to the cylinder.

Generalmente, la valvola di aspirazione comprende un corpo valvola alloggiato nel corpo pompa; un organo di bloccaggio avvitato nel corpo pompa per bloccare il corpo valvola contro il corpo pompa stesso; un organo otturatore impegnato in maniera scorrevole nel corpo valvola; ed una guarnizione anulare per accoppiare a tenuta di fluido fra loro il corpo valvola ed il corpo pompa. Generally, the intake valve comprises a valve body housed in the pump body; a locking member screwed into the pump body to lock the valve body against the pump body itself; a shutter member slidingly engaged in the valve body; and an annular gasket for fluid-tight coupling of the valve body and the pump body to each other.

A causa delle tolleranze costruttive del corpo valvola e dellâ€™organo di bloccaggio, la pressione di serraggio esercitata dallâ€™organo di bloccaggio sul corpo valvola e dal corpo valvola sulla guarnizione Ã ̈ disomogenea ed Ã ̈, quindi, maggiore in alcune parti della guarnizione e minore in altre parti della guarnizione stessa. Due to the construction tolerances of the valve body and of the locking member, the clamping pressure exerted by the locking member on the valve body and by the valve body on the gasket is uneven and is therefore greater in some parts of the valve. gasket and minor in other parts of the gasket itself.

I gruppi di pompaggio noti del tipo sopra descritto, benchÃ© supercollaudati, presentano alcuni inconvenienti principalmente discendenti dal fatto che le parti della guarnizione soggette alla pressione di serraggio minore vengono deformate elasticamente dalla pressione del combustibile contenuto nel cilindro e si spostano rispetto al corpo valvola generando dei fenomeni di usura localizzati della guarnizione e compromettendo il corretto funzionamento della valvola di aspirazione. The known pumping units of the type described above, although super-tested, have some drawbacks mainly due to the fact that the parts of the gasket subject to the lower clamping pressure are elastically deformed by the pressure of the fuel contained in the cylinder and move with respect to the valve body, generating localized wear phenomena of the gasket and compromising the correct operation of the intake valve.

Scopo della presente invenzione Ã ̈ 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. The object of the present invention is to provide a pumping unit for feeding fuel, preferably diesel oil, to an internal combustion engine which is free from the drawbacks described above and which is simple and economical to implement.

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. According to the present invention, a pumping unit is provided for feeding fuel, preferably diesel oil, to an internal combustion engine as claimed in the attached claims.

La presente invenzione verrÃ ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui: The present invention will now be described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting example of embodiment, in which:

la figura 1 Ã ̈ una vista schematica in sezione, con parti asportate per chiarezza, di una preferita forma di attuazione del gruppo di pompaggio della presente invenzione; e Figure 1 is a schematic sectional view, with parts removed for clarity, of a preferred embodiment of the pumping unit of the present invention; And

la figura 2 Ã ̈ una vista schematica in sezione, con parti asportate per chiarezza, di un particolare del gruppo di pompaggio della figura 1 illustrato in una sua configurazione iniziale. Figure 2 is a schematic sectional view, with parts removed for clarity, of a detail of the pumping unit of Figure 1 shown in an initial configuration.

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). With reference to Figures 1 and 2, 1 indicates, as a whole, a pumping unit for supplying fuel, preferably diesel oil, to an internal combustion engine (not shown).

Il gruppo di pompaggio 1 comprende un corpo pompa 2 provvisto di un foro centrale (non illustrato) presentante un asse 3 longitudinale determinato; una pompa 4 a pistoni atta ad alimentare il combustibile al citato motore a combustione interna (non illustrato); ed una pompa ad ingranaggi nota e non illustrata atta ad alimentare il combustibile alla pompa 4. The pumping unit 1 comprises a pump body 2 provided with a central hole (not shown) having a determined longitudinal axis 3; a piston pump 4 adapted to feed the fuel to the aforementioned internal combustion engine (not shown); and a known and not illustrated gear pump adapted to supply fuel to the pump 4.

La pompa 4 comprende una pluralitÃ di cilindri 5, i quali sono ricavati nel corpo pompa 2, sono uniformemente distribuiti attorno allâ€™asse 3, presentano rispettivi assi 6 longitudinali sostanzialmente perpendicolari allâ€™asse 3, e sono impegnati in maniera scorrevole, ciascuno, da un rispettivo pistone 7. The pump 4 comprises a plurality of cylinders 5, which are obtained in the pump body 2, are uniformly distributed around the axis 3, have respective longitudinal axes 6 substantially perpendicular to the axis 3, and are engaged in a sliding manner, each , by a respective piston 7.

I pistoni 7 vengono spostati con un moto rettilineo alternativo lungo i relativi cilindri 5 da un dispositivo di azionamento noto e non illustrato comprendente, nella fattispecie, un albero, il quale si estende attraverso il corpo pompa 2 coassialmente allâ€™asse 3, Ã ̈ montato per ruotare, rispetto al corpo pompa 2, attorno allâ€™asse 3, e presenta una porzione eccentrica impegnata in maniera girevole, tramite lâ€™interposizione di un cuscinetto di rotolamento, attraverso un manicotto. Il manicotto presenta un asse longitudinale parallelo allâ€™asse 3, ed Ã ̈ limitato esternamente da una superficie cilindrica provvista di una pluralitÃ di facce piane, le quali sono pari in numero al numero dei cilindri 5, e sono affacciate, ciascuna, ad un rispettivo piattello interposto tra un relativo pistone 7 e la faccia piana stessa. Il dispositivo di azionamento comprende, inoltre, per ciascun pistone 7, una rispettiva molla interposta tra il corpo pompa 2 ed il pistone 7 per spostare e normalmente mantenere il pistone 7 stesso a contatto del relativo piattello. The pistons 7 are moved with a reciprocating rectilinear motion along the relative cylinders 5 by a known actuation device which is not illustrated, in this case comprising a shaft which extends through the pump body 2 coaxially to the axis 3. mounted to rotate, with respect to the pump body 2, around the axis 3, and has an eccentric portion rotatably engaged, through the interposition of a rolling bearing, through a sleeve. The sleeve has a longitudinal axis parallel to axis 3, and is limited externally by a cylindrical surface provided with a plurality of flat faces, which are equal in number to the number of cylinders 5, and each face a respective plate interposed between a relative piston 7 and the flat face itself. The actuation device also comprises, for each piston 7, a respective spring interposed between the pump body 2 and the piston 7 to move and normally maintain the piston 7 itself in contact with the relative plate.

A seguito della rotazione dellâ€™albero, ciascun pistone 7 viene spostato dalla relativa molla con una corsa di andata di aspirazione del combustibile nel relativo cilindro 5 e dalla porzione eccentrica dellâ€™albero, dal manicotto, e dal relativo piattello con una corsa di ritorno di compressione del combustibile contenuto nel relativo cilindro 5 stesso. Following the rotation of the shaft, each piston 7 is moved by the relative spring with a forward stroke of the fuel intake in the relative cylinder 5 and by the eccentric portion of the shaft, by the sleeve, and by the relative plate with a stroke of compression return of the fuel contained in the relative cylinder 5 itself.

Lâ€™alimentazione del combustibile allâ€™interno di ciascun cilindro 5 viene controllata selettivamente da una relativa valvola 8 di aspirazione comprendente un corpo valvola 9, il quale chiude assialmente il cilindro 5, presenta una forma anulare, ed Ã ̈ alloggiato e bloccato radialmente in una cavitÃ 10, che Ã ̈ ricavata nel corpo pompa 2, si estende attorno allâ€™asse 6, ed Ã ̈ limitata assialmente da una parete 11 di fondo sostanzialmente ortogonale allâ€™asse 6 stesso. The fuel supply inside each cylinder 5 is selectively controlled by a relative intake valve 8 comprising a valve body 9, which axially closes the cylinder 5, has an annular shape, and is housed and blocked radially in a cavity 10, which is obtained in the pump body 2, it extends around the axis 6, and is limited axially by a bottom wall 11 substantially orthogonal to the axis 6 itself.

Il corpo valvola 9 Ã ̈, inoltre, accoppiato a tenuta di fluido con la parete 11 tramite lâ€™interposizione di una guarnizione 12 anulare sostanzialmente coassiale allâ€™asse 6, ed Ã ̈ bloccato assialmente contro la parete 11 tramite un tappo 13 di chiusura, il quale presenta una forma a tazza con concavitÃ rivolta verso il corpo valvola 9, ed Ã ̈ avvitato nel corpo pompa 2. The valve body 9 is also fluid-tight coupled with the wall 11 by means of the interposition of an annular gasket 12 substantially coaxial to the axis 6, and is axially blocked against the wall 11 by means of a plug 13 of closure, which has a cup shape with concavity facing the valve body 9, and is screwed into the pump body 2.

A proposito di quanto sopra esposto Ã ̈ opportuno precisare che: Regarding the above, it should be noted that:

il corpo valvola 9 ed il tappo 13 sono disposti a contatto uno dellâ€™altro in corrispondenza di rispettive superfici 14 di accoppiamento anulari sostanzialmente troncoconiche, le quali si estendono attorno allâ€™asse 6, e presentano sostanzialmente lo stesso angolo di cono; the valve body 9 and the plug 13 are arranged in contact with each other at respective annular, substantially frusto-conical coupling surfaces 14, which extend around the axis 6, and have substantially the same cone angle;

il corpo valvola 9 e la guarnizione 12 sono disposti a contatto fra loro in corrispondenza di rispettive superfici 15 di accoppiamento anulari sostanzialmente troncoconiche estendentisi attorno allâ€™asse 6; the valve body 9 and the gasket 12 are arranged in contact with each other at respective annular coupling surfaces 15 substantially frustoconical extending around the axis 6;

la superficie 15 della guarnizione 12 presenta, in una sua configurazione iniziale precedente allâ€™avvitamento del tappo 13, un angolo di cono Î± minore dellâ€™angolo di cono Î² della superficie 15 del corpo valvola 9 in modo da impedire al combustibile di penetrare tra le superfici 15 e di esercitare sul corpo valvola 9 una spinta assiale tendente a spingere il corpo valvola 9 stesso allâ€™esterno della cavitÃ 10; e the surface 15 of the gasket 12 has, in its initial configuration prior to the screwing of the cap 13, a cone angle Î ± less than the cone angle Î² of the surface 15 of the valve body 9 so as to prevent the fuel from escaping penetrate between the surfaces 15 and exert an axial thrust on the valve body 9 tending to push the valve body 9 itself outside the cavity 10; And

la parete 11 e la guarnizione 12 sono disposti a contatto fra loro in corrispondenza di rispettive superfici 16 di accoppiamento sostanzialmente piane ed ortogonali allâ€™asse 6. the wall 11 and the gasket 12 are arranged in contact with each other at respective coupling surfaces 16 which are substantially flat and perpendicular to the axis 6.

Il corpo valvola 9 Ã ̈ provvisto di un condotto 17 centrale, il quale si estende attraverso il corpo valvola 9 coassialmente allâ€™asse 6, Ã ̈ affacciato al cilindro 5, e definisce parte di un circuito 18 di alimentazione del combustibile al cilindro 5 stesso. Il circuito 18 comprende, inoltre, una camera 19 di alimentazione anulare, la quale Ã ̈ ricavata nel corpo pompa 2, si estende attorno al corpo valvola 9, e comunica con il condotto 17 tramite una pluralitÃ di fori 20 radiali, che sono uniformemente distribuiti attorno allâ€™asse 6, e sono ricavati attraverso il corpo valvola 9 trasversalmente allâ€™asse 6 stesso. The valve body 9 is provided with a central duct 17, which extends through the valve body 9 coaxially to the axis 6, faces the cylinder 5, and defines part of a circuit 18 for feeding the fuel to the cylinder 5 same. The circuit 18 also comprises an annular supply chamber 19, which is obtained in the pump body 2, extends around the valve body 9, and communicates with the duct 17 through a plurality of radial holes 20, which are uniformly distributed. around the axis 6, and are obtained through the valve body 9 transversely to the axis 6 itself.

La valvola 8 comprende, inoltre, un otturatore 21 comprendente, a sua volta, uno stelo 22 impegnato in maniera scorrevole nel condotto 17 ed un piattello 23, il quale sporge allâ€™esterno del condotto 17, si estende allâ€™interno del cilindro 5, e viene mantenuto, normalmente, in una posizione di chiusura del condotto 17 da una molla 24 interposta tra il corpo valvola 9 e lâ€™otturatore 21 stesso. The valve 8 also comprises a shutter 21 comprising, in turn, a stem 22 slidingly engaged in the duct 17 and a plate 23, which protrudes outside the duct 17, extends inside the cylinder 5, and is normally kept in a closed position of the duct 17 by a spring 24 interposed between the valve body 9 and the shutter 21 itself.

Lâ€™otturatore 21 definisce, unitamente al corpo valvola 9 ed al tappo 13, una camera 25 di compensazione collegata con la camera 19 tramite almeno una feritoia (non illustrata) ricavata, nella fattispecie, sulla superficie 14 del tappo 13 stesso. The obturator 21 defines, together with the valve body 9 and the plug 13, a compensation chamber 25 connected to the chamber 19 through at least one slot (not shown) obtained, in this case, on the surface 14 of the plug 13 itself.

Durante la corsa di andata del pistone 7, lâ€™otturatore 21 viene spostato in una posizione di apertura del condotto 17 dalla pressione del combustibile presente nel condotto 17 e nella camera 25 contro la spinta della molla 24 e della pressione residua allâ€™interno del cilindro 5 consentendo lâ€™aspirazione del combustibile allâ€™interno del cilindro 5 stesso. During the forward stroke of the piston 7, the obturator 21 is moved to an opening position of the duct 17 by the pressure of the fuel present in the duct 17 and in the chamber 25 against the thrust of the spring 24 and the residual pressure inside of cylinder 5 allowing the suction of the fuel inside the cylinder 5 itself.

Durante la corsa di ritorno del pistone 7, lâ€™otturatore 21 viene spostato nella sua posizione di chiusura del condotto 17 dalla pressione del combustibile contenuto nel cilindro 5 e dalla spinta della molla 24 consentendo lâ€™apertura di una valvola di mandata nota e non illustrata e lâ€™alimentazione del combustibile al motore a combustione interna (non illustrato). During the return stroke of the piston 7, the obturator 21 is moved to its closing position of the duct 17 by the pressure of the fuel contained in the cylinder 5 and by the thrust of the spring 24 allowing the opening of a known delivery valve and not shown and the fuel supply to the internal combustion engine (not shown).

La conformazione delle superfici 14 e 15 consente un centraggio ottimale del corpo valvola 9 nel tappo 13 di chiusura ed una distribuzione relativamente omogenea della pressione di serraggio esercitata dal tappo 13 sul corpo valvola 9 e dal corpo valvola 9 sulla guarnizione 12 impedendo, quindi, alla guarnizione 12 di spostarsi rispetto al corpo valvola 9 e di usurarsi. The conformation of the surfaces 14 and 15 allows an optimal centering of the valve body 9 in the closing cap 13 and a relatively homogeneous distribution of the clamping pressure exerted by the cap 13 on the valve body 9 and by the valve body 9 on the gasket 12 thus preventing gasket 12 to move with respect to the valve body 9 and to wear out.

Inoltre, la conformazione delle superfici 15 impedisce alla pressione nel cilindro 5 di spostare radialmente la guarnizione 12 e favorisce, quindi, lâ€™aumento della pressione di contatto e della tenuta tra il corpo valvola 9 e la guarnizione 12 stessa. Furthermore, the conformation of the surfaces 15 prevents the pressure in the cylinder 5 from radially displacing the gasket 12 and therefore favors an increase in the contact pressure and seal between the valve body 9 and the gasket 12 itself.

Claims

CLAIMS 1.- Pumping unit for feeding fuel, preferably diesel oil, to an internal combustion engine, the pumping unit comprising a pump body (2); at least one cylinder (5) obtained in the pump body (2); a piston (7) slidably engaged in the cylinder (5); and an intake valve (8) for selectively controlling the supply of fuel to the cylinder (5), the intake valve (8) comprising, in turn, a valve body (9), a locking member (13) to lock the valve body (9) against the pump body (2), an obturator member (21), which has a determined longitudinal axis (6) and is slidingly engaged through the valve body (9), and a gasket (12) for fluid-tight coupling together the valve body (9) and the pump body (2); and being characterized in that the valve body (9) and the locking member (13) are arranged in contact with each other in correspondence with respective first substantially frusto-conical coupling surfaces (14). 2.- Pumping unit according to Claim 1, in which the gasket (12) and the valve body (9) are arranged in contact with each other in correspondence with respective second coupling surfaces (15) substantially frusto-conical. 3.- Pumping unit according to Claim 2, wherein the second coupling surfaces (15) are shaped in such a way as to prevent the fuel from penetrating between the second coupling surfaces (15) themselves. 4.- Pumping unit according to Claim 2 or 3, in which the second coupling surface (15) of the gasket (12) has, in an initial configuration thereof, prior to the locking of the valve body (9) against the pump body (2 ), a cone angle (Î ±) smaller than the cone angle (Î²) of the second coupling surface (15) of the valve body (9). 5.- Pumping unit according to any one of the preceding claims, in which the first coupling surfaces (14) have substantially the same cone angle. 6.- Pumping unit according to any one of the preceding claims, in which the valve body (9) comprises a duct (17), which is engaged in a sliding manner by the shutter member (21), and is connected to a fuel supply circuit (18) obtained at least in part through the pump body (2); the locking member (13) defining, together with the valve body (9) and the shutter member (21), a compensation chamber (25) connected to the supply circuit (18). 7.- Pumping unit according to Claim 6, in which the shutter member (21) is axially movable between an open position and a closed position of said duct (17). 8.- Pumping unit according to any one of the preceding claims, in which the gasket (12) and the pump body (2) are arranged in contact with each other in correspondence with respective third coupling surfaces (16) which are substantially flat and orthogonal to said axis (6).