BOMBA DE ALTA PRESION PARA UNA INSTALACION DE INYECCION DE COMBUSTIBLE DE UN MOTOR DE COMBUSTION INTERNA.

Bomba de alta presión para una instalación de inyección de combustible de un motor de combustión interna,

con al menos un elemento de bomba (16), que presenta un pistón de bomba (20) accionado en un movimiento de carrera, que delimita un espacio de trabajo de la bomba (24), en el que durante la carrera de aspiración del pistón de la bomba (20) se aspira combustible a través de una válvula de entrada (30) desde una admisión de combustible (38, 53) y desde el que se desplaza combustible, durante la carrera de transporte del pistón de la bomba (20) a una zona de alta presión (12), en la que la válvula de entrada (30) presenta un miembro de válvula (46), que colabora con una superficie de obturación (49, 50; 49) con un asiento de válvula (45; 45a, 45b) para el control de la comunicación del espacio de trabajo de la bomba (24) con la admisión de combustible (38, 53), en la que el miembro de válvula (46) está impulsado a través de la presión que predomina en la admisión de combustible (38, 53) en la dirección de apertura y a través de la presión que predomina en el espacio de trabajo de la bomba (24) en la dirección de cierre, y en la que la superficie de obturación (49, 50 49) del miembro de válvula (46) y la superficie de asiento (45; 45a, 45b) del asiento de la válvula están configuradas, respectivamente, al menos aproximadamente en forma de cono, caracterizada porque la superficie de obturación (49, 50) del miembro de válvula (46) o la superficie de asiento (45a, 45b) del asiento de la válvula presenta dos secciones (49, 50; 45a, 45b) con primero y segundo ángulos cónicos (alfa1, alfa2; alfa4, alfa5), porque la otra superficie, a saber, la superficie de asiento (45) o la superficie de obturación (49) presenta un tercer ángulo cónico (alfa3; alfa6) constante, diferente del primero y segundo ángulo cónico (alfa1, alfa2; alfa4, alfa5), y porque en la transición entre las dos secciones (49, 50; 45a, 45b) está formado un canto sobresaliente (54), en el que se apoya la superficie (45; 49) con el ángulo cónico (alfa3; alfa6)

Bomba de alta presión para una instalación de inyección de combustible de un motor de combustión interna.

Estado de la técnica

La invención parte de una bomba de alta presión para una instalación de inyección de combustible de un motor de combustión interna del tipo de la reivindicación 1.

Se conoce a través del documento DE 198 60 672 A1 una bomba de alta presión de este tipo. Esta bomba de alta presión presenta al menos un elemento de bomba con un pistón de bomba accionado en un movimiento de carrera, que delimita un espacio de trabajo de la bomba. Durante la carrera de aspiración del pistón de la bomba, se aspira combustible a través de una válvula de entrada desde una admisión de combustible y durante la carrera de transporte del pistón de la bomba se desplaza combustible a través de una válvula de salida desde el espacio de trabajo de la bomba hasta una zona de alta presión. Una válvula de entrada presenta un miembro de válvula con una superficie de obturación, con la que colabora con un asiento de válvula para el control de la comunicación del espacio de trabajo de la bomba con la admisión de combustible. La superficie de obturación y la superficie de asiento del asiento de la válvula están configuradas en cada caso en forma de tronco de cono, pero presentan diferentes ángulos cónicos. El miembro de válvula está impulsado a través de la presión que predomina en el espacio de trabajo de la bomba en la dirección de cierre y a través de la presión que predomina en la admisión de combustible en la dirección de apertura. En la bomba de alta presión conocida resulta un contacto lineal entre la superficie de obturación del miembro de válvula y la superficie de asiento del asiento de la válvula, de manera que durante el tiempo de funcionamiento de la bomba de alta presión, debido al desgaste, se modifica la posición del contacto lineal, lo que conduce a una modificación de la presión de apertura de la válvula de entrada, puesto que en este caso se modifica la magnitud de la superficie del miembro de válvula impulsado por la presión en la admisión de combustible. De esta manera, se perjudica el llenado del espacio de trabajo de la bomba con combustible, de modo que se perjudica la curva característica de transporte de la bomba de alta presión.

Se conoce a través del documento US-A-2003/0029423 una bomba de alta presión, que presenta una válvula de entrada, cuyo miembro de válvula presenta una sección en forma de tronco de cono y una sección cilíndrica, con lo que se forma un canto sobresaliente, que se apoya en una superficie de obturación de un asiento de válvula con un ángulo cónico diferente de la sección en forma de tronco de cono del miembro de válvula. El canto está configurado en este caso en ángulo agudo y durante el tiempo de funcionamiento de la bomba de alta presión, como consecuencia del desgaste, resulta también una modificación de la presión de apertura de la válvula de entrada y, por lo tanto, un perjuicio de la curva característica de transporte de la bomba de alta presión.

Ventajas de la invención

La bomba de alta presión de acuerdo con la invención con las características según la reivindicación 1 tiene, en cambio, la ventaja de que la presión de apertura de la válvula de entrada durante el tiempo de funcionamiento de la bomba de alta presión solamente se modifica un poco, de modo que la curva característica de transporte de la bomba de alta presión se mantiene al menos esencialmente igual también durante el tiempo de funcionamiento.

En las reivindicaciones dependientes se indican configuraciones ventajosas y desarrollos de la bomba de alta presión de acuerdo con la invención.

Dibujo

Dos ejemplos de realización de la invención se representan en el dibujo y se explican en detalle en la descripción siguiente. La figura 1 muestra una bomba de alta presión para una instalación de inyección de combustible de un motor de combustión interna, la figura 2 muestra una válvula de entrada de la bomba de alta presión en representación ampliada en una sección longitudinal de acuerdo con un primer ejemplo de realización y la figura 3 muestra la válvula de entrada de acuerdo con un segundo ejemplo de realización.

Descripción de los ejemplos de realización

En la figura 1 se representa una bomba de alta presión 10 para una instalación de inyección de combustible de un motor de combustión interna, que es con preferencia un motor de combustión interna de auto-encendido. A través de la bomba de alta presión 10 se transporta combustible a alta presión a un acumulador 12, desde el que se extrae combustible para la inyección al motor de combustión interna. A la bomba de alta presión 10 es alimentado combustible a través de una bomba de transporte 14. La bomba de alta presión 10 presenta al menos un elemento de bomba 16, que presenta un pistón de bomba 20 accionado al menos indirectamente por medio de un árbol de accionamiento 18 de la bomba de alta presión 10 en un movimiento de carrera. El pistón de la bomba 20 está guiado herméticamente en un taladro del cilindro 22 que se extiende al menos aproximadamente radial al árbol de accionamiento 18 y delimita un espacio de trabajo de la bomba 24 en la zona extrema exterior del taladro del cilindro 22 alejada del árbol de accionamiento 18. El árbol de accionamiento 18 presenta una leva o una sección de árbol 26 excéntrica con relación a su eje de giro 19, a través de la cual se provoca, durante el movimiento giratorio del árbol de accionamiento 18 el movimiento de carrera del pistón de la bomba 20. El espacio de trabajo de la bomba 24 se puede conectar a través de una válvula de entrada 30 configurada como válvula de retención y que se abre en el espacio de trabajo de la bomba 24 con una admisión de combustible desde la bomba de transporte 14. El espacio de trabajo de la bomba 24 se puede conectar, además, a través de una válvula de salida 32 configurada como válvula de retención y que se abre desde el espacio de trabajo de la bomba 24 con una salida de combustible hacia el acumulador 12. Durante la carrera de aspiración, el pistón de la bomba 20 se mueve en el taladro del cilindro 22 radialmente hacia dentro, de manera que se incrementa el volumen del espacio de trabajo de la bomba 24. Durante la carrera de aspiración del pistón de la bomba 20, debido a la diferencia de presión que existe en este caso, se abre la válvula de entrada 30, puesto que desde la bomba de transporte 14 se genera una presión más alta que la presión que predomina en el espacio de trabajo de la bomba 24, de manera que se aspira combustible transportado por la bomba de transporte hacia el espacio de trabajo de la bomba 24. La válvula de salida 32 durante la carrera de aspiración del pistón de la bomba 20, puesto que en el acumulador 12 predomina una presión más alta que en el espacio de trabajo de la bomba 24.

A continuación se describe en detalle la válvula de entrada 30 con la ayuda de la figura 2, en la que se representa la válvula de entrada 30 de acuerdo con un primer ejemplo de realización. La válvula de entrada 30 está insertada, por ejemplo, en un taladro 34, que se conecta radialmente hacia fuera en el taladro del cilindro 22, de una parte de la carcasa 36 de la bomba de alta presión 10. El taladro 34 está configurado en este caso de diámetro mayor que el taladro del cilindro 22. La parte de la carcasa 36 puede ser, por ejemplo, una culata, que está conectada con otra parte de la carcasa, en la que está alojado el árbol de accionamiento 18, o puede ser una parte de la carcasa, en la que está alojado también el árbol de accionamiento 18. En el taladro 34, en la proximidad de su zona extrema dirigida hacia el taladro del cilindro 22, por ejemplo aproximadamente radial al eje del taladro 34, desemboca un canal de admisión de combustible 38, que está conectado con la bomba de transporte 14. La válvula de entrada 30 presenta una carcasa de válvula 40, en la que está presente un taladro 42 escalonado en el diámetro. El taladro 42 presenta una sección 43de diámetro pequeño, una sección 44, que se conecta en la sección 43 hacia el espacio de trabajo de la bomba 24, con diámetro mayor y una sección 45 que se conecta en la sección 44 hacia el espacio de trabajo de la bomba 24. La válvula de entrada 30 presenta un miembro de válvula 46 en forma de pistón, que está guiado de forma desplazable con un vástago cilíndrico 47 en la sección del taladro 43. El miembro de válvula 46 presenta, además, una cabeza 48 que se conecta en el vástago 47 y de diámetro incrementado frente al vástago 47, de manera que en la transición desde la cabeza 48 hacia...

1. Bomba de alta presión para una instalación de inyección de combustible de un motor de combustión interna, con al menos un elemento de bomba (16), que presenta un pistón de bomba (20) accionado en un movimiento de carrera, que delimita un espacio de trabajo de la bomba (24), en el que durante la carrera de aspiración del pistón de la bomba (20) se aspira combustible a través de una válvula de entrada (30) desde una admisión de combustible (38, 53) y desde el que se desplaza combustible, durante la carrera de transporte del pistón de la bomba (20) a una zona de alta presión (12), en la que la válvula de entrada (30) presenta un miembro de válvula (46), que colabora con una superficie de obturación (49, 50; 49) con un asiento de válvula (45; 45a, 45b) para el control de la comunicación del espacio de trabajo de la bomba (24) con la admisión de combustible (38, 53), en la que el miembro de válvula (46) está impulsado a través de la presión que predomina en la admisión de combustible (38, 53) en la dirección de apertura y a través de la presión que predomina en el espacio de trabajo de la bomba (24) en la dirección de cierre, y en la que la superficie de obturación (49, 50 49) del miembro de válvula (46) y la superficie de asiento (45; 45a, 45b) del asiento de la válvula están configuradas, respectivamente, al menos aproximadamente en forma de cono, caracterizada porque la superficie de obturación (49, 50) del miembro de válvula (46) o la superficie de asiento (45a, 45b) del asiento de la válvula presenta dos secciones (49, 50; 45a, 45b) con primero y segundo ángulos cónicos (a1, a2; a4, a5), porque la otra superficie, a saber, la superficie de asiento (45) o la superficie de obturación (49) presenta un tercer ángulo cónico (a3; a6) constante, diferente del primero y segundo ángulo cónico (a1, a2; a4, a5), y porque en la transición entre las dos secciones (49, 50; 45a, 45b) está formado un canto sobresaliente (54), en el que se apoya la superficie (45; 49) con el ángulo cónico (a3; a6).

2. Bomba de alta presión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la diferencia entre el primero y el segundo ángulos cónicos (a1, a2; a4, a5), y el tercer ángulo cónico (a3; a6) está aproximadamente entre 0,1º y 90º, con preferencia entre 0,1º y 20º.

3. Bomba de alta presión de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque las dos secciones (49, 50) con los ángulos cónicos (a1, a2) diferentes entre sí están dispuestas en la superficie de obturación del miembro de válvula (46), porque la primera sección (49) está dispuesta dirigida hacia la admisión de combustible (38, 52) y presenta el primer ángulo cónico (a1) y porque la segunda sección (50) está dispuesta dirigida hacia el espacio de trabajo de la bomba (24) y presenta el segundo ángulo cónico (a2), que es menor que el primer ángulo cónico (a1).

4. Bomba de alta presión de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque el primer ángulo cónico (a1), de la primera sección (49) de la superficie de obturación del miembro de válvula (46) es mayor que el tercer ángulo cónico (a3) de la superficie de asiento (45) y porque el segundo ángulo cónico (a2) de la segunda sección (50) de la superficie de obturación del miembro de válvula (46) es menor que el tercer ángulo cónico (a3) constante de la superficie de asiento (45).

5. Bomba de alta presión de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque las dos secciones (45a, 45b) con ángulos cónicos (45a, 45b) diferentes entre sí están dispuestas en la superficie de asiento, la primera sección (45a) está dispuesta dirigida hacia la admisión de combustible (38, 53) y presenta el primer ángulo cónico (a4) y porque la segunda sección (45b) está dispuesta dirigida hacia el espacio de trabajo de la bomba (24) y presenta el segundo ángulo cónico (a5), que es mayor que el primer ángulo cónico (a4).

6. Bomba de alta presión de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizada porque el primer ángulo cónico (a4) de la primera sección (45a) de la superficie de asiento es menor que el tercer ángulo cónico (a6) constante de la superficie de obturación (49) del miembro de válvula (46) y porque el segundo ángulo cónico (a5) de la segunda sección (45b) de la superficie de asiento es mayor que el tercer ángulo cónico (a6) constante de la superficie de obturación (49) del miembro de válvula (46).