Bomba de combustible.

Una bomba de combustible (1) para presurizar combustible en un sistema de inyección de combustible de alta presión,

la bomba de combustible (1) que comprende:

una cabeza (7) de la bomba que tiene una cámara de bombeo (7a) que se dispone para recibir el combustible que se va a presurizar;

un elemento de bombeo (8) dispuesto para responder en movimiento alternativo al movimiento de un elemento de accionamiento (10), definiendo el elemento de bombeo (8), en parte, la cámara de bombeo (7a) de tal manera que, en uso, cuando el elemento de bombeo (8) se mueve alternativamente, se aplica una fuerza, transferida desde el elemento de accionamiento (10), al combustible dentro de la cámara de bombeo (7a) para presurizar el combustible;

un bastidor (12) dispuesto para sujetar el elemento de accionamiento (10) y la cabeza (7) de la bomba; y

una cubierta (3) que define un volumen interno (5) para contener fluido;

en el que al menos una parte del bastidor (12), al menos una parte del elemento de accionamiento (10) y al menos una parte del elemento de bombeo (8) se reciben en la cubierta (3).

Bomba de combustible Campo de la invención La presente invención es relativa al campo de las bombas de combustible. En particular, la invención se refiere a una bomba de combustible de alta presión para el suministro de combustible a alta presión a un inyector de combustible. Más específicamente, pero no exclusivamente, la presente invención se refiere a una carcasa para una bomba de este tipo.

Antecedentes de la invención Los sistemas de inyección de combustible para motores de combustión interna modernos, en particular los motores que utilizan encendido por compresión, comprenden una multitud de inyectores de combustible dispuestos para suministrar una pulverización atomizada de combustible a una cámara de combustión respectiva para la combustión.

Con el fin de mejorar la atomización del combustible dentro de los motores que utilizan encendido por compresión, es preferible atomizar el combustible tanto como sea posible. La mayor atomización del combustible mejora la eficiencia del proceso de combustión, que a su vez mejora la eficiencia del combustible y reduce las emisiones nocivas tales como el monóxido de carbono producido por el proceso de combustión. La forma más común de mejorar la atomización es aumentar la presión a la que se inyecta el combustible. Por lo tanto, ha habido un deseo continuo de fabricar bombas capaces de presurizar combustible a presiones más altas.

Las bombas de alta presión conocidas utilizan un elemento de bombeo tal como un émbolo de acero que se mueve alternativamente dentro de una guía de ánima ajustada, siendo el émbolo accionado mediante un eje de transmisión. Por lo tanto, como el eje de transmisión gira, su fuerza de rotación se transfiere al émbolo de manera que el émbolo se mueve alternativamente dentro del ánima de la guía. El combustible entra en una cámara de bombeo en un extremo del ánima de la guía y se presuriza a continuación, cuando el émbolo de movimiento alternativo aplica una fuerza de presurización a la cámara de bombeo. El combustible se fuerza entonces a través de una válvula de suministro dentro de un carril de alta presión, listo para la inyección mediante los inyectores de combustible. Los componentes de la bomba se sujetan mediante la carcasa. El documento DE 10 2008 007028 describe una bomba de combustible que incluye una disposición de placa que compensa fuerzas entre un elemento de bombeo y un elemento de accionamiento.

Con el fin de aumentar la presión del combustible que una bomba de combustible de alta presión es capaz de proporcionar, se tiene que poner una energía mayor en el sistema a través del eje de transmisión que gira de manera que el émbolo aplique una fuerza mayor al combustible. Por lo tanto, como las presiones que las bombas son capaces de proporcionar han aumentado, también lo tiene que hacer la resistencia relativa de la carcasa de la bomba debido al aumento en la energía física utilizada dentro de la bomba.

Es común fabricar las carcasas de bombas de combustible de alta presión a partir de acero fundido para proporcionar la fuerza necesaria para resistir los esfuerzos a los que las bombas de combustible de alta presión se someten. Como se han desarrollado bombas capaces de producir combustible a mayor presión, el espesor de la carcasa de acero también ha aumentado para resistir los aumentos relativos al esfuerzo.

Aumentar el espesor de una carcasa de la bomba de acero fundido resulta en que la bomba es más pesada. Como tal, la eficiencia de combustible del vehículo en el que se utiliza la bomba se reduce debido a que los componentes más pesados se tienen que transportar. Además, como el espesor de la carcasa de la bomba de acero fundido aumenta, también lo hace el tamaño total de la bomba.

Sería deseable proporcionar una bomba de combustible de alta presión que es de peso y tamaño reducidos. Esto es particularmente de relevancia en vehículos con el concepto de "ecoeficiencia", en los que la reducción general de peso de un vehículo es un componente clave en la mejora de la eficiencia para reducir así el impacto medioambiental del vehículo. Además, es deseable minimizar el tamaño de una bomba, porque una bomba de este tipo ocupa menos espacio dentro de un vehículo.

Las realizaciones de la presente invención, por tanto, tienen como objetivo mitigar al menos parcialmente uno o más de los problemas mencionados anteriormente.

Compendio de la invención Según un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una bomba de combustible para presurizar combustible en un sistema de inyección de combustible de alta presión. La bomba de combustible comprende una cabeza de la bomba que tiene una cámara de bombeo que se dispone para recibir el combustible que se va a presurizar. La bomba de combustible también incluye un elemento de bombeo dispuesto para moverse alternativamente en respuesta al movimiento de un elemento de accionamiento. El elemento de bombeo define, en parte, la cámara de bombeo de modo que, en uso, cuando el elemento de bombeo se mueve alternativamente, se

aplica una fuerza, transferida desde el elemento de accionamiento, al combustible dentro de la cámara de bombeo para presurizar el combustible. La bomba de combustible también comprende un bastidor dispuesto para sujetar el elemento de accionamiento y una cubierta que define un volumen interior para contener fluido. Al menos una pieza del bastidor, al menos una pieza del elemento de accionamiento, y al menos una pieza del elemento de bombeo se reciben en la cubierta. Esta disposición, por lo tanto, proporciona una bomba más pequeña, más ligera.

El bastidor y la cubierta juntos proporcionan una carcasa para la bomba.

El bastidor se puede disponer para mantener la cabeza de la bomba y el elemento de accionamiento en posiciones fijas uno con respecto a la otra. Tal disposición permite el correcto funcionamiento de la bomba de combustible. En particular, se transfiere una gran fuerza desde el elemento de accionamiento a la cabeza de la bomba con el fin de presurizar combustible dentro de la cabeza de la bomba a una presión muy alta. Por consiguiente, el bastidor tiene que resistir tales fuerzas y mantener la cabeza de la bomba y el elemento de accionamiento en posiciones fijas uno con respecto a otra para que la bomba siga funcionando correctamente.

El bastidor se puede construir a partir de un material que tiene mayor resistencia que un material del que está construida la cubierta. El bastidor se proporciona para sujetar la cabeza de la bomba y el elemento de accionamiento, al mismo tiempo que se proporciona la cubierta para contener fluidos. Por lo tanto, sólo el bastidor tiene que resistir las altas fuerzas transferidas desde el elemento de accionamiento a la cabeza de la bomba. Por consiguiente, la cubierta se puede hacer de un material de menor resistencia que el bastidor, ya que sólo tiene que contener fluido. Alternativamente, el bastidor y la cubierta se pueden hacer del mismo material y el bastidor se pueden hacer más grueso que la cubierta para proporcionar la mayor resistencia. Preferiblemente, el bastidor se hace de aluminio porque el aluminio es relativamente fuerte en comparación con otros materiales, mientras que tiene densidad relativamente baja en comparación con otros materiales.

Los materiales para el bastidor y la cubierta se pueden seleccionar de tal manera que se optimizan para su función específica. El material para el bastidor se puede seleccionar de tal manera que sea de una suficientemente alta resistencia para soportar las fuerzas transferidas desde el elemento de accionamiento a la cabeza de la bomba. El material para la cubierta se puede seleccionar para contener fluido.

El bastidor se puede formar de una única pieza. Formar el bastidor a partir de una única pieza permite al bastidor ser más fuerte debido que no tiene ninguna unión, que pueda dar lugar a debilidades estructurales. Además, el bastidor se puede formar de una única pieza por medio de un proceso de extrusión. Tal proceso de extrusión proporciona un medio fácil para fabricar un bastidor de una única pieza. Además, tal proceso de extrusión permite funciones adicionales, tales como orificios de tornillos, que se forman fácilmente dentro del bastidor.

La cubierta se puede formar de un material a base de plásticos. Tal disposición resulta en una cubierta de un peso ligero y fácil de fabricar.

El bastidor se puede disponer para montar la bomba de combustible en un componente del motor. El bastidor sujeta los componentes de alto esfuerzo de la bomba de combustible. Por lo tanto, es deseable montar la bomba de combustible mediante el bastidor de alta resistencia de la bomba de combustible.

La bomba de combustible además puede... [Seguir leyendo]

1. Una bomba de combustible (1) para presurizar combustible en un sistema de inyección de combustible de alta presión, la bomba de combustible (1) que comprende:

una cabeza (7) de la bomba que tiene una cámara de bombeo (7a) que se dispone para recibir el 5 combustible que se va a presurizar;

un elemento de bombeo (8) dispuesto para responder en movimiento alternativo al movimiento de un elemento de accionamiento (10) , definiendo el elemento de bombeo (8) , en parte, la cámara de bombeo (7a) de tal manera que, en uso, cuando el elemento de bombeo (8) se mueve alternativamente, se aplica una fuerza, transferida desde el elemento de accionamiento (10) , al combustible dentro de la cámara de bombeo (7a) para presurizar el combustible;

un bastidor (12) dispuesto para sujetar el elemento de accionamiento (10) y la cabeza (7) de la bomba; y una cubierta (3) que define un volumen interno (5) para contener fluido;

en el que al menos una parte del bastidor (12) , al menos una parte del elemento de accionamiento (10) y al menos una parte del elemento de bombeo (8) se reciben en la cubierta (3) .

2. La bomba (1) de combustible según la reivindicación 1, en la que el bastidor (12) se dispone para mantener la cabeza (7) de la bomba y el elemento de accionamiento (10) en posiciones fijas una respecto al otro para soportar la transferencia de la fuerza desde el elemento de accionamiento (10) a la cabeza (7) de la bomba.

3. La bomba (1) de combustible según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que el bastidor (12) se construye a partir de un material que tiene mayor resistencia que un material a partir del que se construye 20 la cubierta (3) .

4. La bomba (1) de combustible según cualquier reivindicación precedente, en la que el bastidor (12) se forma de una única pieza.

5. La bomba (1) de combustible según la reivindicación 4, en la que el bastidor (12) se forma de una única pieza por medio de un proceso de extrusión.

6. La bomba (1) de combustible según cualquier reivindicación precedente, en la que la cubierta (3) se forma de un material a base de plásticos.

7. La bomba (1) de combustible según cualquier reivindicación precedente, en la que el bastidor (12) se dispone para montar la bomba (1) de combustible a un componente del motor.

8. La bomba (1) de combustible según la reivindicación 7, que además comprende:

una disposición de montaje (14) para conectar el bastidor (12) de la bomba (1) de combustible a un componente del motor.

9. La bomba (1) de combustible según la reivindicación 8, en la que la cubierta (3, 12) y la disposición de montaje (14) comprenden, cada una, una característica (3m, 14k) de interferencia complementaria dispuesta para impedir el giro de la disposición de montaje (14) con respecto a la cubierta (3, 12) .

10. La bomba (1) de combustible según la reivindicación 9, en la que una de las características de interferencia complementarias comprende un saliente (3m) y la otra característica de interferencia complementaria comprende un rebaje (14k) .

11. La bomba (1) de combustible según cualquier reivindicación precedente, en la que la cubierta (3) comprende uno o más componentes integrados (2, 6) que incluyen uno o más dispositivos de retorno de fuga (6) para facilitar la recirculación de fluido, y una entrada (2) de combustible para suministrar combustible a la bomba (1) de combustible.

12. La bomba (1) de combustible según cualquier reivindicación precedente, en la que el elemento de accionamiento (10) se forma a partir de una multitud de piezas que incluyen una parte (10a) de eje y una parte (10b) de leva.

13. La bomba (1) de combustible según la reivindicación 12, en la que la parte (10b) de leva se construye a partir de un material de mayor resistencia que la parte (10a) de eje.

14. La bomba (1) de combustible según cualquier reivindicación precedente, en la que la cabeza (7) de la bomba se recibe dentro de la cubierta (3) .

15. La bomba (1) de combustible según cualquier reivindicación precedente, en la que el bastidor comprende al menos un cojinete (12c, 12d, 13a, 13b) dispuesto para sujetar el elemento de accionamiento (10) para el movimiento giratorio con respecto al cojinete (12c, 12d, 13a, 13b) .