Conjunto de bomba de combustible.

Un conjunto de bomba de combustible para utilizar en un motor de combustión interna,

comprendiendo el conjunto de bomba de combustible:

un alojamiento de bomba (10);

al menos primer y segundo émbolos de bombeo (16a, 16b) para presurizar el combustible dentro de una respectiva de la primera y segunda cámaras de bombeo (20a, 20b);

al menos primer y segundo taqués (22as, 22b), estando cada uno asociado con uno de los respetivos émbolos de bombeo y siendo accionados en uso, mediante una leva de accionamiento de motor, de manera que se acciona una carrera de bombeo del taqué y el émbolo asociado durante la cual el combustible dentro de la cámara de bombeo asociada es presurizado,

definiendo cada taqué (22a, 22b) al menos en parte, un volumen interno (24a, 24b) para alojar al menos en parte, un muelle de retorno asociado (34a) que acciona una carrera de retorno del taqué y el muelle asociado durante la cual la cámara de bombeo asociada se llena de combustible, y

un circuito de retorno (50a, 50b, 52a, 52b, 54) mediante el cual el volumen interno (24a) del primer taqué (22a) está en comunicación constante con el volumen interno (24b) del segundo taqué (22b) de manera que el combustible desplazado del volumen interno durante la carrera de bombeo del primer taqué llena el volumen interno del segundo taqué de manera que ayuda a la carrera de retorno del segundo taqué. en donde cada uno del primer y segundo taqués (22a, 22b) se puede mover a lo largo de su eje dentro de una guía de taqué asociada (32a; 32b), estando el conjunto de bomba caracterizado por que cada uno del primer y segundo taqués (22a, 22b) está provisto de una puerta de entrada (60a, 60b) en una pared lateral del mismo que coopera con una puerta de entrada (58a, 58b) dispuesta en la guía de taqué asociada (32a, 32b) de manera que permite el flujo de combustible al interior del volumen interno (24a, 24b) del taqué cuando la puerta de entrada (60a, 60b) del taqué (22a, 22b) se superpone con la puerta de entrada asociada (58a, 58b) de la guía de taqué (32a, 32b), es decir, durante una parte del ciclo de bombeo denominada periodo de reposición.

Conjunto de bomba de combustible Campo técnico

La invención se refiere a un conjunto de bomba de combustible del tipo adecuado para utilizar en sistemas de inyección de combustible de rail comunes de motores de combustión interna, y en particular para utilizar en motores de combustión interna de ignición de compresión.

Antecedentes de la invención

Ejemplos de conjuntos de bomba de combustible conocidos se muestran en el documento W02005/054675 (Bosh GmbH) y el documento EP1184568 (Delphi Tech Inc.) que ambos describen una conexión de fluido, a través de un orificio de conexión, entre volúmenes internos de cámaras de taqué.

En un conjunto de bomba de combustible conocido, un pistón de bombeo es accionado en un movimiento recíproco dentro de un orificio dispuesto en un alojamiento de bomba por medio de una disposición de accionamiento de leva que incluye una leva accionada por motor que porta un desplazador de leva. Un seguidor leva con forma de taqué coopera con el desplazador de leva, y a su vez un pie del embolo coopera con el taqué. El taqué es accionado para realizar una carrea hacia delante, durante la cual el émbolo es accionado hacia dentro del orificio para realizar una carrera de bombeo y presurizar el combustible dentro de una cámara de bombeo reduciendo el volumen de la cámara de bombeo. El taqué realiza una carrera de retorno en la que el émbolo es retirado del orificio para expandir el volumen de la cámara de bombeo y el combustible es enviado a la cámara de bombeo. Un muelle de retorno de taqué realiza la carrera de retorno del taqué. El combustible procedente de una fuente de combustible de baja presión es enviado a la cámara de bombeo a través de una válvula de cuenteo de entrada que controla el caudal del combustible que entra en la cámara de bombeo. Cuando el émbolo realiza un movimiento de reciprocidad dentro del orificio, el combustible dentro de la cámara de bombeo es presurizado. Una válvula de salida controla el envío de combustible presurizado al rail común aguas abajo.

A medida que la tecnología de inyección de combustible diésel se desarrolla surgen estrategias para reducir las emisiones que requieren que la bomba de combustible del motor sea capaz de desplazarse a velocidades cada vez más elevadas. Sin embargo, un problema con los conjuntos de bomba conocidos es que los requisitos de fuerza para que el muelle de retorno de taqué hacen que los conocidos diseños sean inadecuados para tales aplicaciones de alta velocidad. En los diseños existentes, en donde el taqué adopta forma de un taque de cubo que tiene una parte interior, el muelle de retorno está situado dentro del volumen interno definido dentro del taqué. El volumen interno del taqué está conectado al interior de la caja de levas con el fin de reducir al mínimo la fuerza necesaria para desplazar el combustible desde el interior de taqué y refrigerar las regiones en contacto de los componentes de accionamiento de tren pesadamente cargados reduciendo la elevada temperatura, y el combustible de fuga de alta presión. Las limitaciones de empaquetado limitan el tamaño del muelle de retorno que se puede adaptar dentro del taqué y por tanto limitan la fuerza que se ha de conseguir para retornar el taqué durante la carrera de retorno. Particularmente a elevadas velocidades, esto puede dar lugar a que sea aplicada una fuerza insuficiente para sujetar los componentes del desplazador de émbolo-taqué-leva juntos, de manera que el émbolo y el taqué se pueden separar del desplazador de leva durante la carrera de retorno. Esto puede producir el malfuncionamiento del conjunto de bomba. El aumento de la carga sobre el muelle proporciona una solución parcial pero, junto con la elevada frecuencia de funcionamiento, hace que aumente el esfuerzo del muelle que a su vez puede conducir a un fallo del muelle.

Con vistas a tratar o reducir el problema anteriormente mencionado la presente invención proporciona un conjunto de bomba de combustible mejorado.

Declaraciones de la invención

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un conjunto de bomba de combustible para utilizar en un motor de combustión interna, comprendiendo el conjunto de bomba un alojamiento de bomba; al menos primer y segundo émbolos de bombeo para presurizar el combustible dentro de una respectiva de la primera y la segunda cámaras de bombeo; al menos primer y segundo taqués, estando cada uno asociado con uno respectivo de los émbolos de bombeo y siendo accionados en uso, por una leva accionada por motor, de manera que se acciona una carrera de bombeo del taqué y el émbolo asociado durante la cual el combustible del interior de la cámara de bombeo asociada es presurizado. Cada taqué define, al menos en parte, un volumen interno para alojar, al menos en parte, un muelle de retorno asociado que acciona una carrera de retorno del taqué y el émbolo asociado durante la cual la cámara de bombeo asociada se llena de combustible. Está provisto un circuito de retorno mediante el cual el volumen interno del primer taqué está en comunicación constante con el volumen interno del segundo taqué de manera que el combustible desplazado desde el volumen interno durante la carrera de bombeo del primer taqué llena el volumen interno del segundo taqué de manera que ayuda a la carrera de retorno del segundo taqué; en donde cada uno del primer y el segundo taqués se puede mover a lo largo de su eje dentro de una guía de taqué asociada, y en donde cada uno del primer y segundo taqués está provisto de una puerta de entrada en una pared lateral del mismo que coopera con una puerta de entrada dispuesta en la guía de taqué

asociada de manera que permite la entrada de combustible en el volumen interno del taqué cuando la puerta de entrada del taqué se superpone con la puerta de entrada asociada de la guía de taqué.

El volumen interno de cada taqué está preferiblemente definido por una pared lateral de taqué y una placa de base de taqué, con el volumen que está abierto en su extremo superior alejado de la placa de base.

Dado que los volúmenes internos de los taqués están en constante comunicación ente sí, no hay dispositivos hidráulicos en la trayectoria de flujo entre ellos para controlar o restringir el flujo de combustible a través de los mismos. La comunicación entre los volúmenes internos es constate y pasa junto a la caja de levas. Además, el combustible dentro del volumen interno del primer taqué durante su carrera de bombeo es suministrado al volumen interno del segundo taqué durante su carrera de retorno, y de manera similar el combustible dentro del volumen interno del segundo taqué durante su bombeo es suministrado al volumen interno del primer taqué durante su carrera de retorno, de manera que se aplica una fuerza hidráulica a los taqués que complementa la fuerza del muelle de retorno en el accionamiento de los taqués en sus carreras de retorno.

El circuito de retorno preferiblemente incluye una cámara de expansión a través de la cual es desplazado entre el volumen interno del primer taqué y el volumen interno del segundo taqué. Es conveniente que la cámara de expansión este definida dentro del alojamiento de bomba.

La cámara de expansión es de volumen relativamente grande. Incluyendo una cámara de expansión de volumen relativamente grande dentro del circuito de retorno, las ondas de presión que surgen dentro del circuito de retorno cuando el combustible es desplazado entre los volúmenes de taqué internos son amortiguadas.

El circuito de retorno puede incluir al menos un paso definido dentro del alojamiento de bomba. Al menos un paso está definido entre del alojamiento de bomba para proporcionar un paso de flujo sin restringir para que el combustible fluya entre los volúmenes internos del primer y el segundo taqués.

Las guías de taqué pueden estar definidas por un orificio respectivo dispuesto dentro del alojamiento de bomba o mediante un manguito respectivo situado dentro de un respectivo orificio dispuesto dentro del alojamiento de bomba.

Cada uno del primer y el segundo taqués está provisto de una puerta de recarga en una pared lateral del mismo que puede cooperar con una puerta de recarga dispuesta en la guía de taqué asociada de manera que permite que el combustible fluya al Interior del volumen Interno del taqué cuando las puertas de recarga se superponen. Para este fin, la puerta de recarga dispuesta en la guía de taqué comunica con una trayectoria de fluido en comunicación con un depósito de combustible a baja presión. El beneficio de esta disposición es que el combustible que se pierde debajo de la guía de taqué debido a fugas es repuesto durante el periodo de solape entre las puertas cuando el combustible... [Seguir leyendo]

1. Un conjunto de bomba de combustible para utilizar en un motor de combustión interna, comprendiendo el conjunto de bomba de combustible:

un alojamiento de bomba (10);

al menos primer y segundo émbolos de bombeo (16a, 16b) para presurizar el combustible dentro de una respectiva de la primera y segunda cámaras de bombeo (20a, 20b);

al menos primer y segundo taqués (22as, 22b), estando cada uno asociado con uno de los respetivos émbolos de bombeo y siendo accionados en uso, mediante una leva de accionamiento de motor, de manera que se acciona una carrera de bombeo del taqué y el émbolo asociado durante la cual el combustible dentro de la cámara de bombeo asociada es presurizado,

definiendo cada taqué (22a, 22b) al menos en parte, un volumen interno (24a, 24b) para alojar al menos en parte, un muelle de retorno asociado (34a) que acciona una carrera de retorno del taqué y el muelle asociado durante la cual la cámara de bombeo asociada se llena de combustible, y

un circuito de retorno (50a, 50b, 52a, 52b, 54) mediante el cual el volumen interno (24a) del primer taqué (22a) está en comunicación constante con el volumen interno (24b) del segundo taqué (22b) de manera que el combustible desplazado del volumen interno durante la carrera de bombeo del primer taqué llena el volumen interno del segundo taqué de manera que ayuda a la carrera de retorno del segundo taqué.

en donde cada uno del primer y segundo taqués (22a, 22b) se puede mover a lo largo de su eje dentro de una guía de taqué asociada (32a; 32b), estando el conjunto de bomba caracterizado por que

cada uno del primer y segundo taqués (22a, 22b) está provisto de una puerta de entrada (60a, 60b) en una pared lateral del mismo que coopera con una puerta de entrada (58a, 58b) dispuesta en la guía de taqué asociada (32a, 32b) de manera que permite el flujo de combustible al interior del volumen interno (24a, 24b) del taqué cuando la puerta de entrada (60a, 60b) del taqué (22a, 22b) se superpone con la puerta de entrada asociada (58a, 58b) de la guía de taqué (32a, 32b), es decir, durante una parte del ciclo de bombeo denominada periodo de reposición.

2. El conjunto de bomba de combustible como está reivindicado en la reivindicación 1, en el que el volumen interno (24a, 24b) de cada taqué está definido por una pared lateral de taqué (122a) y una placa de base de taqué (222a).

3. El conjunto de bomba de combustible como está reivindicado en la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el circuito de retorno incluye una cámara de expansión (54) a través de la cual se desplaza el combustible entre el volumen interno (24a) del primer taqué (22a) y el volumen interno (24b) del segundo taqué (22b).

4. El conjunto de bomba de combustible como está reivindicado en la reivindicación 3, en el que la cámara de expansión (54) está definida dentro del alojamiento de bomba (10).

5. El conjunto de bomba de combustible como está reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el circuito de retorno incluye al menos un paso (52a, 52b) definido dentro del alojamiento de bombeo (10).

6. El conjunto de bomba de combustible como está reivindicado en la reivindicación 5, en el que el al menos un paso (52a, 52b) definido dentro del alojamiento de bombeo (10) proporciona un paso de flujo no restringido para el combustible que fluye entre los volúmenes internos (24a, 24b) del primer y segundo taqués (22a, 22b).

7. El conjunto de bomba de combustible como está reivindicado en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que cada una de las guías de taqué está definida por un respectivo orificio (32a) dispuesto dentro del alojamiento de bombeo (10).

8. El conjunto de bomba de combustible como está reivindicado en una la reivindicaciones precedentes, en el que cada una de las guías de taqué está definida por un respectivo manguito situado dentro de un respectivo orificio (32a) dispuesto dentro del alojamiento de bomba (10).

9. El conjunto de bomba de combustible como está reivindicado en cualquier reivindicación precedente, en el que las puertas de entrada (58a, 60a) asociadas con el primer taqué (22a) están dimensionadas y colocadas de manera que se superponen entre sí en la carrera de bombeo del primer taqué (22a) simultáneamente con las partes de entrada (58b, 60b) asociadas con el segundo taqué (22b) superponiéndose entre sí en la carrera de retorno del segundo taqué (22b).

10. El conjunto de bomba de combustible como está reivindicado en cualquier reivindicación precedente, en el que cada uno del primer y segundo taqués (22a, 22b) incluye una o más puertas de entrada adicionales dispuestas en su pared lateral en el mismo plano que cada una de las otras puertas de entrada.

11. El conjunto de bomba de combustible como está reivindicado en cualquier reivindicación precedente, en el que cada guía de taqué (32a, 32b) está provista de una puerta adicional (62a, 62b) para recoger el combustible de fugas que fluye entre el taqué asociado (22a, 22b) y la guía de taqué (32a, 32b).

12. El conjunto de bomba de combustible como está reivindicado en la reivindicación 11, en el que cada puerta adicional (62a, 62b) comunica, a través de una restricción (64a, 64b) con la caja de levas (29) del motor.

13. El conjunto de bomba de combustible como está reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que cada uno del primer y segundo taqués (22a, 22b) incluye medios para evitar el movimiento angular del taqué alrededor de su eje.