BRPI0706557A2 - dispositivo de transporte de alta pressão de combustìvel - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIVO DE TRANSPORTE DE ALTA PRESSãO DE COMBUSTìVEL. Um dispositivo de transporte de alta pressão de combustível (18) para uma máquina de combustão interna compreende uma bomba de alta pressão (36) e um trajeto de corrente de baixa pressão (72). Este conduz de uma entrada de combustível (28) do dispositivo de transporte de alta pressão de combustível (18) para uma câmara de recepção (40) para um eixo de acionamento (44) da bomba de alta pressão (36) e conduzindo ainda para, pelo menos, uma válvula de entrada (56) da bomba de alta pressão (36). Por meio de um trajeto de corrente de retorno (62) é reconduzido o combustível de vazamento e/ou de lubrificação. é sugerido que o trajeto de corrente de retorno (62) desemboque (66) no trajeto de corrente de baixa pressão (72).
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITI-VO DE TRANSPORTE DE ALTA PRESSÃO DE COMBUSTÍVEL".
DESCRIÇÃO
ESTADO DA TÉCNICA
A presente invenção refere-se a um dispositivo de transporte dealta pressão de combustível de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.
Do mercado são conhecidos sistemas de combustível de trilhocomum para máquinas de combustão interna com injeção direta de combus-tível. Sistemas de combustível desse tipo compreendem uma bomba detransporte auxiliar, que transporta o combustível de um tanque para um dis-positivo de transporte de alta pressão de combustível. Esse dispositivo, porsua vez, compreende uma bomba de alta pressão de êmbolo acionada me-canicamente, que conduz o combustível para o trilho comum. Para a Iubrifi-cação e o resfriamento do mancai de um eixo de acionamento da bomba dealta pressão, o combustível é conduzido de uma entrada de combustível dodispositivo de transporte de alta pressão de combustível primeiramente parao interior de uma carcaça da bomba de alta pressão, em particular, na câ-mara de recepção para o eixo de acionamento. Dali, a maior parte do com-bustível continua a fluir para as válvulas de entrada da bomba de alta pres-são. Através dos mancais do eixo e de vedações do eixo do eixo de acio-namento, todavia, uma parte menor do combustível que entra na câmara derecepção flui para fora. Essa parte é reconduzida através de um trajeto decorrente de retorno, geralmente designado como condutor de retorno, para otanque.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
TAREFA TÉCNICA
A presente invenção tem a tarefa de criar um dispositivo detransporte de alta pressão de combustível do tipo mencionado no início, quepossibilite uma montagem econômica do sistema de combustível.
SOLUÇÃO TÉCNICA
Essa tarefa é solucionada através de um dispositivo de transpor-te de alta pressão de combustível, com as características da reivindicação 1.Aperfeiçoamentos vantajosos estão indicados nas reivindicações subordina-das. Outras características essenciais, além disso, estão divulgadas na des-crição e no desenho seguintes. Neste caso, as características individuaispodem ser essenciais para a invenção, em combinações bastante distintas,sem que precise ser remetido explicitamente a isso.
EFEITOS VANTAJOSOS
No caso de emprego do dispositivo de transporte de alta pres-são de combustível de acordo com a invenção pode ser abolido um condu-tor de retorno que leva a um tanque. Deste modo, a montagem de um sis-tema de combustível, no qual o dispositivo de transporte de alta pressão decombustível de acordo com a invenção está montado, pode ser simplificada,pelo que, durante a fabricação como também durante a operação e a manu-tenção são poupados custos.
Isso é obtido pelo fato de que o trajeto de corrente de retornonão deixa o dispositivo de transporte de alta pressão de combustível, masestá integrado nele. O combustível que penetra através dos mancais do eixoe/ou de vedações do eixo do eixo de acionamento não é, portanto, recondu-zido para o tanque, mas permanece dentro do dispositivo de transporte dealta pressão de combustível, pelo fato de que ele é introduzido no trajeto decorrente de baixa pressão. Dessa forma, também é evitado um aquecimentoindesejado do combustível armazenado no tanque de combustível.
Uma execução vantajosa do dispositivo de transporte de altapressão de combustível de acordo com a invenção é caracterizado pelo fatode que ele compreende uma bomba de transporte auxiliar integrada. Comisso, é criado um dispositivo de transporte de alta pressão de combustívelparticularmente compacto e eficiente.
Para isso, em um aperfeiçoamento é possível que, a bomba detransporte auxiliar esteja disposta no trajeto de corrente de baixa pressão, eque o trajeto de corrente de retorno desemboque a montante da bomba detransporte auxiliar no trajeto de corrente de baixa pressão. Um sistema decombustível com um dispositivo de transporte de alta pressão de combustí-vel executado desse modo é construído de forma particularmente simples ecompacta.
Neste caso, pode estar prevista uma válvula de regulagem depressão com um canal de retorno, que desemboca a montante da bomba detransporte auxiliar no trajeto de corrente de baixa pressão. Dessa forma, érealizada uma pressão de entrada constante para a válvula de entrada dabomba de alta pressão, e ainda assim, o dispositivo de transporte de altapressão de combustível se constrói de forma compacta e simples, uma vezque não é necessário um canal de retorno separado.
De modo alternativo, o dispositivo de transporte de alta pressãode combustível pode ser ligado com uma bomba de transporte auxiliar ex-terna. Uma bomba desse tipo pode estar prevista, por exemplo, na área dotanque do sistema de combustível, ao qual o dispositivo de transporte dealta pressão de combustível pertence. Dessa forma é evitado que, entre odispositivo de transporte de alta pressão de combustível e o tanque estejadisponível um condutor de combustível, com pressão relativamente baixa,no qual podem se formar, por exemplo, bolhas de vapor.
Um aperfeiçoamento particularmente vantajoso do dispositivo detransporte de alta pressão de combustível de acordo com a invenção é ca-racterizado pelo fato de que, no trajeto de corrente de baixa pressão, estádisposta uma válvula de jato de sucção que é acionada pelo combustívelque flui para a válvula de entrada, e na qual o trajeto de corrente de retornodesemboca. A quantidade de combustível que, por exemplo, atravessa osmancais do eixo, dessa forma, é aspirada pela bomba de válvula de jato desucção. A soma da quantidade de combustível que flui diretamente da câ-mara de recepção para a válvula de entrada e a quantidade de corrente re-conduzida através do trajeto de corrente de retorno estão, então, à disposi-ção como quantidade de transporte de alta pressão. Um dispositivo detransporte de alta pressão de combustível desse tipo tem um bom grau deatuação e, além disso, a lubrificação do mancai é melhorada através dasucção forçada do combustível de lubrificação. Sobretudo, então, se estiverprevista uma bomba de transporte auxiliar, com a qual o dispositivo detransporte de alta pressão de combustível possa ser ligado, por meio deuma bomba de jato de sucção desse tipo, é assegurada a recondução docombustível de lubrificação também no caso de números de rotações baixosda bomba de alta pressão.
Se a bomba de transporte auxiliar for acionada eletricamente, oajuste da pressão de transporte auxiliar, portanto, aquela pressão com aqual o combustível é transportado através da câmara de recepção para aválvula de entrada, pode ser ajustado de modo particularmente bom. Alémdisso, então, dispõe-se, em particular, de muitos graus de liberdade comrespeito à localização da bomba de transporte auxiliar.
Se, ao contrário, a bomba de transporte auxiliar for acionadadiretamente por meio da máquina de combustão interna, pode ser conse-guido um dispositivo de transporte de alta pressão de combustível particu-larmente compacto.
No trajeto de corrente de baixa pressão, a jusante da desembo-cadura do trajeto de corrente de retorno, está disposto um mecanismo deestrangulamento regulável. Um tal mecanismo de estrangulamento tambémdenominado "unidade de medição" possibilita um ajuste da quantidade detransporte da bomba de alta pressão e, com isso, do dispositivo de transpor-te de alta pressão de combustível. Devido à localização do mecanismo deestrangulamento sugerido de acordo com a invenção a quantidade de com-bustível é reconduzida através do trajeto de corrente de retorno.
No trajeto de corrente de retorno pode estar disposto, pelo me-nos, um estrangulamento de corrente. Através desse estrangulamento, podeser ajustada a quantidade de combustível reconduzida através do trajeto decorrente de retorno, o que melhora a eficiência do dispositivo de transportede alta pressão de combustível mais uma vez.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
A seguir, serão esclarecidos, em mais detalhes, exemplos deexecução preferidos da presente invenção com referência ao desenho ane-xo. No desenho são mostrados:
na figura 1, uma representação esquemática de um sistemade combustível com uma primeira forma de execução de um dispositivo detransporte de alta pressão de combustível; e
na figura 2, uma representação similar à figura 1, todavia,com uma segunda forma de execução de um dispositivo de transporte dealta pressão de combustível.
FORMAS DE EXECUÇÃO DA INVENÇÃO
Na figura 1 um sistema de combustível traz, ao todo, o númerode referência 10. Ele pertence a uma máquina de combustão interna nãomostrada, que por sua vez, aciona um veículo automotor não mostrado.
O sistema de combustível 10 compreende um tanque de com-bustível 12, no qual está armazenado um combustível líquido, por exemplo,gasolina ou diesel. Do tanque de combustível 12, um condutor de combustí-vel 14 conduz através de um filtro 16 a um dispositivo de transporte de altapressão de combustível 18. Nesse dispositivo, o combustível é comprimidopara uma alta pressão e é transportado para um reservatório de pressão 20,que é designado também como "trilho". No trilho 20 estão conectados váriosdispositivos de injeção de combustível 22, que injetam o combustível dire-tamente em suas câmaras de combustão coordenadas (não representadas)da máquina de combustão interna. Ao trilho 20 está conectada uma válvulade sobrepressão 24 ajustável, da qual é reconduzido um condutor de des-carga 26 para o tanque de combustível 12.
O dispositivo de transporte de alta pressão de combustível 18compreende uma entrada de combustível 28, à qual está conectado umcondutor de combustível 14. Da entrada de combustível 28 um canal 30 levaa uma bomba de transporte auxiliar 32, que está integrada no dispositivo detransporte de alta pressão de combustível 18. Da bomba de transporte auxi-liar 32 um canal 34 leva a uma bomba de alta pressão 36. A bomba de altapressão 36, do mesmo modo, como a bomba de transporte auxiliar 32, éacionada mecanicamente pela máquina de combustão interna, por exemplo,por um eixo de excêntricos da máquina de combustão interna. A bomba dealta pressão 36 compreende uma carcaça 38 com uma câmara de recepção40, para um eixo de acionamento 44 equipado com um excêntrico 42. Esseeixo trabalha com dois êmbolos 46a e 46b, que limitam as câmaras detransporte 48a e 48b.
Da câmara de recepção 40, um canal 50 conduz para um me-canismo de estrangulamento 52 regulável, do qual, por sua vez, canais 54ae 54b levam através de válvulas de entrada 56a e 56b às câmaras de trans-porte 48a e 48b. Os canais 58a e 58b ligam as câmaras de transporte 48a e48b com válvulas de descarga 60a e 60b. Essas válvulas formam simulta-neamente uma descarga de combustível do dispositivo de transporte de altapressão de combustível, à qual está conectado o trilho 20.
O eixo de acionamento 44 está apoiado na carcaça 38 da bom-ba de alta pressão 36, através do mancai do eixo. A câmara de recepção 40está vedada para fora através de vedações do eixo correspondentes. Essasvedações, contudo, não são vedadas de forma absoluta e, por isso, na figu-ra 1 estão designadas através de canais 62a e 62b e correspondentes es-trangulamentos 64a e 64b. O estrangulamento ou a vedação do eixo 64a,neste caso, está disposto em uma tampa de carcaça, o estrangulamento oua vedação do eixo 64b, em um corpo de carcaça. Através dos estrangula-mentos de limite 65a e 65b os canais 62a e 62b conduzem de volta ao canal30. A desembocadura está designada com 66. Do canal 50 é ramificado a-inda um canal de transbordamento 68, no qual está disposta uma válvula deregulagem de pressão ou uma válvula de transbordamento 70. O canal detransbordamento 68 desemboca no canal 62a e, com isso, finalmente em66, no canal 30.
Nos canais 30, 34, na câmara de recepção 40, no canal 50 enos canais 54a e 54b reina uma pressão relativamente baixa. Esse trajetode corrente, por isso, também é designado como "trajeto de corrente de bai-xa pressão". Ele traz ao todo o número de referência 72. O combustível queentra através das vedações do eixo 64a e 64b é reconduzido através doscanais 62a e 62b para a desembocadura 66. Por isso, os canais 62a e 62btambém são designados como "trajeto de corrente de retorno".
Na operação o combustível é aspirado pela bomba de transporteauxiliar 32 do tanque de combustível 12, e é comprimido a uma pressão detransporte auxiliar relativamente baixa, por exemplo, 4,08 Kg/cm2 (4 bar), e étransportado para a câmara de recepção 40 com essa pressão. Ali ele servepara o resfriamento e a lubrificação dos mancais do eixo de acionamento44. Da câmara de recepção 40 o combustível flui através do estrangulamen-to 52 regulável para as válvulas de entrada 56a, b e continua para as câma-ras de transporte 48a, b onde ele é transportado comprimido e através dasválvulas de descarga 60a, b para o trilho 20. O combustível que entra para alubrificação dos mancais do eixo de acionamento 44 e através das vedaçõesdo eixo 64a, b é transportado através do trajeto de corrente de retorno 62a,b no lado de sucção (canal 30) da bomba de transporte auxiliar 32 e é no-vãmente aspirado por essa bomba.
Um sistema de combustível 10 com uma forma de execuçãoalternativa de um dispositivo de transporte de alta pressão de combustível18 está representado na figura 2. Neste caso, vale que elementos e áreasdesse tipo, que apresentam funções equivalentes aos elementos e áreasdescritos anteriormente, trazem os mesmos números de referência, e nãoestão esclarecidos mais uma vez em detalhes.
No caso do sistema de combustível 10 da figura 2, a bomba detransporte auxiliar 32 não está integrada no dispositivo de transporte de altapressão de combustível 18, mas está disposta na área do tanque de com-bustível 12 como bomba de transporte auxiliar 32 externa. Além disso, elanão é acionada pela máquina de combustão interna mas semi-eletricamente. Também a válvula de regulagem de pressão 70 com o canalde transbordamento 68 está disposta na área da bomba de transporte auxi-liar 32 próxima ao tanque de combustível 12.
No canal 50 que conduz da câmara de recepção 40, através doestrangulamento 52 regulável, aos canais 54a, b e além disso, para as vál-vulas de entrada 56a, b está disposta uma válvula de jato de sucção 74. Es-sa bomba, portanto, é acionada pelo combustível que flui da câmara de re-cepção 40 para as válvulas de entrada 56a, b, e o trajeto de corrente de re-torno 62a, b desemboca nela em 66.
Claims (11)
1. Dispositivo de transporte de alta pressão de combustível (18)para uma máquina de combustão interna, com uma bomba de alta pressão(36) e com um trajeto de corrente de baixa pressão (72), que conduz deuma entrada de combustível (28) do dispositivo de transporte de alta pres-são de combustível (18) para uma câmara de recepção (40) para um eixo deacionamento (44) da bomba de alta pressão (36) e conduz ainda para, pelomenos, uma válvula de entrada (56) da bomba de alta pressão (36), e comum trajeto de corrente de retorno (62), através do qual é reconduzido ocombustível de vazamento e/ou de lubrificação, caracterizado pelo fato deque o trajeto de corrente de retorno (62) desemboca (66) no trajeto de cor-rente de baixa pressão (72).
2. Dispositivo de transporte de alta pressão de combustível (18)de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ele com-preende uma bomba de transporte auxiliar (32) integrada.
3. Dispositivo de transporte de alta pressão de combustível (18)de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a bomba detransporte auxiliar (32) está disposta no trajeto de corrente de baixa pressão(72), e que o trajeto de corrente de retorno (62) desemboca (66) a montanteda bomba de transporte auxiliar (32) no trajeto de corrente de baixa pressão (72).
4. Dispositivo de transporte de alta pressão de combustível (18)de acordo com uma das reivindicações 2 ou 3, caracterizado pelo fato deque ele compreende uma válvula de regulagem de pressão (70) com umcanal de transbordamento (68), que desemboca a montante da bomba detransporte auxiliar (32) no trajeto de corrente de baixa pressão (72).
5. Dispositivo de transporte de alta pressão de combustível (18)de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ele podeser ligado com uma bomba de transporte auxiliar (32) externa.
6. Dispositivo de transporte de alta pressão de combustível (18)de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o trajeto decorrente de retorno (62) desemboca {66) entre a câmara de recepção (40) ea válvula de entrada (56) no trajeto de corrente de baixa pressão (72).
7. Dispositivo de transporte de alta pressão de combustível (18)de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fatode que no trajeto de corrente de baixa pressão (72) está disposta uma bom-ba de jato de sucção (74), que é acionada pelo combustível que flui para aválvula de entrada (56) e desemboca (66) no trajeto de corrente de retorno (62).
8. Dispositivo de transporte de alta pressão de combustível (18)de acordo com uma das reivindicações de 2 a 7, caracterizado pelo fato deque a bomba de transporte auxiliar (32) é acionada eletricamente.
9. Dispositivo de transporte de alta pressão de combustível (18)de acordo com uma das reivindicações de 2 a 7, caracterizado pelo fato deque a bomba de transporte auxiliar (32) é acionada, pelo menos, por meioda máquina de combustão interna.
10. Dispositivo de transporte de alta pressão de combustível(18) de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelofato de que no trajeto de corrente de baixa pressão (72), a jusante da de-sembocadura (66) do trajeto de corrente de retorno (62) está disposto ümmecanismo de estrangulamento (52) regulável.
11. Dispositivo de transporte de alta pressão de combustível(18) de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelofato de que no trajeto de corrente de retorno (62), está disposto, pelo me-nos, um estrangulamento de corrente (65).
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