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BRPI0709186B1 - VARIABLE DISPLACEMENT SLIDING PUMP PUMP - Google Patents

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Publication number
BRPI0709186B1
BRPI0709186B1 BRPI0709186-9A BRPI0709186A BRPI0709186B1 BR PI0709186 B1 BRPI0709186 B1 BR PI0709186B1 BR PI0709186 A BRPI0709186 A BR PI0709186A BR PI0709186 B1 BRPI0709186 B1 BR PI0709186B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
pump
chamber
slide
pressure
rotor
Prior art date
Application number
BRPI0709186-9A
Other languages
Portuguese (pt)
Inventor
Robert H. Mooy
Paul M. Morton
Manfred Arnold
Original Assignee
Stackpole International Engineered Products, Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=38312287&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=BRPI0709186(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Stackpole International Engineered Products, Ltd. filed Critical Stackpole International Engineered Products, Ltd.
Publication of BRPI0709186A2 publication Critical patent/BRPI0709186A2/en
Publication of BRPI0709186A8 publication Critical patent/BRPI0709186A8/en
Publication of BRPI0709186B1 publication Critical patent/BRPI0709186B1/en

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Abstract

bomba de palheta deslizante de deslocamento variável. uma bomba de palheta deslizante de deslocamento variável compreendendo um corpo de bomba, orifícios de entrada e de saída formados no corpo de bomba, um eixo de acionamento montado giratoriamente no corpo de bomba, um rotor acionado pelo eixo de acionamento e coaxialmente alinhado com ele, uma pluralidade de palhetas radialmente estendidas dispostas de forma deslizante no rotor, um pivô disposto no corpo de bomba, uma corrediça disposta de forma pivotante no pivô no corpo de bomba e tendo um eixo central excêntrico em relação ao eixo do rotor, uma pluralidade de câmaras de fluido definidas pelo rotor, pelas palhetas, e pela corrediça, as quais são conectadas sucessivamente aos orifícios de entrada e de saída, uma mola atuando sobre a corrediça para induzir a corrediça em uma direção, uma primeira câmara e uma segunda câmara, cada uma delas sendo adequada para receber uma pressão hidráulica, e cada uma delas sendo disposta entre o corpo da bomba e uma superfície externa da corrediça; a primeira câmara em comunicação hidráulica com uma pressão de descarga de saída da bomba, e uma válvula operável para seletivamente pressurizar, e despressurizar, a segunda câmara.variable displacement sliding vane pump. a variable displacement sliding vane pump comprising a pump body, inlet and outlet holes formed in the pump body, a drive shaft rotatably mounted on the pump body, a drive shaft driven rotor and coaxially aligned therewith, a plurality of radially extended vanes slidably disposed on the rotor, a pivot disposed on the pump body, a pivotably disposed slide on the pump casing and having a central axis eccentric to the rotor axis, a plurality of chambers rotor, vanes, and slide, which are successively connected to the inlet and outlet ports, a spring acting on the slide to induce the slide in one direction, a first chamber and a second chamber each suitable for receiving hydraulic pressure, each being arranged between the pump body and a slide slide; the first chamber in hydraulic communication with a pump outlet discharge pressure, and a valve operable to selectively pressurize, and depressurize, the second chamber.

Description

“BOMBA DE PALHETA DESLIZANTE DE DESLOCAMENTO VARIÁVEL”“VARIABLE DISPLACEMENT SLIDING VAN PUMP”

Campo da InvençãoField of the Invention

A invenção se refere a uma bomba de palheta deslizante de deslocamento variável tendo uma corrediça cuja posição é controlada por uma pressão diferencial entre uma fonte de pressão constante e uma fonte de pressão variável, a pressão diferencial equilibrando uma força de mola aplicada à corrediça para estabelecer taxa e pressão de fluxo, desejadas.The invention relates to a variable displacement sliding vane pump having a slide whose position is controlled by a differential pressure between a constant pressure source and a variable pressure source, the differential pressure balancing a spring force applied to the slide to establish flow rate and pressure desired.

Antecedentes da InvençãoBackground of the Invention

Um sistema de lubrificação para um motor pressuriza e distribui o fluido de lubrificação para os circuitos de lubrificação do motor. O mesmo emprega um rotor e uma corrediça com múltiplas palhetas e cavidades que podem variar o volume de fluido fornecido aos circuitos de óleo.A lubrication system for an engine pressurizes and distributes the lubrication fluid to the engine's lubrication circuits. It uses a rotor and a slide with multiple vanes and cavities that can vary the volume of fluid supplied to the oil circuits.

A corrediça é deslocada excentricamente do rotor para criar câmaras de fluido definidas pelas palhetas, rotor, e superfície interna da corrediça. Uma mola de compressão posiciona a corrediça para criar grandes câmaras de fluido como o padrão. Quando o motor requer menos volume de fluido ou menos pressão do óleo pela bomba, um regulador de pressão direciona o fluido a partir da linha de saída da bomba para uma câmara reguladora na bomba. A pressão na câmara reguladora gira a palheta contra a força da mola para alinhar mais estreitamente os centros do rotor e corrediça, desse modo reduzindo o tamanho das câmaras de fluido. Isso reduz a quantidade de fluido puxado para dentro da bomba a partir do reservatório de fluido e similarmente, a quantidade de fluido emitida pela bomba e desse modo reduz também a pressão do óleo.The slide is displaced eccentrically from the rotor to create fluid chambers defined by the vanes, rotor, and internal surface of the slide. A compression spring positions the slide to create large fluid chambers as the standard. When the engine requires less fluid volume or less oil pressure through the pump, a pressure regulator directs the fluid from the pump outlet line to a regulating chamber in the pump. The pressure in the regulating chamber turns the vane against the spring force to more closely align the centers of the rotor and slide, thereby reducing the size of the fluid chambers. This reduces the amount of fluid drawn into the pump from the fluid reservoir and similarly, the amount of fluid emitted by the pump and thereby also reduces the oil pressure.

Existem duas formas de controlar a saída da bomba. A primeira forma é a de direcionar a pressão da linha para a câmara reguladora por intermédio do regulador de pressão para diminuir a saída da bomba. A segunda forma é a de remover a pressão a partir da câmara reguladora por intermédio do regulador de pressão pelo fluido de exaustão para aumentar a saída da bomba.There are two ways to control the pump outlet. The first way is to direct the line pressure to the regulator chamber through the pressure regulator to decrease the pump output. The second way is to remove the pressure from the regulating chamber through the pressure regulator using the exhaust fluid to increase the pump output.

Representante da técnica é a patente dos Estados Unidos 4342545 (1982) de Schuster que revela uma bomba do tipo palheta de deslocamento variável tendo um elemento de anel montado de forma pivotante controlável para variar a excentricidade entre o rotor e o anel desse modo controlando o deslocamento da bomba. O anel é posicionado no pivô de tal modo que o seu centro está sempre localizado em um quadrante em relação aos eixos através do ponto pivô e o centro do rotor da bomba para manter continuamente a força líquida da reação do anel, devido à pressão interna, direcionada para um lado da conexão pivô em oposição à pressão de controle de deslocamento, que é forçada sobre uma porção da superfície externa do anel, pelo que a estabilidade de controle por toda a faixa de deslocamento é aperfeiçoada.Representative of the technique is United States patent 4342545 (1982) by Schuster which discloses a variable displacement vane pump having a pivotably mounted ring element to vary the eccentricity between the rotor and the ring thereby controlling displacement the pump. The ring is positioned on the pivot in such a way that its center is always located in a quadrant in relation to the axes through the pivot point and the center of the pump rotor to continuously maintain the net force of the ring reaction, due to the internal pressure, directed to one side of the pivot connection as opposed to the displacement control pressure, which is forced on a portion of the outer surface of the ring, so the control stability over the entire displacement range is improved.

O que é necessário é uma bomba de palheta deslizante de deslocamento variável tendo uma corrediça cuja posição é controlada por uma pressão diferencial entre uma fonte de pressão constante e uma fonte de pressão variável, a pressão diferencial equilibrando uma força de mola aplicada à corrediça para estabelecer taxa e pressão de fluxo, desejadas. A presente invenção satisfaz essa necessidade.What is needed is a variable displacement sliding vane pump having a slide whose position is controlled by a differential pressure between a constant pressure source and a variable pressure source, the differential pressure balancing a spring force applied to the slide to establish flow rate and pressure desired. The present invention meets that need.

Sumário da InvençãoSummary of the Invention

O principal aspecto da invenção é o de prover uma bomba de palheta deslizante de deslocamento variável tendo uma corrediça cuja posição é controlada por uma pressão diferencial entre uma fonte de pressão constante e uma fonte de pressão variável, a pressão diferencial equilibrando uma força de mola aplicada à corrediça para estabelecer uma taxa e pressão de fluxo, desejadas.The main aspect of the invention is to provide a variable displacement sliding vane pump having a slide whose position is controlled by a differential pressure between a constant pressure source and a variable pressure source, the differential pressure balancing an applied spring force the slide to establish a desired flow rate and pressure.

Outros aspectos da invenção serão assinalados ou tornados óbvios pela descrição a seguir da invenção e pelos desenhos anexos.Other aspects of the invention will be highlighted or made obvious by the following description of the invention and the accompanying drawings.

A invenção compreende uma bomba de palheta deslizante de deslocamento variável compreendendo um corpo de bomba, orifícios de entrada e saída formados no corpo de bomba, um eixo de acionamento montado giratoriamente no corpo de bomba, um rotor acionado pelo eixo de acionamento e alinhado coaxialmente com ele, várias palhetas radialmente estendidas dispostas de forma deslizante no rotor, um pivô disposto no corpo de bomba, uma corrediça disposta de forma pivotante no pivô no corpo de bomba e tendo um eixo central excêntrico em relação ao eixo do rotor, várias câmaras de fluido definidas pelo rotor, as palhetas, e a corrediça que são conectadas sucessivamente aos orifícios de entrada e saída, uma mola atuando sobre a corrediça para induzir a corrediça em uma direção, uma primeira câmara e uma segunda câmara, cada uma delas adequada para receber uma pressão hidráulica e cada uma delas disposta entre o corpo de bomba e uma superfície externa da corrediça, a primeira comunicação estando em comunicação hidráulica com uma pressão de descarga da saída da bomba, e uma válvula operável para seletivamente pressurizar e despressurizar a segunda câmara.The invention comprises a variable displacement sliding vane pump comprising a pump body, inlet and outlet holes formed in the pump body, a drive shaft rotatably mounted on the pump body, a rotor driven by the drive shaft and aligned coaxially with it, several radially extended vanes slidably arranged on the rotor, a pivot arranged on the pump body, a slide pivotally arranged on the pivot on the pump body and having an eccentric central axis in relation to the rotor axis, several fluid chambers defined by the rotor, the vanes, and the slide that are connected successively to the inlet and outlet holes, a spring acting on the slide to induce the slide in one direction, a first chamber and a second chamber, each suitable for receiving a hydraulic pressure and each one arranged between the pump body and an external surface of the slide, the prime for communication being in hydraulic communication with a discharge pressure from the pump outlet, and a operable valve to selectively pressurize and depressurize the second chamber.

Descrição Resumida dos DesenhosBrief Description of Drawings

Os desenhos anexos, os quais são incorporados e formam uma parte do relatório descritivo, ilustram modalidades preferidas da presente invenção, e em conjunto com uma descrição, servem para explicar os princípios da invenção.The attached drawings, which are incorporated and form a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the present invention, and together with a description, serve to explain the principles of the invention.

A Figura 1 é uma vista frontal da bomba com a cobertura externa removida.Figure 1 is a front view of the pump with the outer cover removed.

A Figura 2 é uma vista explodida da bomba.Figure 2 is an exploded view of the pump.

A Figura 3 é uma vista frontal do corpo da bomba sem a cobertura externa, corrediça, rotor e palhetas.Figure 3 is a front view of the pump body without the outer cover, slide, rotor and vane.

A Figura 4 é uma vista superior/plana do rotor de bomba.Figure 4 is a top / plan view of the pump rotor.

A Figura 5 é uma vista plana da corrediça de bomba.Figure 5 is a plan view of the pump slide.

A Figura 6 é um diagrama esquemático do circuito de fluido da bomba.Figure 6 is a schematic diagram of the pump fluid circuit.

A Figura 7 é um gráfico ilustrando o desempenho da bomba incluindo a taxa de fluxo da bomba e pressão.Figure 7 is a graph illustrating pump performance including pump flow rate and pressure.

A Figura 8 é uma vista lateral de uma válvula elétrica.Figure 8 is a side view of an electric valve.

A Figura 9 é um gráfico ilustrando o desempenho da bomba incluindo a taxa de fluxo da bomba e a pressão.Figure 9 is a graph illustrating the pump's performance including pump flow rate and pressure.

Descrição Detalhada da Modalidade PreferidaDetailed Description of the Preferred Mode

A Figura 1 é uma vista frontal da bomba com a cobertura externa removida. A bomba inventiva 100 compreende o corpo 10. O corpo 10 define uma cavidade 11 dentro da qual está disposta a corrediça 12, e o rotor 13. Várias palhetas deslizantes 14 são dispostas radialmente em torno do rotor 13. Cada palheta 14 se estende radialmente a partir de uma fenda 15 no rotor 13. Cada palheta 14 é móvel dentro de cada fenda 15.Figure 1 is a front view of the pump with the outer cover removed. The inventive pump 100 comprises the body 10. The body 10 defines a cavity 11 within which the slide 12 is arranged, and the rotor 13. Several sliding vanes 14 are arranged radially around the rotor 13. Each van 14 extends radially to from a slot 15 in the rotor 13. Each vane 14 is movable within each slot 15.

O eixo de bomba 16 é montado giratoriamente no corpo 10. Uma extremidade esfriada 160 do eixo de bomba 16 engata o rotor 13. Quando o rotor 13 gira as palhetas 14 são impelidas no sentido para fora por um par de anéis de controle de palheta 17 e pela força centrípeta para um engate de deslizamento com a superfície interna 120, da corrediça 12.The pump shaft 16 is pivotally mounted on the body 10. A cooled end 160 of the pump shaft 16 engages the rotor 13. When the rotor 13 rotates the vanes 14 are pushed outwardly by a pair of vane control rings 17 and by the centripetal force for a sliding engagement with the inner surface 120, of the slide 12.

A corrediça 12 é engatada de forma pivotante com o corpo em um elemento pivô 18. A corrediça 12 gira no elemento pivô 18 dentro da cavidade 11 desse modo descrevendo um arco que define a faixa de operação de movimento da corrediça 12.The slide 12 is pivotally engaged with the body on a pivot element 18. The slide 12 rotates on the pivot element 18 within the cavity 11 thereby describing an arc that defines the movement operating range of the slide 12.

A posição de cada palheta 14 é uma função da posição da corrediça 12 com relação ao anel 17. O anel 17 ocupa um espaço determinado pelas extremidades das palhetas 14. O anel 17 é substancialmente concêntrico com a superfície interna 120.The position of each vane 14 is a function of the position of the slide 12 with respect to ring 17. Ring 17 occupies a space determined by the ends of the vanes 14. Ring 17 is substantially concentric with the inner surface 120.

A posição do anel 17 com relação ao rotor 13 determina a posição radial de cada palheta 14 em cada fenda 15, o que por sua vez, determina uma posição determinada da corrediça 12 em comparação com a posição do eixo de rotação do rotor 13. Essa relação determina o volume de cada uma das câmaras 21 entre o orifício de entrada 19 e o orifício de saída 20 para uma determinada velocidade do motor e, portanto, uma determinada posição da corrediça 12.The position of the ring 17 with respect to the rotor 13 determines the radial position of each vane 14 in each slot 15, which in turn determines a determined position of the slide 12 compared to the position of the rotor 13 rotation axis. The ratio determines the volume of each of the chambers 21 between the inlet 19 and the outlet 20 for a given motor speed and therefore a specific slide position 12.

O corpo 12 define um par de orifícios no formato de rins 19, 20 que compreende um orifício de entrada e um orifício de saída, respectivamente, para a bomba 100. Várias câmaras 21 são formadas pelas palhetas 14, rotor 13 e superfície interna 120. As câmaras 21 giram com o rotor 13 e se expandem e contraem durante a rotação, como é bem sabido nas bombas do tipo palheta.Body 12 defines a pair of kidney-shaped holes 19, 20 comprising an inlet and an outlet port, respectively, for pump 100. Several chambers 21 are formed by vanes 14, rotor 13 and inner surface 120. The chambers 21 rotate with the rotor 13 and expand and contract during rotation, as is well known in vane pumps.

O orifício de entrada 19 aceita o fluido a partir de uma fonte ou reservatório tal como um sistema de óleo do motor, não mostrado, e passa o fluido para as câmaras 21 em turnos à medida que o rotor 13 gira. As palhetas 14 deslocam os fluidos nas câmaras 21 a partir do orifício de entrada 19 para o orifício de saída 20. Como pode ser visto na Figura 1, se o rotor da bomba 13 estiver girando em uma direção no sentido anti-horário, as câmaras 21 estão se expandindo continuamente desse modo criando uma região de baixa pressão a qual causa um influxo de fluido na área do orifício de entrada 19 e estão se contraindo desse modo aumentando a pressão do fluido que causa um fluxo de saída do fluido na área do orifício de saída 20.Inlet port 19 accepts fluid from a source or reservoir such as an engine oil system, not shown, and passes the fluid to chambers 21 in turns as rotor 13 rotates. The vanes 14 move the fluids in the chambers 21 from the orifice 19 to the orifice 20. As can be seen in Figure 1, if the pump impeller 13 is rotating in a counterclockwise direction, the chambers 21 are expanding continuously in this way creating a region of low pressure which causes an inflow of fluid in the area of the inlet orifice 19 and are contracting in this way increasing the pressure of the fluid causing an outflow of fluid in the area of the orifice output 20.

A posição da corrediça 12 é estabelecida pelo efeito combinado da pressão de controle em cada uma de duas câmaras, isto é, a câmara 22 e câmara 23 atuando em equilíbrio com a força de mola a partir da mola 31. A câmara 22 se estende em torno de uma porção da circunferência externa da corrediça 12, a partir do elemento de vedação 24, disposto em uma ranhura 26 para o membro de vedação 25 disposto em uma ranhura 27, cada um deles formado na corrediça 12. Cada um dos elementos de vedação, 24 e 25, é induzido no sentido para fora contra a superfície 28 por um elemento de apoio flexível 29, 30, respectivamente. A câmara 23 se estende em torno de uma porção da circunferência externa da corrediça 12 a partir do elemento de vedação 24 para o membro pivô 18.The position of the slide 12 is established by the combined effect of the control pressure in each of two chambers, that is, the chamber 22 and chamber 23 acting in balance with the spring force from the spring 31. The chamber 22 extends in around a portion of the outer circumference of the slide 12, from the sealing element 24, arranged in a groove 26 to the sealing member 25 arranged in a groove 27, each formed in the slide 12. Each of the sealing elements , 24 and 25, is driven outwardly against the surface 28 by a flexible support element 29, 30, respectively. The chamber 23 extends around a portion of the outer circumference of the slide 12 from the sealing member 24 to the pivot member 18.

A mola 31 atua em oposição à soma das pressões de fluido nas câmaras 22 e 23 de tal modo que quando aumenta a pressão total nas câmaras 22 e 23 e, portanto, o torque da corrediça em torno do elemento pivô aumenta, a corrediça de bomba 12 se deslocará no sentido horário em torno do elemento pivô 18. O torque combinado causado pela pressão na câmara 22, 23 é equilibrado pela força de mola da mola 31.The spring 31 acts in opposition to the sum of the fluid pressures in chambers 22 and 23 in such a way that when the total pressure in chambers 22 and 23 increases and therefore the torque of the slide around the pivot element increases, the pump slide 12 will move clockwise around the pivot element 18. The combined torque caused by pressure in the chamber 22, 23 is balanced by the spring force of the spring 31.

A pressão hidráulica na câmara 22 é fornecida pelo fluido em comunicação final com o orifício de saída da bomba 100 e, portanto, está sujeita à pressão de saída da bomba 100 e a partir de um canal de retorno para a galeria do motor, vide Figura 5. A pressão hidráulica na câmara 23 é fornecida pela comunicação de fluido com uma segunda fonte de pressão também conectada ao orifício de saída 20 da bomba 100. A pressão hidráulica na câmara 22 é proporcional à pressão de saída da bomba 100. A pressão hidráulica na câmara 23 depende da velocidade da bomba 100, isto é, para certos regimes de operação abaixo de uma velocidade predeterminada da bomba a pressão na câmara 23 é automaticamente ventilada para o ambiente, por exemplo, um reservatório de armazenamento de óleo. Acima de uma velocidade predeterminada a pressão na câmara 23 é equivalente à pressão na câmara 22. Isso também é referido como o “ponto de comutação” e pode ser ajustado em qualquer velocidade dependendo da aplicação. A soma das pressões e, portanto, o torque nas câmaras, 22 e 23, determina a posição da corrediça 12. A posição da corrediça 12 determina a pressão de saída e a taxa de fluxo da bomba.The hydraulic pressure in chamber 22 is provided by the fluid in final communication with the outlet port of the pump 100 and, therefore, is subject to the outlet pressure of the pump 100 and from a return channel to the motor gallery, see Figure 5. The hydraulic pressure in chamber 23 is provided by fluid communication with a second pressure source also connected to outlet port 20 of pump 100. The hydraulic pressure in chamber 22 is proportional to the outlet pressure of pump 100. Hydraulic pressure in chamber 23 it depends on the speed of the pump 100, that is, for certain operating regimes below a predetermined speed of the pump the pressure in the chamber 23 is automatically vented to the environment, for example, an oil storage tank. Above a predetermined speed the pressure in chamber 23 is equivalent to the pressure in chamber 22. This is also referred to as the “switching point” and can be adjusted at any speed depending on the application. The sum of the pressures and, therefore, the torque in the chambers, 22 and 23, determines the position of the slide 12. The position of the slide 12 determines the outlet pressure and the flow rate of the pump.

Sob a maioria das condições de operação, o eixo da corrediça 12 e, portanto, da superfície interna 120, se desloca entre a posição 32 durante condições de baixa velocidade do motor para posição 33 durante condições de alta velocidade do motor. Quando as palhe tas 14 são giradas a partir do orifício de entrada 19 para o orifício de saída 20 uma transição de pressão ocorre com as câmaras 21.Under most operating conditions, the slide axis 12, and therefore the inner surface 120, travels between position 32 during low engine speed conditions to position 33 during high engine speed conditions. When straws 14 are rotated from inlet 19 to outlet 20, a pressure transition occurs with chambers 21.

Como a superfície interna 120 é submetida à geração de pressão interna nas câmaras 21, a corrediça 12 é inerentemente desequilibrada durante operação. A força de reação líquida resultante devido à geração de pressão interna passa através do eixo central da superfície interna 120. Será considerado que as forças de reação sempre proporcionam um momento no sentido anti-horário em torno do eixo 18 o qual é oposto ao momento no sentido horário gerado pela pressão de controle nas câmaras 22 e 23.As the internal surface 120 is subjected to the generation of internal pressure in the chambers 21, the slide 12 is inherently unbalanced during operation. The resulting net reaction force due to the generation of internal pressure passes through the central axis of the inner surface 120. It will be considered that the reaction forces always provide a counterclockwise moment around axis 18 which is opposite to the moment at clockwise generated by the control pressure in chambers 22 and 23.

As pressões na câmara 22, 23 são equilibradas contra a força da mola 31 de modo que o deslocamento da bomba, e como resultado o fluxo, pode ser ajustado mediante variação das pressões da câmara. A bomba inventiva controla ambos, o deslocamento e o fluxo de óleo para dois ou mais níveis de pressão de saída com base na pressão de saída da bomba ou na pressão da galeria do motor.The pressures in the chamber 22, 23 are balanced against the force of the spring 31 so that the displacement of the pump, and as a result the flow, can be adjusted by varying the pressures of the chamber. The inventive pump controls both displacement and oil flow for two or more levels of outlet pressure based on the outlet pressure of the pump or the pressure of the engine gallery.

Tipicamente, o nível de pressão desejável na bomba para cada câmara é o nível de pressão exigido para produzir o próprio fluxo de óleo e pressão para todas as velocidades e condições de carga do motor. Em alguns casos, em RPM inferior o mecanismo não requer um alto nível de pressão do óleo, portanto uma pressão de certo modo inferior é aceitável e, portanto, o fluxo também é reduzido. A pressão de operação inferior e fluxo são obtidos mediante pressurização da câmara 23.Typically, the desired pressure level at the pump for each chamber is the pressure level required to produce the oil flow and pressure itself for all engine speeds and load conditions. In some cases, at lower RPM the mechanism does not require a high level of oil pressure, therefore a somewhat lower pressure is acceptable and therefore the flow is also reduced. The lower operating pressure and flow are obtained by pressurizing the chamber 23.

A magnitude exigida da pressão de óleo inferior depende de diferentes parâmetros do motor, incluindo se ele é um motor de acionamento a gás ou diesel, da complexidade do motor, da velocidade e carga do motor.The required magnitude of the lower oil pressure depends on different engine parameters, including whether it is a gas or diesel driven engine, the complexity of the engine, the engine speed and load.

A bomba inventiva provê dois níveis de controle. O primeiro é o controle de pressão sobre uma determinada faixa de velocidades devido à função variável da bomba de palheta. O segundo se baseia na capacidade da bomba em mudar entre dois (ou mais) níveis de pressão por intermédio do uso de duas (ou mais) câmaras de pressão 22, 23 controlando a posição da corrediça 12.The inventive pump provides two levels of control. The first is the pressure control over a certain speed range due to the variable function of the vane pump. The second is based on the pump's ability to change between two (or more) pressure levels through the use of two (or more) pressure chambers 22, 23 controlling the position of the slide 12.

A cobertura 70 é presa ao alojamento 10 por uma pluralidade de prendedores 37. Vazamento a partir das câmaras 21 radialmente no sentido para fora além da cobertura 70 é impedido por contato de superfície a superfície.The cover 70 is secured to the housing 10 by a plurality of fasteners 37. Leakage from the chambers 21 radially outwardly beyond the cover 70 is prevented by surface-to-surface contact.

A Figura 2 é uma vista explodida da bomba. A posição do anel 17 com relação ao rotor 13 determina a posição radial de cada palheta 14 em cada fenda 15, o que por sua vez determina uma posição da corrediça 12 em comparação com a posição do eixo de rotação do rotor 13. Uma borda interna 14a de cada palheta 14 se apóia sobre a superfície externa 17a do anel 17. Uma borda externa 14b de cada palheta 14 também se apóia sobre e desliza sobre a superfície interna 120 da corrediça 12. A bomba pode usar uma única mola 31, ou ela pode usar, por exemplo, duas molas 31a e 31b.Figure 2 is an exploded view of the pump. The position of the ring 17 with respect to the rotor 13 determines the radial position of each reed 14 in each slot 15, which in turn determines a position of the slide 12 compared to the position of the rotor 13 axis of rotation. An inner edge 14a of each vane 14 rests on the outer surface 17a of the ring 17. An outer edge 14b of each vane 14 also rests on and slides over the inner surface 120 of the slide 12. The pump can use a single spring 31, or it you can use, for example, two springs 31a and 31b.

A Figura 3 é uma vista frontal do corpo de bomba sem a cobertura externa, corrediça, rotor e palhetas. O orifício de entrada 19 e o orifício de saída 20 são dispostos no corpo 10. O conduto 34 transmite pressão a partir da galeria de óleo principal 204 para a câmara 22, vide Figura 5. O conduto 35 transmite pressão a partir da galeria de óleo principal 204 para a câmara 23, vide Figura 5. O conduto 34 é exposto à pressão de saída da bomba ou pressão do óleo da galeria do motor durante todas as condições de operação da bomba. A pressão hidráulica no conduto 35 é determinada pela posição da válvula 207, vide Figura 1.Figure 3 is a front view of the pump body without the outer cover, slide, rotor and vanes. Inlet orifice 19 and outlet orifice 20 are arranged in body 10. Conduit 34 transmits pressure from main oil gallery 204 to chamber 22, see Figure 5. Conduit 35 transmits pressure from oil gallery main 204 for chamber 23, see Figure 5. Duct 34 is exposed to the pump outlet pressure or oil pressure of the engine gallery during all pump operating conditions. The hydraulic pressure in conduit 35 is determined by the position of valve 207, see Figure 1.

A Figura 4 é uma vista plana superior do rotor de bomba. O rotor 13 compreende fendas 15 que são orientadas radialmente em torno da circunferência externa. Uma palheta 14 é engatada de forma deslizante em cada fenda 15. O eixo de acionamento 16 engata o rotor 13 através do furo estriado 36. O eixo de acionamento 16 também pode ser encaixado por pressão no furo 36. Cada fenda 15 compreende um comprimento radial suficiente para acomodar a faixa integral de movimento de cada palheta 14. Durante operação da bomba cada palheta 14 se desloca radialmente por uma distância predeterminada cuja distância depende da posição dos anéis 17 com relação ao rotor 13.Figure 4 is a top plan view of the pump rotor. The rotor 13 comprises slots 15 which are oriented radially around the outer circumference. A reed 14 is slidably engaged in each slot 15. The drive shaft 16 engages the rotor 13 through the splined hole 36. The drive shaft 16 can also be snapped into hole 36. Each slot 15 comprises a radial length sufficient to accommodate the integral range of motion of each vane 14. During operation of the pump each vane 14 travels radially a predetermined distance whose distance depends on the position of the rings 17 with respect to the rotor 13.

A Figura 5 é uma vista plana da corrediça de bomba. A corrediça 12 compreende a superfície interna 120. Uma borda externa de cada palheta 14 engata de forma deslizante a superfície interna 120. A superfície interna 120 é cilíndrica, mas o formato da superfície pode ser ligeiramente distorcido para acomodar as geometrias de projeto, por exemplo, para uma forma oval ou uma forma no formato de ovo. O pivô 18 engata o detentor 121. A ranhura 26 e a ranhura 27 recebem individualmente os elementos de vedação 24, 25, respectivamente, para vedar uma pressão hidráulica dentro de cada câmara 23, 22 respectivamente. A mola 31 se apóia sobre a superfície 122. Elementos de vedação 24, 25 podem compreender qualquer material tendo uma compatibilidade adequada com o fluido de bomba, por exemplo, borrachas sintéticas e/ou naturais.Figure 5 is a plan view of the pump slide. The slide 12 comprises the inner surface 120. An outer edge of each vane 14 slidably engages the inner surface 120. The inner surface 120 is cylindrical, but the shape of the surface can be slightly distorted to accommodate design geometries, for example , for an oval shape or an egg shape. Pivot 18 engages detent 121. Groove 26 and groove 27 individually receive sealing elements 24, 25, respectively, to seal a hydraulic pressure within each chamber 23, 22 respectively. The spring 31 rests on the surface 122. Sealing elements 24, 25 can comprise any material having an adequate compatibility with the pump fluid, for example, synthetic and / or natural rubbers.

A Figura 6 é um diagrama esquemático exemplar do circuito de fluido de bomba 200. O conduto de fluido 201 conecta o orifício de saída de bomba 20 a um filtro de óleo 202, esfriador de óleo 203 e a uma galeria de óleo principal 204. A galeria de óleo principal 204 é exposta à pressão de saída da bomba 100, submetida a perdas por fricção normais para qualquer sistema de fluido. A galeria de óleo principal 204 também é conectada ao sistema de óleo do motor 210. Esse sistema é oferecido apenas como exemplo e não ilustra as variedades de sistemas de óleo do motor, aos quais a bomba e o sistema, inventivos, podem ser aplicados.Figure 6 is an exemplary schematic diagram of the pump fluid circuit 200. Fluid duct 201 connects pump outlet port 20 to an oil filter 202, oil cooler 203 and a main oil gallery 204. A Main oil gallery 204 is exposed to the outlet pressure of pump 100, subjected to normal friction losses for any fluid system. Main oil gallery 204 is also connected to engine oil system 210. This system is offered as an example only and does not illustrate the varieties of engine oil systems, to which the inventive pump and system can be applied.

Conectado à galeria de óleo principal 204 está o conduto 205 o qual se conecta à câmara 22 através do conduto 34, vide Figura 1. Conectado ao conduto 205 está o conduto 209. O conduto 209 é conectado à válvula elétrica 207, vide Figura 7. A válvula 207 é usada para conectar ou desconectar seletivamente o conduto 209 através do conduto 206 ao con duto 35 e câmara 23 na Figura 1, com a pressão hidráulica no conduto 205. A válvula 207 é preferivelmente contida dentro do corpo 10. A válvula 207 é mostrada na Figura 5 esquematicamente separada da válvula 100 para facilidade de ilustração. Contudo, a válvula 207 também pode ser separada do corpo de bomba 100 conforme mostrado esquematicamente na Figura 5 para acomodar as restrições físicas variáveis conforme requerido pelas exigências de espaço do sistema. A válvula 207 também pode compreender uma válvula mecânica conhecida na técnica, por exemplo, uma válvula que regula uma pressão a jusante com base em uma pressão a montante comumente conhecida como válvula reguladora de pressão.Connected to main oil gallery 204 is conduit 205 which connects to chamber 22 through conduit 34, see Figure 1. Connected to conduit 205 is conduit 209. Conduit 209 is connected to electric valve 207, see Figure 7. Valve 207 is used to selectively connect or disconnect conduit 209 through conduit 206 to conduit 35 and chamber 23 in Figure 1, with hydraulic pressure in conduit 205. Valve 207 is preferably contained within body 10. Valve 207 is shown in Figure 5 schematically separated from valve 100 for ease of illustration. However, valve 207 can also be separated from pump housing 100 as shown schematically in Figure 5 to accommodate varying physical constraints as required by system space requirements. Valve 207 may also comprise a mechanical valve known in the art, for example, a valve that regulates a downstream pressure based on an upstream pressure commonly known as a pressure regulating valve.

A força total exercida contra a mola 31 pela corrediça 12 é a soma dos torques criados pela pressão hidráulica na câmara 22 acrescido da pressão hidráulica na câmara 23, ambas atuando em torno do elemento pivô 18.The total force exerted against the spring 31 by the slide 12 is the sum of the torques created by the hydraulic pressure in the chamber 22 plus the hydraulic pressure in the chamber 23, both acting around the pivot element 18.

Na primeira velocidade de motor ou menos do que a primeira velocidade de operação, a válvula 207 está ABERTA desse modo permitindo que a pressão da galeria do motor entre na câmara 23. A pressão na câmara 23 combinada com a pressão na câmara 22 faz com que a corrediça 12 gire em torno do elemento pivô 18 a uma distância arqueada para uma posição em que o torque causado pelas pressões combinadas nas câmaras 22, 23 é equilibrado pela força de mola da mola 31. As características da bomba com a corrediça 12 nessa posição são mostradas pela porção “A” da Figura 7. A pressão nas câmaras, 22 e 23, é proporcional à velocidade da bomba. À medida que a velocidade do motor, e desse modo a velocidade da bomba, aumenta assim também aumenta a pressão nas câmaras 22, 23. Nessa condição de operação a saída da bomba está em um fluxo e pressão que são inferiores ao fluxo e pressão da bomba com a válvula 207 fechada (câmara 23 despressurizada) na mesma velocidade do motor. Na porção “A” a posição da corrediça 12, e desse modo do fluxo de saída da bomba e pressão, é uma função da pressão em ambas as câmaras 22, 23.At first engine speed or less than the first operating speed, valve 207 is OPEN in this way allowing pressure from the engine gallery to enter chamber 23. Pressure in chamber 23 combined with pressure in chamber 22 causes slide 12 rotates around pivot element 18 at an arcuate distance to a position where the torque caused by the combined pressures in chambers 22, 23 is balanced by the spring force of spring 31. The characteristics of the pump with slide 12 in that position are shown by the “A” portion of Figure 7. The pressure in the chambers, 22 and 23, is proportional to the speed of the pump. As the speed of the motor, and thus the speed of the pump, so does the pressure in the chambers 22, 23. So in this operating condition the pump output is at a flow and pressure that are lower than the flow and pressure of the pump with valve 207 closed (chamber 23 depressurized) at the same speed as the engine. In the “A” portion, the position of the slide 12, and thus of the pump outflow and pressure, is a function of the pressure in both chambers 22, 23.

Em uma condição de operação maior do que a primeira velocidade de operação, a válvula 207 é fechada desse modo ventilando a câmara 23 para a pressão ambiente (aproximadamente 0,98 atm). A pressão na câmara 22 faz com que a corrediça 12 gire em torno do elemento pivô 18 por uma distância arqueada até uma posição de equilíbrio onde o torque causado pela pressão na câmara 22 é equilibrado pela força de mola da mola 31. A corrediça 12 gira porque à medida que aumenta a velocidade da bomba, a pressão na câmara 22 também aumenta, desse modo aumentando a força exercida contra a mola 31. As características da bomba com a corrediça 12 nessa posição são mostradas pela porção B da Figura 7. O regime de operação na porção B também pode ser caracterizado como um modo passivo uma vez que a câmara 23 é ventilada para pressão atmosférica e o movimento pivô inteiro e a posição da corrediça 12 são determinados pelo nível de pressurização da câmara 22.In an operating condition greater than the first operating speed, valve 207 is thus closed by venting chamber 23 to ambient pressure (approximately 0.98 atm). The pressure in the chamber 22 causes the slide 12 to rotate around the pivot element 18 by an arcuate distance to an equilibrium position where the torque caused by the pressure in the chamber 22 is balanced by the spring force of the spring 31. The slide 12 rotates because as the pump speed increases, the pressure in the chamber 22 also increases, thereby increasing the force exerted against the spring 31. The characteristics of the pump with the slide 12 in that position are shown by portion B of Figure 7. The regime of operation in portion B can also be characterized as a passive mode since the chamber 23 is ventilated to atmospheric pressure and the entire pivot movement and the position of the slide 12 are determined by the pressure level of the chamber 22.

Em uma modalidade alternativa a válvula 207 pode ser aberta para uma posição parcial nisso fazendo com que a corrediça 12 se desloque para uma posição que é a posição intermediária A e posição B, causando uma pressão de saída intermediária e fluxo. Colocar a válvula 207 em qualquer posição entre totalmente aberta e totalmente fechada permite que a pressão na câmara 23 seja variável, assim proporcionando uma faixa de posições de corrediça para uma determinada pressão de saída da bomba.In an alternative embodiment the valve 207 can be opened to a partial position in this causing the slide 12 to move to a position that is the intermediate position A and position B, causing an intermediate outlet pressure and flow. Placing valve 207 in any position between fully open and fully closed allows the pressure in chamber 23 to be variable, thus providing a range of slide positions for a given pump outlet pressure.

No caso de uma falha da válvula 207, a bomba continuará a operar em um modo passivo (câmara 23 despressurizada) enquanto satisfazendo todas as exigências de óleo do motor. O modo de operação passivo é ainda mais eficiente do que em uma bomba de deslocamento fixo. Com a válvula 207 em operação a presente invenção provê redução de cavalos-vapor, incrementai, acima do modelo passivo.In the event of a 207 valve failure, the pump will continue to operate in a passive mode (depressurized chamber 23) while satisfying all engine oil requirements. The passive mode of operation is even more efficient than in a fixed displacement pump. With valve 207 in operation, the present invention provides a reduction in horsepower, incremental, above the passive model.

A Figura 7 é um gráfico exemplar ilustrando o desempenho da bomba incluindo taxa de fluxo da bomba e pressão. Uma faixa de velocidades do motor é representada no eixo x e uma faixa de pressões de saída da bomba é representada no eixo-y. Uma faixa de taxas de fluxo da bomba também é representada no segundo eixo-y em litros por minuto.Figure 7 is an exemplary graph illustrating pump performance including pump flow rate and pressure. A range of motor speeds is plotted on the x-axis and a range of pump outlet pressures is plotted on the y-axis. A range of pump flow rates is also represented on the second y-axis in liters per minute.

A faixa de velocidades do motor é de 0 RPM a 8.000 RPM. A faixa de pressões de saída é de 0 atm a 5,92 atm. A faixa de taxas de fluxo da bomba é de 0 litro/minuto a 90,00 litros/minuto.The engine speed range is from 0 RPM to 8,000 RPM. The outlet pressure range is 0 atm to 5.92 atm. The flow rate range of the pump is from 0 liters / minute to 90.00 liters / minute.

Com o propósito de ilustração uma velocidade do motor de -3.500 RPM é selecionada para demonstrar as características da bomba inventiva. A transição entre as condições de operação “A” e “B” é ilustrada como o “ponto de comutação” no centro das curvas no gráfico.For the purpose of illustration, an engine speed of -3,500 RPM is selected to demonstrate the characteristics of the inventive pump. The transition between operating conditions "A" and "B" is illustrated as the "switching point" at the center of the curves in the graph.

Para velocidades do motor inferiores a -3.500 RPM a pressão de saída da bomba máxima é de aproximadamente 2,56 atm. A taxa de fluxo máxima é de aproximadamente 20,0 litros/minuto.For engine speeds below -3,500 RPM the maximum pump outlet pressure is approximately 2.56 atm. The maximum flow rate is approximately 20.0 liters / minute.

Para velocidades do motor superiores a -3.500 RPM a pressão de saída da bomba muda rapidamente até uma pressão de saída mínima de aproximadamente 4,83 atm em 7.500 RPM. A taxa de fluxo muda para um máximo de aproximadamente 28,0 litros/minuto em 7.500 RPM.For engine speeds greater than -3,500 RPM the pump outlet pressure changes rapidly to a minimum outlet pressure of approximately 4.83 atm at 7,500 RPM. The flow rate changes to a maximum of approximately 28.0 liters / minute at 7,500 RPM.

No ponto de transição a mudança gradual em pressão é de aproximadamente 1,57 atm. A mudança gradual em fluxo é de aproximadamente 5 l/min.At the transition point the gradual change in pressure is approximately 1.57 atm. The gradual change in flow is approximately 5 l / min.

A transição de desempenho é causada pela corrediça 12 girando em torno do pivô 18 causado pela desativação da válvula 27 ventilando a câmara 23 para condições atmosféricas ambientes. A válvula 207 é controlada por um sinal elétrico transmitido por uma ECU do motor, por exemplo. Ao atingir a velocidade predeterminada do motor, nesse caso -3.500 RPM, a ECU 208 (vide Figura 6) sinaliza para a válvula 207 fechar, desse modo pressurizando a câmara 23 com pressão hidráulica igual àquela na galeria principal de óleo 204.The performance transition is caused by the slide 12 rotating around the pivot 18 caused by the deactivation of the valve 27 ventilating the chamber 23 for ambient atmospheric conditions. The 207 valve is controlled by an electrical signal transmitted by an engine ECU, for example. Upon reaching the predetermined engine speed, in this case -3,500 RPM, ECU 208 (see Figure 6) signals valve 207 to close, thereby pressurizing chamber 23 with hydraulic pressure equal to that in the main oil gallery 204.

Conforme descrito anteriormente, as pressões nas câmaras 22, 23 criam um torque e, portanto, força que é superior à combinação da força da mola 31 e a força de fluido nas câmaras 21, desse modo fazendo com que a mola 31 seja comprimida. Isso faz com que a corrediça 12 gire. Mediante giro na direção no sentido horário a taxa de fluxo e a pressão de saída são individualmente substancialmente diminuídas na velocidade predeterminada do motor porque o deslocamento da bomba é reduzido.As previously described, the pressures in the chambers 22, 23 create a torque and therefore force that is greater than the combination of the spring force 31 and the fluid force in the chambers 21, thereby causing the spring 31 to be compressed. This causes slide 12 to rotate. By turning clockwise the flow rate and the outlet pressure are individually substantially decreased at the predetermined speed of the motor because the displacement of the pump is reduced.

Com o propósito de comparação, as linhas tracejadas na porção A da Figura 7 abaixo de aproximadamente 3.500 RPM ilustram o comportamento da pressão de saída e a taxa de fluxo de uma bomba no caso onde a posição da corrediça 12 é controlada apenas por uma única câmara de pressão. No caso da câmara única, em velocidades relativamente baixas do motor, digamos apenas ligeiramente superior à marcha lenta (-1.500 RPM), a bomba operaria em uma pressão de saída comparativamente elevada e taxa de fluxo de outra forma não exigida pelo motor. Isso é ineficiente. A bomba inventiva provê apenas a quantidade exigida de fluxo e pressão para operação eficiente em velocidades reduzidas do motor. Isso significa consideráveis economias de energia no sistema. Contudo, em elevadas velocidades do motor a bomba pode mudar rapidamente e precisamente para taxas de fluxo superiores e pressões de saída necessárias para atender às demandas do motor.For comparison, the dashed lines in portion A of Figure 7 below approximately 3,500 RPM illustrate the behavior of the outlet pressure and the flow rate of a pump in the case where the position of slide 12 is controlled only by a single chamber pressure. In the case of the single chamber, at relatively low engine speeds, say just slightly higher than idling (-1,500 RPM), the pump would operate at a comparatively high outlet pressure and flow rate otherwise not required by the engine. This is inefficient. The inventive pump provides only the required amount of flow and pressure for efficient operation at reduced engine speeds. This means considerable energy savings in the system. However, at high engine speeds the pump can change quickly and precisely to the higher flow rates and outlet pressures needed to meet the demands of the engine.

A Figura 8 é uma vista lateral de uma válvula elétrica. A válvula 207 é engatada com o corpo 10 da bomba. A válvula 207 é conectada à rede elétrica do motor ou veículo (não mostrado). Um conector elétrico (não mostrado) engata a válvula 207 no soquete 208. Quando a válvula 207 é desativada, a pressão é ventilada a partir da câmara 23, desse modo fazendo com que a bomba opere na região “A”. Quando a válvula 207 é ativada, pressão hidráulica é admitida na câmara 23 a partir do bico 211, desse modo fazendo com que a bomba opere na região “B”. Para evitar falha do motor causada por pressão inadequada de fluido em alta velocidade, a válvula deve ser eletricamente desativada para ventilar a pressão a partir da câmara 23. Isso resulta na situação segura contra falha em alta velocidade, isto é, a câmara 23 é ventilada a partir de falha elétrica da válvula 207.Figure 8 is a side view of an electric valve. The 207 valve is engaged with the pump body 10. The 207 valve is connected to the electrical network of the engine or vehicle (not shown). An electrical connector (not shown) engages valve 207 in socket 208. When valve 207 is deactivated, pressure is vented from chamber 23, thereby causing the pump to operate in region “A”. When valve 207 is activated, hydraulic pressure is admitted to chamber 23 from nozzle 211, thereby causing the pump to operate in the “B” region. To avoid engine failure caused by inadequate fluid pressure at high speed, the valve must be electrically deactivated to vent the pressure from chamber 23. This results in the safe situation against failure at high speed, that is, chamber 23 is ventilated from electrical failure of valve 207.

A Figura 9 é um gráfico ilustrando o desempenho da bomba incluindo a taxa de fluxo e pressão da bomba. Uma faixa de velocidades do motor é representada no eixo-x, e uma faixa de pressões de saída da bomba são representadas no eixo-y. Uma faixa de taxas de fluxo da bomba também é representada no segundo eixo-y.Figure 9 is a graph illustrating the performance of the pump including the flow rate and pressure of the pump. A range of motor speeds is plotted on the x-axis, and a range of pump outlet pressures are plotted on the y-axis. A range of pump flow rates is also represented on the second y-axis.

A faixa de velocidades do motor é de 0 RPM a 8.000 RPM. A faixa de pressões de saída é de 0 atm a 5,92 atm. A faixa de taxas de fluxo da bomba é de 0 l/min. a 90 l/min.The engine speed range is from 0 RPM to 8,000 RPM. The outlet pressure range is 0 atm to 5.92 atm. The flow rate range of the pump is 0 l / min. at 90 l / min.

Com o propósito de ilustração uma velocidade do motor de -2.000 RPM é selecionada para demonstrar as características da bomba inventiva. A transição entre as condições de operação “A” e “B” é ilustrada como o “ponto de comutação” em aproximadamente 2.000 RPM.For the purpose of illustration an engine speed of -2,000 RPM is selected to demonstrate the characteristics of the inventive pump. The transition between operating conditions "A" and "B" is illustrated as the "switching point" at approximately 2,000 RPM.

Nesse exemplo, a válvula 207 está DESLIGADA na partida e para velocidades do motor inferiores a 2.000 RPM, isto é, a câmara 23 está despressurizada e ventilada para o meio ambiente. Para velocidades do motor inferiores a aproximadamente 2.000 RPM a pressão máxima de saída da bomba (Pressão de Linha) é de aproximadamente 3,55 atm. A taxa de fluxo máxima (Taxa de Fluxo) é de aproximadamente 25 l/min.In this example, valve 207 is OFF at startup and for engine speeds below 2,000 RPM, that is, chamber 23 is depressurized and ventilated to the environment. For engine speeds below approximately 2,000 RPM the maximum pump outlet pressure (Line Pressure) is approximately 3.55 atm. The maximum flow rate (Flow Rate) is approximately 25 l / min.

Para velocidades do motor superiores a aproximadamente 2.000 RPM a pressão de saída da bomba (Pressão de Linha) muda rapidamente para uma pressão de saída mínima de aproximadamente 2,36 atm em 2.000 RPM até 3,15 atm em aproximadamente 7.500 RPM. A taxa de fluxo (Taxa e Fluxo) muda para um máximo de aproximadamente 23 l/min. em 7.500 RPM.For engine speeds greater than approximately 2,000 RPM the pump outlet pressure (Line Pressure) changes rapidly to a minimum outlet pressure of approximately 2.36 atm at 2,000 RPM to 3.15 atm at approximately 7,500 RPM. The flow rate (Rate and Flow) changes to a maximum of approximately 23 l / min. at 7,500 RPM.

No ponto de transição a mudança gradual na pressão é de aproximadamente 1,38 atm. A mudança gradual em fluxo é de aproximadamente 5 l/min.At the transition point the gradual change in pressure is approximately 1.38 atm. The gradual change in flow is approximately 5 l / min.

A transição de desempenho nesse exemplo é causada pela corrediça 12 girando em torno do pivô 18 causada pela ativação da válvula 207 desse modo pressurizando a câmara 23. A válvula 207 é controlada por um sinal elétrico transmitido por uma ECU do motor, por exemplo. Ao atingir a velocidade predeterminada do motor, nesse caso aproximadamente 2.000 RPM, a ECU 208 (vide Figura 6) sinaliza para a válvula 207 fechar, desse modo pressurizando a câmara 23 com pressão hidráulica igual àquela na galeria principal de óleo 204. No caso de uma falha da válvula 207 a câmara 23 despressurizaria desse modo colocando a bomba no modo de alta pressão de descarga.The performance transition in this example is caused by slide 12 rotating around pivot 18 caused by activation of valve 207 thereby pressurizing chamber 23. Valve 207 is controlled by an electrical signal transmitted by an engine ECU, for example. Upon reaching the predetermined speed of the engine, in this case approximately 2,000 RPM, ECU 208 (see Figure 6) signals valve 207 to close, thereby pressurizing chamber 23 with hydraulic pressure equal to that in the main oil gallery 204. In the case of a failure of valve 207 to chamber 23 would thereby depressurize by placing the pump in high discharge pressure mode.

Embora uma forma da invenção tenha sido aqui descrita, será óbvio para aqueles versados na técnica que variações podem ser feitas na construção e relação das partes sem se afastar do espírito e escopo da invenção aqui descrita.Although a form of the invention has been described here, it will be obvious to those skilled in the art that variations can be made in the construction and relationship of the parts without departing from the spirit and scope of the invention described here.

Claims (10)

REIVINDICAÇÕES 1. Bomba de palheta deslizante de deslocamento variável, CARACTERIZADA por compreender:1. Sliding vane pump with variable displacement, FEATURED for understanding: um corpo de bomba;a pump body; orifícios de entrada e saída no corpo de bomba;inlet and outlet holes in the pump housing; um eixo de acionamento montado giratoriamente no corpo de bomba;a drive shaft rotatably mounted on the pump body; um rotor acionado pelo eixo de acionamento;a rotor driven by the drive shaft; uma pluralidade de palhetas radialmente estendidas dispostas de forma deslizante no rotor;a plurality of radially extended vanes slidably arranged on the rotor; um pivô disposto no corpo de bomba;a pivot arranged on the pump body; uma corrediça disposta de forma pivotante no pivô e tendo um eixo central excêntrico ao eixo do rotor;a slide pivotally arranged on the pivot and having a central axis eccentric to the rotor axis; uma pluralidade de câmaras de fluido definidas pelo rotor, pelas palhetas, e pela corrediça, que são conectadas sucessivamente aos orifícios de entrada e saída;a plurality of fluid chambers defined by the rotor, the vanes, and the slide, which are connected successively to the inlet and outlet holes; uma mola atuando sobre a corrediça para induzir a corrediça em uma direção de aumento do deslocamento;a spring acting on the slide to induce the slide in a direction of increasing displacement; uma primeira câmara e uma segunda câmara, cada uma delas para receber uma pressão hidráulica e cada uma delas disposta entre o corpo de bomba e uma superfície externa da corrediça, a primeira câmara e uma segunda câmara configurada para agir em combinação contra a força elástica da mola para pivotar a corrediça para reduzir o deslocamento;a first chamber and a second chamber, each one to receive hydraulic pressure and each one arranged between the pump body and an external surface of the slide, the first chamber and a second chamber configured to act in combination against the elastic force of the spring to pivot the slide to reduce displacement; a primeira câmara conectada a uma pressão de descarga de saída da bomba; e uma válvula operável para pressurizar seletivamente a segunda câmara para uma pressão hidráulica maior do que uma condição de pressão ambiente atmosférica.the first chamber connected to a discharge pressure from the pump; and an operable valve to selectively pressurize the second chamber for a hydraulic pressure greater than an ambient atmospheric pressure condition. 2. Bomba de deslocamento variável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA por compreender ainda uma segunda mola atuando paralela com a mola.2. Variable displacement pump, according to claim 1, CHARACTERIZED by also comprising a second spring acting parallel to the spring. 3. Bomba de palheta deslizante de deslocamento variável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a válvula é elétrica e controlada por uma ECU (Unidade de Controle Eletrônico) do motor.3. Sliding vane pump with variable displacement, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the valve is electric and controlled by an ECU (Electronic Control Unit) of the engine. 4. Bomba de palheta deslizante de deslocamento variável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a taxa de fluxo de descarga de saída da bomba diminui a partir da despressurização da segunda câmara.4. Sliding vane pump with variable displacement, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the discharge flow rate of the pump outlet decreases after the depressurization of the second chamber. 5. Bomba de palheta deslizante de deslocamento variável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a segunda câmara é pressurizada até uma pressão superior à pressão ambiente atmosférica para velocidades do motor inferiores a uma velocidade predeterminada do motor e é despressurizada até uma pressão ambiente 5. Variable displacement sliding vane pump according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the second chamber is pressurized to a pressure greater than ambient atmospheric pressure for engine speeds below a predetermined engine speed and is depressurized to an ambient pressure Petição 870180168675, de 28/12/2018, pág. 8/12 atmosférica para velocidades de motor maiores do que a velocidade predeterminada do motor.Petition 870180168675, of 12/28/2018, p. Atmospheric 8/12 for engine speeds greater than the engine's predetermined speed. 6. Bomba de palheta deslizante de deslocamento variável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a primeira câmara e a segunda câmara estão ambas em comunicação hidráulica com uma pressão de descarga de saída da bomba.6. Sliding vane pump with variable displacement, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the first chamber and the second chamber are both in hydraulic communication with a discharge pressure from the pump outlet. 7. Bomba de palheta deslizante de deslocamento variável, CARACTERIZADA por compreender:7. Sliding vane pump with variable displacement, FEATURED for understanding: um corpo de bomba;a pump body; orifícios de entrada e de saída no corpo de bomba;inlet and outlet holes in the pump housing; um eixo de acionamento montado giratoriamente no corpo de bomba;a drive shaft rotatably mounted on the pump body; um rotor acionado pelo eixo de acionamento e alinhado coaxialmente com o mesmo;a rotor driven by the drive shaft and aligned coaxially with it; uma pluralidade de palhetas radialmente estendidas dispostas de forma deslizante no rotor;a plurality of radially extended vanes slidably arranged on the rotor; um pivô disposto no corpo de bomba;a pivot arranged on the pump body; uma corrediça disposta de forma pivotante no pivô no corpo de bomba e tendo um eixo central excêntrico ao eixo do rotor;a slide pivotally arranged on the pivot in the pump body and having a central axis eccentric to the rotor axis; uma pluralidade de câmaras de fluido definidas pelo rotor, pelas palhetas, e pela corrediça, que são conectadas sucessivamente aos orifícios de entrada e saída;a plurality of fluid chambers defined by the rotor, the vanes, and the slide, which are connected successively to the inlet and outlet holes; uma mola atuando sobre a corrediça para induzir a corrediça em uma direção;a spring acting on the slide to induce the slide in one direction; uma primeira câmara e uma segunda câmara, cada uma delas em comunicação hidráulica com uma pressão de óleo de descarga da bomba e cada uma delas disposta entre o corpo da bomba e uma superfície externa da corrediça; e uma válvula operável em uma velocidade predeterminada da bomba em que a segunda câmara é seletivamente comutada entre uma pressão atmosférica ambiente e uma pressão de óleo de descarga da bomba.a first chamber and a second chamber, each in hydraulic communication with a pump discharge oil pressure and each disposed between the pump body and an external slide surface; and a valve operable at a predetermined pump speed in which the second chamber is selectively switched between ambient atmospheric pressure and a pump discharge oil pressure. 8. Bomba de palheta deslizante de deslocamento variável, CARACTERIZADA por compreender:8. Sliding vane pump with variable displacement, FEATURED for understanding: um corpo de bomba;a pump body; orifícios de entrada e saída formados no corpo de bomba;inlet and outlet holes formed in the pump body; um eixo de acionamento montado giratoriamente no corpo de bomba;a drive shaft rotatably mounted on the pump body; um rotor acionado pelo eixo de acionamento e alinhado coaxialmente com o mesmo;a rotor driven by the drive shaft and aligned coaxially with it; uma pluralidade de palhetas radialmente estendidas dispostas de forma deslizante no rotor;a plurality of radially extended vanes slidably arranged on the rotor; um pivô disposto no corpo de bomba;a pivot arranged on the pump body; uma corrediça disposta de forma pivotante no pivô no corpo de bomba e tendo um a slide pivotally arranged on the pivot in the pump housing and having a Petição 870180168675, de 28/12/2018, pág. 9/12 eixo central excêntrico ao eixo do rotor;Petition 870180168675, of 12/28/2018, p. 9/12 central axis eccentric to the rotor axis; uma pluralidade de câmaras de fluido definidas pelo rotor, pelas palhetas, e pela corrediça, as quais são conectadas sucessivamente aos orifícios de entrada e de saída;a plurality of fluid chambers defined by the rotor, the vanes, and the slide, which are connected successively to the inlet and outlet holes; uma mola atuando sobre a corrediça para induzir a corrediça em uma direção;a spring acting on the slide to induce the slide in one direction; uma primeira câmara e uma segunda câmara, cada uma delas sendo adequada para receber uma pressão hidráulica e cada uma delas sendo disposta entre o corpo de bomba e uma superfície externa da corrediça;a first chamber and a second chamber, each of which is suitable for receiving hydraulic pressure and each of which is arranged between the pump housing and an external surface of the slide; a primeira câmara em comunicação hidráulica com uma pressão de descarga de saída da bomba; e uma válvula operável para seletivamente pressurizar e despressurizar a segunda câmara.the first chamber in hydraulic communication with a discharge pressure from the pump outlet; and an operable valve to selectively pressurize and depressurize the second chamber. 9. Bomba de palheta deslizante de deslocamento variável, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADA pelo fato de que a segunda câmara é pressurizada até uma pressão maior do que a pressão atmosférica ambiente para velocidades do motor inferiores a uma velocidade predeterminada do motor e é despressurizável para uma pressão atmosférica ambiente para velocidades do motor maiores do que a velocidade predeterminada do motor.9. Variable displacement sliding vane pump according to claim 8, CHARACTERIZED by the fact that the second chamber is pressurized to a pressure greater than ambient atmospheric pressure for engine speeds below a predetermined engine speed and is depressurisable to ambient atmospheric pressure for engine speeds greater than the engine's predetermined speed. 10. Bomba de palheta deslizante de deslocamento variável, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADA pelo fato de que a segunda câmara é pressurizável até aproximadamente uma pressão de descarga de saída da bomba.10. Sliding vane pump with variable displacement, according to claim 8, CHARACTERIZED by the fact that the second chamber is pressurizable to approximately an outlet pressure of the pump.
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