ITMI960032A1

ITMI960032A1 - TWO-STAGE PERIPHERAL FUEL PUMP FOR VEHICLES

Info

Publication number: ITMI960032A1
Application number: IT000032A
Authority: IT
Inventors: Marco Badami; Libero Magini
Original assignee: Bitron Spa
Priority date: 1996-01-11
Filing date: 1996-01-11
Publication date: 1997-07-11
Also published as: ITMI960032A0; IT1281608B1

Description

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale DESCRIPTION of the patent for industrial invention

La presente invenzione si riferisce ad una pompa carburante per motori a combustione interna, alimentati ad iniezione. The present invention refers to a fuel pump for internal combustion engines, fueled by injection.

La restrizione delle normative in tema di emissioni inquinanti dei motori a combustione -interna impone un severo controllo sulla qualità.·e modalità della alimentazione del carburante al motore. Ogni diseguaglianza, difformità, inadeguatezza del sistema fisico di alimentazione del carburante rispetto al modello teorico di alimentazione previsto, trova subito riscontro in un aumento della quantità di sostanze inquinanti. The restriction of the regulations on polluting emissions from internal combustion engines imposes a strict control on the quality and method of fuel supply to the engine. Any inequality, discrepancy, inadequacy of the physical fuel supply system compared to the theoretical model of fuel supply, is immediately reflected in an increase in the quantity of pollutants.

Secondariamente, ad essere negativamente influenzata è l'efficienza del motore, essendo spesso il motore alimentato con una quantità eccessiva di carburante rispetto al valore ottimale. Secondly, the efficiency of the engine is negatively affected, as the engine is often fed with an excessive amount of fuel compared to the optimal value.

Allo scopo, si va sempre più diffondendo l'uso su autoveicoli di impianti di alimentazione ad iniezione. To this end, the use of injection fuel systems on motor vehicles is becoming more and more widespread.

Per realizzare la pressione necessaria agli iniettori, è impiegata una pompa posizionata nel serbatoio, talvolta integrata nel sistema di misura del livello carburante o lungo la linea di trasporto del carburante dal serbatoio al motore. Tali pompe, azionate da un motore elettrico, si distinguono in volumetriche, a rulli o lobi, ed in pompe del tipo generalmente noto come periferico. To achieve the pressure required by the injectors, a pump located in the tank is used, sometimes integrated in the fuel level measurement system or along the fuel transport line from the tank to the engine. These pumps, driven by an electric motor, are divided into volumetric, roller or lobe, and pumps of the type generally known as peripheral.

La presente invenzione si riferisce a miglioramenti in pompe di quest'ultimo tipo: lo sdopo è quello di realizzare una pompa- carburante" di. dimensioni ridotte, ma con 'buone prestazioni idrauliche in termini di portata/pressione e rendimento . The present invention relates to improvements in pumps of the latter type: the aim is to provide a fuel pump with reduced dimensions, but with good hydraulic performance in terms of flow rate / pressure and efficiency.

Nella domanda di brevetto italiana n. MI 95/A 000652 di cui è titolare il depositante dell'attuale domanda, viene descritta una pompa carburante a due stadi per autoveicolo, comprendente un corpo pompa cavo, con rispettive aperture di aspirazione e mandata, in cui è disposto un rotore a forma di disco dotato di palettatura. Detto rotore è conformato in modo tale da presentare due zone distinte di pressurizzazione, una centrifuga ed una radiale periferica. L'azione combinata di questi due stadi fornisce la prevalenza della pompa, cioè il salto di pressione fornito al carburante per poterlo iniettare nel motore. Inoltre detto rotore presenta un passaggio centrale che permette al carburante di distribuirsi su ambedue le facce del rotore stesso, in modo tale da avere due differenti zone di azione. Il corpo pompa, nelle sue superfici affacciate al rotore presenta canali ricavati di pezzo che consentono al carburante di passare da uno stadio al successivo. In the Italian patent application n. MI 95 / A 000652 owned by the applicant of the present application, a two-stage fuel pump for motor vehicles is described, comprising a hollow pump body, with respective intake and delivery openings, in which a rotor in the shape of a disc equipped with blading. Said rotor is shaped in such a way as to have two distinct pressurization zones, a centrifugal one and a peripheral radial one. The combined action of these two stages provides the pump head, i.e. the pressure jump supplied to the fuel to be able to inject it into the engine. Furthermore, said rotor has a central passage which allows the fuel to be distributed on both faces of the rotor itself, in such a way as to have two different areas of action. The pump body, in its surfaces facing the rotor, has channels obtained as a piece which allow the fuel to pass from one stage to the next.

Pur essendosi raggiunti notevoli risultati dal . punto di vista sia della efficienza fluodinamica, che della durata della pompa medesima, rispetto alle -soluzioni precedentemente esistenti nello stato dell’arte, tuttavia le prestazioni della pompa possono essere incrementate per quanto riguarda sia la prevalenza ottenibile che le portate di carburante attualmente disponibili una volta che sia data la prevalenza richiesta. Although notable results have been achieved since. from the point of view of both the fluid dynamic efficiency and the duration of the pump itself, compared to the solutions previously existing in the state of the art, however the performance of the pump can be increased as regards both the achievable head and the fuel flow rates currently available. once the required head is given.

Scopo della presente invenzione è quello di migliorare una pompa per carburante a più stadi del tipo indicato sopra, in modo tale da ottenere una prestazione migliorata, sia dal punto di vista della prevalenza ottenibile che della portata di carburante fornita dalla pompa stessa, a parità di variabili di funzionamento. The object of the present invention is to improve a multi-stage fuel pump of the type indicated above, in such a way as to obtain an improved performance, both from the point of view of the achievable head and the fuel flow supplied by the pump itself, with the same operating variables.

La presente invenzione riguarda una pompa per l'alimentazione di carburante ad un motore a combustione interna alimentato ad iniezione, ove la pompa è inserita in un serbatoio per il carburante, detta pompa comprendendo un corpo pompa cavo, dotato di una apertura di aspirazione e di una apertura di mandata del carburante, entro cui è disposto un rotore dotato di palettatura ed avente forma di disco, detto corpo pompa essendo in due parti accoppiate tra loro, con interposto un distanziale,^e prevedendo sulle sue superfici interne ’oppóste incavature a canale „ a spirale composte, rispettivamente affacciate ad almeno due pluralità di cavità a tasca ricavate su ciascuna delle due facce del rotore per accogliere il carburante, dette almeno due pluralità di cavità individuando almeno due stadi della pompa che sono collegati tra loro tramite una porzione intermedia di dette incavature a canale a spirale composte, in cui ambedue dette due pluralità di cavità individuano almeno parzialmente uno stadio periferico. The present invention relates to a pump for supplying fuel to an injection-fed internal combustion engine, where the pump is inserted in a fuel tank, said pump comprising a hollow pump body, equipped with an intake opening and a fuel delivery opening, inside which a rotor equipped with blades and having the shape of a disc is arranged, said pump body being in two parts coupled to each other, with a spacer interposed, and providing on its internal surfaces opposite channel grooves Spiral composed, respectively facing at least two pluralities of pocket cavities obtained on each of the two faces of the rotor to receive the fuel, said at least two pluralities of cavities identifying at least two stages of the pump which are connected to each other through an intermediate portion of said compound spiral channel grooves, in which both said two pluralities of cavities at least partially identify a or peripheral stage.

Le due facce suddette del rotore possono essere o meno collegate tra loro da almeno un passaggio nel rotore, che è preferibilmente dislocato in posizione centrale rispetto al rotore stesso, cioè prossima al suo asse di rotazione / calettatura. The two aforementioned faces of the rotor may or may not be connected to each other by at least one passage in the rotor, which is preferably located in a central position with respect to the rotor itself, i.e. close to its rotation / keying axis.

In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, dette due pluralità di cavità a tasca sono divise da un setto circonferenziale, che suddivide in due corone circolari, rispettivamente interna ed esterna, detto rotore. In a preferred embodiment of the present invention, said two pluralities of pocket cavities are divided by a circumferential septum, which divides said rotor into two circular crowns, respectively internal and external.

Per fare in modo che i due stadi siano ambedue di tipo periferico, le cavità a tasca costituenti rispettivaménte la corona interna ed esterna del rotore devono avere simili geometria. e? configurazione. Specificatamente, dette cavità a; tasca hanno un profilo che è determinato da due tratti di forma arrotondata che confluiscono verso una sezione a minimo spessore. In order for the two stages to be both peripheral, the pocket cavities respectively constituting the inner and outer crown of the rotor must have similar geometry. And? configuration. Specifically, said cavities a; pocket have a profile that is determined by two rounded sections that converge towards a section with minimum thickness.

Le cavità a tasca del primo stadio disposte sulle due facce opposte del rotore possono essere o comunicanti fra loro attraverso un passaggio ricavato nella parte più sottile, a ridosso del setto che suddivide le due zone di cavità, oppure non comunicanti. The pocket cavities of the first stage arranged on the two opposite faces of the rotor can be either communicating with each other through a passage obtained in the thinnest part, close to the septum that divides the two cavity areas, or not communicating.

Nel caso in cui le cavità a tasca del primo stadio sulle due facce opposte del rotore non siano comunicanti fra loro, è necessaria l'esistenza del passaggio fra le due facce del rotore. In the event that the pocket cavities of the first stage on the two opposite faces of the rotor are not communicating with each other, it is necessary to have a passage between the two faces of the rotor.

L'apertura di aspirazione del carburante della pompa secondo la presente invenzione è coassiale rispetto all'asse della pompa/ mentre l'apertura di mandata è collocata esternamente al rotore, in posizione ad esso periferica, pur rimanendo parallela con l'asse della pompa. Il passaggio che collega le due facce del rotore può essere disposto in corrispondenza dell'apertura di aspirazione, vicino al centro del rotore stesso; in questo modo il carburante che giunge dall'apertura di aspirazione viene, distribuito equamente fra le due facce del rotore stesso. Per facilitare questa distribuzione il passaggio può avere forma convergente. The fuel intake opening of the pump according to the present invention is coaxial with respect to the pump axis / while the delivery opening is located outside the rotor, in a peripheral position thereto, while remaining parallel with the pump axis. The passage connecting the two faces of the rotor can be arranged in correspondence with the intake opening, near the center of the rotor itself; in this way the fuel arriving from the intake opening is distributed equally between the two faces of the rotor itself. To facilitate this distribution, the passage can have a convergent form.

In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, dette incavature a canale a spirale composta sono suddivise in due parti, collegate da una porzione intermedia essenzialmente diritta. In una forma di realizzazione particolarmente preferita ambedue le parti sono a sezione costante. Detta prima di dette due parti, nella sua porzione iniziale sbocca nella citata apertura di aspirazione. In a preferred embodiment of the present invention, said compound spiral channel grooves are divided into two parts, connected by an essentially straight intermediate portion. In a particularly preferred embodiment, both parts have a constant section. Said before said two parts, in its initial portion it opens into the aforementioned suction opening.

In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, il corpo di alimentazione, in corrispondenza di dette incavature a canale presenta un foro passante, il quale funziona da foro di sfiato. Questo incrementa le capacità di innesco del sistema e permette lo scarico dell'aria presente all'interno dei condotti durante la fase di avviamento. Naturalmente il foro ha dimensioni molto piccole. Per bilanciare la perdita di portata dovuta al carburante che passa attraverso detto foro (pur essendo la quantità di detto carburante molto esigua), si può incrementare la sezione del canale periferico antecedente il foro di sfiato su entrambi i corpi, sia quello di alimentazione che quello di mandata. In a preferred embodiment of the present invention, the supply body, in correspondence with said channel grooves, has a through hole, which functions as a vent hole. This increases the ignition capacity of the system and allows the exhaust of the air present inside the ducts during the starting phase. Of course, the hole is very small. To balance the loss of flow rate due to the fuel passing through said hole (even though the quantity of said fuel is very small), it is possible to increase the section of the peripheral channel before the vent hole on both bodies, both the supply and the delivery.

Il setto circonferenziale che -suddivide i due stadi, è disposto in corrispondenza della porzione intermedia delle incavature a spirale composta. In questo modo il carburante può passare da una cavità appartenente alla prima pluralità di cavità a tasca ad una cavità appartenente alla seconda pluralità di cavità a tasca passando esclusivamente attraverso detta porzione intermedia di dette incavature a spirale composta. The circumferential septum which divides the two stages is arranged in correspondence with the intermediate portion of the compound spiral grooves. In this way the fuel can pass from a cavity belonging to the first plurality of pocket cavities to a cavity belonging to the second plurality of pocket cavities passing exclusively through said intermediate portion of said compound spiral grooves.

Corrispondentemente, detta porzione intermedia può sussistere sotto forma di un foro scavato nella rispettiva parte di detto corpo pompa, ove detto foro unisce dette due incavature di forma circolare. In un'altra forma di realizzazione, particolarmente preferita, la porzione intermedia sussiste anch'essa sotto forma di incavatura, su cui è disposto un elemento a forma di piastrina, che nasconde detta porzione intermedia rispetto alla superficie del rotore ad essa affacciata. In particolare la piastrina è posizionata in una leggera rientranza, ricavata in una rispettiva parte di detto corpo pompa. Correspondingly, said intermediate portion can exist in the form of a hole hollowed out in the respective part of said pump body, where said hole joins said two circular grooves. In another particularly preferred embodiment, the intermediate portion also exists in the form of a recess, on which a plate-shaped element is arranged, which hides said intermediate portion with respect to the surface of the rotor facing it. In particular, the plate is positioned in a slight recess, obtained in a respective part of said pump body.

La pompa secondo la presente invenzione ha proprietà di funzionamento estremamente buone; le sue caratteristiche costruttive e di disegno minimizzano le vibrazioni così da ridurre anche il. rumore in funzionamento . In particolare, rispetto alle 'pompe attualmente impiegate, essa presenta a parità di condizioni (numero di giri del motore, portata del carburante, temperatura) una maggiore prevalenza, poiché i due stadi periferici sono maggiormente performanti rispetto alla soluzione corrispondente ad uno stadio centrifugo ed uno periferico. Alternativamente, la pompa secondo la presente invenzione richiede un minor numero di giri (e quindi è in grado di fornire una durata di vita mediamente maggiore) a parità di prestazioni (prevalenza e portata) richieste. The pump according to the present invention has extremely good operating properties; its construction and design features minimize vibrations so as to reduce the. operating noise. In particular, compared to the pumps currently used, it has a higher head under the same conditions (number of engine revolutions, fuel flow rate, temperature), since the two peripheral stages are better performing than the solution corresponding to a centrifugal stage and one peripheral. Alternatively, the pump according to the present invention requires a lower number of revolutions (and therefore is able to provide an average longer life) for the same performance (head and flow rate) required.

La pompa suddetta è azionabile da un motore, preferibilmente un motore elettrico, tramite un albero che si inserisce in un'apertura di detto corpo pompa cavo, e su cui è calettato detto rotore. In corrispondenza di detta apertura di detto corpo pompa è disposta una bronzina, in cui è alloggiato detto albero. The aforementioned pump can be operated by a motor, preferably an electric motor, by means of a shaft which is inserted into an opening of said hollow pump body, and on which said rotor is keyed. A bushing is arranged in correspondence with said opening of said pump body, in which said shaft is housed.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione risulteranno più chiari ed evidenti dalla descrizione che segue, a scopo esemplificativo e non limitativo, che si basa -sugli allegati disegni, dei quali: Further advantages and characteristics of the present invention will become clearer and more evident from the following description, by way of non-limiting example, which is based on the attached drawings, of which:

fig. 1 rappresenta una vista.-'in' sezione schematica di una pompa secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione; fig. 1 represents a schematic sectional view of a pump according to a first embodiment of the present invention;

fig. 2 rappresenta una vista in sezione di un particolare della pompa già raffigurata in figura 1; fig. 2 represents a sectional view of a detail of the pump already shown in Figure 1;

fig. 3 rappresenta una vista frontale di una prima forma di realizzazione di un rotore inserito nella pompa secondo la presente invenzione; fig. 3 shows a front view of a first embodiment of a rotor inserted in the pump according to the present invention;

fig. 4 rappresenta una vista in sezione secondo la traccia IV-IV del rotore già rappresentato in figura 3; fig. 4 represents a sectional view along the line IV-IV of the rotor already represented in Figure 3;

fig. 5 rappresenta una vista frontale di una delle due parti costituenti il corpo pompa di figura 1 secondo la presente invenzione fig. 5 shows a front view of one of the two parts constituting the pump body of figure 1 according to the present invention

fig. 6 rappresenta una vista frontale dell'altra delle due parti costituenti il corpo pompa di figura 1 secondo la presente invenzione; fig. 6 represents a front view of the other of the two parts constituting the pump body of figure 1 according to the present invention;

fig. 7 rappresenta una vista frontale di una seconda forma di realizzazione di un rotore inserito in una pompa secondo la presente invenzione; fig. 7 represents a front view of a second embodiment of a rotor inserted in a pump according to the present invention;

fig. 8 rappresenta una vista in sezione del rotore già rappresentato in figura 7, secondo la traccia VIII-VIII; fig. 8 represents a sectional view of the rotor already represented in figure 7, along the line VIII-VIII;

fig. 9 rappresenta una vista frontale di una delle due parti costituenti il corpo pompa in una ulteriore seconda forma di realizzazione secondo la presente invenzione; fig. 9 represents a front view of one of the two parts constituting the pump body in a further second embodiment according to the present invention;

fig. 10 rappresenta una vista in sezione secondo la traccia X-X della parte rappresentata in figura 9; fig. 10 represents a section view along the line X-X of the part represented in Figure 9;

fig. 11 rappresenta una vista frontale dell'altra delle due parti costituenti il corpo pompa in detta seconda forma di realizzazione; fig. 11 represents a front view of the other of the two parts constituting the pump body in said second embodiment;

fig. 12 rappresenta una vista in sezione secondo la traccia XII-XII della parte rappresentata in figura 11; fig. 12 represents a sectional view along the line XII-XII of the part represented in figure 11;

fig. 13 rappresenta una vista frontale di una delle due parti costituenti il corpo pompa secondo un'ulteriore terza forma di realizzazione secondo la presente invenzione; fig. 13 represents a front view of one of the two parts constituting the pump body according to a further third embodiment according to the present invention;

fig. 14 rappresenta una vista in sezione secondo la traccia XIV-XIV della parte rappresentata in figura 13; fig. 14 represents a section view along the line XIV-XIV of the part represented in figure 13;

fig. 15 rappresenta una vista frontale di un distanziale di una pompa secondo la presente invenzione; fig. 15 represents a front view of a spacer of a pump according to the present invention;

fig. 16 rappresenta una vista in sezione secondo la traccia XVI-XVI del distanziale illustrato in figura 15. fig. 16 represents a section view along the line XVI-XVI of the spacer illustrated in figure 15.

Come visibile dalla figura 1, una pompa, complessivamente indicata con 10, e costituita da due parti affacciate 11, 12, denominate rispettivamente parte di aspirazione e parte di mandata, fra cui è disposto un rotore 13. Detto rotore si presenta a disco dotato di palettatura. In dette due parti111, 12, quella di aspirazione e quella di mandata, sono ricavate delle incavature 14, 15, a forma sostanzialmente di spirale composta. As can be seen from Figure 1, a pump, indicated as a whole with 10, is made up of two facing parts 11, 12, respectively called the suction part and the delivery part, between which a rotor 13 is arranged. blading. In said two parts 111, 12, the intake and the delivery one, recesses 14, 15 are obtained, substantially in the shape of a compound spiral.

Il corpo della pompa 10 è completato da un distanziale 16, disposto fra le due parti 11, 12 in cui sono ricavate le incavature, da un condotto di aspirazione 17 centrale rispetto al rotore e rispetto al corpo pompa, ricavato nella parte di aspirazione, e da un condotto di mandata 18, periferico rispetto al rotore, ricavato nella parte di mandata. The body of the pump 10 is completed by a spacer 16, arranged between the two parts 11, 12 in which the recesses are formed, by a central suction duct 17 with respect to the rotor and with respect to the pump body, obtained in the suction part, and by a delivery duct 18, peripheral to the rotor, obtained in the delivery part.

Eventualmente, in forme di realizzazione qui non rappresentate detto distanziale può essere parte integrante di una delle due parti di cui è costituito il corpo pompa, in modo tale che il numero di pezzi impiegato diminuisce e si evita la doppia incertezza di due tolleranze di lavorazione. Optionally, in embodiments not shown here, said spacer can be an integral part of one of the two parts of which the pump body is constituted, in such a way that the number of pieces used decreases and the double uncertainty of two machining tolerances is avoided.

Quando il distanziale è ricavato in un pezzo separato la possibilità di lavorare le superfici del distanziale affacciate alle due parti 11, 12 ed il rotore 13 in un'unica operazione consente migliori accoppiamento e tenuta ed un corretto assemblaggio. When the spacer is obtained in a separate piece, the possibility of machining the surfaces of the spacer facing the two parts 11, 12 and the rotor 13 in a single operation allows better coupling and sealing and correct assembly.

Nella forma di realizzazione qui rappresentata tale condotto di mandata risulta uscente dalla parte opposta all'entrata del condotto di aspirazione. In forme di realizzazione qui non rappresentate, tale situazione può non verificarsi ed entrambi i condotti sboccare dallo stesso lato della pompa. In the embodiment shown here, this delivery duct comes out from the opposite side to the inlet of the intake duct. In embodiments not shown here, this situation may not occur and both ducts come out from the same side of the pump.

Detto corpo pompa, essenzialmente costituito dalle due parti 11 e 12 e dal distanziale 16, è alloggiato in una carcassa 19 comprendente ulteriormente un motore (non illustrato) che aziona tramite un albero (non illustrato) il rotore 13 che gli è calettato sopra. Said pump body, essentially constituted by the two parts 11 and 12 and by the spacer 16, is housed in a casing 19 further comprising a motor (not shown) which drives the rotor 13 which is keyed on it by means of a shaft (not shown).

Dette parti 11 e 12 presentano una configurazione a disco ed hanno la prima l'apertura 18 di mandata avente asse parallelo ed eccentrico all'asse della pompa e la seconda l'apertura 17 di aspirazione avente asse parallelo e coincidente all'asse della pompa. Le due parti 11 e 12 ed il distanziale 16, anch'esso a disco, presentano fori 20 passanti allineati atti ad accogliere elementi di fissaggio comuni (non illustrati) . In altre forme di realizzazione possibili, qui non esemplificate, l'allineamento fra le parti 11 e 12 ed il distanziale 16 può essere vantaggiosamente raggiunto tramite incavi' e risalti appositi elaborati sulle parti accoppiande. L'apertura di aspirazione 17 della parte 12 si estende in direzione assiale, in una porzione 21 a manicotto, dalla parte non affacciata al rotore 13. Said parts 11 and 12 have a disk configuration and have the first the delivery opening 18 having an axis parallel and eccentric to the pump axis and the second the suction opening 17 having a parallel axis and coinciding with the pump axis. The two parts 11 and 12 and the spacer 16, also disc-shaped, have aligned through holes 20 suitable for accommodating common fastening elements (not shown). In other possible embodiments, not exemplified here, the alignment between the parts 11 and 12 and the spacer 16 can be advantageously achieved by means of suitable recesses and projections elaborated on the coupling parts. The intake opening 17 of the part 12 extends in an axial direction, in a sleeve portion 21, from the part not facing the rotor 13.

Allo scopo di alloggiare l'estremità dell'albero motore, la parte di mandata 11 presenta nella sua porzione opposta a quella ove ricavata l'incavatura 14, un alloggiamento 22 per una bronzina 23, in cui viene inserito l'albero sopra citato di azionamento. Il motore suddetto può essere di qualsiasi tipo adeguato allo scopo, dove esso è preferibilmente di tipo elettrico. In order to house the end of the drive shaft, the delivery part 11 has in its portion opposite to that where the recess 14 is made, a housing 22 for a bushing 23, into which the aforementioned drive shaft is inserted. . The aforesaid motor can be of any type suitable for the purpose, where it is preferably of the electric type.

Come è visibile da figura 3 il rotore 13 della pompa 10 presenta due zone separate da un setto 24 circonferenziale, dove dette due zone sono costituite da una corona circolare interna e da una corona circolare esterna. Ognuna di queste due corone circolari è suddivisa da nervature 27, 28 radiali in una pluralità di tasche realizzanti la palettatura, dove il numero di tasche della corona circolare esterna è normalmente maggiore del numero di tasche della corona circolare interna. Queste due zone individuano i due stadi di pompaggio. As can be seen from Figure 3, the rotor 13 of the pump 10 has two zones separated by a circumferential septum 24, where said two zones are constituted by an internal circular ring and by an external circular ring. Each of these two circular crowns is divided by radial ribs 27, 28 into a plurality of pockets forming the blading, where the number of pockets of the outer circular crown is normally greater than the number of pockets of the internal circular crown. These two zones identify the two pumping stages.

Alternativamente le nervature costituenti le cavità a tasche sono inclinate rispetto alle corrispondenti direzioni radiali di un certo angolo. Alternatively, the ribs constituting the pocket cavities are inclined with respect to the corresponding radial directions by a certain angle.

Centralmente al rotore 13 è prèdisposto un foro 25 per accogliere l'albero del motore (sia l'albero che il motore non sono qui illustrati) che aziona la pompa 10 secondo la presente invenzione. Attorno a detto foro centrale, è prevista una pluralità di passaggi 26 disposti circonferenzialmente rispetto al foro 25, che permettono il passaggio del carburante fra la faccia del rotore rivolta verso l'aspirazione e quella opposta ad essa, rivolta verso la mandata. I passaggi 26 sono rappresentati a sezione costante, ma possono essere a sezione decrescente o crescente, dal lato di aspirazione al lato di mandata, a seconda delle caratteristiche idrauliche desiderate. A hole 25 is arranged centrally of the rotor 13 to accommodate the shaft of the motor (both the shaft and the motor are not shown here) which drives the pump 10 according to the present invention. A plurality of passages 26 arranged circumferentially with respect to the hole 25 are provided around said central hole, which allow the fuel to pass between the face of the rotor facing the intake and the one opposite it, facing the delivery. The passages 26 are shown with a constant section, but they can have a decreasing or increasing section, from the suction side to the delivery side, according to the desired hydraulic characteristics.

Perimetralmente il rotore è corredato di un anello 29 di altezza pari allo spessore del rotore, che delimita il secondo stadio della pompa secondo la presente invenzione, collaborando a vincolare tra loro le nervature 28 più esterne. The rotor is provided peripherally with a ring 29 having a height equal to the thickness of the rotor, which delimits the second stage of the pump according to the present invention, collaborating to constrain the outermost ribs 28 to each other.

Dalla figura 4 e dalla figura 2 è facilmente riconoscibile la configurazione delle tasche di cui è dotato il rotore della pompa secondo la presente invenzione, in una sua prima forma di realizzazione preferita. From figure 4 and figure 2 it is easy to recognize the configuration of the pockets with which the rotor of the pump according to the present invention is provided, in a first preferred embodiment thereof.

In questa forma di realizzazione sia le tasche che formano il primo stadio che quelle che formano il secondo presentano un profilo ricurvo, dove il profilo superiore e quello inferiore sono simmetrici, cosicché la loro combinazione dà luogo in sezione ad una figura simile ad una freccia. In this embodiment, both the pockets forming the first stage and those forming the second have a curved profile, where the upper and lower profiles are symmetrical, so that their combination gives rise in section to an arrow-like figure.

Nella figura 5 è riprodotta l'incavatura 14 a forma di spirale composta presente sulla superficie interna di una delle due parti costituenti il corpo pompa, nella fattispecie quella il di mandata. In detta incavatura 14 si può notare la presenza del foro di uscita 18 del carburante verso il motore. Speculare all'incavatura ricavata sulla superficie interna della parte di mandata, è l'incavatura 15 ricavata sulla superficie interna della parte 12 di aspirazione, come si riconosce da figura 6. La porzione terminale interna dell'incavatura 15 sfocia in corrispondenza della apertura di aspirazione 17. Figure 5 shows the recess 14 in the form of a compound spiral present on the internal surface of one of the two parts constituting the pump body, in this case the delivery one. In said recess 14 it is possible to note the presence of the fuel outlet hole 18 towards the engine. Specular to the recess obtained on the internal surface of the delivery part, is the recess 15 obtained on the internal surface of the suction part 12, as can be recognized from figure 6. The internal terminal portion of the recess 15 opens up at the suction opening 17.

Ognuna delle suddette incavature 14, 15 è suddivisa in due parti 14a, 14b, 15a, 15b, essenzialmente circolari, collegate da una porzione intermedia 14c, 15c sostanzialmente diritta. Ognuna di dette rispettive parti 14a, 14b e 15a, 15b ha una sezione che è sostanzialmente costante per tutta la loro lunghezza. Nella zona di collegamento fra dette parti" 14a, 14b e 15a, 15b è sistemata una piastrina 30 di forma trapezoidale, la quale nasconde la porzione intermedia 14c, 15c 'diritta proprio in corrispondenza del setto 24 separatore dei due stadi presente su ognuna delle due superfici del rotore 13. In questo modo si crea un passaggio obbligato per il fluido, il quale passa dal primo al secondo stadio del rotore attraverso questo canale chiuso. Each of the aforementioned recesses 14, 15 is divided into two essentially circular parts 14a, 14b, 15a, 15b, connected by a substantially straight intermediate portion 14c, 15c. Each of said respective parts 14a, 14b and 15a, 15b has a section which is substantially constant along their entire length. In the connection area between said parts "14a, 14b and 15a, 15b a trapezoidal plate 30 is arranged, which hides the intermediate portion 14c, 15c 'right in correspondence with the septum 24 separating the two stages present on each of the two surfaces of the rotor 13. In this way an obligatory passage is created for the fluid, which passes from the first to the second stage of the rotor through this closed channel.

Ugualmente in forme di realizzazione qui non illustrate, detto passaggio può essere creato bucando la parte in cui la incavatura è ricavata, realizzando così una specie di tunnel. Likewise in embodiments not illustrated here, said passage can be created by piercing the part in which the recess is made, thus creating a kind of tunnel.

Centralmente, nella parte 11 di mandata, esiste una seconda incavatura 31 anulare, coassiale all'asse dell'alloggiamento 22 della bronzina 23. Questa seconda incavatura 31, a sezione arrotondata, direziona il fluido proveniente dai passaggi 26 verso la faccia ad essa prospiciente del rotore 13 e verso le successive porzioni dell'incavatura 14. La porzione terminale dell'incavatura 14 opposta al foro di uscita 18 del carburante sfocia in questa porzione anulare 31. Centrally, in the delivery part 11, there is a second annular groove 31, coaxial to the axis of the housing 22 of the bushing 23. This second groove 31, with a rounded section, directs the fluid coming from the passages 26 towards the face facing it of the bushing 23. rotor 13 and towards the subsequent portions of the groove 14. The end portion of the groove 14 opposite the fuel outlet hole 18 flows into this annular portion 31.

La presenza di una rispettiva piastrina 30 a nascondere una rispettiva parte 14c, 15c di incavatura -su ognuna delle due parti 11, 12 costituenti il corpo pompa è ancor meglio evidenziata in figura 2. In questa figura sono visibili le rientranze 32 in cui detta rispettiva piastrina 30 si colloca, esattamente in corrispondenza del setto separante il primo ed il secondo stadio sul rotore. The presence of a respective plate 30 to hide a respective recess part 14c, 15c on each of the two parts 11, 12 constituting the pump body is even better highlighted in figure 2. In this figure the recesses 32 in which said respective plate 30 is positioned exactly in correspondence with the septum separating the first and second stages on the rotor.

Nelle figure 7 e 8 è rappresentata una seconda forma di realizzazione del rotore inserito nella pompa secondo la presente invenzione. In questa forma di realizzazione, le palettature, che sono situate tra le nervature 27, costituenti il primo stadio, non arrivano a toccare con la loro estremità di minore spessore il setto 24. In questo modo si crea uno spazio vuoto 33 che permette il passaggio del carburante dalla zona di aspirazione a quella di mandata. In questa forma di realizzazione manca infatti il passaggio fra le due superfici opposte del rotore. In questa seconda forma di realizzazione, la parte superiore e la parte inferiore del rotore sono simmetriche per quanto riguarda il primo stadio, mentre le nervature 28 costituenti il secondo stadio sono presenti in posizioni alternate sulle due facce, come è facilmente rilevabile dalla vista in sezione di figura 8. Come conseguenza, le tasche facenti parte del secondo stadio sono presenti alternativamente nella parte superiore e nella parte inferiore del rotore, presentando.,esse un comune profilo rotondeggiante, simile a quello già descritto per le precedenti forme di realizzazione. In questa seconda forma di realizzazione manca l'anello 29 delimitante il secondo stadio radialmente. Figures 7 and 8 show a second embodiment of the rotor inserted in the pump according to the present invention. In this embodiment, the blades, which are located between the ribs 27, constituting the first stage, do not come into contact with their thinner end to the septum 24. In this way an empty space 33 is created which allows the passage of the fuel from the intake to the delivery area. In this embodiment, in fact, the passage between the two opposite surfaces of the rotor is missing. In this second embodiment, the upper part and the lower part of the rotor are symmetrical as regards the first stage, while the ribs 28 constituting the second stage are present in alternate positions on the two faces, as can be easily seen from the sectional view of figure 8. As a consequence, the pockets forming part of the second stage are alternately present in the upper part and in the lower part of the rotor, presenting a common rounded profile, similar to that already described for the previous embodiments. In this second embodiment, the ring 29 delimiting the second stage radially is missing.

In alternativa a queste realizzazioni, in forme di realizzazione qui non illustrate, è possibile avere un rotore in cui il primo stadio presenta vani intercomunicanti fra parte di mandata e di aspirazione e un anello esterno di contenimento, oppure in cui il primo stadio non presenta vani intercomunicanti fra parte di mandata e di aspirazione e vani del secondo stadio sfalsati (come è nel secondo stadio di figura 7). As an alternative to these embodiments, in embodiments not shown here, it is possible to have a rotor in which the first stage has intercommunicating compartments between the delivery and suction parts and an external containment ring, or in which the first stage has no compartments. intercommunicating between delivery and suction parts and staggered second stage compartments (as in the second stage of figure 7).

Nelle figure da 9 a 12 vengono illustrate altre forme di realizzazione dei corpi 11, 12 di mandata e di aspirazione. Le scanalature 14’ e 15’ presenti sulle superfici prospicienti il rotore hanno le porzioni rispettive 14'b e 15'b con un profilo non rotondeggiante, ma trapezoidale. Figures 9 to 12 illustrate other embodiments of the delivery and suction bodies 11, 12. The grooves 14 'and 15' present on the surfaces facing the rotor have the respective portions 14'b and 15'b with a not rounded but trapezoidal profile.

Come è evidente dalle figure, il corpo 11 di mandata è sprovvisto del canale centrale 31, ed è quindi accoppiabile solo ad un rotore senza passaggio centrale fra le due.facce. As can be seen from the figures, the delivery body 11 is devoid of the central channel 31, and can therefore be coupled only to a rotor without a central passage between the two faces.

In alternativa il corpo 11 di mandata (sprovvisto del canale 31) può essere accoppiato con un rotore avente un passaggio centrale. Alternatively, the delivery body 11 (without the channel 31) can be coupled to a rotor having a central passage.

Nelle figure 13 e 14 viene illustrato, in una ulteriore forma di realizzazione possibile, il corpo 12 di aspirazione. In questa particolare forma di realizzazione, lungo la porzione 15’b della scanalatura 15, è previsto un foro passante 40, di ridotte dimensioni, che serve per scaricare l’aria presente all'interno dei condotti durante la fase di avviamento. Per bilanciare la perdita di portata si può prevedere un incremento di sezione dell'incavatura 15 nella porzione 15'b, antecedente al foro passante 40, su entrambe le parti di alimentazione 11 e di mandata 12. Figures 13 and 14 illustrate the suction body 12 in a further possible embodiment. In this particular embodiment, along the portion 15b of the groove 15, a small through hole 40 is provided, which serves to discharge the air present inside the ducts during the start-up phase. To balance the loss of flow rate, an increase in the section of the recess 15 can be provided in the portion 15'b, preceding the through hole 40, on both the supply parts 11 and the delivery 12.

Nelle figure 15 e 16 viene illustrato come si presenta il distanziale 16 quando si utilizzi la versione di rotore ad anello aperto, quale ad esempio il rotore illustrato in figura 7. In questo caso, per separare nel fluido la zona ad alta pressione (in corrispondenza del foro di mandata) e la zona a pressione più bassa, (zona di ingresso fluido dal primo stadio a stadio periferico), il distanziale 16 viene opportunamente modificato, lasciandone un settore compreso fra i punti 41 e 42 a diametro minore. In particolare, in questo settore, il diametro interno del distanziale deve essere di pochi centesimi di millimetro superiore al diametro esterno del rotore, in modo tale da impedire il riflusso del liquido. Figures 15 and 16 show what the spacer 16 looks like when the open-ring rotor version is used, such as the rotor shown in figure 7. In this case, to separate the high pressure zone in the fluid (in correspondence of the delivery hole) and the lower pressure zone, (fluid inlet zone from the first stage to the peripheral stage), the spacer 16 is suitably modified, leaving a sector comprised between points 41 and 42 with a smaller diameter. In particular, in this sector, the internal diameter of the spacer must be a few hundredths of a millimeter greater than the external diameter of the rotor, in order to prevent the backflow of the liquid.

In alternativa a queste soluzioni, comunque, la presente invenzione non è limitata a combinazioni particolari forma del rotore - forma delle scanalature. Ogni possibile combinazione dell'una con l'altra rientra quindi nello scopo generale della presente invenzione. As an alternative to these solutions, however, the present invention is not limited to particular combinations of rotor shape - shape of the grooves. Any possible combination of one with the other therefore falls within the general scope of the present invention.

La pompa realizzata secondo lo schema illustrato presenta un'alta efficienza, caratteristiche di prevalenza e di durata migliorate rispetto alle pompe presenti nello stato dell'arte, un basso livello di rumore ed altri aspetti vantaggiosi che ne rendono assai conveniente l'uso. The pump made according to the illustrated scheme has a high efficiency, head and duration characteristics improved with respect to the pumps present in the state of the art, a low noise level and other advantageous aspects which make its use very convenient.

Claims

CLAIMS 1. Pump for supplying fuel to an injection-fed internal combustion engine, where the pump is inserted in a fuel tank, said pump comprising a hollow pump body, equipped with an intake opening and an opening for fuel delivery, within which a rotor equipped with blades and having the shape of a disc is arranged, said pump body being in two parts coupled together, with a spacer interposed, and providing on its internal surfaces opposite spiral channel grooves composed respectively facing at least two pluralities of pocket cavities obtained on each of the two faces of the rotor to receive the fuel, said two faces being connected to each other by at least one passage in the rotor and said at least two pluralities of cavities identifying at least two stages of the pump which are connected to each other by means of an intermediate portion of said compound spiral channel grooves, characterized by the fact that both said two pluralities of cavities at least partially identify two peripheral stages.

2. Pump according to claim 1, characterized in that said two peripheral stages consist of pocket cavities whose profile is determined by two curvilinear portions, which converge towards a section with minimum thickness.

3. Pump according to claim 1, characterized in that said compound spiral channel grooves are divided into two parts, essentially circular in shape, connected by an essentially straight intermediate portion which connects the two aforesaid stages.

4. Pump according to claim 1, characterized in that said two plurality of pocket cavities are divided by a circumferential septum, which divides each face of said rotor, respectively internal and external, into two circular rings.

5. Pump according to claim 4, characterized in that said circumferential septum is arranged in correspondence with said intermediate portion of said spiral grooves.

6. Pump according to claim 1, characterized in that said at least one passage between the two faces of the rotor is provided by an empty space between the minimum thickness section of the pocket cavities of the first stage and said circumferential septum.

7. Pump according to claim 1, characterized in that said at least one passage between the two faces of the rotor is provided by at least one opening arranged axially aligned with the intake opening and close to the central section of the rotor.

8. Pump according to claim 7, characterized in that said at least. a passage has a tapered shape between the two rotor faces.

9. Pump according to claim 3, characterized in that said intermediate portion exists in the form of a hole hollowed out in the respective part of said pump body, where said hole joins said two circular grooves.

10. Pump according to claim 3, characterized in that the intermediate portion exists in the form of a recess, on which a plate element is arranged, which hides said intermediate portion with respect to the surface of the rotor facing it.

11. Pump according to claim 10, characterized in that said plate element is positioned in a slight recess, made in the respective part of said pump body.

Pump according to any one of the preceding claims, characterized in that the fuel intake opening is coaxial with respect to the rotor.

13. Pump according to claim 7, characterized in that facing said at least one passage, in the delivery part, a rounded section recess is formed.

14. Pump according to. claim 1, characterized in that at least one of said two parts of said spiral channel groove has a trapezoidal section.

15. Pump according to claim 3, characterized in that said essentially straight intermediate portion has an area with a larger section than the section of the two parts of said spiral recess.

16. Pump according to claim 1, characterized in that said two parts of said channel grooves are respectively of constant section.

17. Pump according to claim 1, characterized in that said second plurality of cavities of said second stage is peripherally delimited by a circular ring.

18. Pump according to claim 1, characterized in that the cavities of said second plurality of cavities of said second stage are offset on the opposite faces of the rotor.

19. Pump according to claim 1, characterized in that at a point of said spiral grooves there is a through hole in the pump body communicating with the outside, said spiral grooves presenting, in an area close to and prior to said through hole, a larger section than the rest of the groove.

20. Pump according to claim 1, characterized in that said spacer has a sector with a smaller internal diameter, slightly greater than the external diameter of the rotor, this spacer being directly coupled to a rotor with staggered blades without an outer ring.

21. Pump according to any one of the preceding claims, characterized in that said pocket cavities of the first and / or second stage are inclined with respect to the radial directions by a certain angle.