ITTO980659A1 - ALTERNATIVE COMPRESSOR. - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE dell'invenzione industriale avente per titolo: DESCRIPTION of the industrial invention having as title:
«COMPRESSORE ALTERNATIVO» "ALTERNATIVE COMPRESSOR"
La presente invenzione riguarda un compressore previsto per essere impiegato, ad esempio, per la turboconpressione di un motore a combustione interna, particolarmente un compressore alternativo perfezionato dotato di un corpo di cilindro di pompa che ha un foro di cilindro, teste del cilindro di pompa collegate alle estremità del corpo del cilindro di pompa, un pistone di pompa che si adatta scorrevolmente nel foro di cilindro con camere di pompa definite tra le teste del cilindro di pompa, e un albero a gomiti di pompa che aziona di moto alternativo il pistone di pompa. The present invention relates to a compressor intended to be employed, for example, for turbocharging an internal combustion engine, particularly an improved reciprocating compressor having a pump cylinder body which has a cylinder bore, pump cylinder heads connected at the ends of the pump cylinder body, a pump piston which slides into the cylinder bore with pump chambers defined between the pump cylinder heads, and a pump crankshaft which reciprocates the pump piston .
Compressori alternativi come quello descritto precedentemente sono già pubblicamente noti come è descritto, ad esempio, nella Pubblicazione di Brevetto Giapponese No. Hei.7-109929 (1995). Reciprocating compressors such as the one described above are already publicly known as described, for example, in Japanese Patent Publication No. Hei.7-109929 (1995).
Sino ad ora, nessuna attenzione è stata rivolta al controllo della contropressione di un pistone di pompa in un simile compressore alternativo. Until now, no attention has been paid to controlling the back pressure of a pump piston in such a reciprocating compressor.
Lo scopo dell'invenzione è quello di fornire un compressore alternativo del tipo descritto precedentemente in grado di migliorare l'efficienza di una pompa controllando la contropressione di un pistone della pompa. The object of the invention is to provide a reciprocating compressor of the type described above capable of improving the efficiency of a pump by controlling the back pressure of a pump piston.
Il compressore alternativo secondo l'invenzione, dotato di un corpo di cilindro di pompa avente un foro di cilindro, teste del cilindro di pompa collegate alle estremità del corpo di cilindro di pompa, un pistone di pompa adattantesi scorrevolmente nel foro del cilindro con camere di pompa definite tra le teste del cilindro di pompa, e un albero a gomiti di pompa per azionare di moto alternativo il pistone di pompa, è innanzitutto caratterizzato dal fatto che, al fine di raggiungere lo scopo, il corpo del cilindro di pompa è dotato di una camera di azionamento che alloggia ermeticamente la sezione di collegamento tra l'albero a gomiti di pompa e il pistone di pompa e accoglie l'aria trafilante dalle camere di pompa attraverso la periferia esterna del pistone di pompa, e di una valvola di scarico che si apre quando la pressione nella camera di azionamento sale ad un valore specificato o oltre per rilasciare una pressione in eccesso in sezioni di bassa pressione. The reciprocating compressor according to the invention, equipped with a pump cylinder body having a cylinder bore, pump cylinder heads connected to the ends of the pump cylinder body, a pump piston slidably fitting into the cylinder bore with chambers pump defined between the pump cylinder heads, and a pump crankshaft for reciprocating the pump piston, is first of all characterized in that, in order to achieve the purpose, the pump cylinder body is equipped with an actuation chamber which hermetically houses the connection section between the pump crankshaft and the pump piston and receives the air drawn from the pump chambers through the external periphery of the pump piston, and a discharge valve which opens when the pressure in the actuation chamber rises to a specified value or beyond to release excess pressure in low pressure sections.
Grazie a questa caratteristica, aria trafilante dalle camere di pompa nella camera di azionamento attraverso la periferia esterna del pistone di pompa fa sì che la pressione all 'interno della camera ermeticamente chiusa abbia ad aumentare, riducendo così una differenza di pressione tra la pressione all ' interno della camera di pompa che è generata quando una pressione viene applicata ad essa e la pressione all'interno della camera di azionamento, che determina una riduzione dell'aria trafilante nella camera di azionamento, aumentando così l'efficienza della pompa. Quando la pressione all'interno della camera di azionamento è salita ad un valore specificato o lo ha superato, la valvola di scarico si apre per rilasciare una pressione in eccesso nelle sezioni a bassa pressione, il che impedisce alla pressione all'interno della camera di azionamento di aumentare eccessivamente. Thanks to this feature, air seeping from the pump chambers into the actuation chamber through the outer periphery of the pump piston causes the pressure inside the hermetically sealed chamber to increase, thus reducing a pressure difference between the pressure and the interior of the pump chamber which is generated when a pressure is applied thereto and the pressure inside the actuation chamber, which causes a reduction of the air leaking into the actuation chamber, thus increasing the efficiency of the pump. When the pressure inside the actuation chamber has risen to a specified value or exceeded it, the relief valve opens to release excess pressure in the low pressure sections, which prevents the pressure inside the chamber from escaping. drive to increase excessively.
In aggiunta alla caratteristica menzionata precedentemente, l'invenzione è in secondo luogo caratterizzata dal fatto che le sezioni a bassa pressione sono concepite come sistemi di immissione per comunicare con le camere di pompa. In addition to the aforementioned feature, the invention is secondly characterized in that the low pressure sections are designed as inlet systems for communicating with the pump chambers.
Grazie a questa caratteristica, l'aria pressurizzata rilasciata dalla camera di azionamento quando la valvola di scarico è aperta viene aspirata nelle camere di pompa nuovamente attraverso i sistemi di immissione, invece di essere scaricata all'esterno, il che impedisce sprechi. Thanks to this feature, the pressurized air released from the actuation chamber when the discharge valve is open is drawn into the pump chambers again through the intake systems, instead of being discharged to the outside, which prevents waste.
Inoltre, in aggiunta alla prima e seconda caratteristiche, l'invenzione è in terzo luogo caratterizzata dal fatto che teste primaria e secondaria del cilindro di pompa definenti le camere primaria e secondaria di pompa sono collegate con entrambe le estremità del corpo del cilindro di pompa, teste primaria e secondaria di pistone che definiscono. operando in combinazione con le teste primaria e secondaria del cilindro di pompa, le camere primaria e secondaria di pompa sono formate in corrispondenza di entrambe le estremità di un pistone di pompa singolo alloggiato nel corpo del cilindro di pompa, un albero a gomiti di pompa è accoppiato con il pistone di pompa nella camera di azionamento passante tra le due teste del pistone, una gola di sagoma anulare comunicante con la camera dì azionamento è prevista sulla superficie periferica interna del corpo del cilindro di pompa, e la gola di sagoma anulare è collegata alla valvola di scarico. Further, in addition to the first and second features, the invention is thirdly characterized in that primary and secondary pump cylinder heads defining the primary and secondary pump chambers are connected with both ends of the pump cylinder body, defining primary and secondary piston heads. operating in combination with the primary and secondary pump cylinder heads, the primary and secondary pump chambers are formed at both ends of a single pump piston housed in the pump cylinder body, a pump crankshaft is coupled with the pump piston in the actuation chamber passing between the two piston heads, an annular shaped groove communicating with the actuation chamber is provided on the inner peripheral surface of the pump cylinder body, and the annular shaped groove is connected to the drain valve.
Grazie a questa caratteristica, due camere di pompa possono essere formate all'interno del corpo del cilindro di pompa singolo, il che contribuisce ad aumentare la quantità di scarico. In aggiunta, ciò consente alla pressione nella carniera di azionamento all'interno del pistone di pompa di agire, senza essere ostacolata dal pistone, sulla valvola di scarico attraverso la gola di sagoma anulare prevista sulla superficie periferica interna del corpo del cilindro di pompa. Due to this feature, two pump chambers can be formed within the single pump cylinder body, which helps to increase the amount of discharge. In addition, this allows the pressure in the driving bag inside the pump piston to act, without being hindered by the piston, on the discharge valve through the annular shaped groove provided on the inner peripheral surface of the pump cylinder body.
Inoltre, in aggiunta alla prima e seconda caratteristica, l’invenzione è in quarto luogo caratterizzata dal fatto che teste primaria e secondaria del cilindro di pompa definenti camere primaria e secondaria di pompa sono collegate a entrambe le estremità del corpo del cilindro di pompa, teste primaria e secondaria del pistone definenti, operando in combinazione con le teste primaria e secondaria del cilindro di pompa, le camere primaria e secondaria di pompa sono collegate a entrambe le estremità di un pistone di pompa singolo alloggiato nel corpo del cilindro di pompa, un albero a gomiti di pompa supportato su entrambe le pareti laterali del corpo del cilindro di pompa è accoppiato col pistone di pompa nella camera di azionamento passante tra le due teste del pistone, un foro passante comunicante con la camera di azionamento dalla estremità dell'albero è previsto sull'albero a gomiti di pompa, e il foro passante è collegato alla valvola di scarico. Further, in addition to the first and second features, the invention is fourthly characterized in that primary and secondary pump cylinder heads defining primary and secondary pump chambers are connected at both ends of the pump cylinder body, heads primary and secondary piston chambers defining, operating in combination with the primary and secondary pump cylinder heads, the primary and secondary pump chambers are connected at both ends of a single pump piston housed in the pump cylinder body, a shaft with pump elbows supported on both side walls of the pump cylinder body is coupled to the pump piston in the drive chamber passing between the two piston heads, a through hole communicating with the drive chamber from the shaft end is provided on the pump crankshaft, and the through hole is connected to the drain valve.
Grazie a questa caratteristica, com'è stato descritto precedentemente, due camere di pompa possono essere formate all'interno del corpo del cilindro di pompa singolo, il che contribuisce ad aumentare la quantità di scarico. In aggiunta, ciò consente alla pressione nella camera di azionamento all'interno del pistone di pompa di agire, senza essere ostacolata dal pistone, sulla valvola di scarico attraverso il foro passante previsto nell'albero a gomiti di pompa. Due to this feature, as described above, two pump chambers can be formed within the single pump cylinder body, which helps to increase the amount of discharge. In addition, this allows the pressure in the actuation chamber inside the pump piston to act, without being hindered by the piston, on the discharge valve through the through hole provided in the pump crankshaft.
In aggiunta, oltre alla prima, seconda terza e quarta caratteristica, 1'invenzione è in quinto luogo caratterizzata dal fatto che un foro per cuscinetto è previsto sulla parete laterale del corpo del cilindro di pompa per il passaggio attraverso di esso dell'albero a gomiti di pompa per l'accoppiamento con una sorgente di azionamento, ed un elemento di sigillatura sufficientemente robusto da sopportare una pressione generata quando la valvola di scarico si apre è fissato nel foro per cuscinetto. In addition, in addition to the first, second, third and fourth characteristics, the invention is fifthly characterized in that a bearing bore is provided on the side wall of the pump cylinder body for passage therethrough of the crankshaft. pump for coupling to a drive source, and a sealing member strong enough to withstand a pressure generated when the discharge valve opens is fixed in the bearing bore.
Grazie a questa caratteristica, è possibile impedire alla pressione nella camera di azionamento di trafilare dal foro per cuscinetto prima che la valvola di scarico abbia ad aprirsi. Thanks to this feature, it is possible to prevent the pressure in the actuation chamber from leaking from the bearing bore before the exhaust valve opens.
Una forma di realizzazione preferita della presente invenzione sarà ora descritta dettagliatamente facendo riferimento ai disegni, in cui: A preferred embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings, in which:
la Fig. 1 è una vista in sezione trasversale verticale di un motore a combustione interna per un motociclo dotato di un compressore a pistone alternativo secondo la presente invenzione; Fig. 1 is a vertical cross-sectional view of an internal combustion engine for a motorcycle equipped with a reciprocating piston compressor according to the present invention;
la Fig. 2 è una vista in sezione trasversale presa lungo la linea 2-2 di Fig. 1; Fig. 2 is a cross-sectional view taken along the line 2-2 of Fig. 1;
la Fig. 3 è una vista di sezione trasversale presa lungo la linea 3-3 di Fig. 1; Fig. 3 is a cross-sectional view taken along the line 3-3 of Fig. 1;
la Fig. 4 è una vista ingrandita in sezione trasversale verticale del motore a combustione interna per un motociclo rappresentato in Fig. 1; Fig. 4 is an enlarged vertical cross-sectional view of the internal combustion engine for a motorcycle shown in Fig. 1;
la Fig. 5 è una vista in sezione trasversale presa lungo la linea 5-5 di Fig. 4; Fig. 5 is a cross-sectional view taken along the line 5-5 of Fig. 4;
la Fig. 6 è una vista in sezione trasversale presa lungo la linea 6-6 di Fig. 4; Fig. 6 is a cross-sectional view taken along the line 6-6 of Fig. 4;
la Fig. 7 è una vista dalla prospettiva della freccia 7 di Fig. 4; Fig. 7 is a view from the perspective of the arrow 7 of Fig. 4;
la Fig. 8 è una vista in pianta dell'alto in esploso delle parti principali per il summenzionato compressore; Fig. 8 is an exploded top plan view of the main parts for the aforementioned compressor;
la Fig. 9 è una vista in sezione trasversale in esploso delle parti principali per il summenzionato compressore; la Fig. 10 è un diagramma illustrante la temporizzazione di apertura/chiusura delle valvole di immissione, scarico e turbocompressione per il summenzionato motore a combustione interna, e la temporizzazione del funzionamento del pistone di pompa per il summenzionato compressore; Fig. 9 is an exploded cross-sectional view of the main parts for the aforementioned compressor; Fig. 10 is a diagram illustrating the opening / closing timing of the intake, exhaust and turbocharging valves for the aforementioned internal combustion engine, and the timing of pump piston operation for the aforementioned supercharger;
la Fig. 11 è un diagramma illustrante la variazione nella velocità di rotazione del cuscinetto a rullini in corrispondenza del lato del pistone della pompa nel summenzionato compressore; e Fig. 11 is a diagram illustrating the change in the rotational speed of the needle bearing at the piston side of the pump in the aforementioned compressor; And
la Fig. 12 è una vista in sezione illustrante un esempio di una deformazione attorno alla valvola di scarico nel summenzionato compressore. Fig. 12 is a sectional view illustrating an example of a deformation around the discharge valve in the aforementioned compressor.
Nelle Fig. da 1 a 3, il simbolo E indica un motore a combustione interna per un motociclo dotato di un compressore a pistone alternativo C secondo la presente invenzione. Il corpo 1 di motore del motore a combustione interna E è strutturato con una testa lb di cilindro imbullonata sulla superficie d'estremità superiore di un blocco cilindro la. Sulla testa lb di cilindro sono formate una camera di combustione 3 rivolta alla testa di un pistone 2 alloggiato nel blocco la del cilindro, come pure una luce di immissione 4, una luce di scarico 5 ed una luce di turbocompressione 6 ciascuna comunicante con la camera di combustione 3. Quindi, una valvola di immissione 7, una valvola di scarico 8 ed una valvola di turboconrpressione 9 per aprire e chiudere la luce d'ingresso 4, la luce di scarico 5 e la luce di turbocompressione 6, rispettivamente, una candela 10 per accendere una miscela di aria-combustibile introdotta nella camera di combustione 3 ed un albero a camme 11 di spostamento delle valvole per aprire e chiudere le tre valvole 7, 8 e 9, sono fissati sulla testa lb del cilindro. Relativamente a ciò, essi sono disposti in maniera tale che la valvola di turbocompressione 9 e la candela 10 hanno configurazione sagomata a V rispetto alla direzione assiale dell'albero a camme 11 di spostamento delle valvole, e che la valvola di immissione 7 e la valvola di scarico 8 hanno una configurazione sagomata a V in una direzione ortogonale rispetto all'asse dell'albero a camme 11 di spostamento delle valvole. Le valvole 7, 8 e 9 sono ciascuna montata con molle valvolari 12, 13 e 14 che le spingono in una direzione facente sì che esse abbiano a chiudersi. In Figs. 1 to 3, the symbol E indicates an internal combustion engine for a motorcycle equipped with a reciprocating piston compressor C according to the present invention. The engine body 1 of the internal combustion engine E is structured with a cylinder head 1b bolted to the upper end surface of a cylinder block 1a. A combustion chamber 3 facing the head of a piston 2 housed in the cylinder block la are formed on the cylinder head 1b, as well as an intake port 4, an exhaust port 5 and a turbocharging port 6 each communicating with the chamber 3. Hence, an intake valve 7, an exhaust valve 8 and a turbocharging valve 9 for opening and closing the inlet port 4, the exhaust port 5 and the turbocharging port 6, respectively, a spark plug 10 to ignite an air-fuel mixture introduced into the combustion chamber 3 and a camshaft 11 for moving the valves to open and close the three valves 7, 8 and 9, are fixed on the cylinder head 1b. Relatively to this, they are arranged in such a way that the turbocharging valve 9 and the spark plug 10 have a V-shaped configuration with respect to the axial direction of the valve displacement camshaft 11, and that the intake valve 7 and the valve exhaust pipes 8 have a V-shaped configuration in an orthogonal direction with respect to the axis of the valve displacement camshaft 11. The valves 7, 8 and 9 are each mounted with valve springs 12, 13 and 14 which push them in a direction causing them to close.
L'albero a camme 11 di spostamento delle valvole è supportato dalla testa lb del cilindro tramite una coppia di cuscinetti a sfere 15 di sinistra e 16 di destra. Tra i cuscinetti 15 e 16 sono disposti una camma d'ingresso Ili ed una camma d'uscita 11e, e sulla estremità sporgente verso l'esterno del cuscinetto di destra 16 è disposta una camma 11c di turbocompressione. Sulla estremità sporgente verso l'esterno del cuscinetto di sinistra 16 dell'albero a camme 11 di spostamento delle valvole è fissato un rocchetto dentato azionato 18 il quale è azionato tramite una catena 17 da un albero a gomiti (non mostrato) accoppiato con un pistone 2. La camma d'ingresso Ili e la camma di scarico 11e sono collegate con la valvola di immissione 7 e la valvola di scarico 8 attraverso bracci a bilanciere di immissione e scarico 19i e 19e, e la camma di turbocompressione Ile è collegata direttamente con la valvola di turbocompressione in una sagoma rastremantesi. The valve displacement camshaft 11 is supported by the cylinder head 1b by means of a pair of ball bearings 15 on the left and 16 on the right. An input cam 11li and an output cam 11e are arranged between the bearings 15 and 16, and a turbocharging cam 11c is arranged on the outwardly projecting end of the right-hand bearing 16. Fixed on the outward projecting end of the left bearing 16 of the valve displacement camshaft 11 is a driven sprocket 18 which is driven by a chain 17 by a crankshaft (not shown) coupled to a piston 2. The inlet cam 11i and the exhaust cam 11e are connected with the inlet valve 7 and the exhaust valve 8 through the inlet and exhaust rocker arms 19i and 19e, and the turbocharging cam 11le is connected directly with the turbocharger valve in a tapering shape.
Quindi, quando l'albero a camme 11 di spostamento delle valvole viene azionato attraverso la catena 17 mediante l'albero a gomiti (non rappresentato), operante in combinazione con le camme di immissione, scarico e turbocompressione 11i, 11e e 11c come pure con le molle valvolari 12, 13 e 14, le valvole di immissione, scarico e turbocompressione 7, 8 e 9 si aprono/chiudono rispettivamente secondo la temporizzazione indicata in Fig. 10. Thus, when the valve shifting camshaft 11 is driven through the chain 17 by the crankshaft (not shown), operating in conjunction with the intake, exhaust and turbocharging cams 11i, 11e and 11c as well as with the valve springs 12, 13 and 14, the intake, exhaust and turbocharging valves 7, 8 and 9 open / close respectively according to the timing indicated in Fig. 10.
La luce di immissione 4 e la luce di scarico 5 comunicano, come nel caso di un motore a combustione interna generico, con un collettore di immissione ed un collettore di scarico (entrambi non rappresentati), ma la luce di turbocompressione 6 comunica con un condotto di scarico 57 di un compressore C a pistone alternativo secondo la presente invenzione disposto adiacente al bordo esterno della camma di turbocompressione 11c. The intake port 4 and the exhaust port 5 communicate, as in the case of a generic internal combustion engine, with an intake manifold and an exhaust manifold (both not shown), but the turbocharging port 6 communicates with a duct exhaust pipe 57 of a reciprocating piston compressor C according to the present invention disposed adjacent to the outer edge of the turbocharging cam 11c.
Nelle Fig. 4, 5 e 7, il compressore C a pistone alternativo è dotato di un corpo di cilindro di pompa 20 che ha bugnature 21 e 22 per cuscinetti sporgenti sulle superfici laterali esterne di sinistra e destra, un pistone 25 di pompa che si adatta scorrevolmente in un foro 24 di cilindro del corpo 20 di cilindro di pompa, e un albero a gomiti di pompa che aziona il pistone 25 di pompa. Il corpo 20 di cilindro di pompa è collegato con bulloni 28 con la bugnatura 21 per cuscinetto di sinistra che è adattata in un foro di montaggio 27 nella parete laterale destra della testa llb di cilindro (vedere Fig. 7). In Figs. 4, 5 and 7, reciprocating piston compressor C is equipped with a pump cylinder body 20 which has bosses 21 and 22 for protruding bearings on the left and right outer side surfaces, a pump piston 25 which slidingly fitting into a cylinder bore 24 of the pump cylinder body 20, and a pump crankshaft which drives the pump piston 25. The pump cylinder body 20 is bolted 28 to the left bearing boss 21 which is fitted into a mounting hole 27 in the right side wall of the cylinder head 11b (see Fig. 7).
Il pistone 25 di pompa non è dotato di una fascia elastica. Esso è concepito per scorrere direttamente all'interno del foro 24 di cilindro del corpo 20 di cilindro di pompa. La sua superficie di scorrimento ha applicato olio lubrificante. The pump piston 25 is not equipped with a piston ring. It is designed to slide directly into the cylinder bore 24 of the pump cylinder body 20. Its sliding surface has applied lubricating oil.
Le bugnature 21 e 22 per cuscinetti hanno fori 21a e 22a per cuscinetti che si estendono alla superficie interna del corpo 20 di cilindro di pompa. I cuscinetti a sfere 29 e 30 montati sui fori 21a e 22a per cuscinetti supportano l'albero a gomiti 26 di pompa mentre una estremità di essi è collegata tramite un accoppiamento scanalato 31 con l'albero a camme 11 di spostamento delle valvole. Sul foro 21a per cuscinetto è montata una guarnizione per olio che perviene in stretto contatto con la periferia esterna dell'albero a gomiti 26 di pompa all'esterno del cuscinetto 29. La guarnizione 32 per olio è del tipo per alta pressione strutturata sufficientemente robusta da sopportare pressioni prodotte quando una valvola di scarico 75 (che sarà descritta successivamente) si apre. The bearing bosses 21 and 22 have bearing holes 21a and 22a which extend to the inner surface of the pump cylinder body 20. The ball bearings 29 and 30 mounted on the bearing bores 21a and 22a support the pump crankshaft 26 while one end thereof is connected via a splined coupling 31 with the valve displacement camshaft 11. Mounted on the bearing bore 21a is an oil seal which comes into close contact with the outer periphery of the pump crankshaft 26 on the outside of the bearing 29. The oil seal 32 is of the high-pressure type structured sufficiently robust to withstanding pressures produced when an exhaust valve 75 (which will be described later) opens.
Un tappo di tenuta 33 è montato sul foro 22a per cuscinetto di destra adiacente alla superficie periferica esterna del cuscinetto 30 ed un coperchio 34 per coprire il tappo di tenuta 33 è montato a spirale sulla periferia esterna della bugnatura 22 per cuscinetto. A sealing plug 33 is mounted on the right hand bearing bore 22a adjacent the outer peripheral surface of the bearing 30 and a cover 34 to cover the sealing plug 33 is spirally mounted on the outer periphery of the bearing boss 22.
Entrambe le estremità del foro 24 di cilindro del corpo 20 di cilindro di pompa sono chiuse mediante una coppia di teste di cilindri di pompa primaria e secondaria 231 e 232 e teste di pistone primaria e secondaria 251 e 252 (che definiscono le camere di pompa primaria e secondaria 361 e 362 tra le teste 232 e 232 cilindro di pompa) sono formate in corrispondenza di entrambe le estremità del pistone 25 di pompa. Both ends of the cylinder bore 24 of the pump cylinder body 20 are closed by a pair of primary and secondary pump cylinder heads 231 and 232 and primary and secondary piston heads 251 and 252 (which define the primary pump chambers and secondary 361 and 362 between pump cylinder heads 232 and 232) are formed at both ends of the pump piston 25.
Sul pistone 25 di pompa sono formate una camera di azionamento circolare 37 che si estende fa le teste 252 e 252 di pistone essendo sollecitata verso il lato della testa 252 di pistone primaria come pure un foro 38 per perno di pistone che passa attraverso la testa 25^ di pistone primaria in una direzione laterale per supportare il perno 39 del pistone. Un bottone di manovella 26a dell'albero a gomiti 26 di pompa e una biella 40 che collega il bottone di manovella 26a con il perno 39 del pistone sono alloggiati nella camera di azionamento 37. Formed on the pump piston 25 is a circular drive chamber 37 which extends into the piston heads 252 and 252 being biased towards the side of the primary piston head 252 as well as a piston pin bore 38 passing through the head 25 primary piston in a lateral direction to support piston pin 39. A crank button 26a of the pump crankshaft 26 and a connecting rod 40 which connects the crank button 26a with the piston pin 39 are housed in the actuation chamber 37.
La biella 40 ha un foro 40a per cuscinetto primario in corrispondenza della estremità del lato del bottone di manovella 26a, e un foro 40b per cuscinetto secondario in corrispondenza dell'estremità del lato del perno 39 del pistone. Il bottone di manovella 36a e il perno 39 del pistone sono supportati rispettivamente mediante cuscinetti a rullini primario e secondario 41 e 42 montati sui fori 40a e 40b per cuscinetti. Una coppia di elementi di tenuta di sinistra e destra 43 e 43 sono montati sul foro 4Da per cuscinetto primario in stretto contatto con la superficie periferica esterna del bottone di manovella 26a con il cuscinetto a rullini primario 41 frapposto tra essi. Sul foro 40b per cuscinetto secondario sono montati una coppia di elementi di tenuta di sinistra e destra 44 e 44 in stretto contatto con la superficie periferica esterna del perno 39 di pistone, con il cuscinetto a rullini secondario 42 frapposto tra essi. The connecting rod 40 has a primary bearing bore 40a at the end of the side of the crank button 26a, and a secondary bearing bore 40b at the end of the pin side 39 of the piston. Crank pin 36a and piston pin 39 are supported by primary and secondary roller bearings 41 and 42 respectively mounted on bearing bores 40a and 40b. A pair of left and right seals 43 and 43 are mounted on the primary bearing bore 4Da in close contact with the outer peripheral surface of the crank button 26a with the primary needle bearing 41 interposed therebetween. Mounted on the secondary bearing bore 40b are a pair of left and right sealing elements 44 and 44 in close contact with the outer peripheral surface of the piston pin 39, with the secondary needle bearing 42 sandwiched between them.
Nella biella 40 è formata, in corrispondenza della metà di essa, ima camera 46 di raccolta d'olio la quale è coperta a tenuta con un coperchio 45, e fori 47 e 48 per l'olio per la camera di raccolta 46 dell’olio sono trapanati per comunicare con i fori 40a e 40b per cuscinetti rispettivamente. La camera 46 di raccolta d'olio racchiude olio lubrificante. In the connecting rod 40 there is formed, in correspondence of the middle of it, an oil collection chamber 46 which is sealed with a cover 45, and holes 47 and 48 for the oil for the oil collection chamber 46 are drilled to communicate with bearing holes 40a and 40b respectively. The oil collection chamber 46 contains lubricating oil.
Il pistone 25 di pompa è diviso, per facilitare la fabbricazione, in due semicorpi di pistone 25a e 25b tra la camera di azionamento 37 e il foro 38 per perno di pistone. I semicorpi 25a e 25b del pistone sono uniti con due o più bulloni 49-Com’è rappresentato nelle Fig. da 4 a 6, le teste 231 e 232 di cilindro di pompa primaria e secondaria sono ciascuna dotata, sulla superficie opposta al corpo 20 di cilindro di pompa, di un foro di adattamento 50, una camera 51 di scarico di sagoma anulare che è di diametro leggermente minore, ed una camera di immissione 52 di sagoma cilindrica circondata nella camera di scarico 51. Le teste 231 e 232 del cilindro di pompa sono unite assieme integralmente con due o più bulloni passanti 53 e dadi 54, i fori di adattamento 50 essendo adattati nella periferia esterna in corrispondenza di entrambe le estremità del corpo 20 di cilindro di pompa. The pump piston 25 is divided into two piston halves 25a and 25b between the actuation chamber 37 and the piston pin bore 38 for ease of manufacture. The piston half-bodies 25a and 25b are joined with two or more bolts 49 - As shown in Figs. 4 to 6, the cylinder heads 231 and 232 of primary and secondary pump are each provided, on the surface opposite the body 20 of a pump cylinder, an adapter hole 50, an annular shaped discharge chamber 51 which is slightly smaller in diameter, and a cylindrical shaped intake chamber 52 surrounded in the discharge chamber 51. Cylinder heads 231 and 232 of pump are integrally joined together with two or more through bolts 53 and nuts 54, the adapter holes 50 being fitted in the outer periphery at both ends of the pump cylinder body 20.
Su entrambe le teste 231 e 232 di cilindro di pompa sono montati un tubo di comunicazione primario 551 che comunica tra le camere di immissione 52 e 52, come pure un tubo di comunicazione secondario 552 che comunica tra le camere di scarico 51 e 51. Inoltre, la testa 232 di cilindro di pompa secondaria è collegata con un condotto di immissione 56 che intercollega la camera di immissione 52 con la sezione intermedia di un collettore di immissione (non mostrato) del motore a combustione interna E, come pure con un condotto di scarico 57 che intercollega la camera di scarico 51 con la luce di turbocompressione 6 del motore a combustione interna E. Mounted on both pump cylinder heads 231 and 232 are a primary communication tube 551 which communicates between the inlet chambers 52 and 52, as well as a secondary communication tube 552 which communicates between the discharge chambers 51 and 51. Also , the secondary pump cylinder head 232 is connected with an intake duct 56 which interconnects the intake chamber 52 with the intermediate section of an intake manifold (not shown) of the internal combustion engine E, as well as with an intake duct exhaust 57 which interconnects the exhaust chamber 51 with the turbocharging port 6 of the internal combustion engine E.
Tra il corpo 20 di cilindro di pompa e ciascuna delle teste 231 e 232 di cilindro di pompa è prevista (nel foro di adattamento 50 delle stesse) un'unità valvolare 28 come segue. Between the pump cylinder body 20 and each of the pump cylinder heads 231 and 232 there is provided (in the adapter hole 50 thereof) a valve unit 28 as follows.
In altre parole, com'è rappresentato nelle Fig. 8 e 9, l'unità valvolare 58 è strutturata impilando l'una al di sopra dell'altra, in sequenza, una contropiastra di sagoma anulare 64, una piastra valvolare di immissione a parete sottile 61, una piastra di sede valvolare 62 ed una piastra valvolare di scarico a parete sottile 63. Questi componenti 60, 61, 62 e 63 sono formati in una sagoma circolare avente una periferia esterna che ha approssimativamente il medesimo diametro di quello della estremità del corpo 20 di cilindro di pompa. L'unità valvolare 58 è adattata, con la contropiastra 60 disposta sulla superficie d'estremità del corpo 20 di cilindro di pompa, nel foro di adattamento 50 nelle corrispondenti teste 231 e 232 del cilindro di pompa assieme alla estremità del corpo 20 di cilindro di pompa ed è frapposta tra il corpo 20 di cilindro di pompa e ciascuna delle teste 231 e 232 di cilindro di pompa. Com'è stato descritto precedentemente, la forza di ritenzione che è impiegata è quella usata per collegare le teste 23^ e 232 primaria e secondaria del cilindro di pompa con il bullone passante 53 e il dado 54, il corpo 20 di cilindro di pompa essendo frapposto tra essi. In other words, as shown in Figs. 8 and 9, the valve unit 58 is structured by stacking one above the other, in sequence, an annular shaped counterplate 64, a wall inlet valve plate 61, a valve seat plate 62 and a thin-walled exhaust valve plate 63. These components 60, 61, 62 and 63 are formed in a circular shape having an outer periphery which is approximately the same diameter as that of the end of the pump cylinder body 20. The valve unit 58 is fitted, with the backplate 60 disposed on the end surface of the pump cylinder body 20, in the adapter hole 50 in the corresponding pump cylinder heads 231 and 232 together with the end of the pump cylinder body 20. pump and is sandwiched between pump cylinder body 20 and each of pump cylinder heads 231 and 232. As described above, the retaining force which is employed is that used to connect the primary and secondary pump cylinder heads 23 and 232 with the thru bolt 53 and nut 54, the pump cylinder body 20 being interposed between them.
In tale frangente, un perno di battuta primario 651 è adattato in un foro di posizionamento primario 641 previsto in ciascuna tra le teste 231 e 232 del cilindro di pompa, la piastra 63 valvolare di scarico e la piastra 62 di sede valvolare, mentre un perno di battuta secondario 652 è adattato in un foro di posizionamento secondario 642 previsto nella piastra di sede valvolare 62, nella piastra 61 delle valvole di immissione e nella contropiastra 60. At this juncture, a primary stop pin 651 is fitted into a primary locating hole 641 provided in each of the pump cylinder heads 231 and 232, the exhaust valve plate 63 and the valve seat plate 62, while a pin secondary stop 652 is fitted in a secondary positioning hole 642 provided in the valve seat plate 62, in the intake valve plate 61 and in the backplate 60.
Nella piastra 62 di sede valvolare, sono trapanati quattro gruppi di tre fori 67 di immissione a intervalli di 90 gradi vicino e attorno al centro di essa, come pure due gruppi di sette fori di scarico 68 a intervalli di 180 gradi in prossimità della periferia esterna di essa. In the valve seat plate 62, four sets of three inlet holes 67 are drilled at 90 degree intervals near and around the center thereof, as well as two sets of seven drain holes 68 at 180 degree intervals near the outer periphery. of it.
Nella piastra 61 delle valvole di immissione sono previste quattro valvole anteriori di immissione 61a che corrispondono ai quattro gruppi di fori di immissione 67, come pure due lunghi fori circolari che circondano ma non bloccano i due gruppi di fori di scarico 68. Ciascuna delle valvole anteriori di immissione 61a è formata tagliando una fessura nella piastra 61 delle valvole di immissione, che si estende lungo il perimetro e in una direzione radiale di essa, 11estremità di base essendo quanto più possibile vicina alla periferia esterna della piastra 61 delle valvole di immissione e 1'altra estremità essendo quanto più possibile vicina al centro della piastra 61 delle valvole di immissione. In the inlet valve plate 61 there are four front inlet valves 61a which correspond to the four groups of inlet holes 67, as well as two long circular holes which surround but do not block the two groups of outlet holes 68. Each of the front valves intake valve 61a is formed by cutting a slot in the intake valve plate 61 extending along the perimeter and in a radial direction thereof, the base end being as close as possible to the outer periphery of the intake valve plate 61 and the other end being as close as possible to the center of the plate 61 of the inlet valves.
Sulla periferia interna della contropiastra 60 sono previste sezioni di regolazione 60a sagomate a tacca che corrispondono alle estremità di base delle valvole anteriori di immissione 6la per regolare i supporti per la deflessione delle valvole anteriori di immissione 61a. Le sezioni di regolazione 60a che sono formate con sagoma a tacca consentono di estendere la lunghezza di deflessione della valvola anteriore di immissione 61a nel grado maggiore possibile senza essere ostacolata dall'orlo dell'apertura del foro 24 del cilindro nel corpo 20 del cilindro di pompa. La lunghezza di deflessione può essere accorciata, se desiderato, formando la sezione di regolazione 60a con una sagoma convessa. Notch-shaped adjustment sections 60a are provided on the inner periphery of the counterplate 60 which correspond to the base ends of the front inlet valves 6a to adjust the supports for deflection of the front inlet valves 61a. Adjustment sections 60a which are formed in a notch shape allow the deflection length of the front inlet valve 61a to be extended to the greatest extent possible without being impeded by the rim of the cylinder bore 24 opening in the pump cylinder body 20 . The deflection length can be shortened, if desired, by forming the adjustment section 60a with a convex shape.
Nella piastra 63 delle valvole di scarico sono previsti due pezzi di valvole anteriori di scarico 63a che corrispondono ai due gruppi dei fori di scarico 68, come pure fori circolari di grande diametro che circondano ma non bloccano i quattro gruppi dei fori di immissione 67. Le valvole anteriori di scarico 63a sono formate tagliando una fessura nella piastra 63 delle valvole di scarico lungo il perimetro di essa. In the exhaust valve plate 63, two pieces of front exhaust valves 63a are provided which correspond to the two sets of exhaust holes 68, as well as large diameter circular holes which surround but do not block the four sets of inlet holes 67. front exhaust valves 63a are formed by cutting a slot in the exhaust valve plate 63 along the perimeter thereof.
Sulla superficie superiore della piastra di sede valvolare 62 è formato un elemento divisorio di sagoma anulare 62a che si adatta, attraverso il foro circolare 70, nella superficie periferica interna della camera di immissione 52 delle corrispondenti teste 231 e 232 del cilindro di pompa, realizzando così una separazione tra la camera di immissione 52 e la camera di scarico 51. On the upper surface of the valve seat plate 62 an annular shaped dividing element 62a is formed which fits, through the circular hole 70, into the inner peripheral surface of the inlet chamber 52 of the corresponding heads 231 and 232 of the pump cylinder, thus realizing a separation between the inlet chamber 52 and the discharge chamber 51.
Com'è rappresentato in Fig. 5, nella parete laterale del corpo 20 del cilindro di pompa sono previsti un foro 71 di montaggio di una valvola che si apre verso la superficie esterna di esso, come pure un foro di scarico 72 che passa attraverso la parete di fondo del foro 71 di montaggio di una valvola. Una gola di sagoma anulare 77 che intercollega il foro di scarico 72 con la camera di azionamento 37 è formata sulla superficie periferica interna del corpo 20 di cilindro di ponpa. Un alloggiamento valvolare 73 è adattato a tenuta d'aria sulla periferia esterna del tubo di comunicazione primario 55^, e due o più fori passanti 74 che intercollegano l'interno dell'alloggiamento valvolare 73 con l'interno del tubo di comunicazione primario 551 sono trapanati nella parete del tubo di comunicazione primario 551. Nell'alloggiamento valvolare 73, sono alloggiate una valvola di scarico 75 che è atta ad aprire/chiudere il foro di scarico 72, come pure una molla valvolare 76 che spinge la valvola di scarico 75 con un carico prefissato specificato in una direzione di chiusura. As shown in Fig. 5, in the side wall of the body 20 of the pump cylinder there are provided a mounting hole 71 for a valve which opens towards the external surface thereof, as well as a drain hole 72 which passes through the bottom wall of valve mounting hole 71. An annular shaped groove 77 which interconnects the drain hole 72 with the actuation chamber 37 is formed on the inner peripheral surface of the ponpa cylinder body 20. A valve housing 73 is airtight fit on the outer periphery of the primary communication tube 551, and two or more through holes 74 which interconnect the interior of the valve housing 73 with the interior of the primary communication tube 551 are drilled into the wall of the primary communication tube 551. In the valve housing 73, there are housed an exhaust valve 75 which is adapted to open / close the exhaust hole 72, as well as a valve spring 76 which pushes the exhaust valve 75 with a predetermined load specified in a closing direction.
In Fig. 4, il simbolo 80 indica un foro di ispezione previsto in ciascuna delle teste 231 e 232 del cilindro di pompa estendentesi alla camera di immissione 52. Esso è solitamente chiuso mediante un bullone 81. In Fig. 4, the symbol 80 indicates an inspection hole provided in each of the pump cylinder heads 231 and 232 extending to the inlet chamber 52. It is usually closed by a bolt 81.
Inizierà ora di seguito una descrizione del funzionamento di tale forma di realizzazione. A description of the operation of this embodiment will now begin.
Quando l'albero a gomiti 26 di pompa del compressore C viene azionato mediante l'albero a camme 11 di spostamento delle valvole, mentre il motore a combustione interna E è in funzione, un movimento alternativo viene impartito forzatamente al pistone 25 di pompa tramite la biella 40, il che fa sì che le pressioni nelle camere primaria e secondaria 361 e 362 della pompa abbiano ad aumentare e a diminuire alternativamente in ripetizione. When the pump crankshaft 26 of the compressor C is driven by the valve shifting camshaft 11 while the internal combustion engine E is running, reciprocating motion is forcibly imparted to the pump piston 25 via the connecting rod 40, which causes the pressures in the primary and secondary chambers 361 and 362 of the pump to increase and decrease alternately in repetition.
Quando la pressione nella camera 361 primaria di pompa diminuisce, chiudendo il foro di scarico 68 mediante la valvola anteriore di scarico 63a e aprendo il foro di immissione 67 mediante la valvola anteriore di immissione 61a, all'aria nel collettore d'immissione (non rappresentato) del motore a combustione interna E è consentito di essere aspirata dal condotto di immissione 56 nella camera 361 di pompa passando attraverso il tubo di comunicazione primario 551, la camera di immissione 52, e il foro di immissione 67. Quando la pressióne nella camera 361 di pompa aumenta, chiudendo il foro di immissione 67 mediante la valvola anteriore di immissione 6la ed aprendo il foro di scarico 68 mediante la valvola anteriore di scarico 63a, è consentito all'aria pressurizzata nella camera primaria 361 di pompa di essere alimentata alla luce 6 di turbocompressione del motore a combustione interna E, attraverso il foro di scarico 68, la camera di scarico 51, il tubo di comunicazione secondario 552, ed il condotto di scarico 57. When the pressure in the primary pump chamber 361 decreases, closing the drain hole 68 by the front discharge valve 63a and opening the inlet hole 67 by the front inlet valve 61a, to the air in the intake manifold (not shown ) of the internal combustion engine E is allowed to be drawn from the intake duct 56 into the pump chamber 361 by passing through the primary communication pipe 551, the intake chamber 52, and the intake port 67. When it is pressed into the chamber 361 pump increases, by closing the inlet hole 67 by the front inlet valve 6a and opening the outlet hole 68 by the front outlet valve 63a, the pressurized air in the primary pump chamber 361 is allowed to be supplied to the port 6 turbocharger of the internal combustion engine E, through the exhaust hole 68, the exhaust chamber 51, the secondary communication pipe 552, and the exhaust duct 57.
Inoltre, quando la pressione nella camera secondaria 362 di pompa diminuisce, come nel caso della camera primaria 36]_ di pompa, la chiusura della valvola anteriore di scarico 63a e l'apertura della valvola anteriore di immissione 62a, consentono all'aria nel collettore di immissione del motore a combustione interna E di essere aspirata dal condotto di immissione 56 nella camera di immissione 52, nel foro di immissione 67, e nella camera 362 di pompa senza passare attraverso il tubo di comunicazione primario 551. Quando la pressione nella camera 362 di pompa aumenta, come nel caso della camera primaria 361 di pompa, la chiusura della valvola anteriore di immissione 61a e l'apertura della valvola anteriore di scarico 63a consentono all'aria pressurizzata nella camera primaria 362 di pompa di essere scaricata dal foro di scarico 68 alla camera di scarico 51 e al condotto di scarico 57 senza passare attraverso il tubo di comunicazione secondario 552, in modo da essere alimentata alla luce di turbocompressione 6 del motore a combustione interna E. Also, when the pressure in the secondary pump chamber 362 decreases, as in the case of the primary pump chamber 362, the closing of the front discharge valve 63a and the opening of the front inlet valve 62a allow air into the manifold. of the internal combustion engine E to be drawn from the intake duct 56 into the intake chamber 52, the intake port 67, and the pump chamber 362 without passing through the primary communication tube 551. When the pressure in chamber 362 of pump increases, as in the case of the primary pump chamber 361, the closing of the front inlet valve 61a and the opening of the front discharge valve 63a allow the pressurized air in the primary pump chamber 362 to be discharged from the discharge port 68 to the exhaust chamber 51 and to the exhaust duct 57 without passing through the secondary communication tube 552, so as to be fed to the light turbocharger 6 of the internal combustion engine E.
D'altro canto, nel motore a combustione interna E, la valvola di immissione 7, la valvola di scarico 8 e la valvola di turbocompressione 9 si aprono/chiudono conformemente alla temporizzazione rappresentata in Fig. 10. In particolare, la valvola di turbocompressione 9 è concepita per aprirsi solamente per un certo periodo di tempo da appena prima che la valvola di immissione 7 si chiude finché essa non si chiude durante le corse di immissione e compressione. Quindi, quando la valvola di turbocompressione 9 si chiude, aria ad alta pressione alimentata com'è stato descritto precedentemente dalle camere primaria e secondaria 361 e 362 di pompa si accumula nella luce di turboconpressione 6, e aria ad alta pressione viene sovracompressa dalla luce di turbocompressione 6 nella camera di combustione 3 mentre la valvola di turbocompressione 9 è aperta, ossia durante il tempo dallo stadio finale di una corsa di immissione sino allo stadio iniziale di una corsa di compressione. Conseguentemente, l'efficienza di riempimento viene migliorata, e può essere sviluppato un motore a combustione interna E ad elevata resa. On the other hand, in the internal combustion engine E, the intake valve 7, the exhaust valve 8 and the turbocharging valve 9 open / close according to the timing shown in Fig. 10. In particular, the turbocharging valve 9 it is designed to open only for a certain period of time from just before the intake valve 7 closes until it closes during the intake and compression strokes. Then, when the turbocharging valve 9 closes, high pressure air supplied as described above from the primary and secondary pump chambers 361 and 362 accumulates in the turbo port 6, and high pressure air is super-compressed by the pump port. turbocharging 6 in the combustion chamber 3 while the turbocharging valve 9 is open, i.e. during the time from the final stage of an intake stroke to the initial stage of a compression stroke. Consequently, the filling efficiency is improved, and a high output internal combustion engine E can be developed.
Nel compressore C, le camere primaria e secondaria 361 e 362 di pompa sono alternativamente poste in funzione mediante un pistone 25 di pompa singolo. Perciò, il conpressore C può essere reso in larga misura più conpatto riducendo le dimensioni dei pistoni 25 di pompa per unità di volume di scarico totale. In compressor C, the primary and secondary pump chambers 361 and 362 are alternately operated by a single pump piston 25. Thus, the compressor C can be made to a large extent more compact by reducing the size of the pump pistons 25 per unit of total discharge volume.
Inoltre, poiché l'albero a gomiti 26 di pompa è supportato su entrambe le pareti laterali del corpo 20 di cilindro di pompa attraverso la coppia di cuscinetti a sfera 29 e 30, può essere ottenuto un più robusto supporto dell'albero a gomiti 26 di pompa mediante un corpo 20 di cilindro di pompa più rigido. Furthermore, since the pump crankshaft 26 is supported on both side walls of the pump cylinder body 20 through the pair of ball bearings 29 and 30, a stronger support of the crankshaft 26 can be obtained. pump by means of a stiffer pump cylinder body 20.
Inoltre, poiché il pistone 25 di pompa è azionato mediante l'albero a gomiti 26 di pompa tramite la biella 40, una variazione nella velocità di oscillazione della biella 40 rispetto al perno 39 del pistone, risulta dolce durante la rotazione dell'albero a gomiti 26 di pompa. Perciò, com'è rappresentato in Fig. 11, la variazione della velocità di rotazione del cuscinetto a rullini 42 supportante il perno 39 di pistone è sempre anch'essa dolce, il che contribuisce all'ottenimento di una più elevata durata di esso. Furthermore, since the pump piston 25 is driven by the pump crankshaft 26 via the connecting rod 40, a variation in the speed of oscillation of the connecting rod 40 relative to the piston pin 39 is smooth during rotation of the crankshaft. 26 of pump. Therefore, as shown in Fig. 11, the variation of the rotation speed of the needle bearing 42 supporting the piston pin 39 is also always smooth, which contributes to obtaining a longer life thereof.
Inoltre, poiché il pistone 25 della pompa scorre direttamente senza alcuna fascia elastica all'interno del foro 24 del cilindro del corpo 20 del cilindro di pompa, la perdita di potenza dovuta alla resistenza allo scorrimento può essere mantenuta bassa. Tuttavia, il fatto che il pistone 25 dì pompa non abbia alcuna fascia elastica significa che è impossibile evitare che aria ad alta pressione nelle camere 361 e 362 di pompa abbia a trafilare nella camera di azionamento 37 attraverso una microscopica intercapedine tra il pistone 25 di pompa e la superficie periferica interna del foro 24 del cilindro; piuttosto, l'impiego di tale-trafilamento per inrialzare la pressione nella camera di azionamento 37 contribuisce a ridurre la differenza tra la pressione nelle camere primaria e secondaria 361 e 362 di pompa quando pressurizzate e la pressione nella camera di azionamento 37. Conseguentemente, la quantità d'aria che trafila nella camera di azionamento 37 è ridotta, il che contribuisce a migliorare l'efficienza di lavoro delle camere 361 e 362 di pompa. Furthermore, since the pump piston 25 slides directly without any elastic band inside the cylinder bore 24 of the pump cylinder body 20, the power loss due to sliding resistance can be kept low. However, the fact that the pump piston 25 has no elastic band means that it is impossible to prevent high pressure air in the pump chambers 361 and 362 from leaking into the actuation chamber 37 through a microscopic gap between the pump piston 25. and the inner peripheral surface of the bore 24 of the cylinder; rather, the use of such leakage to raise the pressure in the drive chamber 37 helps to reduce the difference between the pressure in the primary and secondary pump chambers 361 and 362 when pressurized and the pressure in the drive chamber 37. the amount of air leaking into the drive chamber 37 is reduced, which contributes to improving the working efficiency of the pump chambers 361 and 362.
Quando la pressione interna della camera di azionamento 37 è aumentata ad un valore specificato o più, la valvola di scarico 75 si apre per rilasciare la pressione in eccesso nella camera di azionamento 37 ad una bassa pressione del tubo di comunicazione primario 552, impedendo alla pressione nella camera di azionamento 37 di aumentare eccessivamente, come pure migliorando la durata della guarnizione 32 per olio e di altre sezioni di tenuta, impedendo al tempo stesso trafilamento d'aria dalla camera di azionamento 37 nella testa lb di cilindro del motore a combustione interna E. Quindi, poiché l'aria che è stata rilasciata nel tubo 552 di comunicazione primario è nuovamente aspirata nelle camere primaria e secondaria 361 e 362 di pompa invece di essere rilasciata nell'atmosfera, non vi è alcuno spreco. When the internal pressure of the actuation chamber 37 is increased to a specified value or more, the exhaust valve 75 opens to release excess pressure in the actuation chamber 37 at a low pressure of the primary communication pipe 552, preventing pressure in the drive chamber 37 from excessively increasing, as well as improving the life of the oil seal 32 and other sealing sections, while preventing air leakage from the drive chamber 37 into the cylinder head 1b of the internal combustion engine E Thus, since the air that has been released in the primary communication tube 552 is again drawn into the primary and secondary pump chambers 361 and 362 instead of being released into the atmosphere, there is no waste.
Inoltre, poiché i fori 40a e 40b per cuscinetti primario e secondario in corrispondenza di entrambe le estremità della biella 40 supportano, attraverso i cuscinetti a rullini primario e secondario 41 e 42, il bottone di manovella 26a e il perno 39, i cuscinetti a rullini 41 e 42 hanno una grande capacità di supporto di carico benché essi siano di diametro relativamente piccolo. Perciò, la resistenza di accoppiamento tra l'albero a gomiti 26 di pompa ed il pistone 25 di pompa è sufficientemente alta da sopportare completamente un funzionamento ad alta velocità. Inoltre, poiché i fori 40a e 40b per cuscinetti hanno entrambe le estremità sigillate con una coppia degli elementi di tenuta 43/43 e 44/44, e sono intercollegati attraverso i fori 47 e 48 per l'olio con la camera 46 di raccolta dell'olio formata in corrispondenza della sezione intermedia della biella 40, l'olio nella camera 46 di raccolta dell'olio è alimentato in modo naturale ai fori 40a e 40b per cuscinetti mediante l'azione della forza centrifuga quando la biella 40 è fatta oscillare con la rotazione dell'albero a gomiti 26 di pompa, lubrificando così i cuscinetti a rullini 41 e 42 come pure aumentando ulteriormente la durata dì essi. Furthermore, since the primary and secondary bearing bores 40a and 40b at both ends of the connecting rod 40 support, through the primary and secondary needle bearings 41 and 42, the crank pin 26a and the pin 39, the needle bearings 41 and 42 have a large load carrying capacity although they are relatively small in diameter. Therefore, the coupling resistance between the pump crankshaft 26 and the pump piston 25 is sufficiently high to fully withstand high speed operation. Also, since the bearing bores 40a and 40b have both ends sealed with a pair of sealing elements 43/43 and 44/44, and are interconnected through the oil bores 47 and 48 with the oil collection chamber 46. Oil formed at the intermediate section of the connecting rod 40, the oil in the oil collection chamber 46 is naturally fed to the bearing bores 40a and 40b by the action of centrifugal force when the connecting rod 40 is oscillated with rotation of the pump crankshaft 26, thereby lubricating the needle roller bearings 41 and 42 as well as further increasing their life.
Inoltre, poiché la contropiastra 60, la piastra 61 delle valvole di immissione, la piastra a sede valvolare 62 e la piastra delle valvole di scarico che costituiscono l'unità valvolare 58 sono tutte formate in ima sagoma circolare e hanno un perimetro approssimativamente identico nel diametro esterno con l'estremità del corpo 20 di cilindro di pompa, esse possono, assieme alla estremità del corpo 20 del cilindro di pompa essere adattate nei fori di adattamento 50 nelle corrispondenti teste 231 e 232 del cilindro di pompa e frapposte tra il corpo 20 del cilindro di pompa e le teste 231 e 232 del cilindro di pompa. Perciò, ciò contribuisce non solo a rendere agevole l'assemblaggio dell'unità valvolare 58, ma anche a proteggerla dal pervenire in contatto con altri oggetti ricoprendola con le teste 231 e 232 del cilindro di pompa. Furthermore, since the backplate 60, the inlet valve plate 61, the valve seat plate 62 and the exhaust valve plate constituting the valve unit 58 are all formed in a circular shape and have an approximately identical perimeter in diameter. with the end of the pump cylinder body 20, they can, together with the end of the pump cylinder body 20, be fitted into the adapter holes 50 in the corresponding pump cylinder heads 231 and 232 and interposed between the body 20 of the pump cylinder. pump cylinder and the pump cylinder heads 231 and 232. Therefore, this contributes not only to making the assembly of the valve unit 58 easy, but also to protecting it from coming into contact with other objects by covering it with the heads 231 and 232 of the pump cylinder.
In questo caso, inoltre, poiché l'unità valvolare 58 è mantenuta in posizione impiegando la medesima forza che è usata nel collegare il corpo 20 del cilindro di pompa e le teste 23^ e 232 del cilindro di pompa con i bulloni passanti 53 e i dadi 54, ciò elimina elementi di montaggio dedicati all'unità valvolare 58, il che contribuisce a realizzare ima struttura più semplice di essa. In aggiunta, il fatto che il perno di battuta primario 651 sia adattato nel foro di posizionamento primario 641 previsto nelle teste 231 e 232 del cilindro di pompa, nella piastra 63 delle valvole di scarico e nella piastra a sede valvolare 62, come pure il fatto che il perno di battuta secondario 652 sia adattato nel foro di posizionamento secondario 642 previsto nella piastra a sede valvolare 62, nella piastra 61 delle valvole di immissione e nella contropiastra 60, consente ai componenti di essere facilmente e saldamente mantenuti nella loro posizione attorno all'asse delle teste 231 e 232 del cilindro di pompa. Perciò, all'unità valvolare 58 è impedito di essere assemblata in modo erroneo e possono essere garantite sempre funzionamenti appropriati delle valvole. In this case, further, since the valve unit 58 is held in position using the same force that is used in connecting the pump cylinder body 20 and the pump cylinder heads 23 and 232 with the thru bolts 53 and nuts 54, this eliminates mounting elements dedicated to the valve unit 58, which helps to provide a simpler structure thereof. In addition, the fact that the primary stop pin 651 is fitted into the primary locating hole 641 provided in the pump cylinder heads 231 and 232, the exhaust valve plate 63 and the valve seat plate 62, as well as the fact that the secondary stop pin 652 is fitted into the secondary locating hole 642 provided in the valve seat plate 62, the inlet valve plate 61 and the backplate 60, allows the components to be easily and firmly held in their position around the axis of the heads 231 and 232 of the pump cylinder. Therefore, the valve unit 58 is prevented from being assembled incorrectly and proper valve operation can always be ensured.
La Fig. 12 illustra un'altra forma di realizzazione della presente invenzione. Un coperchio di tenuta 34' fissato a spirale sulla bugnatura di supporto 22 alla destra del corpo 20 del cilindro di pompa preme direttamente un cuscinetto a sfere 30 a destra e sulla parete di estremità del coperchio di tenuta 34' è previsto un foro di scerico 72 ed un foro 71 di montaggio della valvola. In prossimità del coperchio di tenuta 34', è disposto un tubo di comunicazione primario 551 il quale è dotato di un alloggiamento valvolare 73 che si adatta nel foro 71 di montaggio di valvole. L'alloggiamento valvolare 73 alloggia, come nel caso della forma di realizzazione precedente, una valvola di scarico 75 ed una molla valvolare 76. Un albero a gomiti 26 di pompa è dotato di un foro passante 82 il quale intercollega una camera di azionamento 37 con il coperchio di tenuta 34'. Poiché gli altri componenti sono uguali a quelli della forma di realizzazione precedente, i componenti corrispondenti saranno indicati mediante i medesimi simboli di quelli precedentemente usati, e la descrizione di essi sarà tralasciata. Fig. 12 illustrates another embodiment of the present invention. A sealing cover 34 'spirally fixed on the support boss 22 to the right of the pump cylinder body 20 directly presses a ball bearing 30 to the right and a drain hole 72 is provided on the end wall of the sealing cover 34' and a valve mounting hole 71. Proximity to the sealing cover 34 'is a primary communication tube 551 which is provided with a valve housing 73 which fits into the valve mounting hole 71. The valve housing 73 houses, as in the case of the previous embodiment, an exhaust valve 75 and a valve spring 76. A pump crankshaft 26 is provided with a through hole 82 which interconnects an actuation chamber 37 with the sealing cover 34 '. Since the other components are the same as those of the previous embodiment, the corresponding components will be indicated by the same symbols as those previously used, and the description of them will be left out.
Anche in questa forma di realizzazione, una pressione in eccesso nella camera di azionamento 37 può essere rilasciata in una bassa pressione del tubo di comunicazione primario 551 dal foro di scarico 72. Also in this embodiment, excess pressure in the actuation chamber 37 can be released in a low pressure of the primary communication pipe 551 from the drain hole 72.
L'invenzione, non essendo limitata alle forme di realizzazione precedentemente menzionate, può essere realizzata con vari cambiamenti applicati ad essa senza allontanarsi dall1ambito protettivo e dalle peculiarità caratteristiche essenziali dell'invenzione. Per esempio, una fascia elastica può essere montata su una periferia esterna del pistone 25 di pompa. L'una o l'altra delle teste 231 e 232 del cilindro di pompa può essere dotata, invece del dado 54, di un foro maschiato in cui l'estremità del bullone passante 53 è adattata a spirale. Il compressore C può essere di un tipo a semplice effetto avente solamente una testa del cilindro di pompa. The invention, not being limited to the aforementioned embodiments, can be realized with various changes applied thereto without departing from the protective scope and the essential characteristic features of the invention. For example, a piston ring may be mounted on an outer periphery of the pump piston 25. Either of the pump cylinder heads 231 and 232 may be provided, instead of the nut 54, with a tapped hole in which the end of the through bolt 53 is spirally adapted. The compressor C may be of a single acting type having only one pump cylinder head.
Come è stato descritto precedentemente, il compressore alternativo secondo l'invenzione, dotato di un corpo di cilindro di pompa avente un foro del cilindro, teste del cilindro della pompa collegate alle estremità del corpo del cilindro della pompa, un pistone della pompa previsto per adattarsi scorrevolmente nel foro del cilindro con camere della pompa definite tra le teste del cilindro della pompa ed un albero a gomiti della pompa per azionare di moto alternativo il pistone della pompa, è innanzitutto caratterizzato dal fatto che il corpo del cilindro della pompa è dotato di una camera di azionamento che alloggia ermeticamente la sezione di collegamento tra l'albero a gomiti della ponpa e il pistone della pompa e accoglie l'aria trafilante dalla camera della pompa attraverso la periferia esterna del pistone della poirpa, e di una valvola di scarico che si apre quando la pressione nella camera di azionamento è aumentata ad un valore specificato o oltre per rilasciare una pressione in eccesso nelle sezioni a bassa pressione. Grazie a questa caratteristica, aria trafilante dalla camera della pompa nella camera di azionamento attraverso la periferia esterna del pistone della pompa fa sì che la pressione all'interno della camera ermeticamente chiusa abbia ad aumentare, riducendo così la differenza tra la pressione all 'interno della camera della pompa che è generata quando una pressione è stata applicata ad essa e la pressione all'interno della camera di azionamento, il che determina una riduzione dell'aria trafilante nella camera di azionamento e aumenta l'efficienza della pompa. Quando la pressione all'interno della camera di azionamento è aumentata ad un valore specificato o lo ha superato, la valvola di scarico si apre per rilasciare pressione in eccesso nelle sezioni a bassa pressione, il che contribuisce ad impedire alla pressione all'interno della camera di azionamento di salire eccessivamente. As described above, the reciprocating compressor according to the invention, equipped with a pump cylinder body having a cylinder bore, pump cylinder heads connected to the ends of the pump cylinder body, a pump piston designed to fit slidingly in the cylinder bore with pump chambers defined between the pump cylinder heads and a pump crankshaft for reciprocating the pump piston, is first of all characterized in that the pump cylinder body is equipped with a actuation chamber which hermetically houses the connection section between the crankshaft of the ponpa and the piston of the pump and receives the air that seeps from the pump chamber through the external periphery of the piston of the poirpa, and of a discharge valve which opens when the pressure in the actuation chamber is increased to a specified value or beyond to release a pressure in excess in low pressure sections. Thanks to this feature, air seeping from the pump chamber into the actuation chamber through the external periphery of the pump piston causes the pressure inside the hermetically sealed chamber to increase, thus reducing the difference between the pressure inside the pump. pump chamber which is generated when a pressure has been applied to it and the pressure inside the drive chamber, which results in a reduction of the air leaking into the drive chamber and increases the efficiency of the pump. When the pressure inside the actuation chamber has risen to a specified value or exceeded it, the relief valve opens to release excess pressure in the low pressure sections, which helps to prevent pressure inside the chamber. drive to rise excessively.
L 'invenzione è in secondo luogo caratterizzata dal fatto che le sezioni a bassa pressione sono concepite come sistemi di immissioni comunicanti con le camere della pompa. Grazie a questa caratteristica, l'aria pressurizzata che è stata rilasciata dalla camera di azionamento all'apertura della valvola di scarico viene aspirata nelle camere della pompa nuovamente attraverso i sistemi di immissione, invece di essere scaricata all'esterno, il che contribuisce ad impedire sprechi. The invention is secondly characterized by the fact that the low pressure sections are conceived as inlet systems communicating with the pump chambers. Thanks to this feature, the pressurized air that has been released from the actuation chamber at the opening of the discharge valve is drawn into the pump chambers again through the intake systems, instead of being discharged to the outside, which helps to prevent waste.
Inoltre, l'invenzione è in terzo luogo caratterizzata dal fatto che teste primaria e secondaria del cilindro della pompa che definiscono camere primaria e secondaria della pompa sono collegate ad entrambe le estremità del corpo del cilindro della pompa, teste primaria e secondaria del pistone che definiscono, operando in combinazione con le teste primaria e secondaria del cilindro della pompa, le camere primaria e secondaria della pompa, sono formate in corrispondenza di entrambe le estremità di un pistone di pompa singolo alloggiato nel corpo del cilindro della pompa, un albero a gomiti della pompa è accoppiato al pistone della pompa nella camera di azionamento che passa tra le due teste del pistone, una gola di sagoma anulare che comunica con la camera di azionamento è prevista sulla superficie periferica interna del corpo del cilindro della pompa, e la gola di sagoma anulare è collegata alla valvola di scarico. Grazie a questa caratteristica, due camere della pompa possono essere formate all'interno del corpo del cilindro di pompa singolo, e la quantità di scarico è aumentata. In aggiunta, ciò consente alla pressione nella camera di azionamento all'interno del pistone della pompa di agire, senza essere ostacolata dal pistone, sulla valvola di scarico attraverso la gola di sagoma anulare prevista sulla superficie periferica interna del corpo del cilindro della pompa. Furthermore, the invention is thirdly characterized in that primary and secondary pump cylinder heads defining primary and secondary pump chambers are connected at both ends of the pump cylinder body, primary and secondary piston heads defining , operating in combination with the primary and secondary pump cylinder heads, the primary and secondary pump chambers are formed at both ends of a single pump piston housed in the pump cylinder body, a crankshaft of the pump is coupled to the pump piston in the actuation chamber which passes between the two piston heads, an annular shaped groove communicating with the actuation chamber is provided on the inner peripheral surface of the pump cylinder body, and the template groove ring finger is connected to the drain valve. Thanks to this feature, two pump chambers can be formed within the single pump cylinder body, and the amount of discharge is increased. In addition, this allows the pressure in the actuation chamber inside the pump piston to act, without being hindered by the piston, on the discharge valve through the annular shaped groove provided on the inner peripheral surface of the pump cylinder body.
L'invenzione è in quarto luogo caratterizzata dal fatto che teste primaria e secondaria del cilindro della pompa che definiscono camere primaria e secondaria della pompa sono collegate a entrambe le estremità del corpo del cilindro della pompa, teste primaria e secondaria del pistone che definiscono, operando in combinazione con le teste primaria e secondaria del cilindro della pompa, le camere primaria e secondaria della pompa sono formate in corrispondenza di entrambe le estremità di un pistone di pompa singolo alloggiato nel corpo del cilindro della pompa, un albero a gomiti della pompa supportato su entrambe le pareti laterali del corpo del cilindro della pompa è accoppiato col pistone della pompa nella camera di azionamento che passa tra le due teste del pistone, un foro passante che comunica con la camera di azionamento dalla estremità dell'albero è previsto sull'albero a gomiti della pompa, e il foro passante è collegato alla valvola di scarico. Grazie a questa caratteristica, com'è stato descritto precedentemente, due camere della pompa possono essere formate all'interno del corpo del cilindro di pompa singolo, il che contribuisce ad aumentare la quantità di scarico. In aggiunta, ciò consente alla pressione nella camera di azionamento all'interno del pistone della pompa di agire, senza essere ostacolata dal pistone, sulla valvola di scarico attraverso il foro passante previsto nell'albero a gomiti della pompa. The invention is fourthly characterized in that primary and secondary pump cylinder heads defining primary and secondary pump chambers are connected at both ends of the pump cylinder body, primary and secondary piston heads defining, operating in combination with the primary and secondary pump cylinder heads, the primary and secondary pump chambers are formed at both ends of a single pump piston housed in the pump cylinder body, a pump crankshaft supported on both side walls of the pump cylinder body is coupled with the pump piston in the drive chamber which passes between the two piston heads, a through hole communicating with the drive chamber from the shaft end is provided on the shaft at pump elbows, and the through hole is connected to the drain valve. Due to this feature, as described above, two pump chambers can be formed within the single pump cylinder body, which helps to increase the amount of discharge. In addition, this allows the pressure in the actuation chamber inside the pump piston to act, without being hindered by the piston, on the discharge valve through the through hole provided in the pump crankshaft.
Inoltre, l'invenzione è in quinto luogo caratterizzata dal fatto che un foro per cuscinetto è previsto sulla parete laterale del corpo del cilindro della pompa per il passaggio dell'albero a gomiti della ponqpa attraverso di esso per l'accoppiamento con una sorgente di azionamento, ed un elemento di tenuta, sufficientemente robusto da sopportare una pressione generata all'apertura della valvola di scarico, è fissato nel foro per cuscinetto. Grazie a questa caratteristica, è possibile impedire alla pressione nella camera di azionamento di trafilare dal foro per cuscinetto prima della apertura della valvola di scarico. Furthermore, the invention is fifthly characterized in that a bearing bore is provided on the side wall of the pump cylinder body for the passage of the crankshaft of the ponqpa through it for coupling with a drive source. , and a sealing element, strong enough to withstand a pressure generated upon opening the discharge valve, is fixed in the bearing bore. Thanks to this feature, it is possible to prevent the pressure in the actuation chamber from leaking from the bearing bore prior to the opening of the exhaust valve.
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