BRPI0404968B1 - injetor de combustível com acionamento hidráulico do pino - Google Patents

injetor de combustível com acionamento hidráulico do pino Download PDF

Info

Publication number
BRPI0404968B1
BRPI0404968B1 BRPI0404968A BRPI0404968A BRPI0404968B1 BR PI0404968 B1 BRPI0404968 B1 BR PI0404968B1 BR PI0404968 A BRPI0404968 A BR PI0404968A BR PI0404968 A BRPI0404968 A BR PI0404968A BR PI0404968 B1 BRPI0404968 B1 BR PI0404968B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
injector
pin
fuel
electrical connector
valve
Prior art date
Application number
BRPI0404968A
Other languages
English (en)
Inventor
Cobianchi Andrea
Cernoia Fabio
Original Assignee
Magneti Marelli Powertrain Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Magneti Marelli Powertrain Spa filed Critical Magneti Marelli Powertrain Spa
Publication of BRPI0404968A publication Critical patent/BRPI0404968A/pt
Publication of BRPI0404968B1 publication Critical patent/BRPI0404968B1/pt

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/002—Arrangement of leakage or drain conduits in or from injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/005—Arrangement of electrical wires and connections, e.g. wire harness, sockets, plugs; Arrangement of electronic control circuits in or on fuel injection apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0014—Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0015—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0031—Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/004—Sliding valves, e.g. spool valves, i.e. whereby the closing member has a sliding movement along a seat for opening and closing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0031—Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/0043—Two-way valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0059—Arrangements of valve actuators
    • F02M63/0063—Two or more actuators acting on a single valve body
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/28—Details of throttles in fuel-injection apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2547/00—Special features for fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M2547/003—Valve inserts containing control chamber and valve piston
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S239/00—Fluid sprinkling, spraying, and diffusing
    • Y10S239/90—Electromagnetically actuated fuel injector having ball and seat type valve

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

"injetor de combustível com acionamento hidráulico do pino". o injetor (1) tem um corpo cilíndrico (2), que aloja um bico injetor (4) regulado por uma válvula de injeção (5) provida de um pino móvel (8), uma linha de alimentação de combustível (15), uma câmara de injeção (6) comunicante com a linha de alimentação (15), alojando uma porção inferior do pino (8) e delimitada por baixo por um assento de válvula (7) da válvula de injeção (5), uma câmara de controle (11) comunicante com a linha de alimentação (15) e alojando uma porção superior do pino (8), e uma válvula de controle (19), que é capaz de pôr a câmara de controle (11) em comunicação com um dreno (18) de baixa pressão para o combustível e é controlada por um acionador eletromagnético (22) dotado de um par de eletromagnetos (25) idênticos entre si e dispostos mecanicamente em série um com o outro para que suas respectivas forças de empuxo sejam somadas.

Description

INJETOR DE COMBUSTÍVEL COM ACIONAMENTO HIDRÁULICO DO PINO
[001] Refere-se o presente invento a um injetor de combustível com acionamento hidráulico do pino.
[002] Os injetores de combustível com acionamento eletromagnético do pino são comercial mente disponíveis, e diferem muito em como eles combinam bom desempenho e baixo custo. Um injetor com acionamento eletromagnético do pino é provido com uma válvula de injeção tendo um assento de válvula, que termina num bocal de injeção e é acoplada com um pino capaz de ser deslocado de uma posição em que o assento da válvula está fechado para uma posição em que o assento da válvula está aberto, por um impulso dado por um acionador eletromagnético e contra a ação de uma mola capaz de manter o pino na posição fechada; em particular, o acionador compreende um eletromagneto capaz de deslocar o pino da posição fechada para a posição aberta contra a ação da mola.
[003] Os injetores com acionamento eletromagnético do pino funcionam muito bem com pressões de combustível de baixa a média, enquanto que podem surgir situações críticas com altas pressões de combustível, uma vez que o eletromagneto pode não ser capaz de produzir força suficiente para abrir o injetor em curtos períodos de tempo; por esta razão, foram propostos os injetores com acionamento hidráulico do pino, i.e., injetores em que o deslocamento do pino da posição fechada para a posição aberta contra a ação da mola acontece através do efeito de forças hidráulicas.
[004] Um exemplo de um injetor com acionamento hidráulico do pino é provido pelo pedido de patente européia EP 1036932-A2 ou pedido de patente européia EP 0921302-A2, em que uma porção inferior do pino é alojada numa câmara injetora, que é delimitada por baixo pelo assento da válvula de injeção, e uma porção superior do pino é alojada numa câmara de controle, que aloja a mola que mantém o pino na posição fechada; o combustível é alimentado constantemente a pressão ou à câmara de injeção, que ele deixa através do bico de injeção quando o pino está na posição aberta, ou à câmara de controle. A câmara de controle é acoplada a uma válvula de controle, que é acionada por um acionador eletromagnético para ser deslocada contra a ação de uma mola de controle entre uma posição fechada e uma posição aberta, em que ela põe a câmara de controle em comunicação com um ambiente de drenagem de baixa pressão. Em uso, quando a válvula de controle está fechada, a pressão do combustível na câmara de controle é igual à pressão do combustível na câmara de injeção, e o pino é mantido na posição fechada ou pela ação da mola ou pela força hidráulica que é gerada quando a área do pino submetido à ação do combustível é maior na porção superior alojada na câmara de controle que na porção inferior alojada na câmara de injeção. Quando a válvula de controle está aberta, a pressão do combustível na câmara de controle cai a valores muito menores que a pressão do combustível na câmara de injeção, e o pino é deslocado para cima para a posição aberta pelo efeito da força hidráulica que é gerada pela diferença de pressão.
[005] Um outro exemplo de um injetor com acionamento hidráulico do pino é provido pelo pedido de patente internacional WO 0129395-A1, em que uma porção superior do pino é alojada na câmara de controle, enquanto que uma porção inferior do pino é alojada numa câmara de injeção, que é delimitada por baixo pelo assento da válvula de injeção e aloja a mola que mantém o pino na posição fechada; a câmara de controle á acoplada à válvula de controle, que é acionada por um acionador piezoelétrico para ser deslocada entre uma posição fechada e uma posição aberta, em que ela põe a câmara de controle em comunicação com um ambiente de drenagem de baixa pressão.
[006] As patentes US 5664545-A1, DE 1016484-A, EP 0851115-A1 e EP 0999360-A1 fornecem exemplos adicionais de injetores com acionamento hidráulico do pino.
[007] A operação da mola de controle é para manter o corpo de válvula da válvula de controle na posição fechada com uma força elástica predeterminada que deve ser maior que a força hidráulica exercida pelo combustível; claramente, quanto maior a pressão de trabalho do combustível, maior a força elástica que deve ser exercida pela mola. Como tem aumentado gradualmente a pressão de trabalho do combustível, tem sido usadas molas de controle de maior desempenho, capazes de exercer forças elásticas sempre maiores; obviamente, um aumento na força elástica exercida pela mola de controle que mantém o corpo de válvula da válvula de controle na posição fechada envolve um aumento correspondente na força que tem que ser gerada pelo acionador eletromagnético da válvula de controle a fim de mover a válvula de controle da posição fechada para a posição aberta. Entretanto, nos injetores conhecidos com acionamento hidráulico do pino, o aumento na força gerada pelo acionador eletromagnético da válvula de controle tem se provado problemático e só foi resolvido pelo aumento da dimensão transversal dos injetores.
[008] Como descrito pelo pedido de patente IT-B02002A000497, a fim de se obter um aumento na força gerada pelo acionador eletromagnético da válvula de controle sem um aumento correspondente na dimensão transversal do injetor, foi proposto o uso de um acionador eletromagnético provido de um par de eletromagnetos eletricamente independentes um do outro e providos de duas respectivas armaduras móveis, que são ambas mecanicamente conectadas ao corpo de válvula da válvula de controle. O acionador eletromagnético do injetor com acionamento hidráulico do pino descrito no pedido de patente IT-B02002A000497 é capaz de produzir uma força muito grande ao mesmo tempo em que tem uma dimensão transversal modesta; entretanto, tal acionador tem se provado relativamente caro, complicado de se montar, e complicado de se desenvolver.
[009] A patente GB 2341893 se refere a um injetor de combustível eletromagneticamente acionado de dois estágios, para uso num sistema de trilhos comum de um motor de combustão interna. O injetor de combustível compreende uma válvula agulha deslizante num furo e tendo uma extremidade superior exposta a pressão numa câmara de controle; a pressão na câmara de controle é aliviada por uma válvula para iniciar a injeção. O membro de válvula é movível por um primeiro acionador eletromagnético que compreende um primeiro componente acoplado ao membro de válvula e um segundo componente que é movível por um segundo acionador eletromagnético; assim, a injeção pode ser feita em dois estágios pela energização das bobinas dos dois acionadores, respectivamente. Alternativamente, o membro de válvula pode ser acoplado a uma armadura movível por um único acionador eletromagnético tendo uma bobina localizada entre componentes estator relativamente movíveis definindo respectivas faces de pólos que são espaçadas da armadura por distâncias diferentes.
[0010] O objetivo do presente invento é o de produzir um injetor de combustível com acionamento hidráulico do pino que não tenha nenhuma das desvantagens descritas acima e, em particular, seja de funcionamento fácil e econômico.
[0011] De acordo com o presente invento é produzido um injetor de combustível com acionamento hidráulico do pino como reivindicado nas reivindicações anexas.
[0012] O presente invento será agora descrito com referência aos desenhos anexos, que ilustram uma forma de realização não limitante do mesmo, em que: - a fig. 1 é uma vista esquemática, lateral e secionada, de um injetor de combustível produzido de acordo com o presente invento; - a fig. 2 é uma vista ampliada de um detalhe da fig. 1; - a fig. 3 é uma vista ampliada de um outro detalhe da fig. 1; - a fig. 4 é uma vista ampliada ao longo da linha de corte IV-IV do injetor da fig. 1; - a fig. 5 é uma vista ampliada ao longo da linha de corte V-V do injetor da fig. 1; e - a fig. 6 é uma vista ampliada ao longo da linha de corte VI-VI do injetor da fig. 1.
[0013] Na fig. 1 é ilustrado um injetor de combustível (1) que é alojado num corpo cilíndrico (2) tendo um eixo longitudinal (3) e sendo capaz de ser controlado para injetar combustível por um bico injetor (4) regulado por uma válvula de injeção (5). Dentro do corpo cilíndrico (2) é produzida uma câmara de injeção (6), que é delimitada por baixo por um assento de válvula (7) da válvula de injeção (5) e aloja, de maneira deslizável, a porção inferior de um pino (8) da válvula de injeção (5), de tal forma que o pino (8) possa ser deslocado ao longo do eixo longitudinal (3) quando empurrado por um dispositivo acionador hidráulico (9) entre uma posição em que o assento de válvula (7) está fechado e uma posição em que ele está aberto; a porção inferior do pino (8) alojada na câmara de injeção (6) tem um componente (10) no formato de um cone truncado, que reduz a seção do dito pino (8).
[0014] Como ilustrado na fig. 2, uma porção superior do pino (8) é alojada numa câmara de controle (11) e é acoplada a uma mola (12) que exerce sobre dito pino (8) uma força para baixo que tende a manter dito pino (8) na posição fechada mencionada acima. Em particular, a porção superior (8) do pino tem um formato cônico com uma mudança adicional na seção, que produz uma superfície (13) no formato de uma coroa circular, a partir do centro da qual se eleva um corpo cilíndrico (14) tendo a função de limitar o trajeto para cima do pino (8) contra uma superfície superior da câmara de controle (11); a mola (12) é disposta coaxialmente com o corpo cilíndrico (14) para ser comprimida entre a superfície (13) no formato de uma coroa circular e a superfície superior da câmara de controle (11).
[0015] Deve ser notado que na câmara de injeção (6) a área útil (AU1) do pino (8) na qual a pressão do combustível atua a fim de determinar um empuxo ao longo do eixo longitudinal (3) é relativamente pequena e é substancialmente igual à soma da área gerada pela mudança na seção do pino (8) em correspondência com o componente (10) no formato de um cone truncado e a área da ponta do pino (8) não acoplada ao assento de válvula (7) e imersa em combustível; em contraste, na câmara de combustível (11), a área útil (AU2) do pino (8) sobre a qual a pressão do combustível atua a fim de determinar um empuxo ao longo do eixo (3) é igual a toda a seção do pino (8) e é portanto maior que a área útil (AU1) do pino (8) na câmara de injeção (6).
[0016] O corpo cilíndrico (2) também tem uma linha de alimentação (15) que começa a partir de uma extremidade superior do corpo cilíndrico (2) e é capaz de alimentar o combustível pressurizado à câmara de injeção (6); a partir da linha de alimentação (15), é ramificada uma outra linha de alimentação (16), que é capaz de pôr a linha de alimentação (15) em comunicação com a câmara de controle (11) a fim de fornecer combustível pressurizado à câmara de controle (11).
[0017] A partir da câmara de controle (11) parte um duto de drenagem (17), capaz de pôr a câmara de controle (11) em comunicação com um dreno (18), que é disposto numa porção superior do corpo cilíndrico (2) e termina num ambiente de coleta e recirculação de combustível substancialmente à pressão ambiente (não ilustrado); o duto de drenagem é regulado por uma válvula de controle (19) que é disposta próxima à câmara de controle (11) e é controlada entre uma posição fechada, em que a câmara de controle (11) está isolada do duto de drenagem (17) e uma posição aberta, em que a câmara de controle (11) está conectada ao duto de drenagem (17).
[0018] A válvula de controle (19) compreende um assento de válvula (20) produzido ao longo do duto de drenagem (17) e um corpo de válvula (21), que tem um formato esférico e é móvel numa direção paralela ao eixo longitudinal (3) a partir de uma posição engatada (correspondente à válvula 19 fechada) e uma posição desengatada (correspondente à válvula 19 aberta) do assento de válvula (20) quando empurrada por um dispositivo acionador eletromagnético (22) contra a ação de uma mola (23) que tende a manter o corpo de válvula (21) na posição engatada. A válvula de controle (19) está inteiramente alojada ao longo do duto de drenagem (17) que, por esta razão, tem uma câmara cilíndrica (24) a fim de acomodar o dispositivo acionador (22).
[0019] O dispositivo acionador eletromagnético (22) compreende dois eletromagnetos (25) que são idênticos entre si, são eletricamente independentes entre si e são ambos mecanicamente conectados ao corpo de válvula (21) da válvula de controle (19) a fim de deslocar o corpo de válvula (21) da válvula de controle (19) a fim de deslocar o corpo de válvula (21) da posição engatada para a posição desengatada contra a ação da mola (23). Em particular, cada eletromagneto (25) compreende um núcleo magnético (26) de formato toroidal, que aloja um respectivo enrolamento (27) e tem um furo central (28) em que um respectivo pino (29) é encaixado; cada pino (29) é montado de forma deslizante dentro do correspondente furo central (28) e é integral com uma respectiva armadura (30) feita de material ferromagnético (30), que é magneticamente atraído pelo núcleo magnético (26) quando o enrolamento relativo (27) é energizado.
[0020] O pino (29) do eletromagneto inferior (25) por um lado se apóia contra o corpo de válvula (21) da válvula de controle (19) e por outro lado se apóia contra o pino (29) do eletromagneto superior (25); o pino (29) do eletromagneto superior (25) por um lado se apóia contra o pino (29) do eletromagneto inferior (25) e por outro lado se apóia contra uma extremidade da mola (23) pela interposição de um componente de conexão (31) do tipo copo. É importante notar que o pino (29) do eletromagneto inferior (25) se apóia contra e não está fixado ao corpo de válvula (21) da válvula de controle (19) para definir uma articulação capaz de se manter por quaisquer erros de alinhamento; além disso, deve ser notado que o corpo de válvula (21) e os pinos (29) são mantidos juntos pelas forças opostas de pressão exercidas pelo combustível no corpo de válvula (21) e pela mola (23).
[0021] Dentro da câmara (24), os núcleos magnéticos (26) dos eletromagnetos (25) são mantidos em posição por um par de componentes anulares de posicionamento (32) e por pelo menos uma mola Belleville (33) que é comprimida entre uma parede superior da câmara (24) e uma superfície de base do núcleo (26) do eletromagneto superior (25); em particular, um componente de posicionamento (32) está disposto entre os núcleos magnéticos (26) dos dois eletromagnetos (25) e o outro componente de posicionamento (32) está disposto entre uma superfície de base do núcleo magnético (26) do eletromagneto inferior (25) e uma parede inferior da câmara (24). Deve ser notado que os componentes de posicionamento (32) também executam a função de registrar o percurso das armaduras (30).
[0022] Está claro a partir da descrição acima que os dois eletromagnetos (25) estão empilhados um sobre o outro e estão dispostos mecanicamente em série um com o outro para que as respectivas forças de empuxo sejam somadas.
[0023] Como ilustrado nas figuras 4, 5 e 6, o duto de drenagem (17) compreende dois canais (34), que são paralelos ao eixo longitudinal (3) do injetor (1) e se estendem da câmara (24) até o dreno (18); cada canal (34) tem uma seção semicircular em correspondência com a câmara (24) e tem uma seção circular entre a câmara (24) e o dreno (18). As armaduras (30) dos dois eletromagnetos (25) têm um respectivo par de furos passantes (35) (ilustrados na fig. 4) a fim de controlar a permeabilidade de ditas armaduras (30) durante seu deslocamento.
[0024] Uma finalidade dos canais (34) do duto de drenagem (17) é permitir a passagem de um fluxo de combustível através da câmara (24) para o dreno (18); além disso, dentro de cada canal (34), é alojado um par de condutores elétricos (36), alimentando o enrolamento (27) de um respectivo eletromagneto (25). Obviamente, dentro de cada canal (34) os dois condutores elétricos (36) são isolados um do outro e são isolados do combustível pela interposição de um respectivo componente de isolamento (37). Cada par de condutores elétricos (36) se estende entre o respectivo enrolamento (27) e um conector elétrico (38), que é disposto na porção superior do corpo cilíndrico (2) imediatamente abaixo do dreno (18).
[0025] Como ilustrado nas figuras 3 e 6, o conector elétrico é capaz de ser inserido, vedado do combustível, dentro de um respectivo furo (39) perpendicular ao eixo longitudinal (3) do injetor (1); em particular, o conector elétrico (38) compreende um par de contatos elétricos (40), que se estendem ao longo de todo o conector elétrico e (38) e por um lado se apoiam contra os condutores elétricos (36) e no lado oposto eles estão livres ao ar e podem ser acoplados com um conector elétrico fêmea (não ilustrado) que alimenta o injetor (1). Deve ser notado que os contatos elétricos (40) são modelados para conectar os dois enrolamentos (27) juntos em série ou em paralelo; por exemplo, quando os dois enrolamentos (27) são conectados em paralelo, cada contato elétrico (40) se apóia contra um condutor elétrico (38) de um enrolamento (27) e contra um condutor elétrico (38) do outro enrolamento (27). Numa outra forma de realização, o furo (39) que aloja o conector elétrico (38) forma um ângulo diferente de 90o com o eixo longitudinal (3) do injetor (1); por exemplo, o furo (39) e portanto o conector elétrico (38), poderíam formar um ângulo de 45o com o eixo longitudinal (3) do injetor (1).
[0026] A fim de garantir que o combustível esteja vedado do conector elétrico (38), há um anel de vedação elástico (41) entre o conector (38) e o furo (39), e há um anel de vedação elástico (42) em torno de cada contato elétrico (40). Preferencialmente, o conector elétrico (38) é bloqueado dentro do furo (39) por um dispositivo de retenção de disparo (não ilustrado) ou por um outro dispositivo similar de retenção.
[0027] À seção da linha de alimentação (16), à seção da válvula de controle (19) e à seção do duto de drenagem (17) são dadas dimensões com relação à seção da linha de alimentação (15) para garantir que quando a válvula de controle (19) estiver aberta, a pressão do combustível na câmara de controle (11) caia a valores muito menores que os da pressão do combustível na câmara de injeção (6) e a fim de garantir que a taxa de fluxo através do duto de drenagem (17) seja uma fração substancialmente descartável da taxa de fluxo do combustível através do bico injetor (4).
[0028] Em uso, quando os eletromagnetos (25) são desenergizados, a força gerada pela mola (23) mantém a válvula de controle (19) na posição fechada; portanto, a pressão do combustível na câmara de controle (11) é a mesma da pressão do combustível na câmara de injeção (6) através do efeito da linha de alimentação (16). Nesta situação, a força gerada pela mola (12), e a força hidráulica gerada pelo desequilíbrio entre as áreas úteis (AU1) e (AU2) do pino (8), para a vantagem da câmara de controle (11), e a câmara de injeção (6), mantém a válvula de injeção (5) na posição fechada mencionada acima.
[0029] Quando os eletromagnetos (25) são energizados por meio de corrente elétrica circulante, a válvula de controle (19) é movida para a posição aberta como descrito acima, portanto a câmara de controle (11) é posta em comunicação com o dreno (18) e a pressão do combustível na câmara (11) cai a valores muito menores que a pressão do combustível na câmara de injeção (6); como mencionado previamente, a diferença entre as pressões do combustível na câmara de injeção (6) e na câmara de controle (11) é devida às dimensões das seções da linha de alimentação (16), da válvula de controle (19) e do duto de drenagem (17) em comparação com a seção da linha de alimentação (15).
[0030] Através do efeito do desequilíbrio entre as pressões do combustível na câmara de injeção (6) e na câmara de controle (11), é gerada uma força hidráulica sobre o pino (8), a qual é capaz de deslocar o pino (8) para cima contra a ação da mola (12) para mover a válvula de injeção (5) para a posição aberta mencionada acima e para permitir a injeção de combustível através do bico injetor (4).
[0031] Quando os eletromagnetos (25) são desenergizados, a força gerada pela mola (23) retorna a válvula de controle (19) para a posição fechada; portanto, a pressão do combustível na câmara de controle (11) tende a subir até atingir a pressão do combustível na câmara de injeção (6). Nesta situação, a força gerada pela mola (12) e a força hidráulica gerada pelo desequilíbrio entre as áreas úteis (AU1) e (AU2) do pino (8), para a vantagem da câmara de controle (11), e a câmara de injeção (6), retornam a válvula de injeção (5) para a posição fechada mencionada acima.
[0032] Preferencial mente, a linha de alimentação (15) tem uma garganta (43), que é disposta a jusante da ramificação da linha de alimentação (16), e é capaz de aumentar instantaneamente a diferença de pressão entre a câmara de controle (11) e a câmara de injeção (6) durante o momento transitório em que o pino (8) fecha (quando o pino passa da posição em que o assento de válvula (7) está aberto para a posição em que ele está fechado) a fim de aumentar a força que age sobre o pino (8) e, portanto, acelerar o fechamento de dito pino (8).
[0033] De acordo com outra forma de realização não ilustrada, são usados mais de dois eletromag netos (25) conectados mecanicamente em série, de acordo com o método descrito acima; por meio de exemplo, poderíam ser usados três ou quatro eletromagnetos (25) conectados mecanicamente em série. Obviamente, tal forma de realização é usada quando é necessário que o acionador eletromagnético (22) seja capaz de gerar uma força muito grande.
[0034] Testes experimentais têm demonstrado que o injetor (1) descrito acima tem ótimas características dinâmicas, mesmo quando operando com pressões de combustível muito altas, e se mostra econômico, compacto e fácil de produzir. Qualquer erro no tamanho da folga de ar das armaduras (30) é reduzido a um mínimo, conseqüentemente limitando as dispersões estruturais do injetor (1). Finalmente, através da configuração descrita acima, é obtida uma redução da massa total da parte móvel, com efeitos benéficos na redução do fenômeno de salto na válvula de controle (19); desta forma, a medição do combustível é sempre muito precisa e em particular pode ser realizada precisamente e em seqüência rápida uma série de pré-injeções piloto de combustível, marcada por um tempo de injeção muito curto.
[0035] Deve ser notado que os dois eletromagnetos (25) são perfeitamente idênticos entre si e que, para cada eletromagneto (25), a respectiva armadura (30) é guiada pelo pino (29) correspondente. Este detalhe se prova importante, uma vez que permite que cada armadura (30) seja acoplada com seu próprio núcleo magnético (26) antes de inserir dita armadura (30) dentro do injetor (1); desta forma, qualquer erro feito nas dimensões da relativa folga de ar é reduzido.
Reivindicações

Claims (9)

1. Injetor de combustível, compreendendo: - um corpo cilíndrico (2), que aloja um bico injetor (4) regulado por uma válvula de injeção (5) provida de um pino móvel (8); - uma primeira linha de alimentação (15) de combustível; - uma câmara de injeção (6) comunicante com a primeira linha de alimentação (15), alojando uma porção inferior do pino (8) e delimitada por baixo por um assento de válvula (7) da válvula de injeção (5); - uma câmara de controle (11) comunicante com a primeira linha de alimentação (15) e alojando uma porção superior do pino (8); e - uma válvula de controle (19), que é acionada por um acionador eletromagnético (22) a fim de ser deslocada de uma posição aberta, em que ela põe a câmara de controle (11) em comunicação com um dreno (18) para o combustível a baixa pressão, contra a ação de uma primeira mola (23); em que o acionador eletromagnético (22) compreende pelo menos dois eletromagnetos (25), que são idênticos um ao outro, são empilhados um sobre o outro e são dispostos mecanicamente em série um com o outro, de modo que as respectivas forças de empuxo sejam somadas, o injetor (1) sendo caracterizado pelo fato de ser provido um canal de drenagem (17) que é capaz de pôr a câmara de controle (11) em comunicação com o dreno (18), e é regulado pela válvula de controle (19) e compreende dois canais (34) que se estendem até o dreno (18); dentro de cada canal (34) sendo alojado um par de condutores elétricos (36) que alimentam um respectivo eletromagneto (25).
2. Injetor, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que dentro de cada canal (34), os dois condutores elétricos (36) são isolados um do outro pela interposição de um respectivo componente isolante (37).
3. Injetor, de acordo com uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de compreender um conector elétrico (38) capaz de ser inserido, de forma estanque ao combustível, dentro de um respectivo furo (39); cada par de condutores elétricos (36) se estendendo entre o respectivo eletromagneto (25) e o conector elétrico (38).
4. Injetor, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato que o conector elétrico (38) forma um ângulo de 90° com um eixo longitudinal (3) do injetor (1).
5. Injetor, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato que o conector elétrico (38) forma um ângulo diferente de 90° com um eixo longitudinal (3) do injetor (1).
6. Injetor, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato que o conector elétrico (38) forma um ângulo de 45° com o eixo longitudinal (3) do injetor (1).
7. Injetor, de acordo com uma das reivindicações de 3 a 6, caracterizado pelo fato que o conector elétrico (38) compreende um par de contatos elétricos (40), que se estendem ao longo de todo o conector elétrico (38) e por um lado se apoiam contra os condutores elétricos (36) e no lado oposto estão livres no ar e podem ser acoplados com um conector elétrico fêmea que alimenta o injetor (1).
8. Injetor, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato que os contatos elétricos (40) são moldados para conectar os dois eletromagnetos (25) em série ou em paralelo.
9. Injetor, de acordo com uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizado pelo fato que há um primeiro anel de vedação (41) elástico entre o conector elétrico (38) e o furo (39), e há um segundo anel de vedação (42) elástico em torno de cada contato elétrico (40).
BRPI0404968A 2003-11-14 2004-11-16 injetor de combustível com acionamento hidráulico do pino BRPI0404968B1 (pt)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000678A ITBO20030678A1 (it) 2003-11-14 2003-11-14 Iniettore di carburante con attuazione idraulica dello spillo

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI0404968A BRPI0404968A (pt) 2005-07-19
BRPI0404968B1 true BRPI0404968B1 (pt) 2017-02-21

Family

ID=34430714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0404968A BRPI0404968B1 (pt) 2003-11-14 2004-11-16 injetor de combustível com acionamento hidráulico do pino

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7191963B2 (pt)
EP (2) EP1775458B1 (pt)
CN (2) CN101403360B (pt)
AT (1) ATE487876T1 (pt)
BR (1) BRPI0404968B1 (pt)
DE (1) DE602004030050D1 (pt)
IT (1) ITBO20030678A1 (pt)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004046888A1 (de) * 2004-09-28 2006-03-30 Robert Bosch Gmbh Injektor zur Kraftstoffeinspritzung an einer Brennkraftmaschine
DE102006000323B4 (de) 2005-07-07 2022-09-15 Denso Corporation Elektrisches Betätigungsgerät und Herstellungsverfahren hierfür
JP4483828B2 (ja) * 2005-09-15 2010-06-16 株式会社デンソー 燃料噴射弁
US7658631B2 (en) * 2007-06-25 2010-02-09 Caterpillar Inc. Four wire elastomeric seal and fuel injector using same
JP5267907B2 (ja) * 2007-12-28 2013-08-21 国立大学法人九州工業大学 磁気力によるアクチュエータ及びそれを用いた駆動装置、並びにセンサ
CN101251067B (zh) * 2008-03-21 2010-06-02 北京理工大学 挺杆式高压共轨电控喷油器
US20100044471A1 (en) * 2008-08-22 2010-02-25 Bircann Raul A Fuel injector with energy adsorbing pole
DE102009003219A1 (de) * 2009-05-19 2010-11-25 Robert Bosch Gmbh Aktiv schließendes Magnetventil für Magnetinjektoren
HUE025828T2 (en) * 2010-10-20 2016-05-30 Delphi Int Operations Luxembourg Sarl Improved fuel injector
EP2745051A1 (en) * 2011-08-19 2014-06-25 Woodward, Inc. Staged cooling flow nozzle valve
DE102012220610B4 (de) * 2012-11-13 2015-04-02 Continental Automotive Gmbh Injektor
JP6080087B2 (ja) * 2014-02-28 2017-02-15 株式会社デンソー 燃料噴射弁
GB201408060D0 (en) 2014-05-07 2014-06-18 Delphi Int Operations Lux Srl Connector assembly for a fuel injector
FR3038662B1 (fr) * 2015-07-09 2019-08-09 Delphi Technologies Ip Limited Injecteur de carburant avec tarage exterieur du ressort de bobine
DE102016220912A1 (de) * 2016-10-25 2018-04-26 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4033513A (en) 1975-11-06 1977-07-05 Allied Chemical Corporation Electromagnetically operated valve
DE68922871T2 (de) 1988-03-04 1995-10-19 Yamaha Motor Co Ltd Brennstoffeinspritzdüse.
JPH01224454A (ja) * 1988-03-04 1989-09-07 Yamaha Motor Co Ltd エンジンの高圧燃料噴射装置
JPH02218859A (ja) * 1989-02-20 1990-08-31 Yamaha Motor Co Ltd エンジンの高圧燃料噴射装置
US5494219A (en) 1994-06-02 1996-02-27 Caterpillar Inc. Fuel injection control valve with dual solenoids
JPH11148439A (ja) 1997-06-26 1999-06-02 Hitachi Ltd 電磁式燃料噴射弁及びその燃料噴射方法
US6036120A (en) * 1998-03-27 2000-03-14 General Motors Corporation Fuel injector and method
JP2000018119A (ja) 1998-06-30 2000-01-18 Isuzu Motors Ltd 燃料噴射装置
US6113014A (en) * 1998-07-13 2000-09-05 Caterpillar Inc. Dual solenoids on a single circuit and fuel injector using same
GB2341893A (en) * 1998-09-23 2000-03-29 Lucas Industries Ltd Two-stage electromagnetically actuated fuel injector for i.c. engines
GB2341839B (en) 1998-09-25 2002-08-14 Caterpillar Inc Overhead rail for an ejector type work machine
DE10001099A1 (de) * 2000-01-13 2001-08-02 Bosch Gmbh Robert Steuerventil für einen Injektor eines Kraftstoffeinspritzsystems für Brennkraftmaschinen mit Druckerhöhung im Steuerraum
US6279842B1 (en) 2000-02-29 2001-08-28 Rodi Power Systems, Inc. Magnetostrictively actuated fuel injector
JP3669425B2 (ja) * 2000-09-28 2005-07-06 株式会社デンソー コイル装置
DE10206908B4 (de) * 2002-02-19 2010-01-07 Continental Automotive Gmbh Injektor mit verbesserter Anschlussgeometrie
ITBO20020497A1 (it) 2002-07-30 2004-01-30 Magneti Marelli Powertrain Spa Iniettore di carburante per un motore a combustione interna con attuazione idraulica dello spillo

Also Published As

Publication number Publication date
CN101403360B (zh) 2011-01-05
EP1775458A3 (en) 2007-10-17
US7191963B2 (en) 2007-03-20
ITBO20030678A1 (it) 2005-05-15
EP1775458B1 (en) 2010-11-10
EP1533517A3 (en) 2006-02-01
EP1533517A2 (en) 2005-05-25
CN101403360A (zh) 2009-04-08
EP1775458A2 (en) 2007-04-18
CN1619136A (zh) 2005-05-25
BRPI0404968A (pt) 2005-07-19
DE602004030050D1 (de) 2010-12-23
ATE487876T1 (de) 2010-11-15
US20050103882A1 (en) 2005-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0404968B1 (pt) injetor de combustível com acionamento hidráulico do pino
US7866301B2 (en) Self-guided armature in single pole solenoid actuator assembly and fuel injector using same
EP1852602B1 (en) Electromagnetically actuated fuel injector
EP1734251A1 (en) Fuel injector
KR20000015974A (ko) 연료주입밸브와 연료주입밸브의 제조방법 및그 이용
MX2012013236A (es) Valvula de inyeccion de combustible electromagnetica.
JPH045242B2 (pt)
EP1988278B1 (en) Outward opening fuel injector
CN103857950B (zh) 电磁阀
US20050189440A1 (en) Injection nozzle
JP2009257309A (ja) インジェクタ
JP2757317B2 (ja) 高圧燃料噴射装置
JP5880358B2 (ja) 燃料噴射弁
JP2005202929A (ja) ３ウェイ弁およびそれを用いた電気油圧式アクチュエータ
US9657702B2 (en) Apparatus for controlling the lift of a valve member
ITBO20040649A1 (it) Iniettore di carburante con attuazione elettromagnetica dello spillo
CN101560935B (zh) 阀门片直接致动的、用于内燃发动机的燃料喷射器
CN102792003B (zh) 燃料喷射器
JP2006125339A (ja) 燃料噴射装置
JP3928162B2 (ja) 燃料噴射弁
EP1566538B1 (en) Injection nozzle
JP5630217B2 (ja) 電磁弁
JP2020176547A (ja) 燃料噴射装置
JPH0783146A (ja) 燃料噴射装置
JP5637008B2 (ja) インジェクタ

Legal Events

Date Code Title Description
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]
B21F Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time

Free format text: REFERENTE A 15A ANUIDADE.

B24J Lapse because of non-payment of annual fees (definitively: art 78 iv lpi, resolution 113/2013 art. 12)

Free format text: EM VIRTUDE DA EXTINCAO PUBLICADA NA RPI 2540 DE 10-09-2019 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDA A EXTINCAO DA PATENTE E SEUS CERTIFICADOS, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013.