BRPI0504514B1 - Injetor de combustível com atuação eletromagnética do êmbolo - Google Patents

Injetor de combustível com atuação eletromagnética do êmbolo Download PDF

Info

Publication number
BRPI0504514B1
BRPI0504514B1 BRPI0504514-2A BRPI0504514A BRPI0504514B1 BR PI0504514 B1 BRPI0504514 B1 BR PI0504514B1 BR PI0504514 A BRPI0504514 A BR PI0504514A BR PI0504514 B1 BRPI0504514 B1 BR PI0504514B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
fact
injector
armature
plunger
electromagnet
Prior art date
Application number
BRPI0504514-2A
Other languages
English (en)
Inventor
Fabio Cernoia
Luca Cagnolati
Massimo Mattioli
Original Assignee
Magneti Marelli Powertrain S.P.A.
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 S.P.A. filed Critical Magneti Marelli Powertrain S.P.A.
Publication of BRPI0504514A publication Critical patent/BRPI0504514A/pt
Publication of BRPI0504514B1 publication Critical patent/BRPI0504514B1/pt

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • F02M61/188Spherical or partly spherical shaped valve member ends
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/166Selection of particular materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

"injetor de combustível com atuação eletromagnética do êmbolo". um injetor de combustível (1) provido com um jato de injeção (3), uma válvula de injeção (7), a última tendo um êmbolo móvel (17) para regular o fluxo de combustível através do jato de injeção (3), e um atuador eletromagnético (6), que é capaz de deslocar o êmbolo (17) entre uma posição fechada e uma posição aberta da válvula de injeção (7), e tem um par de eletromagnetos (8), cada um tendo uma espira (11), uma armadura magnética fixa (12) e uma armadura móvel (9); na superfície externa de um corpo de suporte tubular (4) do injetor (1), são produzidas duas fendas anulares (15) em cada uma das quais tendo enrolada uma espira correspondente (11) de um eletromagneto (8).

Description

(54) Título: INJETOR DE COMBUSTÍVEL COM ATUAÇÃO ELETROMAGNÉTICA DO EMBOLO (51) Int.CI.: F02M 51/06 (30) Prioridade Unionista: 20/10/2004 IT B02004A 000649 (73) Titular(es): MAGNETI MARELLI POWERTRAIN S.P.A.
(72) Inventor(es): FABIO CERNOIA; LUCA CAGNOLATI; MASSIMO MATTIOLI ·» · · ··· · · ··· · · ······ ··· · · · · ·· ·········*· ··· • A · · · · ··· · · ·*· • ······· ···· · • · · Ο · · · ··· ·
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “INJETOR DE COMBUSTÍVEL COM ATUAÇÃO ELETROMAGNÉTICA DO ÊMBOLO”.
A presente invenção se refere a um injetor de combustível com atuação eletromagnética do êmbolo.
Um injetor de combustível eletromagnético normalmente compreende um corpo de suporte tubular com um canal central que realiza a função de um duto de combustível e termina em um jato de injeção regulado por uma válvula de injeção controlada por um atuador eletromagnético. A válvula de injeção é provida com um êmbolo que é rigidamente conectado a uma armadura móvel do atuador eletromagnético de modo a ser deslocada pela ação do atuador eletromagnético entre uma posição fechada e uma posição aberta do jato de injeção contra a ação de uma mola que tende a manter o êmbolo na posição fechada.
Um exemplo de um injetor de combustível eletromagnético do tipo descrito acima é dado na patente dos Estados Unidos 6.027.050-A1, que se refere a um injetor de combustível provido com um êmbolo que, em uma extremidade coopera com uma sede de válvula, e na extremidade oposta, é integral com uma armadura móvel de um atuador eletromagnético; o êmbolo é guiado no topo pela armadura e é guiado no fundo pelo deslizamento da porção terminal do êmbolo em uma porção de guia da sede de válvula.
Injetores de combustível eletromagnéticos conhecidos do tipo acima descritos são muito amplamente usados porque eles combinam boa performance com baixo custo. Contudo, tais injetores com atuação eletromagnética do êmbolo não são capazes de operarem em pressões de combustível muito altas; é por esta razão que injetores com atuação hidráulica do êmbolo têm sido propostos, isto é., injetores nos quais o deslocamento do êmbolo a partir da posição fechada para a posição aberta contra a ação da mola procede sob o efeito de forças hidraulicamente geradas. Um exemplo de um injetor com atuação hidráulica do êmbolo é provido pelos pedidos de patente EP-1036932-A2 e EP-0921302-A2; um exemplo adicional de um injetor com atuação hidráulica do êmbolo é provido pelo pedido de patente WO-0129395-A1.
Injetores com atuação hidráulica do êmbolo exibem boa performance dinâmica e são capazes de operarem em pressões muito altas de combustível. Contudo, tais injetores são complexos e custosos de produzir porque eles requerem a provisão de um circuito hidráulico tendo uma válvula de controle piezoeletricamente ou eletromagneticamente atuada. Além disso, em um injetor com atuação hidráulica do êmbolo, existe sempre um certo grau de contra-fluxo de combustível, que é descarregado à temperatura ambiente; tal contra-fluxo de combustível tem dois efeitos negativos em que ele despende energia e tende a aquecer o combustível. Finalmente, em um injetor com atuação hidráulica do êmbolo, existe uma queda substancial na pressão de
Figure BRPI0504514B1_D0001
Figure BRPI0504514B1_D0002
combustível devido às perdas de carga realizadas pelo próprio injetor; por meio de exemplo, se o combustível é suprido para um injetor com atuação hidráulica do êmbolo a uma pressão de admissão de 120 MPa, podem existir perdas de carga de até 20 MPa realizadas pelo injetor, tal que a pressão de injeção efetiva do combustível seja 100 MPa.
O documento dos Estados Unidos 2003201346 revela uma válvula de injeção de combustível que tem uma espira eletromagnética que usa um fio de espira isolado coberto com um revestimento de isolamento, e tendo uma camada de ligação de fusão com propriedades de auto-fusão coberta sobre o revestimento de isolamento; portanto, é possível dispensar com o uso de uma bobina e, conseqüentemente, possível proporcionar uma válvula de injeção de combustível de baixo custo e compacta que requer um número reduzido de homem-horas para produção. Adicionalmente, uma falha ou furo de pino no revestimento de isolamento é reparada por autofusão, e, desse modo, as propriedades de isolamento e de hermeticidade à água são aperfeiçoadas; conseqüentemente, é possível impedir desconexão da espira devido a corrosão eletrolítica.
O objetivo da presente invenção é produzir um injetor de combustível com atuação eletromagnética do êmbolo, cujo injetor não exibe as desvantagens acima descritas, em particular, é direto e econômico de produzir.
Figure BRPI0504514B1_D0003
Figure BRPI0504514B1_D0004
De acordo com a presente invenção, um injetor de combustível é produzido com atuação eletromagnética do êmbolo conforme colocado nas reivindicações que se seguem.
A presente invenção será agora descrita com 5 referência aos desenhos em anexo, que ilustra algumas concretizações não-limitativas da invenção, no qual:
- A FIGURA 1 é uma vista lateral parcialmente em corte, diagramática, de um injetor de combustível produzido de acordo com a presente invenção;
io - A FIGURA 2 mostra uma vista ampliada de uma válvula de injeção do injetor na FIGURA 1;
- A FIGURA 3 mostra uma vista ampliada de um par de atuadores eletromagnéticos do injetor na FIGURA 1; e
- A FIGURA 4 mostra uma vista ampliada de 15 um detalhe de uma armadura de um dos atuadores eletromagnéticos na FIGURA 3.
Na Figura 1, 1 denota o injetor de combustível total, que tem uma simetria substancialmente cilíndrica ao redor de um eixo geométrico longitudinal 2, e é capaz de ser controlado de modo a injetar combustível a partir de um jato de injeção 3 que se abre diretamente em uma câmara de explosão (não mostrada) de um cilindro. O injetor 1 compreende um corpo de suporte 4, que tem uma forma cilíndrica tubular de seção transversal variável ao longo do eixo geométrico longitudinal 2, e tem um canal de suprimento 5 que se estende ao longo do comprimento total de referido corpo de suporte 4 de modo a suprir combustível
Figure BRPI0504514B1_D0005
♦ · · pressurizado para o jato de injeção 3. O corpo de suporte 4 acomoda um atuador eletromagnético 6 no nível de uma porção superior deste e uma válvula de injeção 7 (mostrada na Figura 2) no nível de uma porção inferior desta; em serviço, a válvula de injeção 7 é atuada pelo atuador eletromagnético 6 de modo a regular o fluxo de combustível através do jato de injeção 3, que é produzido no nível de referida válvula de injeção 7.
Conforme mostrado na Figura 3, o atuador eletromagnético 6 compreende um par de eletromagnetos 8 (superior e inferior, respectivamente), cada um do qual, quando energizado, sendo capaz de deslocar ao longo do eixo geométrico 2 uma armadura móvel 9 de material ferromagnético a partir de uma posição fechada para uma posição aberta da válvula de injeção 7 contra a ação de uma mola 10 que tende a manter a armadura móvel 9 na posição fechada da válvula de injeção 7. Em particular, cada eletromagneto 8 compreende uma espira 11, que é suprida com eletricidade por uma unidade de controle eletrônico (não mostrada), e é acomodada no exterior do corpo de suporte 4, e uma armadura magnética 12, que é acomodada no interior do corpo de suporte 4, e tem um furo central 13 para permitir que o combustível flua em direção ao jato de injeção 3. No interior do furo central 13 da armadura magnética 12 do eletromagneto superior 8, um membro de contra-apoio 14 é acionado em uma posição fixa, cujo membro de contra-apoio é de uma forma cilíndrica tubular (opcionalmente aberta ao longo de uma linha de geração), para permitir que o combustível flua em direção ao jato
Figure BRPI0504514B1_D0006
• · ♦ de injeção 3, e seja capaz de manter a mola 10 em um estado comprimido contra a armadura móvel 9 do eletromagneto superior 8. Cada eletromagneto 8 é magneticamente independente do outro eletromagneto 8 e, desse modo, compreende uma espira 11 separada da espira 11 do outro eletromagneto 8, uma armadura magnética fixa 12 separada da armadura magnética fixa 12 do outro eletromagneto 8, e uma armadura móvel 9 separada da armadura móvel 9 do outro eletromagneto 8.
Cada espira 11 é enrolada diretamente dentro de uma respectiva fenda anular 15, que é produzida pela remoção de material a partir da superfície externa do corpo de suporte 4, e tem uma seção transversal em forma de arco para assegurar resistência estrutural máxima. Cada espira 11 é constituída por um fio condutivo que é esmaltado e provido com um verniz de autoligação, e tem uma dimensão axial particularmente pequena (isto é., medida ao longo do eixo geométrico longitudinal 2) de modo a manter fluxo magnético disperso em um mínimo; em particular, cada espira 11, e, desse modo, cada fenda 15, tem uma seção transversal substancialmente quadrada, isto é., tendo uma altura e profundidade aproximadamente idênticas. No nível das espiras 11, um corpo protetor 16, tubular na forma, é fixado ao redor do corpo de suporte 4, cujo corpo de proteção serve para proporcionar proteção mecânica suficiente às espiras 11, de modo a permitir fechamento das linhas de fluxo magnéticas geradas pelas espiras 11, e para aumentar a resistência mecânica do corpo
Figure BRPI0504514B1_D0007
de suporte 4 no nível da fraqueza estrutural inevitavelmente causada pela presença das fendas 15.
As armaduras móveis 9 são parte de uma montagem móvel, que também compreende um cabeçote móvel ou êmbolo 17 tendo uma porção superior integral com cada armadura móvel 9, e uma porção inferior que coopera com uma sede de válvula 18 (mostrada na Figura 2) da válvula de injeção 7 de modo a regular o fluxo de combustível através do jato de injeção 3 de maneira conhecida.
io Em serviço, quando os eletromagnetos são desenergizados, cada armadura móvel 9 não é atracada por sua armadura magnética 12, e a força resiliente da mola 10 impulsiona as armaduras móveis 9 junto com o êmbolo 17 para baixo; nesta situação, a válvula de injeção 7 está fechada. Quando os eletromagnetos 8 são energizados, cada armadura móvel 9 é magneticamente atracada por sua armadura magnética 12 contra a força resiliente da mola 10, e as armaduras móveis 9 junto com o êmbolo 17 são movidas para cima de modo a efetuar abertura da válvula de injeção 7.
De modo a definir precisamente o curso ascendente realizado pelo êmbolo 17, a armadura móvel 9 do eletromagneto superior 8 tem um curso efetivo que é mais curto do que o curso efetivo da armadura móvel 9 do eletromagneto inferior 8. Dessa maneira, quando os eletromagnetos 8 são energizados, é sempre somente a armadura móvel 9 do eletromagneto 9 que colide sua armadura magnética 12
Figure BRPI0504514B1_D0008
indiferente de quaisquer tolerâncias estruturais inevitáveis. De modo a limitar o curso efetivo da armadura móvel 9 do eletromagneto superior 8, a superfície inferior da armadura 12 da superfície superior da armadura móvel 9 é coberta com uma camada de um material metálico duro e não-ferromagnético, preferivelmente cromo; dessa maneira, a espessura da camada de cromo determina a redução do curso efetivo da armadura móvel 9 do eletromagneto superior 8. As funções adicionais da camada de cromo são aumentar a resistência ao impacto da zona e, especialmente, evitar fenômeno de adesão magnética devido ao contato direto entre o material ferromagnético 9 e o material ferromagnético da armadura 12. Em outras palavras, a camada de cromo define uma folga magnética, que impede as forças de atração magnética devido ao magnetismo residual entre a armadura móvel 9 e a armadura 12 de tomarem-se mais altas, isto é., excedendo a força resiliente gerada pela mola 10.
Conforme mostrado na Figura 2, a sede de válvula 18 é definida por um membro de vedação 19, que veda o fundo do canal de suprimento 5 do corpo de suporte 4, e é passada através pelo jato de injeção 3. Em particular, o membro de vedação 19 é aparafusado dentro do corpo de suporte 4 de modo a assegurar a hermeticidade mecânica da junta, e é subseqüentemente soldado ao corpo de suporte 4 de modo a assegurar a hermeticidade hidráulica da junta.
O êmbolo 17 termina em uma cabeça de plugueamento 20, substancialmente esférica na forma, que é capaz de assentar de maneira vedante contra a sede de válvula 18.
No nível da cabeça de plugueamento 20, o membro de vedação 19 tem um membro de guia anular 21 no qual a cabeça de plugueamento 20 assenta de modo que ele pode deslizar; a função do membro de guia 21 é definir uma guia inferior para o movimento do êmbolo ao longo do eixo geométrico longitudinal 2. A cabeça de plugueamento 20 tem quatro porções achatadas 22 (somente três das quais sendo visíveis na Figura 2) no nível do membro de guia 21 de modo a criar quatro passagens para o combustível em direção ao jato de injeção 3. O jato de io injeção 3 é definido por uma pluralidade de furos atravessantes de injeção 23 (somente dois dos quais sendo mostrados na Figura 2), que são produzidos partindo de uma câmara de injeção hemisférica 24 disposta imediatamente á jusante da sede de- válvula 18.
Conforme mostrado na Figura 4, cada armadura móvel 9 compreende um membro anular 25 e um membro discóide 26 que fecham o fundo do membro anular 25, e tem um furo atravessante central 27 capaz de receber uma porção do êmbolo 17, e uma pluralidade de furos atravessantes de suprimento periféricos 28 (somente dois dos quais sendo mostrados na Figura 4) capazes de permitirem que o combustível flua em direção ao jato de injeção 3. O êmbolo 17 é preferivelmente produzido integral com o membro discóide 26 de cada armadura móvel 9 por meio de uma solda anular. Uma porção central do membro discóide 26 da armadura móvel 9 do
Petição 870180005475, de 22/01/2018, pág. 4/9
Figure BRPI0504514B1_D0009
Figure BRPI0504514B1_D0010
• · ·· « · eletromagneto superior 8 contra-apóia contra uma extremidade inferior da mola 10.
O membro anular 25 de cada armadura móvel 9 tem um diâmetro externo substancialmente idêntico ao diâmetro interno da porção correspondente do canal de suprimento 5 do corpo de suporte 4; dessa maneira, cada armadura móvel 9 pode deslizar em relação ao corpo de suporte 4 ao longo do eixo geométrico longitudinal 2, mas não pode produzir qualquer movimento transversal ao eixo geométrico longitudinal 2 em relação ao corpo de suporte 4. Desde que o êmbolo 17 está rigidamente conectado a cada armadura móvel 9, é claro que cada armadura móvel 9 também age como uma guia superior para o êmbolo 17; como um resultado, o êmbolo 17 é guiado no topo pelas armaduras móveis 9 e no fundo pelo membro de guia 21.
Um dispositivo anti-ressalto 29 do tipo hidráulico é fixado à face inferior do membro discóide 26 de cada armadura móvel 9, cujo dispositivo anti-ressalto é capaz de amortecer o ressalto da cabeça de plugueamento 20 do êmbolo 17 contra a sede de válvula 18 quando o êmbolo 17 se move da posição aberta para a posição fechada da válvula de injeção 7. Cada dispositivo anti-ressalto 29 compreende respectivos membros de válvula 30, cada um do qual sendo acoplado com um respectivo furo de suprimento periférico 28 da armadura móvel 9, e tem uma permeabilidade diferente para a passagem do combustível, dependendo da direção de passagem de referido combustível através do furo de suprimento 28. Em particular, cada elemento de válvula 30 compreende uma chapa resiliente 31, que é, em parte, fixa a uma superfície inferior 32 da armadura móvel 9 em somente um lado do respectivo furo de suprimento 28, e compreende um furo 33 de dimensões menores alinhado com referido furo de suprimento 28; quando o combustível flui para baixo, isto é., em direção ao jato de injeção 3, a chapa 31 se deforma sob o impulso do combustível, permitindo que o combustível flua substancialmente livremente através do furo de suprimento 28, enquanto, quando o combustível flui para cima, a chapa 31 é passada contra a superfície inferior 32 da armadura móvel 9 pelo impulso do combustível, fechando o furo de suprimento 28, e permitindo que o combustível flua somente através de seu furo de dimensão menor 33. Em outras palavras, cada dispositivo anti-ressalto 29 constitui um sistema assimétrico para amortecer a energia cinética da armadura móvel correspondente 9.
O êmbolo 17 tem uma haste 34 com simetria cilíndrica, a qual é conectada a cabeça de plugueamento 20 por meio de uma solda anular. Quando a armadura móvel 9 do eletromagneto superior vem para uma pausa contra sua armadura magnética 12, tensões longitudinais diretas paralelas ao eixo geométrico longitudinal 2 são obviamente geradas na armadura móvel 9. Devido às tolerâncias estruturais inevitáveis dos vários componentes, a superfície superior da armadura móvel pode não ser perfeitamente plana e perfeitamente paralela à superfície inferior da armadura magnética 12, e o êmbolo 17 pode não ser • · *· perfeitamente perpendicular em relação à armadura móvel 9; conseqüentemente, quando a armadura móvel vem para uma pausa contra a armadura magnética 12, tensões transversais diretas perpendiculares ao eixo geométrico longitudinal 2 podem ser geradas na armadura móvel 9. Uma proporção de tais tensões transversais é também transmitida ao êmbolo 17, e é dissipada no nível do acoplamento entre a cabeça de plugueamento 20 do êmbolo 17 e o membro de guia 21.
É necessário limitar a intensidade das tensões
Figure BRPI0504514B1_D0011
ío que são dissipadas no nível do acoplamento entre a cabeça de plugueamento 20 do êmbolo 17 e o membro de guia 21, de modo a evitar fenômeno de desgaste localizado excessivo da cabeça de plugueamento 20. A aproximação para limitar a intensidade de tais tensões negativas tem sempre sido limitar as tensões transversais geradas no nível da armadura móvel por meio de usinagem de precisão dos componentes de modo a obter tolerâncias estruturais muito apertadas. Contudo, tem sido observado que é também possível usar uma aproximação diferente de modo a limitar a intensidade de tais tensões negativas, principalmente ao invés de limitar as tensões transversais geradas no nível da armadura móvel 9; é possível limitar a transmissão das tensões transversais a partir da armadura móvel 9 para a cabeça de plugueamento 20 do êmbolo 17. Para esta finalidade, é possível tomar a haste 34 do êmbolo 17 de tal maneira a conceder á referida haste 34 flexibilidade relativamente alta (ou, em outras palavras, rigidez de flexão relativamente ··· baixa), cuja flexibilidade é certamente maior do que aquela normalmente presente nos injetores comercialmente disponíveis atualmente conhecidos; tem sido de fato observado que aumentando-se a flexibilidade da haste 34, reduz-se a transmissão de tensões transversais a partir da armadura móvel 9 para a cabeça de plugueamento 20. Em outras palavras, se a haste 34 do êmbolo 17 é suficientemente flexível, a transmissão de tensões transversais a partir da armadura móvel 9 para a cabeça de plugueamento 20 é reduzida e é, em seguida, não mais necessário usinar com precisão os componentes com o objetivo de alcançar tolerâncias estruturais muito apertadas.
É importante notar que a haste 34 do êmbolo 17 não deve ser tão flexível, porque se ela for muito flexível ela não seria capaz de assegurar controle rápido e preciso da válvula de injeção 7.
A análise teórica e teste experimental têm conduzido a definição de um parâmetro de flexibilidade Pf, que é um indicador seguro da flexibilidade da haste 34, e tem as dimensões de uma pressão (N/mm ). E importante notar que, visto que o parâmetro de flexibilidade Pf tem as dimensões de uma pressão (N/mm ), referido parâmetro de flexibilidade Pf pode ser traçado de volta ao fenômeno de desgaste de pressão de contato/impacto entre a cabeça de plugueamento 20 e o membro de guia 21.
O parâmetro de flexibilidade Pf é calculado usando-se a seguinte equação:
• «
Pf = Keq/Dh; em que
Pf [N/mm2] é o parâmetro de flexibilidade;
Dh [mm] é o diâmetro da cabeça de plugueamento 20 do êmbolo 17;
Keq [N/mm] é a rigidez equivalente da haste 34 do êmbolo 17.
A rigidez equivalente (Keq) da haste 34 do êmbolo 17 é definida assumindo-se que a haste 34 é restrita a uma extremidade e submetida a uma força F na extremidade oposta, de modo a flexionar a haste 34 por uma deflexão f em sua extremidade livre; na situação citada acima, a rigidez equivalente da haste 34 é calculada usando-se a seguinte equação:
Keq = F/f em que:
Keq [N/mm] é a rigidez equivalente da haste 34 do êmbolo 17;
F [N] é a força aplicada à extremidade livre da haste 34; e f [mm] é a deflexão da extremidade livre da haste 34.
No caso de uma haste 34 de uma seção transversal circular constante produzida de um material simples, a rigidez equivalente Keq pode ser calculada usando-se a seguinte equação:
Keq = (E * Ds 4) / (6,8 * Ls 3) • Μ onde:
Keq [N/mm] é a rigidez equivalente da haste 34 do êmbolo 17;
Ds [mm] é o diâmetro da seção transversal circular da haste 23;
Ls [mm] é o comprimento da haste 23;
E [N/mm2] é o módulo de elasticidade do material constituinte da haste.
π A
No caso de uma haste 34 produzida de um material simples e composta de duas ou mais seções cilíndricas de diâmetros diferentes, a rigidez equivalente Keq pode ser calculada usando-se a seguinte equação:
1/Keq = iii/Ki onde:
[N/mm] é a rigidez equivalente da haste 34 do êmbolo 17;
Kj [N/mm] é a rigidez equivalente da inésima seção transversal da haste 34 calculada usando-se a fórmula acima citada.
De modo a alcançar o efeito desejado de limitar a transmissão das tensões transversais a partir da armadura móvel 9 para a cabeça de plugueamento 20 sem, contudo, prejudicar a performance da válvula de injeção 7, o parâmetro de flexibilidade Pf deve estar entre 0,3 e 4 N/mm2. O parâmetro de flexibilidade Pf está preferivelmente entre 0,4 e 0,8 N/mm2, e é substancialmente igual a aproximadamente 0,6 N/mm2.
Por meio de exemplo, de modo a obter-se um valor desejado do parâmetro de flexibilidade Pf, é possível usar-se várias aproximações que são alternativas e/ou podem ser combinadas com uma outra em modos diferentes: a seção transversal da haste 34 pode ser variada, um material de maior ou menor elasticidade pode ser usado para produzir a haste 34, a forma da seção transversal 34 pode ser variada.
O injetor acima descrito 1 é simples e econômico de manufaturar porque ele é produzido em sua io totalidade pela combinação de componentes que são de simetria cilíndrica e podem, desse modo, serem obtidos por operações de giro e perfuração. Além disso, o injetor 1 acima descrito torna possível operar com pressões de combustível muito altas (por meio de informação, até 160 MPa) sem exibir perdas de carga significantes.

Claims (4)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. - Injetor de combustível (1), compreendendo: um jato de injeção (3);
    uma válvula de injeção (7) provida com um êmbolo
    5 móvel (17) para regular o fluxo de combustível através do jato de injeção (3);
    um atuador eletromagnético (6) para deslocar o êmbolo (17) entre uma posição fechada e uma posição aberta da válvula de injeção (7), e provido com pelo menos um eletromagneto (8) compreendendo uma espira (11), uma armadura magnética fixa (12) e uma io armadura móvel (9) mecanicamente conectada ao êmbolo ( 17);
    uma mola (10) que tende a manter o êmbolo (17) na posição fechada; e um corpo de suporte (4), tendo uma forma tubular, e provido com um canal central (5), que acomoda a armadura magnética
    15 fixa (12) e a armadura móvel (9);
    o injetor (1) tendo o atuador eletromagnético (6) que compreende dois eletromagnetos (8), cada um dos quais sendo magneticamente independente do outro eletromagneto (8), e compreende uma espira (11) separada da espira (11) do outro eletromagneto (8), uma
    20 armadura magnética fixa (12) separada da armadura magnética fixa (12) do outro eletromagneto (8), e uma armadura móvel (9) separada da armadura móvel (9) do outro eletromagneto (8), caracterizado pelo fato de que é mecanicamente conectada ao êmbolo (17); o corpo de suporte (4) tendo um par de fendas anulares (15), que são espaçadas separadas uma
    Petição 870180005475, de 22/01/2018, pág. 5/9 da outra e são produzidas na superfície externa de referido corpo de suporte (4); e a espira (11) de cada eletromagneto (8) é enrolada diretamente dentro da respectiva fenda anular (15).
  2. 2. - Injetor, de acordo com a reivindicação 1, 5 caracterizado pelo fato de que a fenda (15) tem uma seção transversal em forma de arco.
  3. 3. - Injetor, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a espira (11) é constituída por um fio condutivo que é esmaltado e provido com um verniz de auto-ligação.
    io 4. - Injetor, de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que a espira (11) e, desse modo, a fenda (15), tem uma seção transversal substancialmente quadrada.
    5. - Injetor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de compreender um corpo
    15 protetor (16), que é tubular na forma, e é disposto ao redor do corpo de suporte (4) no nível da espira (11).
    6. - Injetor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a armadura móvel (9) de um primeiro eletromagneto (8) tem um curso efetivo que é mais curto
    20 do que o curso efetivo da armadura móvel (9) de um segundo eletromagneto (8).
    7. - Injetor, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que, de modo a limitar o curso efetivo
    Petição 870180005475, de 22/01/2018, pág. 6/9 • · · · · • · · · ······ • · ··· · * · · · · da armadura móvel (9) do primeiro eletromagneto (8), a superfície inferior da armadura (12) da superfície superior da armadura móvel (9) é coberta com uma camada de um material metálico duro e não-ferromagnético.
    5 8. - Injetor, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que, de modo a limitar o curso efetivo da armadura móvel (9) do primeiro eletromagneto (8), a superfície inferior da armadura (12) da superfície superior da armadura móvel (9) é coberta com uma camada de cromo.
    io 9. - Injetor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o êmbolo (17) termina em uma cabeça de plugueamento (20), substancialmente esférica na forma, que é capaz de assentar de maneira vedante contra a sede de válvula (18).
    15 10. - Injetor, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a sede de válvula (18) é definida por um membro de vedação (19) que é provido com um membro de guia anular (21) no nível da cabeça de plugueamento (20); a cabeça de plugueamento (20) tendo um número de porções
    20 achatadas (22) de modo a criar um número de passagens para o combustível em direção ao jato de injeção (3).
    11. - Injetor, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que o jato de injeção (3) é definido por uma pluralidade de foros atravessantes de injeção
    25 (23) que são produzidos partindo de uma câmara de injeção (24) disposta imediatamente à jusante da sede de injeção (18).
    • · ·
    12. - Injetor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a armadura móvel (9) compreende um membro anular (25) e um membro discóide (26) que fecham o fundo do membro anular (25), e tem um furo atravessante central (27) capaz de receber uma porção do êmbolo (17), e uma pluralidade furos atravessantes de suprimento periféricos (28) capazes de permitirem que o combustível flua em direção ao jato de injeção (3).
    13. - Injetor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a armadura móvel (9) tem pelo menos um furo atravessante de suprimento (28) para a passagem do combustível em direção ao jato de injeção (3), e é provida com dispositivo anti-ressalto (29) do tipo hidráulico acoplado com o furo de suprimento (28).
    14. - Injetor, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o dispositivo anti-ressalto (29) do tipo hidráulico compreende um elemento de válvula (30) que é acoplado com o furo de suprimento (28) da armadura móvel (9), e tem uma permeabilidade diferente para a passagem de combustível dependendo da direção de passagem do próprio combustível através do furo de suprimento (28).
    15. - Injetor, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o membro de válvula (30) compreende uma chapa resiliente (31) que é em parte fixa a uma superfície inferior (32) da armadura móvel (9) em somente um lado do respectivo furo de suprimento (28), e compreende um furo (33) de dimensões menores alinhado com referido foro de suprimento (28).
    16. - Injetor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que o êmbolo (17) compreende uma haste alongada (34) mecanicamente conectada à armadura móvel (9), e uma cabeça de plugueamento (20) capaz de engatar de uma maneira vedante com uma sede de válvula (18) da válvula de injeção (7); a haste (34) do êmbolo (17) sendo altamente flexível, e tendo um parâmetro de flexibilidade (Pf) de entre 0,3 e 4 N/mm2.
    17. - Injetor, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o parâmetro de flexibilidade (Pf) está entre 0,3 e 0,9 N/mm2.
    18. - Injetor, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o parâmetro de flexibilidade (Pf) está entre 0,5 e 0,7 N/mm2.
    19. - Injetor, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o parâmetro de flexibilidade (Pf) está ao redor de 0,6 N/mm2.
    20. - Injetor, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 19, caracterizado pelo fato de que a cabeça de plugueamento (20) é substancialmente esférica na forma.
    21. - Injetor, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o parâmetro de flexibilidade (Pf) é calculado usando-se a seguinte equação:
    Pf - Keq/Dh;
    ♦ w
    Λ · · ··· · · ··· • · · · · · · · · • · ···· ······ • · · ······ · • ······ · · · • · · · · * em que
    Pf [N/mm ] é o parâmetro de flexibilidade;
    Dh [mm] é o diâmetro da cabeça de plugueamento (20);
    Keq [N/mm] é a rigidez equivalente da haste (34).
    22. - Injetor, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a rigidez equivalente (Keq) da haste (34) é definida assumindo-se que a haste (34) é fixa em uma extremidade e submetida a uma força (F) na extremidade oposta, de modo a flexionar a haste (34) por uma deflexão (f) em sua extremidade livre; na situação citada acima, a rigidez equivalente (K^) da haste (34) é calculada usando-se a seguinte equação:
    Keq = F/f em que:
    Keq [N/mm] é a rigidez equivalente da haste (34);
    F [N] é a força aplicada à extremidade livre da haste (34); e f [mm] é a deflexão da extremidade livre da haste (34).
    • · • · ·
    3^ I
    2/4 ♦ ·· ♦ · « · · • * • · · ·»· • * « · * ·* · * ·
  4. 4/4
BRPI0504514-2A 2004-10-20 2005-10-19 Injetor de combustível com atuação eletromagnética do êmbolo BRPI0504514B1 (pt)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000649A ITBO20040649A1 (it) 2004-10-20 2004-10-20 Iniettore di carburante con attuazione elettromagnetica dello spillo
ITBO2004A000649 2004-10-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BRPI0504514A BRPI0504514A (pt) 2006-06-27
BRPI0504514B1 true BRPI0504514B1 (pt) 2018-04-17

Family

ID=34956732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0504514-2A BRPI0504514B1 (pt) 2004-10-20 2005-10-19 Injetor de combustível com atuação eletromagnética do êmbolo

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7422165B2 (pt)
EP (1) EP1650428B1 (pt)
CN (1) CN1776214B (pt)
AT (1) ATE519939T1 (pt)
BR (1) BRPI0504514B1 (pt)
IT (1) ITBO20040649A1 (pt)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI119030B (fi) * 2005-04-28 2008-06-30 Waertsilae Finland Oy Polttomoottorin polttoaineen syöttölaitteiston ohjausjärjestelmä
DE602006004355D1 (de) * 2006-10-10 2009-01-29 Magneti Marelli Powertrain Spa Kraftstoffversorgungssystem mit elektronischer Einspritzung
US20090057446A1 (en) * 2007-08-29 2009-03-05 Visteon Global Technologies, Inc. Low pressure fuel injector nozzle
US7669789B2 (en) 2007-08-29 2010-03-02 Visteon Global Technologies, Inc. Low pressure fuel injector nozzle
EP2236811B1 (en) 2009-03-25 2012-02-08 Continental Automotive GmbH Injection valve
FR2953268B1 (fr) * 2009-12-02 2012-04-06 Bosch Gmbh Robert Soupape electromagnetique de commande d'un injecteur ou de regulation de pression d'un accumulateur de carburant a haute pression
CN102162419B (zh) * 2011-04-01 2012-10-17 宁波舜田良源油嘴油泵有限公司 一种柴油机双缸分列式喷油泵
DE102012202538A1 (de) * 2012-02-20 2013-08-22 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor
ITBO20130169A1 (it) * 2013-04-17 2014-10-18 Magneti Marelli Spa Iniettore elettromagnetico di carburante con dispositivo frenante
EP2975256B1 (en) * 2014-07-14 2016-07-27 Magneti Marelli S.p.A. Electromagnetic fuel injector with hydraulic braking device
DE102019104294A1 (de) * 2018-03-15 2019-09-19 Denso Corporation Korrosionsbeständige Vorrichtung
CN113262944B (zh) * 2021-05-31 2022-08-02 商丘师范学院 一种磁激励导磁高粘胶液微量分配装置及方法
KR102666028B1 (ko) 2021-11-15 2024-05-16 주식회사 현대케피코 스프링리스 바운싱 저감 타입 인젝터

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4295111A (en) * 1979-11-29 1981-10-13 Nasa Low temperature latching solenoid
US5100102A (en) * 1990-10-15 1992-03-31 Ford Motor Company Compact electronic fuel injector
DE19503821A1 (de) * 1995-02-06 1996-08-08 Bosch Gmbh Robert Elektromagnetisch betätigbares Ventil
JP3750126B2 (ja) * 1996-03-26 2006-03-01 株式会社デンソー 燃料噴射弁
DE19625059A1 (de) 1996-06-22 1998-01-02 Bosch Gmbh Robert Einspritzventil, insbesondere zum direkten Einspritzen von Kraftstoff in einen Brennraum eines Verbrennungsmotors
GB9725802D0 (en) 1997-12-06 1998-02-04 Lucas Ind Plc Fuel injection
GB9906092D0 (en) 1999-03-18 1999-05-12 Lucas France Fuel injector
US6318646B1 (en) * 1999-03-26 2001-11-20 MAGNETI MARELLI S.p.A. Fuel injector
DE19931822A1 (de) * 1999-07-08 2001-01-11 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
DE19951004A1 (de) 1999-10-22 2001-04-26 Bosch Gmbh Robert Hydraulische Steuervorrichtung, insbesondere für einen Injektor
DE10004960A1 (de) * 2000-02-04 2001-08-09 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil und Verfahren zu dessen Betätigung
US6373363B1 (en) * 2000-03-28 2002-04-16 Delphi Technologies, Inc. Dual coil solenoid for a gas direct injection fuel injector
JP3884310B2 (ja) * 2002-03-22 2007-02-21 愛三工業株式会社 電磁式燃料噴射弁
JP2003314400A (ja) 2002-04-24 2003-11-06 Aisan Ind Co Ltd 自己融着性絶縁コイルを用いた燃料噴射弁
ITBO20020359A1 (it) * 2002-06-07 2003-12-09 Magneti Marelli Powertrain Spa Metodo di pilotaggio di un iniettore di carburante con legge di comando differenziata in funzione del tempo di iniezione

Also Published As

Publication number Publication date
ATE519939T1 (de) 2011-08-15
ITBO20040649A1 (it) 2005-01-20
CN1776214A (zh) 2006-05-24
BRPI0504514A (pt) 2006-06-27
EP1650428B1 (en) 2011-08-10
US7422165B2 (en) 2008-09-09
EP1650428A2 (en) 2006-04-26
EP1650428A3 (en) 2006-10-04
US20060086829A1 (en) 2006-04-27
CN1776214B (zh) 2010-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0504514B1 (pt) Injetor de combustível com atuação eletromagnética do êmbolo
BRPI0502911B1 (pt) Injetor de combustível com um êmbolo de alta flexibilidade
US6772791B2 (en) Directly operated pneumatic valve having an air assist return
CN101415934B (zh) 燃料喷射器
EP1852602A1 (en) Electromagnetically actuated fuel injector
CN109416003B (zh) 用于喷射气态燃料的阀
SE1150976A1 (sv) Aktuator
KR20140108322A (ko) 밸브
WO1996023156A1 (en) Fail-open solenoid actuated valve
US20040112992A1 (en) Fuel injection valve
KR20190104433A (ko) 가변 유동 제어를 갖는 직접-구동식 압전 연료 인젝터
BRPI0503742B1 (pt) Injetor de combustível com válvula de injeção provida com alimentação lateral
EP2631465A1 (en) Solenoid valve
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
EP1967729B1 (en) An electromagnetic valve for the dosage of fuel in an internal combustion engine
CN109196212A (zh) 用于燃油泵的直接磁控入口阀
US6793196B2 (en) High flow control valve for motor vehicle fuel injection systems
BRPI0901359A2 (pt) injetor de combustìvel com atuação direta do obturador para motores de combustão interna
CN101509450B (zh) 共轨式电控喷射器
CN103764995A (zh) 阀组件和喷射阀
CN106574592A (zh) 压力调节电磁阀
CN109404567A (zh) 一种三通电磁阀
CN112049978B (zh) 电磁阀及包含其的热水器
CN214699261U (zh) 一种具有复位弹簧的电磁阀
CN209430328U (zh) 一种燃油喷射器

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]