BRPI0706611B1

BRPI0706611B1 - injetor de combustível para distribuir combustível em um motor

Info

Publication number: BRPI0706611B1
Application number: BRPI0706611A
Authority: BR
Inventors: Enis Meyer Andrew; Bromfield George; Sean Mcnichols Patrick; David Ehlert Thomas; R Zuehlke Timothy
Original assignee: Kimberly Clark Co
Priority date: 2006-01-23
Filing date: 2007-01-16
Publication date: 2017-04-11
Also published as: EP1977107B1; KR20080097438A; KR101379065B1; US20070170275A1; BRPI0706611A2; CN101371035A; CN101371035B; EP1977107A2; WO2007136427A3; US8028930B2; WO2007136427A2

Abstract

injetor ultra-sonico de combustível. é divulgado um injetor de combustível para distribuir combustível em um motor no qual um alojamento do injetor tem uma câmara interna de combustível e pelo menos um orifício de exaustão em comunicação fluídica com a câmara de combustível, por meio do qual o combustível saí do injetor de combustível no pelo menos um orifício de exaustão para distribuição no motor. um guia de ondas ultra-sônicas é separado do alojamento, é alongado e fica disposto, pelo menos em parte, na câmara de combustível para energízar ultra-sonicamente o combustível na câmara de combustível antes de o combustível sair por meio do pelo menos um orifício de exaustão. um dispositivo de excitação é operável para estimular ultra-sonicamente o guia de ondas ultra-sônico. um elemento de montagem interconecta o guia de ondas no alojamento, com o elemento de montagem configurado para isolar vibratoriamente de forma substancial o alojamento do guia de ondas.

Description

"INJETOR DE COMBUSTÍVEL PARA DISTRIBUIR COMBUSTÍVEL EM UM MOTOR" CAMPO TÉCNICO

Esta invenção diz respeito, no geral, a injetores de combustível para distribuir combustível em um motor e, mais particularmente, a um injetor ultra-sônico de combustível no qual energia ultra-sônica é aplicada no combustível pelo injetor antes da distribuição no motor.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Injetores de combustível são comumente usados para distribuir combustível inflamável nas câmaras de combustão dos cilindros do motor. Injetores de combustível típicos compreendem um alojamento que inclui uma agulha com um ou mais orifícios de exaustão por meio dos quais o combustível é expelido do injetor para distribuição no interior da câmara de combustão. Um elemento de válvula, tal como o que é comumente referido como um pino ou agulha, fica disposto de forma móvel no alojamento do injetor de combustível. Em sua posição fechada, o elemento de válvula veda na agulha para impedir a injeção de combustível e, na posição aberta, o combustível é injetado pela agulha por meio do(s) orifício (s) de exaustão. Em operação, combustível em alta pressão é mantido no alojamento do injetor com o elemento de válvula em sua posição fechada. 0 elemento de válvula é intermitentemente aberto para injetar o combustível em alta pressão por meio do(s) orifício(s) de exaustão da agulha para distribuição na câmara de combustão do motor. A eficiência do combustível do motor de combustão interna que incorpora um injetor como este é baseada, em parte, no tamanho da gotícula do combustível injetada na câmara de combustão. Isto é, menores tamanhos de gotículas tendem a fornecer uma queima mais eficiente do combustível no processo de combustão. Tentativas de melhorar a eficiência do combustível incluíram o crescente estreitamento do(s) orifício(s) de exaustão da agulha e/ou o aumento substancial da alta pressão do combustível na qual o injetor opera para promover uma aspersão mais atomizada do combustível a partir do injetor. Por exemplo, é comum que tais injetores operem em pressões de combustível maiores do que 8.000 psi (550 bar) (55,16 MPa), e mesmo tão altas quanto 30.000 psi (2.070 bar) (206,84 MPa). Os injetores de combustível também são expostos a elevadas temperaturas operacionais, tal como cerca de 185 graus Fahrenheit (85 graus centígrados) ou mais.

Em tentativas de aumentar adicionalmente a eficiência do combustível, é conhecido submeter o combustível expelido pela agulha por meio do orifício de exaustão à energia ultra-sônica para facilitar a melhor atomização do combustível distribuído na câmara de combustão. Por exemplo, a patente US 6.543.700 (Jameson et al.), cuja íntegra da divulgação é aqui incorporada pela referência, divulga um injetor de combustível no qual a agulha da válvula é formada, pelo menos em parte, por um material magnetoestritivo res-ponsivo a campos magnéticos que mudam em freqüências ultra-sônicas. Quando a agulha da válvula fica posicionada para permitir que combustível seja expelido do corpo da válvula (isto é, a agulha), um campo magnético que muda em freqüências ultra-sônicas é aplicado na parte magnetoestritiva da agulha da válvula. Dessa maneira, a agulha da válvula é ul-tra-sonicamente estimulada para transmitir energia ultra-sônica no combustível à medida que ele sai do injetor por meio dos orifícios de saída.

No injetor ultra-sônico de combustível divulgado na patente US 5.330.100 (Malinowski), o própria agulha do injetor de combustível é construída para vibrar ultra-sonicamente para que energia ultra-sônica seja transmitida para o combustível à medida que o combustível escoa por meio do orifício de saída do injetor. Em uma configuração como esta, há um risco de que a própria vibração da agulha resulte em erosão de cavitação (por exemplo, em função da cavita-ção do combustível no orifício de saída) da agulha no orifício de saída.

As patentes US 5.803.106 (Cohen et al.), 5.868.153 (Cohen et al.), 6.053.424 (Gipson et al.) e 6.380.264 (Jameson et al.) relacionadas divulgam, no geral, aparelho para aumentar a vazão de um líquido pressurizado por meio de um orifício pela aplicação de energia ultra-sônica no líquido pressurizado. Em particular, o líquido pressurizado é distribuído no interior da câmara de um alojamento com uma ponta de molde que inclui um orifício de saída (ou orifícios de saída) por meio do qual o líquido pressurizado sai da câmara. Uma corneta ultra-sônica se estende longitudinalmente, em parte, na câmara e, em parte, para fora da câmara, e tem um diâmetro que diminui na direção de uma ponta disposta adjacente ao orifício de saída para amplificar a vibração ultra-sônica da corneta nesta ponta. Um transdutor é anexado na extremidade exterior da corneta para vibrar a corneta ul-tra-sonicamente. Uma aplicação para a qual o aparelho é divulgado é o uso com um injetor de combustível para um motor de combustão interna.

Uma desvantagem de um arranjo como este é que a exposição dos vários componentes à alta pressão na qual o injetor de combustível opera transmite tensão substancial aos componentes. Em particular, em função de parte da corneta ultra-sônica ser imersa na câmara e de uma outra parte não ser, não há diferencial de pressão substancial transmitido para os diferentes segmentos da corneta, resultando em tensão adicional na corneta. Além do mais, tal aparelho não pode acomodar prontamente um elemento de válvula operacional, o que é comum em alguns dispositivos de distribuição ultra-sônica de líquido para controlar a distribuição do líquido a partir do dispositivo.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

No geral, um injetor de combustível de acordo com uma modalidade para distribuir combustível em um motor compreende um alojamento com uma câmara interna de combustível e pelo menos um orifício de exaustão em comunicação fluídica com a câmara de combustível, pelo qual o combustível sai do injetor de combustível no pelo menos um orifício de exaustão para distribuição no motor. Um guia de ondas ultra-sônicas é separado do alojamento, é alongado e fica disposto, pelo menos em parte, na câmara de combustível para energizar ultra-sonicamente o combustível na câmara de combustível antes de o combustível sair por meio do pelo menos um orifício de e- xaustão. Um dispositivo de excitação é operável para estimular ultra-sonicamente o guia de ondas ultra-sônico. Um elemento de montagem interconecta o guia de ondas no alojamento, com o elemento de montagem sendo configurado para isolar vibratoriamente de forma substancial o alojamento do guia de ondas.

Em uma outra modalidade, um injetor de combustível para distribuir combustível em um motor compreende, no geral, um alojamento com uma trajetória interna de fluxo de combustível e pelo menos um orifício de exaustão em comunicação fluídica com a trajetória de fluxo, pelo qual o combustível sai do injetor de combustível no pelo menos um orifício de exaustão para distribuição no motor. Um guia de ondas ultra-sônicas é separado do alojamento, é alongado e fica disposto, pelo menos em parte, na trajetória de fluxo para energizar ultra-sonicamente o combustível na trajetória de fluxo antes de o combustível sair por meio do pelo menos um orifício de exaustão. Um dispositivo de excitação é operável para estimular ultra-sonicamente o guia de ondas ultra-sônico. Um elemento de montagem interconecta o guia de ondas no alojamento, com o elemento de montagem ficando disposto, pelo menos em parte, na trajetória de fluxo e configurado para isolar vibratoriamente de forma substancial o alojamento do guia de ondas.

Em uma ainda outra modalidade, um injetor de combustível para distribuir combustível em um motor compreende, no geral, um alojamento com uma câmara interna de combustível e pelo menos um orifício de exaustão em conjunto com a câmara de combustível, pela qual o combustível sai do inje-tor de combustível no pelo menos um orifício de exaustão para distribuição no motor. Um guia de ondas ultra-sônicas fica separado do alojamento, é alongado e fica disposto, pelo menos em parte, na câmara de combustível para energizar ul-tra-sonicamente o combustível na câmara de combustível antes de o combustível sair por meio do pelo menos um orifício de exaustão. Um dispositivo de excitação é operável para estimular ultra-sonicamente o guia de ondas ultra-sônico. Um elemento de montagem interconecta o guia de ondas no alojamento, com o elemento de montagem sendo construído inteiramente por material elastomérico e configurado para isolar vibratoriamente de forma substancial o alojamento do guia de ondas.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS A figura 1 é uma seção transversal longitudinal de uma modalidade de um dispositivo de distribuição ultra-sônica de líquido da presente invenção ilustrado na forma de um injetor de combustível para distribuir combustível em um motor de combustão interna; a figura 2 é uma seção transversal longitudinal do injetor de combustível da figura 1 tomada em uma posição angular diferente daquela na qual a seção transversal da figura 1 é tomada; a figura 3 é uma vista expandida de uma primeira parte da seção transversal da figura 1; a figura 4 é uma vista expandida de uma segunda parte da seção transversal da figura 1; a figura 5 é uma vista expandida de uma terceira parte da seção transversal da figura 2; a figura 6 é uma vista expandida de uma quarta parte da seção transversal da figura 1; a figura 6a é uma vista expandida de uma parte central da seção transversal da figura 1; a figura 7 é uma vista expandida de uma quinta parte da seção transversal da figura 1; a figura 8 é uma vista fragmentada e ampliada da seção transversal da figura 1; a figura 9 é uma vista em perspectiva de um conjunto de guia de ondas e de outros componentes internos do injetor de combustível da figura 1; e a figura 10 é uma seção transversal fragmentada de uma parte de um alojamento do injetor de combustível do injetor de combustível da figura 1, com componentes internos do injetor de combustível omitidos para revelar a construção do alojamento.

Caracteres de referência correspondentes indicam partes correspondentes por todos os desenhos.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Agora, em relação aos desenhos e, em particular, à figura 1 uma modalidade de um injetor ultra-sônico de combustível para distribuir combustível em um motor (não mostrado) é designado no geral por 21. 0 injetor de combustível pode ser usado em veículos terrestres, aéreos e marítimos, em geradores de energia elétrica e em outros dispositivos que empregam um motor. Em particular, o injetor de combustí- vel é adequado para uso com motores que usam combustível diesel. Entretanto, pretende-se que o termo combustível aqui usado seja entendido, significando qualquer combustível inflamável usado na operação de um motor, e não é limitado ao combustível diesel. 0 injetor de combustível 21 compreende um alojamento indicado, no geral, em 23 para receber combustível pressurizado de uma fonte (não mostrada) de combustível e para distribuir uma aspersão atomizada de gotículas do combustível no motor, tal como em uma câmara de combustão do motor. Na modalidade ilustrada, o alojamento 23 compreende um corpo alongado principal 25, uma agulha 27 (algumas vezes, também referido como um corpo de válvula) e um elemento de retenção 29 (por exemplo, porca) que monta o corpo principal, agulha e porca um no outro. Em particular, uma extremidade inferior 31 do corpo principal 25 fica disposta contra uma extremidade superior 33 da agulha 27. O elemento de retenção 29 se fixa adequadamente (por exemplo, elementos de fixação rosqueáveis) na superfície externa do corpo principal 25 para impelir a junção das extremidades casadas 31, 33 do corpo principal e da agulha 27.

Os termos "superior" e "inferior" são aqui usados de acordo com a orientação vertical do injetor de combustível 21 ilustrado nos vários desenhos, e não pretende-se descrever uma orientação necessária do injetor de combustível em uso. Isto é, entende-se que o injetor de combustível 21 pode ser orientado diferente da orientação vertical ilustrada nos desenhos e permanecer no escopo desta invenção. Aqui, os termos "axial" e "longitudinal" dizem respeito, direcionalmente, à direção do comprimento do injetor de combustível (por exemplo, a direção vertical nas modalidades ilustradas) . Aqui, os termos "transversal", "lateral" e "radial" dizem respeito a uma direção normal em relação à direção axial (por exemplo, longitudinal). Os termos "interno" e "externo" também são usados em relação a uma direção transversal a direção axial do injetor de combustível, com o termo "interno" dizendo respeito a uma direção voltada para o interior do injetor de combustível e com o termo "externo" dizendo respeito a uma direção voltada para o exterior do in-j etor. 0 corpo principal 25 tem um furo axial 35 que se estende longitudinalmente ao longo do seu comprimento. A dimensão transversal ou seccional transversal do furo 35 (por exemplo, o diâmetro do furo circular ilustrado na figura 1) varia ao longo dos segmentos longitudinais discretos do furo com propósitos que ficarão aparentes. Em particular, em relação à figura 3, em uma extremidade superior 37 do corpo principal 25, a dimensão seccional transversal do furo 35 é escalonada para formar uma sede 39 para instalar uma válvula solenóide convencional (não mostrada) no corpo principal com uma parte da válvula solenóide estendendo-se para baixo do furo central do corpo principal. 0 injetor de combustível 21 e a válvula solenóide são montadas uma na outra por um conector adequado (não mostrado). Versados na técnica conhecem a construção e a operação das válvulas solenóides adequadas e, portanto, não são aqui descritas adicionalmente, exceto até a quantidade necessária.

Exemplos de válvulas solenóides adequadas são divulgados na patente US 6.688.579, intitulada "Solenoid Valve for Controlling a Fuel Injector of an Internai Combustion Engine", na patente US 6.827.332, intitulada "Solenoid Valve", e na patente US 6.874.706, intitulada "Solenoid Valve Comprising a Plug-In/Rotative Connection". Outras válvulas solenóides adequadas também podem ser usadas. A dimensão seccional transversal do furo central 35 é escalonada adicionalmente para dentro à medida que ela se estende para baixo da sede da válvula solenóide para definir um ressalto 45 no qual é instalado um suporte do pino 47 que se estende longitudinalmente (e coaxialmente na modalidade ilustrada) no furo central. Da forma ilustrada na figura 4, o furo 35 do corpo principal 25 se estreita ainda mais na seção transversal à medida que ele se estende longitudinalmente abaixo do segmento do furo no qual o suporte do pino 47 se estende e define, pelo menos em parte, uma câmara de baixa pressão 49 do injetor 21.

Longitudinalmente abaixo da câmara de baixa pressão 49, o furo central 35 do corpo principal 25 se estreita ainda adicionalmente para definir um segmento de canal de guia (e teto de alta pressão) 51 (figuras 4 e 5) do furo para, pelo menos em parte, localizar apropriadamente uma agulha da válvula 53 (de forma geral, um elemento de válvula) do injetor 21 no furo, como aqui descrito posteriormente. Então, em relação à figura 8, a dimensão seccional transversal do furo 35 aumenta à medida que o furo se estende longi- tudinalmente abaixo do segmento do canal de guia 51 até a extremidade inferior aberta 31 do corpo principal 25 para, em parte (por exemplo, juntamente com a agulha 27, como será descrito) , definir uma câmara de alta pressão 55 (de forma geral, uma câmara interna de combustível e, de forma ainda mais geral, uma câmara interna de líquido) do alojamento do injetor 23.

Uma entrada de combustível 57 (figuras 1 e 4) é formada no lado do corpo principal 25 intermediário em relação às suas extremidades superior e inferior 37, 31, e se comunica com os canais de distribuição divergentes superior e inferior 59, 61 que se estendem no corpo principal. Em particular, o canal de distribuição superior 59 se estende da entrada de combustível 57 para cima no corpo principal 25 e abre no interior do furo 35, no geral, adjacente ao suporte do pino 47 preso no furo e, mais particularmente, logo abaixo do ressalto 45 no qual o suporte do pino está instalado. 0 canal de distribuição inferior 61 se estende a partir da entrada de combustível 57 para baixo do corpo principal 25 e abre no interior do furo central 35, no geral, na câmara de alta pressão 55. Um tubo de distribuição 63 se estende para o interior por meio do corpo principal 25 na entrada de combustível 57 e é montado no corpo principal por uma camisa 65 adequada e conexão rosqueada 67. Entende-se que a entrada de combustível 57 pode ser localizada diferente do ilustrado nas figuras 1 e 4 sem fugir do escopo da invenção. Também entende-se que o combustível pode ser distribuído exclusivamente para a câmara de alta pressão 55 do a- lojamento 23 e permanecer no escopo desta invenção. 0 corpo principal 25 também tem uma saida 69 (figuras 1 e 4) formada no seu lado por meio da qual o combustível em baixa pressão é expelido do injetor 21 para distribuição em um sistema de retorno de combustível adequado (não mostrado). Um primeiro canal de retorno 71 é formado no corpo principal 25 e fornece comunicação fluídica entre a saída 69 e a câmara de baixa pressão 49 do furo central 35 do corpo principal. Um segundo canal de retorno 73 é formado no corpo principal 25 para fornecer comunicação fluídica entre a saída 69 e a extremidade superior aberta 37 do corpo principal. Entretanto, entende-se que um ou ambos os canais de retorno 71, 73 podem ser omitidos do injetor de combustível 21 sem fugir do escopo desta invenção.

Agora, particularmente em relação às figuras 6-8, no geral, a agulha 27 ilustrado é alongado e fica coaxial-mente alinhado com o corpo principal 25 do alojamento do injetor de combustível 23. Em particular, a agulha 27 tem um furo axial 7 5 coaxialmente alinhado com o furo axial 35 do corpo principal 25, particularmente, na extremidade inferior 31 do corpo principal para que o corpo principal e a agulha, juntos, definam a câmara de alta pressão 55 do alojamento do injetor de combustível 23. A dimensão seccional transversal do furo da agulha 7 5 é escalonada para fora na extremidade superior 33 da agulha 27 para definir um ressalto 77 para instalar um elemento de montagem 79 no alojamento do injetor de combustível 23. No geral, a extremidade inferior (também referida como uma ponta 81) da agulha 27 é cônica.

Intermediário à sua ponta 81 e à sua extremidade superior 33, no geral, a dimensão seccional transversal (por exemplo, o diâmetro na modalidade ilustrada) do furo da agulha 75 é uniforme ao longo do comprimento da agulha ilustrado na figura 8. Um ou mais orifícios de exaustão 83 (dois são visíveis na seção transversal da figura 7, enquanto que portas adicionais são visíveis na seção transversal da figura 10) são formados na agulha 27, tal como a ponta 81 da agulha na modalidade ilustrada, por meio do qual o combustível em alta pressão é expelido do alojamento 23 para distribuição no motor. Como um exemplo, em uma modalidade adequada, a agulha 27 pode ter oito orifícios de exaustão 83, cada orifício de exaustão com um diâmetro de cerca de 0,006 polegada (0,15 mm). Entretanto, entende-se que o número de orifícios de exaustão e o seu diâmetro podem variar sem fugir do escopo desta invenção. Aqui, o canal de distribuição inferior 61 e a câmara de alta pressão 55, juntos, definem amplamente uma trajetória de fluxo no alojamento 23 ao longo da qual combustível em alta pressão flui da entrada de combustível 57 até os orifícios de exaustão 83 da agulha 27.

Agora, em relação às figuras 1 e 3, o suporte do pino 47 compreende um corpo tubular alongado 85 e uma cabeça 87 formada integralmente com a extremidade superior do corpo tubular e dimensionada em seção transversal maior do que o corpo tubular para localizar o suporte do pino no ressalto 45 do corpo principal 25 no seu furo central 35. Na modalidade ilustrada, o suporte do pino 47 está coaxialmente alinhado com o furo axial 35 do corpo principal 25, com o corpo tubular 85 do suporte do pino sendo dimensionado para, no geral, vedar o encaixe com o corpo principal no furo axial do corpo principal. 0 corpo tubular 85 do suporte do pino 47 define um canal interno 91 que se estende longitudinalmente do suporte do pino para receber de forma deslizável um pino alongado 93 no interior do suporte do pino. A cabeça 87 do suporte do pino 47 tem um rebaixo 95, no geral, côncavo ou em forma de prato formado centralmente em sua superfície superior e um furo 97 que se estende longitudinalmente do centro deste rebaixo até o canal interno 91 do suporte do pino. Da forma ilustrada na figura 3, uma folga anular 99 é formada entre uma parede lateral do suporte do pino 47 e a superfície interna do corpo principal 25 na parte superior do furo 35 do corpo principal. Um canal de alimentação 101 se estende transversalmente por meio da parede lateral do corpo tubular 85 do suporte do pino 47 até o canal interno 91, no geral, na extremidade superior do canal, com o canal de alimentação 101 sendo aberto em sua extremidade externa transversal até a folga anular 99. O canal de alimentação 101 fica em comunicação fluídica com o canal de distribuição superior 59 no corpo principal 25 por meio da folga anular 99 para receber o combustível em alta pressão no interior do canal de alimentação, o canal interno do corpo tubular 85 acima do pino 93, e o furo 97 se estendendo longitudinalmente na cabeça 87 do suporte do pino 47. O pino 93 é alongado e se estende coaxialmente de forma adequada no canal do suporte do pino 91 e no furo axial 35 do corpo principal 25. Um segmento superior do pino 93 é recebido de forma deslizável no canal interno 91 do suporte do pino 47 em relacionamento rigorosamente espaçado com ele, enquanto que o restante do pino se estende longitudinalmente para fora do suporte do pino para baixo e para o interior da câmara de baixa pressão 49 do furo 35 do corpo principal 25. Como ilustrado na figura 3, uma extremidade superior 103 do pino 93 (por exemplo, no topo do canal interno 101 do suporte do pino 47) é afunilada para permitir que combustível em alta pressão seja recebido no canal interno do suporte do pino acima da extremidade superior do pino.

Também estão dispostos na câmara de baixa pressão 49 do furo do corpo principal 35 uma camisa tubular 107 (figura 4) que circunda o pino 93 exatamente abaixo do suporte do pino 47 (por exemplo, apoiando-se por cima na base do suporte do pino) e define uma sede de mola, um martelo 109 que apoia-se na extremidade inferior do pino em relacionamento coaxial com o pino e com uma extremidade superior que define uma sede de mola oposta, e uma mola espiral 111 retida entre o martelo e a camisa da mola com o pino passando longitudinalmente por meio da mola. A agulha da válvula 53 (amplamente, o elemento de válvula) é alongada e se estende coaxialmente no furo 35 do corpo principal 25 de uma extremidade superior 113 (figura 2) da agulha da válvula em relação de apoio com a base do martelo 109, para baixo através do segundo do canal de guia 51 (figura 8) do furo do corpo principal, e adicionalmente para baixo através da câmara de alta pressão 55 até uma ex- tremidade terminal 115 da agulha da válvula disposta em intima proximidade com a ponta 81 da agulha 27 na câmara de alta pressão. Da forma mais bem ilustrada nas figuras 4 e 8, a agulha da válvula 53 é dimensionada em seção transversal para relacionamento rigorosamente espaçado com o corpo principal 25 no segmento do canal de guia 51 do furo axial 35 para manter alinhamento apropriado da agulha da válvula em relação à agulha 27.

Particularmente, em relação à figura 7, no geral, a extremidade terminal 115 da agulha da válvula 53 ilustrada é cônica de acordo com a forma cônica da ponta 81 da agulha 27 e define uma superfície de fechamento 117 adaptada para, no geral, vedar a superfície interna da ponta da agulha em uma posição fechada (não mostrada) da agulha da válvula. Em particular, na posição fechada da agulha da válvula 53, a superfície de fechamento 117 da agulha da válvula veda a superfície interna da ponta da agulha 81 sobre os orifícios de exaustão 83 para vedar a agulha (e de forma mais geral, o alojamento do injetor de combustível 23) em relação ao combustível que está sendo expelido pela agulha por meio dos orifícios de exaustão. Em uma posição aberta da agulha da válvula (ilustrada na figura 7), a superfície de fechamento 117 da agulha da válvula 53 é espaçada da superfície interna da ponta da agulha 81 para permitir que o combustível na câmara de alta pressão 55 flua entre a agulha da válvula 53 e a ponta da agulha 81 até os orifícios de exaustão 83 para a exaustão do injetor de combustível 21.

No geral, e espaçamento entre a superfície de fe- chamento 117 da extremidade terminal 115 da agulha da válvula e a superfície oposta da ponta da agulha 81 na posição aberta da agulha da válvula está adequadamente na faixa de cerca de 0,002 polegada (0,051 mm) até cerca de 0,025 polegada (0,64 mm). Entretanto, entende-se que o espaçamento pode ser maior ou menor do que a faixa supra-especifiçada sem fugir do escopo da invenção.

Percebe-se que a agulha 27 e, mais particularmente, a ponta 81 podem ser alternativamente configuradas de maneira tal que os orifícios de exaustão 83 fiquem dispostos de maneira diferente na superfície interna da agulha em que está instalada a superfície de fechamento 117 da agulha da válvula 53 na posição fechada da agulha da válvula. Por exemplo, os orifícios de exaustão 83 podem ficar dispostos à jusante (na direção na qual o combustível flui na direção dos orifícios de exaustão) da superfície da agulha em que está instalada a superfície de fechamento 117 da agulha da válvula 53 e permanecem no escopo desta invenção. Um exemplo adequado de um arranjo de agulha de válvula, ponta de agulha e ponta de exaustão como este é descrito na patente US 6.543.700, cuja divulgação é aqui incorporada pela referência até o limite em que ela é consistente com esta.

Assim, entende-se que o pino 93, o martelo 109 e a agulha da válvula 53 são conjuntamente móveis longitudinalmente em um eixo geométrico comum no alojamento do injetor de combustível 23 entre a posição fechada e a posição aberta da agulha da válvula. A mola 111 disposta entre a camisa 107 e o martelo 109 predispõe adequadamente o martelo e, assim, a agulha da válvula 53, na direção da posição fechada da agulha da válvula. Entende-se que outras configurações de válvula adequadas são possíveis para controlar o fluxo do combustível do injetor para distribuição no motor sem fugir do escopo desta invenção. Por exemplo, a agulha 27 (amplamente, o alojamento 23) pode ter uma abertura por meio da qual a agulha da válvula 53 se estende para fora da agulha e por meio da qual o combustível sai da agulha para distribuição no motor. Em uma modalidade como esta, a extremidade terminal 115 da agulha da válvula 53 vedará em relação ao exterior da agulha 27 na posição fechada da agulha da válvula. Também entende-se que a operação da agulha da válvula 53 pode ser controlada, de maneira diferente, por uma válvula solenóide 41 e permanecer no escopo desta invenção. Entende-se adicionalmente que a agulha da válvula 53 ou outro arranjo de válvula podem ser completamente omitidos do injetor de combustível 21 sem fugir do escopo desta invenção.

Agora, particularmente em relação às figuras 8 e 9, um guia de ondas ultra-sônicas 121 é formado separado da agulha da válvula 53 e do alojamento do injetor de combustível 23 e se estende longitudinalmente na câmara de alta pressão 55 do alojamento até uma extremidade terminal 123 do guia de ondas disposta exatamente acima da ponta 81 da agulha 27 para energizar ultra-sonicamente o combustível na câmara de combustível exatamente antes de o combustível sair do injetor 21 por meio dos orifícios de exaustão 83 formados na agulha. 0 guia de ondas 121 ilustrado é adequadamente alongado e tubular, com uma parede lateral 125 definindo uma passagem interna 127 que se estende ao longo do seu comprimento entre as extremidades longitudinalmente opostas superior e inferior (a extremidade superior sendo indicada em 129) do guia de ondas. A extremidade inferior do guia de ondas 121 define a extremidade terminal 123 do guia de ondas. 0 guia de ondas 121 ilustrado tem uma seção transversal, no geral, anular (isto é, circular). Entretanto, entende-se que o guia de ondas 121 pode ser modelado em seção transversal diferente de anular sem fugir do escopo desta invenção. Também percebe-se que o guia de ondas 121 pode ser tubular ao longo de menos do que todo o seu comprimento e poder ser, ainda, no geral, sólido ao longo do seu comprimento. Em outras modalidades, percebe-se que a agulha da válvula pode ser, no geral, tubular e o guia de ondas pode ficar disposto, pelo menos em parte, no interior da agulha da válvula.

No geral, o guia de ondas pode ser construído por um metal com propriedades acústicas e mecânicas adequadas. Exemplos de metais adequados para a construção do guia de ondas incluem, mas sem limitações, alumínio, rnonel, titânio e algumas ligas de aço. Também percebe-se que todo ou parte do guia de ondas pode ser revestido com um outro metal. 0 guia de ondas ultra-sônicas 121 é preso no alojamento do in-jetor de combustível 23 e, mais adequadamente, na câmara de alta pressão 55, como na modalidade ilustrada, pelo elemento de montagem 79. No geral, o elemento de montagem 79, localizado longitudinalmente entre as extremidades 123, 129 do guia de ondas 121, define um segmento superior 131 do guia de ondas que se estende longitudinalmente para cima (na mo- dalidade ilustrada) do elemento de montagem 79 até a extremidade superior 129 do guia de ondas e um segmento inferior 133 que se estende longitudinalmente para baixo do elemento de montagem até a extremidade terminal 123 do guia de ondas.

Embora na modalidade ilustrada o guia de ondas 121 (isto é, tanto os seus segmentos superior quanto inferior) fique disposto inteiramente na câmara de alta pressão 55 do alojamento, percebe-se que somente uma parte do guia de ondas pode ficar disposta na câmara de alta pressão sem fugir do escopo desta invenção. Por exemplo, somente o segmento inferior 133 do guia de ondas 121, incluindo sua extremidade terminal, pode ficar disposto na câmara de alta pressão 55, enquanto que o segmento superior 131 do guia de ondas fica disposto no exterior da câmara de alta pressão, e pode ou não ser sujeito ao combustível de alta pressão do alojamento do injetor 23. A dimensão seccional transversal interna (por exemplo, o diâmetro interno na modalidade ilustrada) do guia de ondas 121 (por exemplo, a dimensão seccional transversal da sua passagem interior 127) é, no geral, uniforme ao longo do comprimento do guia de ondas e é adequadamente dimensionada para acomodar a agulha de válvula 53 que se estende co-axialmente na passagem interior do guia de ondas ao longo de todo o comprimento do guia de ondas (e acima do guia de ondas em relação de encosto com o martelo 109 na modalidade ilustrada). Entretanto, entende-se que a agulha da válvula 53 pode se estender somente ao longo de uma parte da passagem interior 127 do guia de ondas 121 sem fugir do escopo desta invenção. Também entende-se que a dimensão seccional transversal interna do guia de ondas 121 pode ser diferente de uniforme ao longo do comprimento do guia de ondas. Na modalidade ilustrada, a extremidade terminal 115 da agulha de válvula 53 e, mais adequadamente, a superfície de fechamento 117 da agulha da válvula, ficam dispostas longitudinalmente para fora da extremidade terminal 123 do guia de ondas 121 tanto na posição aberta quanto na posição fechada da agulha da válvula. Entretanto, entende-se que a superfície de fechamento 117 da extremidade terminal 115 da agulha da válvula 53 somente precisa se estender para fora da extremidade terminal 123 do guia de ondas 121 na posição fechada da agulha da válvula e pode ficar completa ou parcialmente disposta na passagem interior 127 do guia de ondas na posição aberta da agulha da válvula.

Da forma mais bem ilustrada na figura 7, a dimensão seccional transversal (por exemplo, o diâmetro na modalidade ilustrada) da parte da agulha da válvula 53 que se estende na passagem interior 127 do guia de ondas 121 é dimensionada ligeiramente menor do que a dimensão seccional transversal da passagem interior do guia de ondas para definir, em parte, a trajetória de fluxo para combustível em alta pressão no alojamento e, mais adequadamente, para definir uma parte da trajetória de fluxo que se estende entre a parede lateral 125 do guia de ondas e a agulha da válvula ao longo do comprimento da agulha da válvula. Por exemplo, em uma modalidade, a agulha da válvula 53 é transversalmente espaçada (por exemplo, radialmente espaçada na modalidade ilustrada) da parede lateral do guia de ondas 125 na passagem interior 127 do guia de ondas na faixa de cerca de 0,005 polegada (0,127 mm) até cerca de 0,0025 polegada (0,064 mm).

Ao longo de um par de segmentos longitudinalmente espaçados (por exemplo, um segmento 137 (figura 7) que é adjacente à extremidade terminal 123 do guia de ondas 121 e o outro segmento 139 (figura 6a) que é adjacente e exatamente acima do elemento de montagem 79) da agulha da válvula 53 na passagem 127, a dimensão seccional transversal da agulha da válvula 53 aumenta para que a agulha da válvula fique em um relacionamento de contato mais intimamente espaçado ou mesmo deslizante com o guia de ondas na passagem para facilitar o alinhamento apropriado e para inibir o movimento transversal da agulha da válvula na passagem. A superfície externa da agulha da válvula 53 nestes segmentos tem uma ou mais superfícies chatas (não mostradas) ali formadas para, em parte, definir a parte da trajetória de fluxo que se estende na passagem interior 127 do guia de ondas 121. Alternativamente, a superfície externa da agulha da válvula 53 pode ser longitudinalmente estriada nestes segmentos para permitir que o combustível flua na passagem interior 127 do guia de ondas 121 além de tais segmentos.

Particularmente, em relação à figura 7, a superfície externa da parede lateral 125 do guia de ondas é espaçada transversalmente a partir do corpo principal 25 e da agulha 27 para definir adicionalmente a trajetória de fluxo ao longo da qual o combustível em alta pressão flui da entrada de combustível 57 até os orifícios de exaustão 83 e, mais adequadamente, forma uma parte do exterior da trajetória de fluxo, ou fora do guia de ondas 121. No geral, a dimensão seccional transversal externa (por exemplo, diâmetro externo na modalidade ilustrada) da parede lateral 125 do guia de ondas é uniforme ao longo de um comprimento deste, intermediária a uma parte ampliada 195 do guia de ondas longitudinalmente disposto na extremidade terminal 123 do guia de ondas 121 e/ou adjacente a ela, e de uma outra parte ampliada 153 longitudinalmente disposta adjacente à extremidade superior 12 9 do guia de ondas. Como um exemplo, o espaçamento transversal (por exemplo, radial na modalidade ilustrada) entre a parede lateral 125 do guia de ondas e a agulha 27 à montante (por exemplo, em relação à direção na qual o combustível flui da extremidade superior 33 da agulha até os orifícios de exaustão 83) da extremidade terminal 123 do guia de ondas fica adequadamente na faixa de cerca de 0,001 polegada (0,025 mm) até cerca de 0,021 polegada (0,533 mm). Entretanto, o espaçamento pode ser menor ou maior do que aquele, sem fugir do escopo desta invenção. A dimensão seccional transversal externa da parte 195 do segmento inferior 133 do guia de ondas 121 aumenta adequadamente e, mais adequadamente, afunila ou alarga transversalmente para fora adjacente à extremidade terminal 123 do guia de ondas ou, mais adequadamente, exatamente nela. Por exemplo, a dimensão seccional transversal desta parte ampliada 195 do segmento inferior 133 do guia de ondas 121 é dimensionada para relacionamento de contato intimamente espaçado ou mesmo deslizante com a agulha 27 no seu furo central 75 para manter o alinhamento axial apropriado do guia de ondas (e, portanto, a agulha da válvula 53) na câmara de alta pressão 55.

Em decorrência disto, a parte da trajetória de fluxo entre o guia de ondas 121 e a agulha 27 é, no geral, mais estreita adjacente à extremidade do terminal 123 do guia de ondas, ou exatamente nela, em relação à trajetória de fluxo imediatamente à montante da extremidade do terminal do guia de ondas, para restringir, no geral, o fluxo do combustível além da extremidade do terminal do guia de ondas até os orifícios de exaustão 83. A parte ampliada 195 do segmento inferior 133 do guia de ondas 121 também fornece maior área de superfície ultra-sonicamente estimulada na qual o combustível que flui além da extremidade terminal 123 do guia de ondas é exposto. Uma ou mais superfícies chatas 197 (figura 9) são formadas na superfície externa da parte ampliada 195 do segmento inferior 133 para facilitar o fluxo de combustível ao longo da trajetória de fluxo além da extremidade terminal 123 da composição 121 para fluir para os orifícios de exaustão 83 da agulha 27. Entende-se que a parte ampliada 195 da parede lateral do guia de ondas 115 pode ser escalonada para fora em vez de ser afunilada ou alargada. Também percebe-se que as superfícies superior e inferior da parte ampliada 195 podem ser contornadas em vez de diretas, e permanecer no escopo desta invenção.

Em um exemplo, a parte ampliada 195 do segmento inferior do guia de ondas 133, por exemplo, na extremidade terminal 123 do guia de ondas e/ou adjacente a ela, tem uma dimensão seccional transversal externa máxima (por exemplo, diâmetro externo na modalidade ilustrada) de cerca de 0,2105 polegada (5,347 mm), enquanto que a dimensão seccional transversal externa máxima do guia de ondas imediatamente à montante desta parte ampliada pode ficar na faixa de cerca de 0,16 polegada (4,064 mm) até ligeiramente menos que cerca de 0,2105 polegada (5,347 mm). 0 espaçamento transversal entre a extremidade terminal 123 do guia de ondas 121 e a agulha 27 define uma área aberta por meio da qual o combustível flui ao longo da trajetória de fluxo além da extremidade terminal do guia de ondas. O um ou mais orifícios de exaustão 83 define uma área aberta por meio da qual o combustível sai do alojamento 23. Por exemplo, onde um orifício de exaustão for fornecido, a área aberta por meio da qual o combustível sai do alojamento 23 é definida como a área seccional transversal do orifício de exaustão (por exemplo, onde o combustível entra no interior do orifício de exaustão) e onde múltiplos orifícios de exaustão 83 estiverem presentes, a área aberta por meio da qual o combustível sai do alojamento é definida como a soma da área seccional transversal de cada orifício de exaustão. Em uma modalidade, uma proporção da área aberta na extremidade terminal 123 do guia de ondas 121 e da agulha 27 pela área aberta por meio da qual o combustível sai do alojamento 23 (por exemplo, nos orifícios de exaustão 83) está adequadamente na faixa de cerca de 4:1 até cerca de 20:1.

Entende-se que em outras modalidades adequadas, o segmento inferior 133 do guia de ondas 121 pode ter uma di- mensão seccional transversal externa, no geral, uniforme ao longo de todo o seu comprimento (por exemplo, de maneira tal que nenhuma parte ampliada 195 seja formada), ou pode diminuir na dimensão seccional transversal externa (por exemplo, estreita substancialmente na direção da sua extremidade terminal 123) sem fugir do escopo da invenção.

Novamente, em relação às figuras 8 e 9, um dispositivo de excitação adaptado para energizar o guia de ondas 121 para vibrar ultra-sonicamente de forma mecânica fica adequadamente disposto por completo na câmara de alta pressão 55 juntamente com o guia de ondas e, no geral, é indicado em 145. Em uma modalidade, o dispositivo de excitação 145 é adequadamente responsivo à corrente elétrica de alta freqüên-cia (por exemplo, freqüência ultra-sônica) para vibrar ultra-sonicamente o guia de ondas. Como um exemplo, o dispositivo de excitação 145 pode receber adequadamente a corrente elétrica em alta freqüência de um sistema de geração adequado (não mostrado) que é operável para distribuir corrente alternada em alta freqüência no dispositivo de excitação. Da forma aqui usada, o termo "ultra-sônico" é tomado significando o fato de ter uma freqüência na faixa de cerca de 15 kHz até cerca de 100 kHz. Como um exemplo, em uma modalidade, o sistema de geração pode distribuir adequadamente corrente alternada no dispositivo de excitação em uma freqüência ultra-sônica na faixa de cerca de 15 kHz até cerca de 100 kHz, mais adequadamente, na faixa de cerca de 15 kHz até cerca de 60 kHz e, ainda mais adequadamente, na faixa de cerca de 20 kHz até cerca de 40 kHz. Tais sistemas de gera- ção são bem conhecidos pelos versados na técnica e não precisam ser aqui adicionalmente descritos.

Na modalidade ilustrada, o dispositivo de excitação 145 compreende um dispositivo piezelétrico, e, mais adequadamente, uma pluralidade de anéis piezelétricos empilhados 147, (por exemplo, pelo menos dois e, na modalidade ilustrada, quatro), circundando o segmento superior 131 do guia de ondas 121 e instalado em um ressalto 149 formado pelo elemento de montagem 79. Um colar anular 151 circunda o segmento superior 147 e pressiona o anel mais superior. Adequadamente, o colar 151 é construído com um material de alta densidade. Por exemplo, um material adequado com o qual o colar 151 pode ser construído é tungstênio. Entretanto, entende-se que o colar 151 pode ser construído com outros materiais adequados e permanece no escopo desta invenção. A parte ampliada 153 adjacente à extremidade superior 129 do guia de ondas 121 tem uma maior dimensão seccional transversal externa (por exemplo, um maior diâmetro externo na modalidade ilustrada) e é rosqueada ao longo deste segmento. O colar 151 é internamente rosqueado para fixar de forma rosqueada o colar no guia de ondas 121. 0 colar 151 é adequadamente apertado para baixo em relação à pilha de anéis piezelétricos 147 para comprimir os anéis entre o colar e o ressalto 149 do elemento de montagem 79.

Juntos, o guia de ondas 121 e o dispositivo de excitação 145 da modalidade ilustrada definem amplamente um conjunto de guia de ondas, indicado no geral em 150, para energizar ultra-sonicamente o combustível na câmara de alta pressão 55. Dessa maneira, todo o conjunto de guia de ondas 150 fica inteiramente disposto na câmara de combustível de alta pressão 55 do injetor de combustível 21 e, assim, fica uniformemente exposto ao ambiente de alta pressão no injetor de combustível. Como um exemplo, o conjunto de guia de ondas ilustrado é particularmente construído para agir tanto como uma corneta ultra-sônica quanto como um transdutor para vibrar ultra-sonicamente a corneta ultra-sônica. Em particular, o segmento inferior 133 do guia de ondas 121 ilustrado na figura 8 age, no geral, da maneira de uma corneta ultra-sônica, enquanto que o segmento superior 131 do guia de ondas, e mais adequadamente a parte do segmento superior que se estende, no geral, do elemento de montagem 79 até o local no qual o colar 151 fixa o segmento superior do guia de ondas juntamente com o dispositivo de excitação (por exemplo, os anéis piezelétricos), age da maneira de um transdutor.

Mediante a distribuição de corrente elétrica (por exemplo, corrente alternada distribuída em uma freqüência ultra-sônica) nos anéis piezelétricos 147 da modalidade ilustrada, os anéis piezelétricos expandem e contraem (particularmente, na direção longitudinal do injetor de combustível 21) na freqüência ultra-sônica na qual a corrente é distribuída nos anéis. Em virtude de os anéis 147 ser comprimidos entre o colar 151 (que é fixo no segmento superior 131 do guia de ondas 21) e o elemento de montagem 79, a expansão e a contração dos anéis fazem com que o segmento superior do guia de ondas alongue e contraia ultra-sonicamente (por exemplo, no geral, na freqüência em que os anéis piezelétri- cos expandem e contraem), tal como da maneira de um transdu-tor. Desta maneira, o alongamento e a contração do segmento superior 131 do guia de ondas 121 estimula a freqüência ressonante do guia de ondas e, em particular, ao longo do segmento inferior 133 do guia de ondas, resultando na vibração ultra-sônica do guia de ondas ao longo do segmento inferior, por exemplo, da maneira de uma corneta ultra-sônica.

Como um exemplo, em uma modalidade, o deslocamento do segmento inferior 133 do guia de ondas 121 que resulta da sua excitação ultra-sônica pode ser de até cerca de seis vezes o deslocamento dos anéis piezelétricos e do segmento superior do guia de ondas. Apesar disto, entende-se que o deslocamento do segmento inferior 133 pode ser amplificado mais do que seis vezes, ou ele pode não ser amplificado de modo algum, e permanecer no escopo desta invenção.

Percebe-se que uma parte do guia de ondas 121 (por exemplo, uma parte do segmento superior 131 do guia de ondas) pode ser alternativamente construída com um material magnetoestritivo que é responsivo aos campos magnéticos que mudam em freqüências ultra-sônicas. Em uma modalidade como esta (não mostrada), o dispositivo de excitação pode compreender um gerador de campo magnético disposto em todo o alojamento 23, ou em parte dele, e operável em resposta à recepção de corrente elétrica para aplicar um campo magnético no material magnetoestritivo em que o campo magnético muda em freqüências ultra-sônicas (por exemplo, de ligado para desligado, de uma magnitude para uma outra e/ou uma mudança na direção).

Por exemplo, um gerador adequado pode compreender uma bobina elétrica conectada no sistema de geração que distribui corrente na bobina em freqüências ultra-sônicas. Assim, juntos, a parte magnetoestritiva do guia de ondas e o gerador de campo magnético de uma modalidade como esta agem como um transdutor, enquanto que o segmento inferior 133 do guia de ondas 121 age novamente como uma corneta ultra-sônica. Um exemplo de um material magnetoestritivo e de um gerador de campo magnético adequados é divulgado na patente US 6.543.770, cuja divulgação é aqui incorporada pela referência até a quantidade em que ela é consistente com esta.

Embora todo o conjunto de guia de ondas 150 seja ilustrado disposto na câmara de alta pressão 55 do alojamento 23 do injetor de combustível, entende-se que um ou mais componentes do conjunto de guia de ondas pode ficar completa ou parcialmente disposto no exterior da câmara de alta pressão, e pode, ainda, ficar disposto no exterior do alojamento, sem fugir do escopo desta invenção. Por exemplo, quando um material magnetoestritivo for usado, o gerador de campo magnético (amplamente, o dispositivo de excitação) pode ficar disposto no corpo principal 25 ou em outro componente do alojamento 23 do injetor de combustível, e pode ficar somente parcialmente exposto em relação à câmara de alta pressão 55 ou completamente vedado em relação a ela. Em uma outra modalidade, juntos, o segmento superior 131 do guia de ondas 121 e os anéis piezelétricos 147 (e o colar 151) podem ficar localizados no exterior da câmara de alta pressão 55 sem fugir do escopo desta invenção, contanto que a extremidade terminal 123 do guia de ondas fique disposta na câmara de alta pressão.

Pela colocação dos anéis piezelétricos 147 e do colar 151 ao redor do segmento superior 131 do guia de ondas 121, todo o conjunto do guia de ondas 150 não precisa ser mais comprido do que o próprio guia de ondas (por exemplo, em oposição ao comprimento de um conjunto no qual um trans-dutor e uma corneta ultra-sônica são arranjados em um arranjo convencional extremidade a extremidade ou "empilhado"). Como um exemplo, todo o conjunto do guia de ondas 150 pode ter adequadamente um comprimento igual a cerca de metade do comprimento de onda ressonante (de outra forma, comumente referido como meio comprimento de onda) do guia de ondas. Em particular, o conjunto do guia de ondas 150 é adequadamente configurado para ressonar em uma freqüência ultra-sônica na faixa de cerca de 15 kHz até cerca de 100 kHz, mais adequadamente na faixa de cerca de 15 kHz até cerca de 60 kHz, e ainda mais adequadamente na faixa de cerca de 20 kHz até cerca de 40 kHz. O conjunto de guia de ondas de meio comprimento de onda 150 operando em tais freqüências tem um respectivo comprimento geral (correspondente a meio comprimento de onda) na faixa de cerca de 133 mm até cerca de 20 mm, mais adequadamente na faixa de cerca de 133 mm até cerca de 37,5 mm, e ainda mais adequadamente na faixa de cerca de 100 mm até cerca de 50 mm. Como um exemplo mais particular, o conjunto do guia de ondas 150 ilustrado nas figuras 8 e 9 é configurado para operação em uma freqüência de cerca de 40 kHz e tem um comprimento geral de cerca de 50 mm. Entretan- to, entende-se que o alojamento 23 pode ser suficientemente dimensionado para permitir que um conjunto de guia de ondas com um comprimento de ondas completo fique ali disposto. Também entende-se que em um arranjo como este, o conjunto do guia de ondas pode compreender uma corneta ultra-sônica e transdutor em uma configuração empilhada.

Uma camisa 155 não condutora elétrica (que é cilíndrica na modalidade ilustrada, mas pode ser de outra forma dimensionada) é instalada na extremidade superior do colar 155 e se estende para cima do colar até a extremidade superior da câmara de alta pressão 55. A camisa 155 também é adequadamente construída com um material, no geral, flexível. Como um exemplo, um material adequado com o qual a camisa 155 pode ser construída é um material termoplástico po-lieterimida amorfo disponível por General Electric Company, EUA, sob o nome comercial ULTEM. Entretanto, outros materiais não condutores elétricos adequados, tais como materiais cerâmicos, podem ser usados para construir a camisa 155 e permanecem no escopo desta invenção. A extremidade superior da camisa 155 tem um flange anular 157 integralmente formado que se estende radialmente para fora a partir dali e um conjunto de quatro fendas 159 que se estende longitudinalmente, definindo quatro lingüetas 161, no geral, flexíveis na extremidade superior da camisa. Um segundo flange anular 163 é integralmente formado com a camisa 155 e se estende radialmente para fora da camisa exatamente abaixo das fendas 159 que se estendem longitudinalmente, isto é, em relacionamento longitudinalmente espaçado com o flange anular 157 disposto na extremidade superior da camisa.

Um anel de contato 165 construído com um material eletricamente condutor circunscreve a camisa 155 intermediária aos flanges anulares 157, 163 longitudinalmente espaçados da camisa. Em uma modalidade, o anel de contato 165 é adequadamente construído com latão. Entretanto, entende-se que o anel de contato 154 pode ser construído com outros materiais condutores elétricos adequados sem fugir do escopo desta invenção. Também entende-se que um dispositivo de contato diferente de um anel, tais como um dispositivo de contato de ponto único, lingüeta flexível e/ou predisposta por mola ou outro dispositivo condutor elétrico adequado, pode ser usado sem fugir do escopo da invenção. Na modalidade ilustrada, a dimensão seccional transversal interna (por exemplo, o diâmetro) do anel de contato 165 é dimensionada ligeiramente menor do que a dimensão seccional transversal externa do segmento longitudinal da camisa 155 que se estende entre os flanges anulares 157, 163. 0 anel de contato 154 é inserido sobre a camisa 155 impelindo telescopicamente para baixo o anel de contato sobre a extremidade superior da camisa. A força do anel 165 contra o flange anular 157 na extremidade superior da camisa 155 impele as lingüetas 161 a flexionar (por exemplo, curvar) radialmente para dentro para permitir que o anel deslize para baixo além do flange anular formado na extremidade superior da camisa e para instalar o anel no segundo flange anular 163. As lingüetas 161 recuam resilientemente para fora na direção de suas posições iniciais, fornecendo encaixe por atrito entre o anel de contato 165 e a camisa 155 e retendo o anel de contato entre os flanges anulares 157, 163 da camisa.

Um anel guia 167 construído com um material não condutor elétrico circunscreve e isola eletricamente o anel de contato 165. Como um exemplo, o anel guia 167 pode (mas não precisa necessariamente) ser construído com o mesmo material da camisa 163. Em uma modalidade, o anel guia 167 fica adequadamente retido na camisa, e, mais adequadamente, no anel de contato 165, por um encaixe de braçadeira ou de atrito do anel guia no anel de contato. Por exemplo, o anel guia 167 pode ser um anel descontínuo rompido ao longo de uma fenda ilustrada na figura 9. Assim, o anel guia 167 é circunferencialmente expansível na fenda para encaixar o anel guia sobre o anel de contato 165 e, mediante subseqüente liberação, fecha de forma resiliente e segura ao redor do anel de contato.

Em uma modalidade particularmente adequada, uma pequena saliência de localização anular 169 se estende radialmente para dentro a partir do anel guia 167 e pode ser recebida em uma ranhura anular 171 formada no anel de contato 165 para localizar apropriadamente o anel guia no anel de contato. Entretanto, entende-se que o anel de contato 165 e o anel guia 167 podem ser montados na camisa 155 de maneira diferente da ilustrada nas figuras 8 e 9 sem fugir do escopo desta invenção. Pelo menos uma e, mais adequadamente, uma pluralidade de aberturas afuniladas ou frusto-cônicamente modeladas 175 é formada radialmente através do anel guia 167 para permitir acesso ao anel de contato 165 para distribuir corrente elétrica no anel de contato.

Como mais bem visto na figura 5, uma camisa de isolamento 175 construída com um material não condutor elétrico adequado se estende através de uma abertura no lado do corpo principal 25 e tem uma extremidade terminal 177 de forma, no geral, cônica configurada para ser instalada em uma das aberturas 173 do anel guia 167. Δ camisa de isolamento 175 é presa no local por uma conexão 179 adequada que se fixa de forma rosqueável no corpo principal 25 na abertura 173 e tem uma abertura central através da qual a camisa de isolamento se estende. Fiação elétrica 181 adequada se estende através da camisa de isolamento 175 em contato elétrico com o anel de contato 165 em uma extremidade do fio e está em comunicação elétrica em sua extremidade oposta (não mostrada) com uma fonte (não mostrada) de corrente elétrica.

Fiação elétrica adicional 183 se estende a partir do anel de contato 165 para baixo ao longo do exterior da camisa 155 na câmara de alta pressão 55 e em comunicação elétrica com um eletrodo (não mostrado) disposto entre o anel piezelétrico 147 mais superior e o próximo anel piezelétrico inferior. Um fio separado 184 conecta eletricamente o eletrodo em um outro eletrodo (não mostrado) disposto entre o anel piezelétrico 147 mais inferior e o anel exatamente acima dele. 0 elemento de montagem 79 e/ou o guia de ondas 121 fornecem aterramento para a corrente distribuída nos anéis piezelétricos 147. Em particular, um fio terra 185 é conectado no elemento de montagem 79 e se estende para cima até entre os dois anéis piezelétricos 147 médios em contato com um eletrodo (não mostrado) disposto entre eles. Opcionalmente, um segundo fio terra (não mostrado) pode se estender a partir de entre os dois anéis piezelétricos 147 médios em contato com um outro eletrodo (não mostrado) entre o anel piezelétrico mais superior e o colar 151.

Agora, em relação particular às figuras 6, 6a, 8 e 9, o elemento de montagem 79 é adequadamente conectado no guia de ondas 121 intermediário às extremidades 123, 129 do guia de ondas. Mais adequadamente, o elemento de montagem 79 é conectado no guia de ondas 121 em uma região nodal do guia de ondas. Da forma aqui usada, a "região nodal" do guia de ondas 121 diz respeito a uma região ou segmento longitudinal do guia de ondas ao longo do qual pouco (ou nenhum) deslocamento longitudinal ocorre durante a vibração ultra-sônica do guia de ondas e, no geral, deslocamento transversal (por exemplo, radial na modalidade ilustrada) é maximizado. 0 deslocamento transversal do guia de ondas 121 compreende adequadamente a expansão transversal do guia de ondas, mas também pode incluir movimento transversal (por exemplo, curvatura) do guia de ondas.

Na modalidade ilustrada, a configuração do guia de ondas 121 é de maneira tal que um plano nodal (isto é, um plano transversal ao guia de ondas no qual não ocorre nenhum deslocamento longitudinal ao mesmo tempo em que, no geral, o deslocamento transversal é maximizado) não esteja presente. Em vez disto, no geral, a região nodal do guia de ondas 121 ilustrado é em forma de domo de maneira tal que em qualquer dado local longitudinal da região nodal, algum deslocamento longitudinal ainda possa estar presente, embora o deslocamento primário do guia de ondas seja o deslocamento transversal .

Entretanto, entende-se que o guia de ondas 121 pode ser adequadamente configurado para ter um plano nodal (ou ponto nodal, como algumas vezes ele é chamado) e que o plano nodal de um guia de ondas como este é considerado no significado da região nodal aqui definida. Também percebe-se que o elemento de montagem 79 pode ser longitudinalmente disposto acima ou abaixo da região nodal do guia de ondas 121 sem fugir do escopo da invenção. 0 elemento de montagem é adequadamente configurado e arranjado no injetor de combustível 21 para isolar vibra-toriamente o guia de ondas 121 do alojamento 23 do injetor de combustível. Isto é, o elemento de montagem 25 inibe a transferência da vibração mecânica longitudinal e transversal (por exemplo, radial) do guia de ondas 121 para o alojamento 23 do injetor de combustível, mantendo a posição transversal desejada do guia de ondas na câmara de alta pressão 55 e permitindo o deslocamento longitudinal do guia de ondas do alojamento do injetor de combustível. Como um exemplo, o elemento de montagem 79 da modalidade ilustrada compreende, no geral, um segmento anular interno 187 que se estende transversalmente (por exemplo, radialmente na modalidade ilustrada) para fora do guia de ondas 121, um segmento anular externo 189 que se estende transversal ao guia de ondas em relacionamento transversalmente espaçado com o seg- mento interno, e uma rede de interconexão anular 191 que se estende transversalmente entre os segmentos interno e externo e os interconecta. Embora os segmentos interno e externo 187, 189 e a rede de interconexão 191 se estendam continuamente ao redor da circunferência do guia de ondas 121, entende-se que um ou mais destes elementos pode ser descontínuo ao redor do guia de ondas, tal como da maneira dos raios da roda, sem fugir do escopo desta invenção.

Na modalidade ilustrada na figura 6a, o segmento interno 187 do elemento de montagem 79 tem uma superfície superior, no geral, chata que define o ressalto 149 no qual o dispositivo de excitação 145, por exemplo, os anéis pieze-létricos 147, é instalado. Uma superfície inferior 193 do segmento interno 187 é adequadamente contornada à medida que ela se estende da região adjacente ao guia de ondas 121 até sua conexão com a rede de interconexão 191 e, mais adequadamente, tem um contorno de raio misturado. Em particular, o contorno da superfície inferior 193 no ponto de junção da rede 191 e do segmento interno 197 do elemento de montagem 79 é, adequadamente, um contorno de raio menor (por exemplo, mais agudo, menos afunilado ou mais tipo canto) para facilitar a distorção da rede durante a vibração do guia de ondas 121. 0 contorno da superfície inferior 193 no ponto de junção do segmento interno 187 do elemento de montagem 79 e do guia de ondas 121 é adequadamente um raio relativamente maior (por exemplo, um contorno mais afunilado ou uniforme) para reduzir a tensão no segmento interno do elemento de montagem mediante a distorção da rede de interconexão 191 du- rante a vibração do guia de ondas. 0 segmento externo 189 do elemento de montagem 79 é configurado para ser instalado em um ressalto formado pela agulha 27, no geral, adjacente à extremidade superior 33 da agulha. Como mais bem visto na figura 6, a dimensão seccional transversal interna (por exemplo, diâmetro interno) da agulha 27 é escalonada para dentro adjacente à extremidade superior 33 da agulha, por exemplo, longitudinalmente abaixo do elemento de montagem, para que aquela agulha seja longitudinalmente espaçada da superfície inferior contornada 193 do segmento interno 187 e da rede de interconexão 191 do elemento de montagem para permitir o deslocamento do elemento de montagem durante a vibração ultra-sônica do guia de ondas 121. O elemento de montagem 79 é adequadamente dimensionado em seção transversal para que pelo menos uma margem da borda externa do segmento externo 189 fique disposta longitudinalmente entre o ressalto da agulha 27 e a extremidade inferior 31 do corpo principal 25 do alojamento 23 do injetor de combustível (isto é, a superfície do corpo principal que fica na extremidade superior 33 da agulha). 0 elemento de retenção 29 do injetor de combustível 21 impele a agulha 27 e o corpo principal 25 juntamente para prender a margem da borda do segmento externo do elemento de montagem 189 entre eles. A rede de interconexão 191 é construída para ser relativamente mais fina do que os segmentos interno e externo 187, 189 do elemento de montagem 79 para facilitar a fle-xão e/ou a curvatura da rede em resposta à vibração ultra-sônica do guia de ondas 121. Como um exemplo, em uma modali- dade, a espessura da rede de interconexão 191 do elemento de montagem 79 pode estar na faixa de cerca de 0,2 mm até cerca de 1 mm e, mais adequadamente, cerca de 0,4 mm. A rede de interconexão 191 do elemento de montagem 79 compreende adequadamente pelo menos um componente axial 192 e pelo menos um componente transversal 194 (por exemplo, radial na modalidade ilustrada). Na modalidade ilustrada, a rede de interconexão 191 tem um par de componentes axiais transversalmente espaçados 192 conectado pelo componente transversal 194 de maneira tal que a rede seja, no geral, em forma de U em seção transversal.

Entretanto, entende-se que outras configurações que têm pelo menos um componente axial 192 e pelo menos um componente transversal 194 são adequadas, tais como em forma de L, em forma de H, em forma de I, em forma de U invertido, em forma de L invertido e congêneres, sem fugir do escopo desta invenção. Exemplos adicionais de configurações adequadas da rede de interconexão 191 são ilustrados e descritos na patente US 6.576.003, cuja divulgação é aqui incorporada pela referência até a quantidade em que ela é consistente com esta.

Os componentes axiais 192 da rede 191 dependem dos respectivos segmentos interno e externo 187, 189 do elemento de montagem e, no geral, ficam em cantiléver em relação ao componente transversal 194. Dessa maneira, o componente axial 192 pode curvar e/ou flexionar dinamicamente em relação ao segmento externo 189 do elemento de montagem em resposta ao deslocamento vibratório transversal do segmento interno 187 do elemento de montagem para, desse modo, isolar o alojamento 23 do deslocamento transversal do guia de ondas. 0 componente transversal 194 da rede 191 fica em cantiléver em relação aos componentes axiais 192 de maneira tal que o componente transversal possa curvar e flexionar dinamicamente em relação aos componentes axiais (e, portanto, em relação ao segmento externo 189 do elemento de montagem) em resposta ao deslocamento vibratório axial do segmento interno 187 para, desse modo, isolar o alojamento 23 do deslocamento axial do guia de ondas.

Na modalidade ilustrada, o guia de ondas 121 se expande radialmente bem como desloca de forma ligeiramente axial na região nodal (por exemplo, onde o elemento de montagem 79 é conectado no guia de ondas) mediante excitação ultra-sônica do guia de ondas. Em resposta, no geral, o elemento de interconexão em forma de U 191 (por exemplo, os seus componentes axial e transversal 192, 194) curva e flexiona, e, mais particularmente, gira em relação ao segmento externo fixo 189 do elemento de montagem 7 9, por exemplo, similar à maneira na qual um desentupidor de banheiros gira mediante o deslocamento axial do cabo do desentupidor. Dessa maneira, a rede de interconexão 79 isola o alojamento 23 do injetor de combustível da vibração ultra-sônica do guia de ondas 121 e, na modalidade ilustrada, ele isola mais particularmente o segmento externo 189 do elemento de montagem do deslocamento vibratório do seu segmento interno 187. Uma configuração do elemento de montagem 79 como esta também fornece largura de banda suficiente para compensar os deslo- camentos da região nodal que podem ocorrer durante a operação ordinária. Em particular, o elemento de montagem 79 pode compensar as mudanças do local em tempo real da região nodal que surgem durante a real transferência de energia ultra-sônica por meio do guia de ondas 121. Por exemplo, tais mudanças ou deslocamentos podem ocorrer em função das mudanças na temperatura e/ou em outras condições ambientais da câmara de alta pressão 55.

Embora na modalidade ilustrada, os segmentos interno e externo 187, 189 do elemento de montagem 79 fiquem dispostos, no geral, no mesmo local longitudinal em relação ao guia de ondas, entende-se que os segmentos interno e externo podem ser longitudinalmente deslocados um do outro sem fugir do escopo desta invenção. Também percebe-se que a rede de interconexão 191 pode compreender somente um ou mais componentes axiais 192 (por exemplo, o componente transversal 194 pode ser omitido) e permanecer no escopo desta invenção. Por exemplo, onde o guia de ondas 121 tiver um plano nodal e o elemento de montagem 79 for localizado no plano nodal, o elemento de montagem somente precisa ser configurado para isolar o deslocamento transversal do guia de ondas. Em uma modalidade alternativa (não mostrada), percebe-se que o elemento de montagem pode ficar disposto em uma região antinodal do guia de ondas, ou adjacente a ela, tal como em uma das extremidades opostas 123, 129 do guia de ondas. Em uma modalidade como esta, a rede de interconexão 191 pode compreender somente um ou mais componentes transversais 194 para isolar o deslocamento axial do guia de ondas (isto é, o- corre pouco ou nenhum deslocamento transversal na região antinodal).

Em uma modalidade particularmente adequada, o elemento de montagem 7 9 é de construção de peça única. Ainda mais adequadamente, o elemento de montagem 79 pode ser formado integralmente com o guia de ondas 121, como ilustrado na figura 6. Entretanto, entende-se que o elemento de montagem 7 9 pode ser construído separado do guia de ondas 121 e permanecer no escopo desta invenção. Também entende-se que um ou mais componentes do elemento de montagem 79 podem ser separadamente construídos e adequadamente conectados, ou de outra forma montados juntos.

Em uma modalidade adequada, o elemento de montagem 79 é adicionalmente construído para ser, no geral, rígido (por exemplo, resistente ao deslocamento estático sob carga) para prender o guia de ondas 121 (e, preferivelmente, a agulha da válvula 53) em alinhamento apropriado na câmara de alta pressão 55. Por exemplo, o elemento de montagem rígido em uma modalidade pode ser construído com um material não elastomérico, mais adequadamente, metal, e ainda mais adequadamente, o mesmo metal com o qual o guia de ondas é construído. Entretanto, não pretende-se que o termo rígido signifique que o elemento de montagem é incapaz de flexionar e/ou curvar dinamicamente em resposta à vibração ultra-sônica do guia de ondas. Em outras modalidades, o elemento de montagem rígido pode ser construído com um material elastomérico que é suficientemente resistente ao deslocamento estático sob carga, mas que pode, de outra forma, flexionar e/ou curvar dinamicamente em resposta à vibração ultra-sônica do guia de ondas. Embora o elemento de montagem 7 9 ilustrado na figura 6 seja construído com metal, e mais adequadamente, construído com o mesmo metal do guia de ondas 121, percebe-se que o elemento de montagem pode ser construído com outros materiais, no geral, rígidos adequados sem fugir do escopo desta invenção.

Novamente em relação às figuras 6 e 8, a trajetória de fluxo ao longo da qual o combustível flui na câmara de alta pressão 55 do alojamento 23 do injetor de combustível é definida, em parte, pelo espaçamento transversal entre a superfície interna da agulha 27 e pela superfície externa do segmento inferior 133 do guia de ondas 121 (por exemplo, abaixo do elemento de montagem 79), e entre a superfície interna do corpo principal 25 e as superfícies externas do dispositivo de excitação 145, do colar 151 e da camisa 155 (por exemplo, acima do elemento de montagem). A trajetória de fluxo do combustível está em comunicação fluídica com a entrada de combustível 57 do corpo principal 25 do alojamento 23 do injetor, no geral, na camisa 155 de maneira tal que o combustível em alta pressão que entra na trajetória do fluxo a partir da entrada de combustível flua para baixo (na modalidade ilustrada) ao longo da trajetória do fluxo na direção da ponta da agulha 81 para exaustão da agulha 27 por meio dos orifícios de exaustão 83. Como exposto, combustível em alta pressão adicional flui na passagem interior 127 do guia de ondas 121 entre o guia de ondas e a agulha da válvula 53.

Em virtude de o elemento de montagem 79 se estender transversalmente em relação ao guia de ondas 121 na câmara de alta pressão 55, a extremidade inferior 31 do corpo principal 25 e a extremidade superior 33 da agulha 27 são adequadamente configuradas para permitir que a trajetória do fluxo de combustível desvie, no geral, ao redor do elemento de montagem à medida que o combustível flui na câmara de alta pressão. Por exemplo, da forma mais bem ilustrada na figura 10, os canais adequados 199 são formados na extremidade inferior 31 do corpo principal 25 em comunicação fluídica com a trajetória de fluxo à montante do elemento de montagem 79 e são alinhados com os respectivos canais 201 formados na extremidade superior 33 da agulha 27 em comunicação fluídica com a trajetória de fluxo à jusante do elemento de montagem. Dessa maneira, o combustível em alta pressão que flui da entrada de combustível 57 para baixo ao longo da trajetória de fluxo à montante do elemento de montagem 79 (por exemplo, entre o corpo principal 25 e a camisa 155 / colar 151 / anéis piezelétricos 147) é direcionado por meio dos canais 199 no corpo principal ao redor do elemento de montagem e por meio dos canais 201 na agulha 27 até a trajetória de fluxo à jusante do elemento de montagem (por exemplo, entre a agulha e o guia de ondas 121).

Em uma modalidade, o injetor de combustível é operado por um sistema de controle adequado (não mostrado) para controlar a operação da válvula solenóide e a operação do dispositivo de excitação 145. Tais sistemas de controle são conhecidos pelos versados na técnica e não precisam ser aqui descritos mais detalhadamente, exceto até o ponto necessário. A menos que uma operação de injeção esteja ocorrendo, a agulha da válvula 53 é predisposta pela mola 111 no furo 35 do corpo principal 25 para sua posição fechada, com a extremidade terminal 115 da agulha da válvula em contato de vedação com a ponta da agulha 81 para fechar os orifícios de exaustão 83. A válvula solenóide permite um fechamento no rebaixo 95 formado na cabeça 87 do suporte do pino 47 para fechar o furo 97 que se estende longitudinalmente através do suporte do pino. Nenhuma corrente é suprida pelo sistema de controle no conjunto do guia de ondas na posição fechada da agulha da válvula 53. 0 combustível em alta pressão flui de uma fonte de combustível (não mostrada) para o interior do injetor de combustível 21 na entrada de combustível 57 do alojamento 23. Sistemas de distribuição de combustível adequados para distribuir combustível pressurizado da fonte de combustível no injetor de combustível 21 são conhecidos na tecnologia e não precisam ser aqui adicionalmente descritos. Em uma modalidade, o combustível em alta pressão pode ser distribuído no injetor de combustível 21 em uma pressão na faixa de cerca de 8.000 psi (550 bar) (55,16 MPa) até cerca de 30.000 psi (2.070 bar) (206,84 MPa). O combustível em alta pressão flui através do canal de distribuição superior 59 do corpo principal 25 até a folga anular 99 entre o corpo principal e o suporte do pino 47, e através do canal de alimentação 101 do suporte do pino para o interior do canal interno 91 do suporte do pino acima do pino 93 e para cima através do furo 97 no suporte do pino. 0 combustível em alta pressão também flui através da trajetória de fluxo em alta pressão, isto é, através do canal de distribuição inferior 61 do corpo principal 25 até a câmara de alta pressão 55 para encher a câmara de alta pressão, tanto para fora do guia de ondas 121 quanto na passagem interior 127 do guia de ondas. Nesta condição, o combustível em alta pressão acima do pino 93, juntamente com a predisposição da mola 111, inibe o combustível em alta pressão na câmara de alta pressão 55 novamente impelindo a agulha da válvula 53 para sua posição aberta.

Quando o sistema de controle do injetor determina que uma injeção do combustível no motor de combustão é necessária, a válvula solenóide é energizada pelo sistema de controle para abrir o furo do suporte do pino 97 para que o combustível em alta pressão escoe do suporte do pino até o canal de retorno do combustível 71 na extremidade superior 37 do corpo principal 25 como combustível em pressão mais baixa, desse modo, diminuindo a pressão do combustível por trás (por exemplo, acima) do pino 93 no suporte do pino. Dessa maneira, agora, o combustível em alta pressão na câmara de alta pressão 55 pode impelir a agulha da válvula 53 contra a predisposição da mola 111 até a posição aberta da agulha da válvula. Na posição aberta da agulha da válvula 53, a extremidade terminal 115 da agulha da válvula é suficientemente espaçada da ponta da agulha 81 nos orifícios de exaustão 83 para permitir que o combustível na câmara de alta pressão 55 seja expelido por meio dos orifícios de exaustão .

Mediante a energização da válvula solenóide para permitir que a agulha da válvula 53 se mova para sua posição aberta, tal como de forma aproximadamente simultânea com esta, o sistema de controle também direciona o gerador de corrente elétrica de alta freqüência para distribuir corrente no dispositivo de excitação 145, isto é, os anéis piezelé-tricos 147 na modalidade ilustrada, por meio do anel de contato 165 e de fiação adequada 183 que conecta eletricamente o anel de contato nos anéis piezelétricos. Como exposto, faz-se com que os anéis piezelétricos 147 expandam e contraiam (particularmente na direção longitudinal do injetor de combustível 21), no geral, na freqüência ultra-sônica na qual a corrente é distribuída no dispositivo de excitação 145. A expansão e a contração dos anéis 147 fazem com que o segmento superior 131 do guia de ondas 121 alongue e contraia ultra-sonicamente (por exemplo, no geral, na mesma freqüência que os anéis piezelétricos expandem e contraem). O alongamento e a contração do segmento superior 131 do guia de ondas 121 desta maneira estimula o guia de ondas (por exemplo, adequadamente em uma freqüência ressonante do guia de ondas) e, em particular, ao longo do segmento inferior 133 do guia de ondas, resultando em vibração ultra-sônica do guia de ondas ao longo do segmento inferior e, em particular, na parte expandida 195 do segmento inferior na sua extremidade terminal 123.

Com a agulha da válvula 53 na sua posição aberta, o combustível em alta pressão na câmara de alta pressão 55 flui ao longo da trajetória de fluxo e, em particular, além da extremidade terminal 123 que vibra ultra-sonicamente do guia de ondas 121 até os orifícios de exaustão 83 da ponta da agulha 81. Energia ultra-sônica é aplicada pela extremidade terminal 123 do guia de ondas 121 no combustível em alta pressão exatamente à montante (ao longo da trajetória de fluxo) dos orifícios de exaustão 83 para, no geral, atomizar o combustível (por exemplo, para diminuir o tamanho da gotí-cula e estreitar a distribuição do tamanho da gotícula do combustível que sai do injetor 21). A energização ultra-sônica do combustível antes de ele sair dos orifícios de exaustão 83 produz uma aspersão pulsante, no geral, em forma de cone do combustível líquido atomizado distribuído no interior da câmara de combustível servida pelo injetor de combustível 21.

Na modalidade ilustrada das figuras 1-10, e como aqui exposto, a operação do pino 93, e, portanto, da agulha da válvula 53, é controlada pela válvula solenóide (não mostrada) . Entretanto, entende-se que outros dispositivos, tais como, mas sem limitações, dispositivos atuados por carne, dispositivos operados por força piezelétrica ou magnetoes-tritiva, dispositivos hidraulicamente operados ou outros dispositivos mecânicos adequados, com ou sem válvulas de amplificação de fluido, podem ser usados para controlar a operação da agulha da válvula sem fugir do escopo desta invenção .

Durante a introdução dos elementos da presente invenção ou de suas modalidades preferidas, pretende-se que os artigos "um", "uma", "o", "a" e "dito" signifiquem que há um ou mais dos elementos. Pretende-se que os termos "compreendendo", "incluindo" e "tendo" sejam inclusivos e signifiquem que pode haver elementos adicionais diferentes dos elementos listados. Já que várias mudanças podem ser feitas nas construções e métodos expostos sem fugir do escopo da invenção, pretende-se que todo o assunto contido na descrição exposta e mostrado nos desenhos anexos seja interpretado como ilustrativo e não em um senso limitante.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Injetor de combustível para distribuir combustível em um motor, compreendendo: um alojamento <23) com uma câmara interna de combustível e pelo menos um orifício de exaustão (83) em comunicação fluí dica com a câmara de combustível, por meio da qual o· combustível sai do injetor de combustível {21) no pelo menos um orifício de exaustão {83} para distribuição no motor; um guia de ondas ultra-sônicas (121) sendo alongado e disposto, pelo menos em parte, na câmara de combustível para energizar ultra-sonicamente o combustível na câmara de combustível antes de o dito combustível sair por meio do pelo menos um orifício de exaustão {83); um dispositivo de excitação (145) operável para estimular ultra-sonicamente o dito guia de ondas ultra-sônico (121); CARACTERIZADO por o guia de ondas ultra-sônicas ser separado do alojamento e em que o injetor de combustível {21) compreende adicionalmente um elemento de montagem (79) que interconecta o guia de ondas {121) no alojamento· (23), o dito elemento de montagem (79) sendo configurado para isolar vibratoriamente o alojamento (23) do guia de ondas {121), em que o elemento de montagem {79) compreende um segmento interno (187) conectado no guia de ondas {121), um segmento externo (189) transversalmente espaçado do segmento· interno {187) e preso no alojamento (23) , e uma rede de ínterconexâo (191) que se estende transversalmente entre, e interconecta os segmentos interno e externo (187, 189) do elemento de montagem (79), a dita rede de interconexão (191) isolando vibratoriamente o segmento externo (189) do elemento de montagem (79) do segmento interno (187) para, desse modo, isolar vibratoriamente o alojamento (23) do guia de ondas (121).

2. Injetor de combustível (21), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de montagem (79) é de construção de peça única.

3. Injetor de combustível (21), de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de montagem (79) é integralmente formado com o guia de ondas (121) .

4. Injetor de combustível (21), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de montagem (79) e o guia de ondas (121) são construídos com o mesmo material.

5. Injetor de combustível (21), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o guia de ondas (121) tem uma circunferência, o elemento de montagem (79) se estendendo continuamente ao redor da circunferência do guia de ondas (121).

6. Injetor de combustível (21), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de montagem (79) é construído para ser rígido.

7. Injetor de combustível (21), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de montagem (79) é construído inteiramente com metal.

8. Injetor de combustível (21), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a câmara interna de combustível é uma trajetória interna de fluxo de combustível e em que o dito elemento de montagem (79) é disposto, pelo menos em parte, na trajetória do fluxo.

9. Injetor de combustível (21), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a rede de interconexão (191) é em forma de U.

10. Injetor de combustível (21), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o injetor de combustível (21) tem uma direção longitudinal e uma direção transversal, o guia de ondas (121) se estendendo longitudinalmente do injetor de combustível (21), o elemento de montagem (79) compreendendo pelo menos um componente que se estende longitudinalmente do injetor de combustível (21) e que pode isolar vibratoriamente o alojamento (23) em relação ao deslocamento transversal do guia de ondas (121).

11. Injetor de combustível (21), de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de montagem (79) compreende adicionalmente pelo menos um componente que se estende transversalmente do injetor de combustível (21) e que pode isolar vibratoriamente o alojamento (23) em relação ao deslocamento longitudinal do guia de ondas (121) .

12. Injetor de combustível (21), de acordo com a reivindicação 1 ou 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o injetor de combustível (21) tem uma direção longitudinal e uma direção transversal, o guia de ondas (121) se estendendo longitudinalmente do injetor de combustível (21), o elemento de montagem (79) compreendendo pelo menos um componente gue se estende transversalmente do injetor de combustível (21) e que pode isolar vibratoriamente o alojamento (23) em relação ao deslocamento longitudinal do guia de ondas (121).

13. Injetor de combustível (21), de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o injetor de combustível (21) tem uma direção longitudinal e uma direção transversal, o guia de ondas (121) se estendendo longitudinalmente do injetor de combustível (21), o elemento de montagem (79) se estendendo transversalmente ao guia de ondas (121) e com faces opostas dispostas na trajetória de fluxo, o dito elemento de montagem (79) tendo adicionalmente uma margem de borda externa transversal presa no alojamento (23), a dita trajetória de fluxo fluindo transversalmente para fora da margem da borda externa do elemento de montagem (79) para permitir que o combustível flua de uma face do elemento de montagem (79) ao redor da margem da borda externa transversal até a face oposta do elemento de montagem (79) .

14. Injetor de combustível (21), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito elemento de montagem (79) é inteiramente construído com material não elastomérico.

15. Injetor de combustível (21), de acordo com a reivindicação 1, 8 e 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o guia de ondas (121) tem uma região nodal, o elemento de montagem (79) sendo conectado no guia de ondas (121) na dita região nodal do guia de ondas (121) .