CZ20022963A3 - Fuel injection valve with a filter bush - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká vstřikovacího ventilu paliva pro vstřikovací zařízení paliva spalovacích motorů, s cívkou magnetu, s jehlou, která je v činném spojení s cívkou magnetu a v zavíracím směru je zatížena vratnou pružinou, k ovládání uzavíracího tělesa ventilu, které společně s plochou sedla ventilu tvoří těsnicí sedlo, a s pouzdrem zatěžujícím vratnou pružinu předpětím.

Dosavadní stav techniky

U již známých vstřikovacích ventilů paliva jsou palivové filtry zalisovány do vstupního hrdla paliva a tímto způsobem v něm upevněny. Tento druh upevnění však nese s sebou nebezpečí odírání a tvorby třísek, které mohou vést k funkčním poruchám vstřikovacího ventilu paliva. Kromě toho jsou přidržovací límce horních těsnicích kroužků vytvořeny jako jednotlivé součásti.

Ze spisu DE 43 25 842 Al je známý vstřikovací ventil paliva, u něhož je palivový filtr vytvořen jako jeden díl s přidržovacím límcem. Tento přidržovací límec se rozkládá radiálně po celém vstupním hrdle paliva a vně vstupního hrdla paliva má obvodový výstupek. Tento obvodový výstupek přidržovacího límce tvoří společně s drážkou na vnějším obvodu vstupního hrdla paliva zaskakovací spojení, kterým je palivový filtr upevněn definovaně. Mezi základním tělesem palivového filtru a vnitřní stěnou vstupního • · • · ·' · · · hrdla paliva existuje pouze hybné uložení, takže uvnitř vstřikovacího ventilu paliva se zabrání zmíněnému vytváření třísek.

Dále je ze spisu EP 0 697 064 B1 známý filtr pro vstřikovací ventil paliva s centrálním přívodem paliva, který je se vzájemným tvarovým přizpůsobením spojovaných dílů spojen s nastavovacím pouzdrem pro vratnou pružinu, které udržuje vstřikovací ventil paliva v klidovém stavu zavřený. Filtr přitom sestává z plastového rámu, na který je položeno mřížované pletivo. Filtr je pomocí zaskakovacího uzávěru spojen s nastavovacím pouzdrem, které je s výhodou provedeno z kovu. Tímto způsobem může být kalibrován statický průtok vstřikovacím ventilem paliva i po vložení filtru.

Nevýhodou u vstřikovacích ventilů paliva známých z výše uvedených spisů jsou zejména vysoké výrobní náklady potřebné zejména k upevnění filtru buď na nastavovacím pouzdru nebo na vstupním hrdle paliva. Dále existují filtry a nastavovací pouzdra z různých materiálů, přičemž na kontaktních plochách převážně na plastu filtru dochází k oděru a vzniku třísek, což může v důsledku· usazování těchto částic vést k chybné funkci vstřikovacího ventilu paliva.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje vstřikovací ventil pro vstřikovací zařízení paliva spalovacích motorů, s cívkou magnetu, s jehlou, která je v činném spojení s cívkou magnetu a v zavíracím směru je zatížena vratnou pružinou, k ovládání uzavíracího tělesa ventilu, které společně s plochou sedla ventilu tvoří těsnicí sedlo, a s pouzdrem zatěžujícím vratnou pružinu předpětím, podle vynálezu, jehož podstatou je, že pouzdro je vytvořeno v jednom kuse s filtračním elementem jako jednodílné hlubokotažené filtrační • · o · ········ ·

J «····· · · · · ···· ·· ·· ··· ·· ·· pouzdro, které obsahuje průtočné otvory pro filtrování paliva protékajícího vstřikovacím ventilem paliva.

Výhodou vstřikovacího ventilu paliva podle vynálezu je, že pouzdro pro nastavení dynamického průtoku je vytvořeno v jednom kuse s filtračním elementem, takže jednak je vyčnívajícím filtračním elementem snadno nastavitelná poloha pouzdra a jednak je umožněna rychlá«a levná výroba a montáž.

Kombinované filtrační pouzdro se přitom levně vyrobí hlubokým tažením, takže je možno upustit od plastového rámu s filtrační mříží na něm umístěnou.

Pomocí opatření uvedených ve vedlejších patentových nárocích jsou umožněna další výhodná provedení a vylepšení vstřikovacího ventilu paliva uvedeného v hlavním patentovém nároku.

S výhodou jsou upraveny průtočné otvory, které mohou být velmi rychle a přesně ve filtračním pouzdru vyrobeny ve velkém množství laserovým vrtáním.

Dále je výhodné zejména i to, že nastavení průtoku se může provádět u již vloženého filtru, protože ovládacími nástroji je možno zabránit znečištění vnitřního prostoru ventilu.

Dále je výhodné, že filtrační pouzdro může být v případě potřeby i opět vyjmuto.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladném provedení zjednodušeně znázorněném na přiložených výkresech, na nichž ··· φ ·· obr. 1 znázorňuje schematický řez příkladným provedením vstřikovacího ventilu paliva podle vynálezu a obr. 2 ve zvětšeném měřítku detail II z obr. 1, zobrazujícím schematický řez příkladným provedením z obr. 1.

Příklady provedení vynálezu

Vstřikovací ventil 1_ paliva je proveden například ve tvaru vstřikovacího ventilu pro vstřikovací zařízení paliva zážehových spalovacích motorů se stlačováním palivové směsi. Znázorněný vstřikovací ventil £ paliva je vhodný pro přímé vstřikováni paliva do neznázorněného spalovacího prostoru spalovacího motoru. Vynález je však stejným způsobem vhodný i pro vstřikovací ventily 1_ paliva určené ke vstřikování paliva do sacího potrubí spalovacího motoru.

Vstřikovací ventil 1_ paliva sestává z tělesa 2_ trysky, v němž je vedena jehla 3_. Jehla 3. je v činném spojení s uzavíracím tělesem 4 ventilu, které spolupracuje s plochou 6. sedla ventilu uspořádanou na tělese 5. sedla ventilu pro vytvoření těsnicího sedla. U znázorněného vstřikovacího ventilu I_ paliva se jedná o vstřikovací ventil £ paliva otevírající se směrem dovnitř, který má jeden vstřikovací otvor 7_. Těleso 2_ trysky je pomocí těsnění 8. utěsněno vůči vnějšímu pólu 9 cívky 10 magnetu. Cívka 10 magnetu je zapouzdřena v tělese 11 a navinuta na kostře 12, která dosedá na vnitřní pól 13 cívky 1 0 magnetu. Vnitřní pól 1 3 a vnější pól 9 jsou od sebe odděleny mezerou 26 a opírají se o spojovací díl 29. Cívka 10 magnetu je prostřednictvím vedení 19 buzena elektrickým proudem přiváděným elektrickým zástrčným kontaktem 1 7. Zástrčný kontakt 17 je obklopen plastovým pláštěm 18, který může být na vnitřní pól 13 nastříknut.

to · · * · ·

Jehla 3_ je vedena ve vedení 14, které je provedeno ve tvaru kotouče. Pro nastavení zdvihu slouží přiřazený nastavovací kotouč

15. Na druhé straně nastavovacího kotouče 15 se nachází kotva 20..

Kotva 20 je pomocí příruby 21 silově spojena s jehlou 3_, která je s přírubou 2 1 spojena svarovým švem 22.

Na přírubu 21 dosedá vratná pružina 23, která je u znázorněného provedení vstřikovacího ventilu 1_ paliva uvedena pouzdrem 24 do předpětí. Pouzdro 24 sloužící jako nastavovací pouzdro je podle vynálezu provedeno v jednom kuse s filtračním elementem 25. Takto vytvořená součást bude dále nazývána filtračním pouzdrem 34. Filtrační účinek je přitom způsobem průtočnými otvory 35, které jsou provedeny ve vstupním konci 36 filtračního pouzdra 34. Výstupní konec 37 filtračního pouzdra 34 je proveden tak, aby mohl sloužit k nastavení předpětí vratné pružiny 23, a tudíž k nastavení statického průtoku vstřikovacím ventilem 1_ paliva. Detailní provedení filtračního pouzdra 34 vyplývá z popisu obr. 2.

Ve vedení 14 jehly 3_, v kotvě 20 a v tělese 5_ sedla ventilu probíhají palivové kanály 30a, 30b, 30c, které vedou palivo přiváděné centrálním přívodem 16 paliva ke vstřikovacímu otvoru J_. Vstřikovací ventil j_ paliva je těsněním 28 utěsněn vůči neznázorněnému úložnému otvoru, například v palivovém potrubí.

V klidovém stavu vstřikovacího ventilu 1_ paliva je kotva 20. proti směru svého zdvihu zatížena vratnou pružinou 23 tak, že uzavírací těleso 4 těsně dosedá na plochu 6. sedla ventilu. Při vybuzení cívky 10 magnetu vytvoří tato cívka 10 magnetické pole, které přemístí kotvu 20 ve směru jejího zdvihu proti síle vratné pružiny 23, přičemž tento zdvih je předem dán pracovní mezerou 27 nacházející se v klidovém stavu mezi vnitřním pólem 13 a kotvou 20.

• ·· · ·· ···· • · · · · ·

• ·

Kotva 20 unáší s sebou rovněž ve směru zdvihu přírubu 21, která je s jehlou 3. svařena. Uzavírací těleso 4 ventilu, které se nachází v činném spojení s jehlou 3_, se nadzdvihne od plochy 6. sedla ventilu a vstřikovacím otvorem 7. je vystříknuto palivo.

Vypne-li se proud přiváděný do cívky 10 magnetu, odpadne kotva 20 po zrušení magnetického pole tlakem vratné pružiny 23 od vnitřního pólu 13, čímž se příruba 21, nacházející se v činném spojení s jehlou 3., pohybuje proti směru zdvihu. Jehla 3_ se tím pohybuje ve stejném směru, čímž uzavírací těleso 4 ventilu dosedne na plochu 6. sedla ventilu a vstřikovací ventil 1_ paliva se uzavře.

Na obr. 2 je ve zvětšeném měřítku znázorněn v řezu detail II vstřikovacího ventilu 1 paliva, znázorněného na obr. 1.

Jak již bylo výše uvedeno, je filtrační pouzdro 34 vytvořeno tak, že v jeho vstupním konci 36 jsou vytvořeny průtočné otvory 35., zatímco jeho výstupní konec 37 je proveden ve tvaru pouzdra tak, že předpětí vratné pružiny 23 je měnitelné zasunováním filtračního pouzdra 34 do vstřikovacího ventilu 1_ paliva.

Filtrační pouzdro 34 je přitom s výhodou provedeno z kovu, aby se zaručilo trvalé svěrné působení v průběhu celé životnosti vstřikovacího ventilu 1 paliva. Výroba se provádí hlubokým tažením, to znamená způsobem, který je jednoduchý a levný.

Pro zamezení vzniku vyšších výrobních nákladů při výrobě filtračního elementu 25 filtračního pouzdra 34 se do vstupního konce 36 filtračního pouzdra 34 provede velký počet malých průtočných otvorů 35. Výroba průtočných otvorů 35 se s výhodou provede laserovým vrtáním, pomocí něhož je možno vyrobit nejjemnější malé otvory. Průměr těchto průtočných otvorů 35 může být s výhodou v rozsahu od 0,04 mm do 0,05 mm, takže částice nečistot v palivu ···· ·· • ·

• ·

mohou být v uspokojivé míře odfiltrovány. Počet průtočných otvorů

5 se přitom řídí plochou filtračního elementu 25, která je k dispozici. Například je možno prodloužením filtračního pouzdra 34 nebo využitím plochy krycí desky 38 na vstupní straně filtračního pouzdra 34 počet průtočných otvorů 35 zvýšit.

Vnitřek vstřikovacího ventilu X paliva může být tímto způsobem vůči nečistotám, které vedou k chybné funkci vstřikovacího ventilu X paliva při provozu, chráněn hned dvakrát. Jednak se nastavení dynamického průtoku provede posouváním filtračního pouzdra 34 již při zamontovaném filtračním elementu 25, takže nečistoty z ovládacího nástroje nemohou vniknout do vnitřního prostoru vstřikovacího ventilu X paliva, a jednak odpadne odírání a vznik třísek při zalisovávání filtračního elementu 25 na konci výrobní linky, čímž se rovněž zabrání chybné funkci způsobené ukládáním částic vniklých oděrem nebo větších částic.

Rovněž nastavení dynamického průtoku vstřikovacím ventilem X paliva je možno pomocí kombinovaného filtračního pouzdra 3,4 provést jednodušeji a rychleji. Jednak filtrační pouzdro 34 v důsledku své velké konstrukční délky zasahuje ve směru proti proudění paliva do centrálního přívodu 1 6 paliva tak daleko, že může být jednoduše vysunuto nebo, v případě potřeby, dokonce opět vyjmuto, a jednak je filtrační pouzdro 34 po nastavení průtoku uspořádáno podstatně blíže k sestavě vstřikovacího ventilu X paliva, takže i povrch mezi filtračním pouzdrem 34 a sestavou vstřikovacího ventilu X paliva je menší, a nebezpečí znečištění tudíž klesá.

Vynález není omezen na znázorněná příkladná provedení a je vhodný pro libovolná provedení vstřikovacích ventilů X paliva, například pro vstřikovací ventily X paliva pro vstřikování paliva do ·· ··· · sacího potrubí nebo pro vstřikovací ventily 1_ paliva s vazbou na systém common rail, neboli systém se společným vysokotlakým zásobníkem paliva.

W 2oo2 - 2S>62

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY ··· . pfluvo.

   1. Vstřikovací ventil (l)\/pro vstřikovací zařízení paliva spalovacích motorů, s cívkou (10) magnetu, s jehlou (3), která je v činném spojení s cívkou (10) magnetu a v zavíracím směru je zatížena vratnou pružinou (23), k ovládání uzavíracího tělesa (4) ventilu, které společně s plochou (6) sedla ventilu tvoří těsnicí sedlo, a s pouzdrem (24) zatěžujícím vratnou pružinu (23) předpětím, vyznačující se tím, že pouzdro (24) je vytvořeno v jednom kuse s filtračním elementem (25) jako jednodílné hlubokotažené filtrační pouzdro (34), které obsahuje průtočné otvory (35) pro filtrování paliva protékajícího vstřikovacím ventilem (1) paliva.
2. 2. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 1, vyznačující se tím, že průtočné otvory (35) jsou provedeny ve vstupním konci (36) filtračního pouzdra (34).
3. 3. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že průtočné otvory (35) jsou do filtračního pouzdra (34) provedeny pomocí laserového vrtání.
4. 4. Vstřikovací ventil paliva podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že průměr průtočných otvorů (35) je v rozsahu od 0,04 mm do 0,05 mm.
5. 5. Vstřikovací ventil paliva podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že výstupní konec (37) filtračního pouzdra (34) je vytvořen tak, že vratná pružina (23) je posunováním filtračního pouzdra (34) zatížena proměnným předpětím.