CZ200367A3

CZ200367A3 - Vstřikovací ventil paliva

Info

Publication number: CZ200367A3
Application number: CZ200367A
Authority: CZ
Inventors: Danteságünter; Nowakádetlef
Original assignee: Robertáboschágmbh
Priority date: 2001-05-16
Filing date: 2002-04-24
Publication date: 2004-08-18
Also published as: JP2005500451A; US6910643B2; WO2002092995A1; BR0205280A; CN1462339A; EP1392963A1; CN1308590C; DE50211051D1; DE10123850A1; US20040011897A1; KR20030013519A; EP1392963B1; DE10123850C2; JP4064244B2; BR0205280B1; KR100826462B1

Description

Vstřikovací ventil paliva

Oblast techniky

Vynález se týká vstřikovacího ventilu paliva s magnetovou cívkou, která spolupracuje s kotvou, na níž působí vratná pružina, kde kotva spolu s jehlou ventilu tvoří axiálně pohyblivý ventilový díl, přičemž na jehle ventilu je upraveno uzavírací těleso ventilu, které s tělesem sedla ventilu tvoří těsnicí sedlo.

Dosavadní stav techniky

Ze spisu DE 196 26 576 Al je například známý elektromagneticky ovladatelný vstřikovací ventil paliva, u kterého při elektromagnetickém ovládání spolupracuje kotva s elektricky aktivovatelnou magnetovou cívkou a zdvih kotvy je přes jehlu ventilu přenášen na uzavírací těleso ventilu. Uzavírací těleso ventilu spolupracuje s dosedací plochou ventilu tak, že vytvářejí těsnicí sedlo. V kotvě je upraven větší počet palivových kanálů. Do původní polohy je kotva uváděna vratnou pružinou.

U vstřikovacího ventilu paliva, známého ze spisu DE 196 26 ₉ 576 Al, je nevýhodné zejména to, že množství qd_yn paliva, í protékajícího vstřikovacím ventilem paliva nemůže být při zdvihu uzavíracího tělesa ventilu od těsnicího sedla dostatečně přesně dávkováno. Zejména poměr maximálního odstřikovaného množství

............................. paliva k ..minimální mu o.dstřiko vánému množstvíq_ma χ/q min paliva .j e relativně malý. Charakteristická křivka vstřikovacího ventilu paliva, která představuje průběh dynamického průtočného množství q<jy_n ♦· ···· • · ·· · · • · • · · ·

v závislosti na zdvihu jehly ventilu, je relativně plochá, takže se vyskytují silné výkyvy v dynamickém průtoku.

Podstata vynálezu

Tyto nevýhody odstraňuje vstřikovací ventil paliva s magnetovou cívkou, která spolupracuje s kotvou, na níž působí vratná pružina, kde kotva spolu s jehlou ventilu tvoří axiálně pohyblivý ventilový díl, přičemž na jehle ventilu je upraveno uzavírací těleso ventilu, které s tělesem sedla ventilu tvoří těsnicí sedlo, podle vynálezu, jehož podstatou je, že příruba, která kotvou prochází vybráním kotvy a je se silovým spojením spojena s jehlou ventilu, má nejméně jeden radiální palivový kanál, s jehož pomocí je při činnosti vstřikovacího ventilu paliva možné spojit vnitřní prostor vstřikovacího ventilu paliva s vybráním jehly ventilu.

Výhodou vstřikovacího ventilu paliva, podle vynálezu je to, že nejméně jeden palivový kanál je ve vnitřním prostoru ventilu uspořádán tak, že jeho průřez je při uzavřeném vstřikovacím ventilu paliva uzavřen, takže vnitřní prostor vstřikovacího ventilu paliva není spojen s vybráním jehly ventilu. Při otevření vstřikovacího ventilu/paliva je palivový kanál uvolněn, takže je dosaženo přibližně stupňovité charakteristické křivky.

Pomocí opatření, uvedených v dodatkových nárocích jsou umožněna výhodná další provedení výše uvedeného vstřikovacího ventilu paliva.

_____Výhodné je___zejména, že____njejméně......_j-e_d.en__p_a.li-v.oy-ý__kanál—_j.e~ vytvořen v přírubě, která prochází kotvou magnetického obvodu a je s jehlou ventilu ve spojení se silovým stykem. Díky této jednoduché konstrukci je nákladná konstrukce kotvy s volnou dráhou zbytečná.

Kromě toho je výhodné, že palivový kanál je zakryt vhodně vytvořeným osazením vnitřního pólu vstřikovacího ventilu paliva, čímž je odstraněna potřeba přídavných konstrukčních prvků.

Výhodná je zejména také jehla ventilu ve formě trubky, jejíž vybrání umožňuje jak konektorové spojení s přírubou, tak i další vedení paliva.

Dále je výhodné, že nejméně jeden palivový kanál je dimenzován tak, že nepůsobí jako škrticí klapka, takže se při zdvihu nevyskytuje žádné tlumení průtoku.

Přehled obrázků na výkresech

Příklad provedení vynálezu je blíže vysvětlen v následujícím popisu a zjednodušeně znázorněn na obrázcích, na kterých znamená obr. IA schématický řez příkladem provedení vstřikovacího ventilu paliva, vytvořeného podle vynálezu, v uzavřeném stavu, obr. IB schématický řez příkladem provedení vstřikovacího ventilu paliva, vytvořeného podle vynálezu, v otevřeném stavu, a ‘ obr. 2 schématické znázornění dynamického průtočného množství qjyn v závislosti na zdvihu jehly vstřikovacího ventilu paliva podle vynálezu, znázorněného na obr. IA ····

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje částečný řez příkladem provedení vstřikovacího ventilu J_ paliva podle vynálezu v uzavřeném stavu. Vstřikovací ventil 1_ paliva je proveden ve formě vstřikovacího ventilu 1_ paliva pro vstřikovací zařízení paliva zážehových spalovacích motorů, pracujících se stlačenou směsí. Vstřikovací ventil 1_ paliva je vhodný k přímému vstřikování paliva do neznázorněného spalovacího prostoru spalovacího motoru.

Vstřikovací ventil 1_ paliva sestává z tělesa 2 trysky ve tvaru trubky, ve kterém je uspořádána jehla 3_ ventilu. Jehla 3. ventilu je v činném spojení s uzavíracím tělesem 4 ventilu, které spolupracuje s dosedací plochou 6. ventilu, uspořádanou na tělese 5. sedla ventilu tak, že vytvářejí těsnicí sedlo. U vstřikovacího ventilu 1_ paliva se v příkladu provedení jedná o směrem dovnitř otevírající vstřikovací ventil JL, který je vybaven odstřikovacím otvorem ]_.

Těleso 2 trysky je pomocí svarového švu 8. spojeno s vnějším pólem 9 magnetové cívky 10. Magnetová cívka 10 je navinuta na nosníku 12 cívky, který přiléhá na vnitřní pól 13 magnetové cívky 10. Magnetová cívka 10 je aktivována přes dále neznázorněné vedení elektrickým proudem, který lze přivádět přes zástrčkový kontakt 17. Zástrčkový kontakt 17 je obklopen plastovým pláštěm 1 8, který může být na vnitřní pól 13 nastříkán.

Jehla 3. ventilu je přes přírubu 14, která je zasunuta do jehly 3, ventilu vytvořené ve formě trubky a je pomocí svarového švu 15 spojena s jehlou 3_ ventilu, spojena se silovým spojením s kotvou 20. Příruba 14 přitom prochází kotvou 20 skrz vybrání 19 této kotvy 20.. O přírubu 14 se opírá vratná pružina 23, která je v předkládané ·· »···

konstrukční formě vstřikovacího ventilu £ paliva předepjata pouzdrem 3 1.

V přírubě 14 je na přítokové straně kotvy 20 vytvořen podle vynálezu nejméně jeden radiálně probíhající palivový kanál 11, který palivu umožňuje průchod do jehly 3. ventilu. V uzavřeném stavu vstřikovacího ventilu J_ paliva je nejméně jeden palivový kanál 11 uzavřen osazením 24 vnitřního pólu 13 vůči vnitřnímu prostoru 29 vstřikovacího ventilu X paliva, vytvořeném v tomto vnitřním pólu 1 3 vstřikovacího ventilu L

Palivo je do vstřikovacího ventilu 1 paliva přiváděno centrálním přívodem 16 paliva a je filtrováno filtračním elementem 25.. Vstřikovací ventil 1 paliva je těsněním 2 8 utěsněn vůči dále neznázorněnému rozdělovacímu vedení.

V klidovém stavu vstřikovacího ventilu 1 paliva, znázorněném na obr. IA, působí na přírubu 14 vratná pružina 23 tak, že příruba 14 přiléhá na čelní plochu 3 0 kotvy 20 na přítokové straně. Tím také vratná pružina 23 působí na kotvu 20. takže uzavírací těleso 4. ventilu, vytvořené na jehle 3. ventilu, je přidržováno v těsném dotyku na dosedací ploše 6. ventilu. Pracovní štěrbina 27. vytvořená mezi čelní plochou 30 kotvy 20 a vnitřním pólem 13. je otevřena.

Nejméně jeden palivový kanál 11. vytvořený v přírubě 14 je v uzavřeném stavu vstřikovacího ventilu 1 paliva zakryt osazením 24 tak, že tímto palivovým kanálem 11 nemůže žádné palivo protékat. Další funkce vstřikovacího ventilu 1 paliva v průběhu otevírání je blíže vysvětlena na obr. IB.

Obr. IB znázorňuje výřez ze schématického podélného řezu příkladem provedení vstřikovacího ventilu 1 paliva provedeného to toto·

• to to··· • to · · · • · · · • •to · · · · to > · to * · ·· ·· podle vynálezu, znázorněného na obr. IA, v otevřeném stavu. Shodné konstrukční prvky jsou přitom na obr. IA a 1B opatřeny shodnými vztahovými značkami.

Vstřikovací ventil 1_ paliva provedený podle vynálezu, je na obr. 1B znázorněn v otevřeném stavu, přičemž palivový kanál 11 vytvořený v přírubě 14 spojuje vnitřní prostor 29 vstřikovacího ventilu ! paliva s vybráním 22 jehly 3_ ventilu, takže palivo, které je přiváděno centrálním přívodem 16 paliva a filtrováno filtračním elementem 25. může být přes axiální vrtaný otvor 21 v přírubě 14 a vybrání 22 jehly 3. ventilu vedeno k těsnicímu sedlu. Jehla 3. ventilu má přitom větší počet průtokových otvorů 26. kterými palivo vystupuje z vybrání 22 jehly 3. ventilu.

Pokud je magnetická cívka 10 aktivována pomocí dále neznázorněného elektrického vedení, vytváří se magnetické pole, které kotvu 20 táhne proti síle vratné pružiny 13 k vnitřnímu pólu 13. Pracovní štěrbina 27 mezi čelní plochou 30 kotvy 20 na přítokové straně a vnitřním pólem 13 se přitom uzavírá.

Protože příruba 14 prochází vybráním 19 kotvy 20. pohybuje se příruba 14 s kotvou 20 při činnosti vstřikovacího ventilu 1_ paliva ve směru zdvihu. Tím se jednak jehla 3. ventilu, spojená se silovým spojením s přírubou 14 svarovým švem 1 5. pohybuje rovněž ve směru zdvihu, a jednak se uvolňuje nejméně jeden palivový kanál 11. Palivo, přivedené centrálním přívodem 16 paliva, tak může proudit přes vnitřní prostor 29 vstřikovacího ventilu 1_ paliva nejméně jedním palivovým kanálem 11 do vybrání 22 jehly 3. ventilu. Průtokovými otvory 26 pak dospěje palivo k těsnicímu sedlu a přes vstřikovací otvor 7_je odstřikováno do dále neznázorněného spalovacího prostoru.

• · ···· ·· φφφφ • φ · φ · φ φ · · ·

ΦΦΦ φ · * · • ·· · φφ φφ

Je-li proud do cívky vypnut, odpadá kotva 20 po dostatečném zániku magnetického pole díky tlaku vratné pružiny 23 od vnitřního pólu 13 na přírubu 14. čímž se jehla 3. ventilu, která je v činném spojení s přírubou 14, pohybuje proti směru zdvihu. Uzavírací těleso 4 ventilu tak dosedá na dosedací plochu 6 ventilu a vstřikovací ventil 1 paliva se uzavírá. Kotva 20 dosedá na zarážku kotvy, vytvořenou druhou přírubou 3 1.

Obr. 2 znázorňuje schématicky množství g_dvn paliva protékajícího vstřikovacím ventilem 1_ paliva v závislosti na zdvihu jehly 3. tohoto vstřikovacího ventilu 1_.

Pomocí výše popsaného uspořádání nejméně jednoho palivového kanálu 11 může být charakteristická křivka, která představuje dynamický průtok g_d_Vn paliva vstřikovacím ventilem 1_ paliva v závislosti na zdvihu jehly 3. ventilu, regulována, popřípadě modelována. Prostřednictvím vhodného nastavení zdvihu jehly 3_ ventilu pak teče vstřikovacím ventilem 1_ tolik paliva, kolik je v rámci dosažitelné přesnosti průtoku zapotřebí.

Díky zakrytí nejméně jednoho palivového kanálu 11 osazením 14 nemůže na začátku procesu otevírání proudit k těsnicímu sedlu žádné palivo. Teprve při uvolnění nejméně jednoho palivového kanálu 11 stoupá dynamický průtok dd_vn rychle a přibližně stupňovitě na nasycenou hodnotu, jak je znázorněno na obr. 2.

Pomocí popsaných opatření může být dynamika vstřikovacího ventilu 1_ paliva zlepšena a výrobní náklady mohou klesnout, protože konstrukce s volnou dráhou kotvy odpadá a je dosaženo minimalizace nejmenšího množství paliva, protékajícího vstřikovacím ventilem 1 paliva.

Nejméně jeden palivový kanál 11 ie přitom dimenzován tak, že nepůsobí jako škrticí klapka, ale po svém uvolnění dovoluje nepřiškrcený tok paliva vstřikovacím ventilem 1_ paliva.

Vynález není omezen na znázorněný příklad provedení a může být například použit také u vstřikovacích ventilů 1_ paliva pro vznětové spalovací motory pracující se stlačenou směsí.

Claims

1. Vstřikovací ventil (1) paliva s magnetovou cívkou (10), která spolupracuje s kotvou (20), na níž působí vratná pružina (23), kde kotva (20) spolu s jehlou (3) ventilu tvoří axiálně pohyblivý ventilový díl, přičemž na jehle (3) ventilu je upraveno uzavírací těleso (4) ventilu, které s tělesem (5) sedla ventilu tvoří těsnicí sedlo, vyznačující se tím, že příruba (14), která kotvou (20) prochází vybráním (19) kotvy (20) a je se silovým spojením spojena s jehlou (3) ventilu, má nejméně jeden radiální palivový kanál (11), s jehož pomocí je při činnosti vstřikovacího ventilu (1) paliva možné spojit vnitřní prostor (29) vstřikovacího ventilu (1) paliva s vybráním (22) jehly (3) ventilu.

2. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnitřní prostor (29) vstřikovacího ventilu (1) paliva v uzavřeném stavu vstřikovacího ventilu (1) paliva je vůči vybrání (22) jehly (3) ventilu uzavřen.

3. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vnitřní prostor (29) vstřikovacího ventilu (1) paliva v otevřeném stavu vstřikovacího ventilu (1) paliva je spojen s vybráním (22) jehly (3) ventilu.

4. Vstřikovací ventil paliva podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačuj ící se tím, že příruba (14) je svým koncem na odtokové straně zasunuta do vybrání (22) jehly (3) ventilu.

5. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 4, vyznačující se tím, že příruba (14) se opírá o čelní plochu (30) kotvy (20) na přítokové straně.

• · · · 4 4

-4 4' ··«· ·· *··· • · · · · · • · · 444

4 4 4 4 ·· ·

6. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že o přítokovou stranu příruby (14) se opírá vratná pružina (23).

7. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 6, vyznačující se tím, že vratná pružina (23) působí na jehlu (3) ventilu přes kotvu (20) a přírubu (14) v uzavíracím směru.

8. Vstřikovací ventil paliva podle jednoho z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že nejméně jeden palivový kanál (11) je v uzavřené poloze zakryt osazením (24) vnitřního pólu (13).

9. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 8, vyznačující se tím, že osazení (24) je s vnitřním pólem (13) vytvořeno jako jeden kus.

10. Vstřikovací ventil paliva podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že nejméně jeden palivový kanál (11) je dimenzován tak, že palivo proudí k těsnicímu sedlu bez škrcení.

11. Vstřikovací ventil paliva podle jednoho z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že jehla (3) ventilu je vytvořena ve tvaru trubky a má větší počet průtokových otvorů (26).