CZ23313U1 - Šroub nebo závitová tyč se zajištěním proti samovolnému povolení - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká vstřikovače pro vstřikování LPG v kapalném stavu do sacího potrubí zážehového spalovacího motoru spalujícího LPG, přičemž vstřikovač obsahuje vstřikovací ventil a koncové těleso, v němž je uspořádán palivový kanál ukončený výtokovou tryskou ústící do sacího potrubí.

Dosavadní stav techniky

Dosud je všeobecně nejrozšířenějším palivem vozidlových spalovacích motorů s vnitřním spalováním benzin nebo nafta. Vzhledem k dlouhé době vývoje a praktických zkušeností s jejich proto vozem je jejich technická i funkční úroveň velmi vysoká, stejně jako jsou velmi propracované příslušné technologie, především díky jejich velkosériové výrobě.

Nicméně se delší dobu hledají náhradní paliva jak z důvodu zlepšení stavu ovzduší, které především existence množství provozovaných automobilů velmi ovlivňuje, tak i kvůli určitým pochybnostem o zásobách surovin pro výrobu benzinu a nafty s ohledem na budoucnost.

t5 Delší dobu jsou nezanedbatelnou konkurencí zmíněných tekutých paliv plyny, především tekutý ropný plyn známý jako LPG a stlačený zemní plyn známý jako CNG. Zatím je více rozšířeno používání LPG, což souvisí s podstatně užší sítí čerpacích stanic CNG a vyššími cenami vozidel s těmito motory i vyšší cenou přestavby vozidla při změně benzin - CNG.

Doprava LPG do spalovacího prostoru má určitá specifika, která souvisejí s tlakem zkapalněného

2o plynu.

Jsou známá zařízení, u kterých je před vstupem do sacího potrubí motoru změněno skupenství LPG a do vzduchu nasávaného do spalovacího prostoru motoru je vefukován odpařený, tedy plynný LPG. Moderních motory používají vícebodové veťukování plynu do sacího potrubí motoru před sacími kanály v hlavě motoru. Tyto plynové motory s vnějším tvořením směsi mají vzhledem k benzinovým motorům nižší hodnotu středního efektivního tlaku pracovního oběhu a tím nižší výkon. Navíc je tento systém citlivý na těžko odpařitelné složky a další nežádoucí příměsi v LPG související s kvalitou tohoto paliva, které působí agresivně na pryžové součásti palivového systému charakteristické pro palivový systém s LPG. Především se snižuje spolehlivost membrán a těsnění v odpařovači a regulátoru. Tyto nevýhody jsou prakticky eliminovány u sys30 témů, u kterých je vefukování již odpařeného LPG nahrazeno vstřikováním kapalného LPG.

Do vstřikovače je LPG přiveden pod tlakem vyšším, než pod jakým je LPG uložen v zásobníku. Vstřikovač je tvořen obvykle elektromagnetickým ventilem a koncovým tělesem s palivovým kanálem ukončeným výtokovou tryskou zasahující do sacího potrubí motoru. Při výtoku tekutého LPG z ventilu do palivového kanálu vstřikovače se výrazně sníží tlak LPG a dochází k jeho in35 tenzivnímu odpařování. Mokrá pára LPG vstřikovaná do sacího potrubí se v nasávaném vzduchu dále odpařuje, snižuje se teplota nasávané čerstvé směsi a tím se zvyšuje hmotnostní naplnění válců. Proto motor spalující LPG může dosahovat mírně vyššího výkonu, než motor benzinový.

Ovšem výpamým teplem odebíraným vstřikovací v důsledku odpařování tekutého LPG v palivovém kanálu vstřikovače se koncové těleso vstřikovače prudce ochlazuje a na jeho povrchu se vytváří námraza. Úlomky námrazy se odlupují, načež jsou zanášeny nasávaným vzduchem do válce motoru, kde způsobují vynechávání zážehu.

Zařízení zveřejněné spisem WO 83/03120 AI dopravuje LPG v kapalné fázi až do sacího potrubí motoru před jeho rozvětvením do jednotlivých válců. Stěna sacího potrubí v místě naproti vyústění vstřikovače je opatřena dutinou, kterou prochází teplá kapalina z chladicího okruhu motoru, což přispívá k dobrému odpařování tekutého LPG, k němuž dochází v podstatě jen ve spalovacím vzduchu v oblasti sacího potrubí. Tvorbě námrazy na tělese vstřikovače a jejím důsledkům ovšem zabráněno není.

-1 CZ 23313 Ul

DE 10252084 AI využívá k odpaření LPG jednak předřazený odpařovač obsahující výměník tepla připojený k chladicímu okruhu motoru. Přívodní potrubí paliva je ukončeno před vstupem do vefukovaěů již plynného LPG společnou komorou, k níž jsou vefukovače paralelně připojeny. Komora je opatřena ohřívacím tělesem nezávislým na aktuální teplotě motoru a je využívána v době, kdy kapalina chladicího okruhu motoru v době po startu motoru nemá dostatečnou teplotu a LPG přiváděný k této komoře není dokonale zplynován.

EP 1435450 B1 uvádí řešení elektrické Části prostředků dopravujících LPG v tekutém stavu do rozváděcího potrubí před vstříkovaěe. Ani zde není otázka nežádoucího ochlazování vstřikovačů při intenzivním odpařování LPG ve vstřikovačích řešena, ío Dokument KR 100757123 B1 se týká zařízení zabraňujícího tvorbě námrazy vstřikovačů u vozidel na LPG. Týká se ovšem vstřikovače pro přímý vstřik do spalovacího prostoru, který je konstrukčně i funkčně odlišný. Jedná se především o teplotu, které je vystavena část vstřikovače vstupující přímo do spalovacího prostoru.

Podstata technického řešeni

Cíle technického řešení je dosaženo vstřikovačem pro vstřikování LPG v kapalném stavu do sacího potrubí zážehového spalovacího motoru spalujícího LPG, jehož podstatou je to, že koncové těleso vstřikovače je alespoň v oblasti výtokové trysky opatřeno ohřívacím prostředkem. Toto uspořádání brání vytváření námrazy v okolí výtokové trysky, přičemž je zachována výhoda vstřiku tekutého LPG do sacího potrubí, kterým se snižuje teplota nasávané čerstvé směsi, čímž se zvyšuje hmotnostní naplnění válců a tím i výkon motoru.

Výhodné je, když ohřívacím prostředkem je alespoň průtočný topný kanál uspořádaný v koncovém tělese vstřikovače připojený ke kapalinovému chladicímu systému spalovacího motoru. To umožňuje využít teplo z chladicího systému motoru.

Vhodným ohřívacím prostředkem je rovněž elektrické topné tělísko uspořádané v tepelně vodi25 vém kontaktu s koncovým tělesem vstřikovače, které je připojeno k elektrickému systému spalovacího motoru. Ohřev tak není závislý na teplotním stavu motoru. Ve výhodném provedení je topné tělísko vloženo v dutině vytvořené v koncovém tělese vstřikovače. Lze tak dosáhnout dobrého přestupu tepla do oblasti ústí výtokové trysky.

Ústí výtokové trysky může být mimo průtočný průřez sacího potrubí v úrovni jeho vnitřní plochy nebo pod touto úrovní. Průřez sacího potrubí není narušen, je tudíž zachováno optimální proudění sacího vzduchu dopravovaného do spalovacího prostoru.

Objasnění výkresů

Příkladná provedení zařízení podle technického řešení jsou znázorněna schematicky na výkresech, kde první provedení je uvedeno na obr. 1 jako podélný řez vstřikovačem osovou rovinou sacího potrubí a na obr. 2 jako podélný řez vstřikovačem rovinou kolmou k ose sacího potrubí, druhé provedení je uvedeno na obr. 3 jako podélný řez vstřikovačem osovou rovinou sacího potrubí a třetí provedení je uvedeno na obr. 4 jako podélný řez vstřikovačem osovou rovinou sacího potrubí.

Příklady uskutečnění technického řešení

Na obr. la 2 je znázorněno příkladné provedení vstřikovače 1 LPG podle technického řešení připojeného do sacího potrubí 2 neznázoměného zážehového spalovacího motoru. Vstřikovač i obsahuje koncové těleso 3, v němž je upevněn a utěsněn známý elektromagnetický ventil 4 připojený konektorem 41 k neznázoměnému řídicímu elektronickému zařízení a hrdly 42 a 43 k neznázoměnému palivovému systému motoru. V koncovém tělese 3 je uspořádán palivový kanál

31, jehož vstupní část 32 je vedena v podstatě v podélné ose koncového tělesa 3 a jehož výstupní část 33 je přikloněna ke směru S toku sacího vzduchu sacím potrubím 2 motoru. Palivový kanál

-2CZ 23313 Ul tvoří zásobník paliva ve vstřikovací I, přičemž je v prostoru sacího potrubí 2 ukončen výtokovou tryskou 5. V koncovém tělese 3 je uspořádán topný kanál 6 jako prostředek k výměně tepla mezi ohřátou vodou chladicího systému motoru a materiálem koncového tělesa 3 vstřikovače 1. Dva podélné kanálky 61 topného kanálu 6 jsou vedeny rovnoběžně s přímou částí 32 pali5 vového kanálu 31 a v její blízkosti, přičemž jsou v oblasti výstupní části 33 palivového kanálu 31 propojeny příčným kanálkem 62. Na opačném konci podélných kanálků 61 jsou vstupní a výstupní hrdla 63, 64 topného kanálu 6, kterými je topný kanál 6 připojen k chladicímu okruhu motoru.

Další příkladné provedení vstřikovače 1 LPG podle technického řešení je znázorněno na obr. 3. io Od provedení podle obr. 1 a 2 se liší tím, že vstrikovač H LPG podle obr. 3 neobsahuje topný kanál 6 výměníku tepla mezi ohřátou vodou chladicího systému motoru a materiálem koncového tělesa 3 vstřikovače I. Namísto toho je v oblasti výstupní části 33 palivového kanálu 31 vytvořena v koncovém tělese 3 vstřikovače dutina, ve které je těsně vloženo elektrické topné tělísko 7.

Je připojeno konektorem 71 k neznázorněnému elektrickému systému motoru a jeho funkce proto nezávisí na teplotě motoru. S výhodou je dutina pro topné tělísko 7 uspořádána souběžně s výstupní částí 33 palivového kanálu 31 a v její blízkosti.

Příkladné alternativní provedení vstřikovače 111 LPG podle technického řešení je znázorněno na obr. 4. Od provedení podle obr. 3 se liší tím, že vstrikovač 111 LPG podle obr. 4 využívá jiné uspořádání topných tělísek 7 elektrického topení nezávislého na stavu motoru. V koncovém těle20 se 3 jsou vytvořeny alespoň dvě válcové dutiny rovnoběžné s přímou částí 32 palivového kanálu 31 a v její blízkosti, přičemž zasahují pokud možno co nejblíže k oblasti výtokové trysky 5. V dutinách jsou obdobně jako v provedení podle obr. 3 těsně vložena topná tělíska 7, která jsou například společným konektorem 71 připojena k neznázorněnému elektrickému systému motoru.

V neznázoměném provedení je elektrické topné tělísko tvořeno odporovým páskem, kterým je koncové těleso 3 vstřikovače v oblasti přilehlé k výtokové trysce 5 ovinuto.

V neznázoměném provedení je vstrikovač LPG uspořádán pro stěnový výtok do nasávaného vzduchu. Oblast výtokové trysky potom nenarušuje průtočný průřez sacího potrubí, není tedy zvýšen odpor proti proudění nasávaného vzduchu, navíc lze dosáhnout lepšího přestupu tepla z relativně teplé stěny sacího potrubí do materiálu koncového tělesa vstřikovače.

Je zřejmé, že popsané a znázorněné topné prostředky mohou být v koncovém tělese 3 uspořádány i jiným vhodným způsobem, kterým se dosáhne požadovaného ohřevu okolí místa, ve kterém dochází k prudkému poklesu tlaku vstřikovaného LPG.

S výhodou mohou být kombinovány prostředky pro výměnu tepla mezi vodou chladicího systému motoru a koncovým tělesem 3 vstřikovače s elektrickými topnými prostředky. Tím lze do35 sáhnout spolehlivé funkce vstřikovače bezprostředně po startu studeného motoru, přičemž je možné po ohřátí chladicí kapaliny elektrický ohřev vstřikovače vypnout.

Zařízení k ohřevu koncového tělesa 3 vstřikovače LPG zajišťuje, že teplota výtokové trysky 5 a koncového tělesa 3 v jejím okolí neklesá za provozu motoru pri vstřikování LPG v kapalné fázi do sacího potrubí 2 motoru pod 0 °C, čímž je zabráněno tvorbě námrazy v okolí výtokové trysky.

To zvyšuje spolehlivost chodu motoru, jehož palivem je LPG.

Claims (7)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Vstrikovač (1, 11, 111) pro vstřikování LPG v kapalném stavu do sacího potrubí (2) zážehového spalovacího motoru spalujícího LPG, obsahující vstřikovací ventil (4) a koncové těleso (3), v němž je uspořádán palivový kanál (31) ukončený výtokovou tryskou (5), vyznaču-3CZ 23313 Ul jící se tím, že koncové těleso (3) vstrikovače (1, 11, 111) je alespoň v oblasti výtokové trysky (5) opatřeno ohřívacím prostředkem.
2. 2. Vstrikovač (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že ohřívacím prostředkem je alespoň průtočný topný kanál (6) uspořádaný v koncovém tělese (3) vstrikovače (1) připojený ke kapalinovému chladícímu systému spalovacího motoru.
3. 3. Vstřikovač (11, 111) podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že ohřívacím prostředkem je alespoň jedno elektrické topné tělísko uspořádané v tepelně vodivém kontaktu s koncovým tělesem (3) vstrikovače (11, 111), které je připojeno k elektrickému systému spalovacího motoru.
4. 4. Vstrikovač podle nároku 3, vyznačující se tím, že topné tělísko (7) je vloženo v dutině vytvořené v koncovém tělese (3) vstrikovače (11, 111).
5. 5. Vstrikovač (1, 11, 111) podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že ústí výtokové trysky (5) je mimo průtočný průřez sacího potrubí (2) v úrovni jeho vnitřní plochy nebo pod touto úrovní.

   2 výkresy

   Seznam vztahových značek:

   1 vstřikovač

   II vstřikovač

   III vstřikovač

   2 sací potrubí

   3 koncové těleso vstrikovače

   31 palivový kanál

   32 vstupní část palivového kanálu

   33 výstupní část palivového kanálu

   4 elektromagnetický ventil vstrikovače

   41 konektor (elektromagnetického ventilu)

   42 hrdlo vstrikovače

   43 hrdlo vstrikovače

   5 výtoková tryska
6. 6 topný kanál

   61 podélný kanálek

   62 příčný kanálek

   63 vstupní hrdlo topného kanálu

   64 výstupní hrdlo topného kanálu
7. 7 topné tělísko

   71 konektor topného tělíska S směr proudění vzduchu v sacím potrubí motoru.