CZ292735B6 - Vstřikovací ventil paliva - Google Patents

Abstract

Ventil je proveden s elektromagnetickým obvodem, s ventilovou jehlou (20), pohyblivou axiálně podél podélné osy (8) ventilu a mající ventilový uzavírací úsek (28), který pro otevírání a zavírání ventilu spolupracuje s pevným sedlem (27) ventilu, které je vytvořeno na elementu (26) ventilového sedla, a s kotoučovým vířivým elementem (47), uspořádaným přímo před sedlem (27) ventilu. Vířivý element (47) má vnitřní otvorovou oblast (60) s vířivými kanály (63), která se rozkládá po celé axiální tloušťce vířivého elementu (47). Vířivé kanály (63) jsou prostřednictvím obvodové okrajové oblasti (66) uspořádány v odstupu od vnějšího obvodu vířivého elementu (47) a jsou axiálně ohraničeny na jedné straně spodní čelní stranou vodicího elementu (35) ventilové jehly (20), popřípadě vodicího úseku (35') ventilové jehly (20) v unášeči (21) ventilového sedla, a na druhé straně horní čelní stranou elementu (26) ventilového sedla.ŕ

Description

Vstřikovací ventil paliva

Oblast techniky

Vynález se týká vstřikovacího ventilu paliva pro vstřikovací zařízení paliva spalovacích motorů, zejména pro přímé vstřikování paliva do spalovacího prostoru spalovacího motoru, s elektromagnetickým obvodem, s ventilovou jehlou pohyblivou axiálně podél podélné osy ventilu, která má ventilový uzavírací úsek, který pro otevírání a zavírání ventilu spolupracuje s pevným sedlem ventilu, které je vytvořeno na elementu ventilového sedla, a s kotoučovým vířivým elementem, uspořádaným přímo před sedlem ventilu, přičemž vířivý element má vnitřní oborovou oblast s vířivými kanály, která se rozkládá po celé axiální tloušťce vířivého elementu, a přičemž vířivé kanály jsou prostřednictvím obvodové okrajové oblasti uspořádány v odstupu od vnějšího obvodu vířivého elementu.

Dosavadní stav techniky

Ze spisu DE-PS 39 43 005 je známý elektromagnetický ovládaný vstřikovací ventil paliva, u něhož je v oblasti sedla uspořádán větší počet kotoučových elementů. Při vybuzení magnetického obvodu je plochá ventilová deska, která funguje jako plochá kotva, nadzdvihnuta od protilehlé desky sedla ventilu, která s ní spolupracuje, přičemž obě tyto desky tvoří deskovou ventilovou část. Před deskou ventilového sedla, uvažováno ve směru proudění paliva, je uspořádán vířivý element, který uvádí palivo proudící k sedlu ventilu do kruhového rotačního pohybu. Na straně protilehlé vůči desce ventilového sedla omezuje axiální dráhu ventilové desky dorazová deska. Ventilová deska je obklopena vířivým elementem s velkou vůlí. Určité vedení ventilové desky tak přebírá vířivý element. Ve vířivém elementu je na jeho spodní čelní straně upraveno více tangenciálně probíhajících drážek, které procházejí od vnějšího obvodu až do centrální vířivé komory. Dosednutím vířivého elementu jeho spodní čelní stranou ne desku ventilového sedla vzniknou z drážek vířivé kanály.

Dále ze spisu EP-OS 0 350 885 známý vstřikovací ventil paliva, u něhož je upraveno těleso ventilovaného sedla, přičemž uzavírací těleso ventilu, které je uspořádáno na axiálně pohyblivé ventilové jehle, spolupracuje s dosedací plochou sedla ventilu. Před dosedací plochou sedla ventilu, uvažováno ve směru proudění paliva, je ve vybrání tělesa ventilového sedla uspořádán vířivý element, který uvádí palivo proudící k sedlu ventilu do kruhového rotačního pohybu. Dorazová deska omezuje axiální dráhu ventilové jehly, přičemž tato dorazová deska má centrální otvor, který slouží pro určité vedení ventilové jehly. Ventilová jehla je otvorem dorazové desky obklopena s velkou vůlí, protože palivo přiváděné k ventilovému sedlu musí rovněž protékat tímto otvorem. Ve vířivém elementu je na jeho spodní čelní straně upraveno více tangenciálně procházejících drážek které zasahují od vnějšího obvodu až do centrální vířivé komory. Dosednutím vířivého elementu jeho spodní čelní stranou na těleso sedla ventilu vzniknou z drážek vířivé kanály.

Podstata vynálezu

Výše uvedená řešení vylepšuje vstřikovací ventil paliva pro vstřikovací zařízení paliva spalovacích motorů, zejména pro přímé vstřikování paliva do spalovacího prostoru spalovacího motoru, s elektromagnetickým obvodem, s ventilovou jehlou pohyblivou axiálně podél podélné osy ventilu, která má ventilový uzavírací úsek, který pro otevírání a zavírání ventilu spolupracuje s pevným sedlem ventilu, které je vytvořeno na elementu ventilového sedla, a s kotoučovým vířivým elementem, uspořádaným přímo před sedlem ventilu, přičemž vířivý element má vnitřní otvorovou oblast s vířivými kanály, která se rozkládá po celé axiální tloušťce vířivého elementu, a přičemž vířivé kanály jsou prostřednictvím obvodové okrajové oblasti uspořádány v odstupu od

-1 CZ 292735 B6 vnějšího obvodu vířivého elementu, podle vynálezu, jehož podstatou je, že vířivé kanály jsou axiálně ohraničeny na jedné straně dolní čelní stranou vodícího elementu ventilové jehly, popřípadě vodícího úseku ventilové jehly v unášeči ventilového sedla, a na druhé straně horní čelní stranou elementu ventilového sedla.

Výhodou vstřikovacího ventilu paliva podle vynálezu, je, že má velmi jednoduchou konstrukci a jeho výroba je levná. Kotoučový vířivý element má velmi jednoduché provedení, a proto může být velmi jednoduše vyroben. Úkolem vířivého elementu je vytvořit vířivé, popřípadě rotační, pohyby v palivu a přitom, pokud možno, zabránit vzniku rušivých turbulencí v tekutině. Všechny ostatní funkce ventilu přebírají ostatní konstrukční součásti ventilu. Vířivý element může být optimálně opracován. Protože vířivým elementem je jednotlivá součást, neočekávají se při manipulaci sním při jeho výrobě žádná omezení. Ve srovnání svířivými tělesy, která mají na jedné čelní straně drážky nebo podobná prohloubení vytvářející víření, lze u vířivého elementu podle vynálezu pomocí nejjednodušších prostředků vytvořit vnitřní obvodovou oblast, která se rozkládá po celé axiální tloušťce vířivého elementu, a která je obklopena vnější obvodovou okrajovou oblastí. S výhodou je možno u vířivého elementu podle vynálezu upustit od jinak komplikovaného vytváření drážek, rýh, zářezů, žlábků nebo kanálů.

V každém případě vodicí element, popřípadě vodicí úsek ventilové jehly v unášeči ventilového sedla, prakticky zakrývá svou spodní čelní stranou výhodným způsobem vířivé kanály ve vířivém elementu, zatímco vířivé kanály jsou na protilehlé straně ohraničeny horní čelní stranou elementu ventilového sedla.

Pomocí opatření uvedených ve vedlejších patentových nárocích jsou umožněna další výhodná provedení a vylepšení vstřikovacího ventilu paliva uvedeného v nároku 1.

Podle výhodného provedení vynálezu je vnitřní otvorová oblast vířivého elementu vytvarovatelná lisováním.

Vnitřní otvorová oblast je s výhodou tvořena vnitřní vířivou komorou a vířivými kanály vyúsťujícími do této vnitřní vířivé komory.

Vířivé kanály s výhodou vyúsťují do vířivé komory tangenciálně.

Vířivé kanály mají s výhodou hákovitě zalomené konce uspořádané v odstupu od vířivé komory.

O stranu vodícího elementu odvrácenou od vířivého elementu je s výhodou opřena tlačná pružina.

Vodicí element má s výhodou vybrání, o jehož dno je opřena tlačná pružina.

Na vnějším obvodu vodícího elementu je s výhodou vytvořen alespoň jeden průtokový kanál podobný drážce.

Vodicí element s výhodou dosedá svou čelní stranou odvrácenou od vířivého elementu na stupeň unášeče ventilového sedla.

Unášeč ventilového sedla je s výhodou na svém spodním konci svarovým švem spojen s trubkovou upevňovací částí, která je upravena na jeho vnějším obvodu, a která je svarovým švem upevněna na elementu ventilového sedla.

Stejně jako vířivý element a element ventilového sedlaje možné snadno vyrobit i vodicí element. Zvlášť výhodným způsobem slouží vodicí element jen pro vedení ventilové jehly procházející vodicím otvorem. Neexistuje zde tedy žádné jasné oddělení funkcí obou těchto elementů, uspořádaných za sebou ve směru proudění paliva.

-2CZ 292735 B6

Modulární provedení elementů a s ním spojené oddělení funkcí má tu výhodu, že jednotlivé konstrukční součásti mohou být provedena velmi flexibilně, takže jednoduchou změnou jednoho elementu lze vyvářet různé vstřikované proudy či paprsky paliva, tj. různé úhly vstřikování, statické množství vstřikovaného paliva atd.

Požadovaného prodloužení vířných kanálů se s výhodou dosáhne zakřivením nebo zalomením. Hákovitě zalomené konce vířivých kanálů slouží jako sběrné kapsy, které velkoplošně vytvářejí zásobník pro vtékání paliva s malou turbulencí. Po změně směru proudění vstupuje palivo pomalu a bez turbulence do vlastních tangenciálních vířivých kanálů, čímž je možno vytvářet prakticky ničím nerušené víření.

Pomocí malých konstrukčních opatření je možné vodicí element přitlačit buď pomocí tlačné pružiny k vířivému elementu, nebo vodicí element může čelní stranou odvrácenou od vířivého elementu dosednout na stupeň v unášeči ventilového sedla.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladných provedeních podle přiložených zjednodušených výkresů.

Na obr. 1 je znázorněn první příklad provedení vstřikovacího ventilu paliva.

Na obr. 2 je ve zvětšeném měřítku znázorněna první vodicí a sedlová oblast ve výřezu z obr. 1.

Na obr. 3 je znázorněn vířivý element podle vynálezu.

Na obr. 4 je znázorněna druhá vodicí sedlová oblast.

Na obr. 5 je znázorněn druhý příklad provedení vstřikovacího ventilu paliva.

Na obr. 6 je ve zvětšeném měřítku znázorněna třetí vodicí a sedlová oblast ve výřezu z obr. 5.

Na obr. 7 je znázorněna čtvrtá vodicí a sedlová oblast.

Na obr. 8 je znázorněna pátá vodicí a sedlová oblast.

Na obr. 9 je znázorněno šestá vodicí a sedlová oblast.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 jako příklad provedení znázorněný elektromagneticky ovladatelný ventil, v podobě vstřikovacího ventilu pro vstřikovací zařízení paliva spalovacích motorů se zhutňovanou směsí a vnějším zapalováním, má magnetovou cívkou l, a nejméně částečně obklopené, jako vnitřní pól magnetického obvodu sloužící, ve tvaru trubky vytvořené, do značné míry jako dutý válec upravené jádro 2. Tento vstřikovací ventil paliva je zvláště vhodný jako vysokotlaký vstřikovací ventil pro přímé vstřikování paliva do spalovacího prostoru spalovacího motoru. Na například odstupňované kostře 3 cívky z plastické hmoty je uloženo ovinutí magnetové cívky 1, které umožňuje ve spojení s jádrem 2 a s prstencovou, nemagnetickou, magnetovou cívkou 1, částečně obklopenou mezilehlou částí 4 s průřezem ve tvaru písmene L, zvláště kompaktní a krátkou konstrukci vstřikovacího ventilu v oblasti magnetové cívky 1.

-3CZ 292735 B6

V jádru 2 je upraven podélný otvor 7, který je uspořádán podél podélné osy 8 ventilu. Jádro 2 magnetického obvodu slouží také jako vstupní hrdlo paliva, přičemž podélný otvor 7 vytváří přívodní kanál paliva. S jádrem 2 je nad magnetovou cívkou 1 pevně spojena vnější kovová horní skříňová část 14, která uzavírá jako vnější pól, případně vnější vodicí element, magnetický obvod a která nejméně v obvodovém směru zcela obklopuje magnetovou cívkou L V podélném otvoru 7 jádra 2 je na přítokové straně upraven palivový filtr 15, který zabezpečuje odfiltrování takových součástí paliva, které by vzhledem k jejich velikosti mohly ve vstřikovacím ventilu působit ucpání nebo poškození. Palivový filtr 15 je v jádru 2 upevněn například zalisováním.

Jádro 2 vytváří s horní skříňovou částí 14 konec vstřikovacího ventilu paliva na přítokové straně, přičemž horní skříňová část 14 je upravena například v axiálním směru ve směru po proudu ještě přes magnetovou cívku L Na horní skříňovou část 14 navazuje utěsněné a pevně trubková spodní skříňová část 18, která obklopuje, případně je v ní uložena například axiálně pohyblivá ventilová část, sestávající z kotvy 19 a ventilové jehly 20 ve tvaru tyčky, případně v podélném směru upravený unášeč 21 ventilového sedla. Obě skříňové části 14. 18 jsou pevně navzájem spojeny například prostřednictvím obvodového svarového švu.

U příkladu provedení, který je znázorněn na obr. 1, jsou spodní skříňová část 18 a do značné míry ve tvaru trubky vytvořený unášeč 21 ventilového sedla navzájem pevně spojeny prostřednictvím sešroubování. Stejně tak je však možné pro toto spojní použít svařování, letování nebo zalemování. Utěsnění mezi spodní skříňovou částí 18 a mezi unášečem 21 ventilového sedla je provedeno například prostřednictvím těsnicího kroužku 22. Unášeč 21 ventilového sedla má po celé své axiální délce vnitřní průchozí otvor 24. který je upraven soustředně vzhledem k podélné ose 8 ventilu.

Svým spodním koncem 25, kteiý také současně vytváří ve směru po proudu upravený uzávěr celého vstřikovacího ventilu paliva, obklopuje unášeč 21 ventilového sedla v průchozím otvoru 24 zalícovaný kotoučový element 26 ventilového sedla se sedlem 27 ventilu, které se ve směru po proudu zužuje v tvaru komolého kužele. V tomto průchozím otvoru 24 je uspořádána ventilová jehla 20, která je vytvořena například ve tvaru tyče a má do značné míry kruhový průřez, přičemž na jejím konci ve směru po proudu je upraven ventilový uzavírací úsek 28. Tento například ve tvaru koule nebo částečně kulový, případně jak je na všech obrázcích znázorněno kuželovité se zužující ventilový uzavírací úsek 28 spolupůsobí známým způsobem se sedlem 27 ventilu, které je upraveno v elementu 26 ventilového sedla. Ve směru po proudu od sedla 27 ventilu je v elementu 26 ventilového sedla. Ve směru po proudu od sedla 27 ventilu je v elementu 26 ventilového sedla upraven nejméně jeden výstupní otvor 32 pro palivo.

Ovládání vstřikovacího ventilu se uskutečňuje známým způsobem elektromagneticky. Pro axiální pohybování ventilové jehly 20 a tím také pro otevírání proti pružinové síle v podélném otvoru 7 jádra 2 uspořádané vratné pružiny 33, případně pro uzavírání vstřikovacího ventilu slouží elektromagnetický obvod s magnetovou cívkou 1, s jádrem 2. se skříňovými částmi 14, 18 a s kotvou

19. Kotva 19 je spojena s tím koncem ventilové jehly 20, který je odvrácený od ventilového uzavíracího úseku 28. například prostřednictvím svarového švu a je nasměrována na jádro 2. Pro vedení ventilové jehly 20 v průběhu axiálního pohybu s kotvou 19 podél podélné osy 8 ventilu slouží jednak v unášeči 21 ventilového sedla na konci přivráceném ke kotvě 19 upravený vodicí otvor 34 a jednak ve směru proti proudu od elementu 26 ventilového sedla uspořádaný kotoučový vodicí element 35 s rozměrově přesným vnitřním vodicím otvorem 55. Kotva 19 je v průběhu svého axiálního pohybu obklopena mezilehlou částí 4.

Nastavovací objímka 38, která je zasunuta, zalisována nebo zašroubována do podélného otvoru 7 jádra 2, slouží pro nastavování pružinového předpětí vratné pružiny 33, která prostřednictvím vystřeďovacího kusu 39 dosedá na proti proudu upravenou stranu nastavovací objímky 38, přičemž tato vratná pružina 33 je svou protilehlou stranou podepřena na kotvě 19. V kotvě 19 je upraven jeden nebo více vývrtům podobných průtokových kanálů 40. prostřednictvím kterých může protékat palivo od podélného otvoru 7 v jádru 2 přes spojovací kanály 41 vytvořené ve

-4CZ 292735 B6 směru po proudu od průtokových kanálů 40 blízko vodícího otvoru 34 v unášeči 21 ventilového sedla až do průchozího otvoru 24.

Zdvih ventilové jehly 20 je předem stanoven zamontovanou polohou elementu 26 ventilového sedla. Koncová poloha ventilové jehly 20 je při nevybuzené magnetové cívce 1 dána dosednutím ventilového uzavíracího úseku 28 na sedle 27 ventilu elementu 26 ventilového sedla, zatímco opačná koncová poloha ventilové jehly 20 při vybuzené magnetové cívce 1 se vytváří dosednutím kotvy 19 na čelní stranu jádra 2 ve směru po proudu. Povrchové plochy konstrukčních součástí v posledně uvedené oblasti dosednutí jsou například pochromovány.

Elektrické zapojení magnetové cívky 1 a tím i její vybuzení se uskutečňuje prostřednictvím kontaktních elementů 43, které jsou ještě vně kostry 3 cívky opatřeny obstřikem 44 z plastické hmoty. Obstřik 44 z plastické hmoty může být upraven také ještě přes další konstrukční součásti vstřikovacího ventilu paliva, například přes skříňové části 14, 18. Z obstřiku 44 z plastické hmoty vystupuje elektrický připojovací kabel 45, prostřednictvím kterého se uskutečňuje napájení magnetové cívky 1 proudem. Obstřik 44 z plastické hmoty vystupuje skrz v této oblasti přerušenou horní skříňovou část 14.

Na obr. 2 je vodicí a sedlová oblast znázorněna jako výřez z obr. 1 ještě jednou ve změněném měřítku, aby bylo možné tuto podle vynálezu vytvořenou oblast ventilu lépe zdůraznit. V konci 25 unášeče 21 ventilového sedla v jeho průchozím otvoru 24 na straně odstřiku upravené vodicí a sedlové oblasti je tato u provedení podle obr. 2 a u všech dalších provedení podle vynálezu vytvořena v zásadě prostřednictvím tří axiálních, za sebou následujících, kotoučových, funkčně oddělených elementů. Ve směru po proudu za sebou následuje vodicí element 35, velmi plochý vířivý element 47 a element 26 ventilového sedla.

Ve směru po proudu vodícího otvoru 34 je průchozí otvor 24 unášeče 21 ventilového sedla proveden například dvakrát odstupňovaně, přičemž se ve směru po proudu s každým stupněm průměr průchozího otvoru 24 zvětšuje. První osazení 49, viz obr. 1, slouží jako dosedací plocha pro například šroubovitou tlačnou pružinu 50. Prostřednictvím druhého stupně 51 se vytvoří zvětšený montáží prostor pro tři elementy, to je pro vodicí element 35, vířivý element 47 a element 26 ventilového sedla. Vířivý element 47 má takový vnější průměr, že jej lze zalícovat těsně s nepatrnou vůlí do průchozího otvoru 24 unášeče 21 ventilového sedla. Tlačná pružina 50, která obklopuje ventilovou jehlu 20, měkce upíná tři elementy, to je vodicí element 35, vířivý element 47 a element 26 ventilového sedla v unášeči 21 ventilového sedla, protože svou stranou, protilehlou k prvnímu osazení 49, tlačí na vodicí element 35. Aby se vytvořila bezpečná úložná plocha na vodicím elementu 35 pro tlačnou pružinu 50, je čelní strana odvrácená od vířivého elementu 47 opatřena vybráním 52, na jehož dno 53 tlačná pružina 50 dosedá.

Vodicí element 35 má rozměrově přesný vnitřní vodicí otvor 55, skrz který se pohybuje ventilová jehla 20 při svém axiálním pohybu. Vnější průměr vodícího elementu 35 je zvolen menší než průměr průchozího otvoru 24 ve směru po proudu od stupně 51. Tím se zabezpečí proudění paliva na vnějším obvodu vodícího elementu 35 ve směru k sedlu 27 ventilu. Palivo proudí ve směru proudění vodícího elementu 35 bezprostředně do vířivého elementu 47, jak je to v půdoryse znázorněno na obr. 3. Pro zdokonalení vtoku v oblasti vnějšího okraje vířivého elementu 47 je vodicí element 35 na své spodní čelní straně opatřen například obvodovou zkosenou hranou 56.

Uvedené tři elementy, to je vodicí element 35, vířivý element 47 a element 26 ventilového sedla bezprostředně dosedají na sebe svými odpovídajícími čelními plochami. Před tím než se provede pevné spojené elementu 26 ventilového sedla s unášeČem 21 ventilového sedla se provede nasměrování elementu 26 ventilového sedla. Element 26 ventilového sedla se nasměruje prostřednictvím nástroje například ve tvaru razníku 58, který je na obr. 2 znázorněn jen schematicky a který dosedá na vnější, po proudu upravenou čelní stranu elementu 26 ventilového sedla a unášeče 21 ventilového sedla, proti podélné ose unášeče 21 ventilového sedla. Tento svařovací

-5CZ 292735 B6 směrovací razník 58 má například po obvodu rozdělená vybrání 59, prostřednictvím kterých je element 26 ventilového sedla bodově laserově svařen s unášečem 21 ventilového sedla. Po odstranění razníku 58 může být element 26 ventilového sedla zcela obvodově přivařen těsným svarovým švem 61. Následně je například vodicí element 35 opětovně nasměrován proti elementu 26 ventilového sedla prostřednictvím ventilové jehly 20 dosedající na sedlo 27 ventilu.

Na obr. 3 je v půdoryse znázorněn jako jednotlivá konstrukční součást vířivý element 47, který je uložen mezi vodicím elementem 35 a mezi elementem 26 ventilového sedla a který je veden s pokud možno nepatrnou vůlí na obvodu v průchozím otvoru 24. Vířivý element 47 může být ekonomicky výhodně vyroben například prostřednictvím lisování, drátové eroze, laserového stříhání, leptání nebo jiného známého způsobu z plechu nebo galvanickým oddělením. Ve vířivém elementu 47 je vytvarována vnitřní otvorová oblast 60, která je uspořádána přes celou axiální tloušťku vířivého elementu 47. Vnitřní otvorová oblast 60 je tvořena vnitřní vířivou komorou 62, skrz kterou prochází ventilový uzavírací úsek 28 ventilové jehly 20, a více vířivými kanály 63. které vyúsťují do vnitřní vířivé komory 62. Vířivé kanály 63 vyúsťují do vnitřní vířivé komory 62 tangenciálně a nejsou svými konci 65 odvrácenými od vnitřní vířivé komoiy 62 ve spojení s vnějším obvodem vířivého elementu 47. Proto zůstává mezi konci 65 vířivých kanálů 63 a mezi vnějším obvodem vířivého elementu 47 obvodová okrajová oblast 66.

Při zamontované ventilové jehle 20 je vnitřní vířivá komora 62 omezena ve směru dovnitř ventilovou jehlou 20. to je ventilovým uzavíracím úsekem 28 a navenek je omezena stěnou vnitřní otvorové oblasti 60 vířivého elementu 47. Prostřednictvím tangenciálního vyústění vířivých kanálů 63 do vnitřní vířivé komory 62 získá palivo rotační impulz, který v dalším proudění zůstane zachován až do výstupního otvoru 32. Prostřednictvím odstředivé síly je palivo odstřikováno ve tvaru dutého kužele. Požadovaného prodloužení vířivých kanálů 63 lze dosáhnout například jejich zakřivením nebo zalomením. Ve tvaru háků zalomené konce 65 vířivých kanálů 63 slouží potom jako sběrné kapsy, které vytvářejí velkoplošně zásobník pro vstup paliva s nepatrnými turbulencemi. Po vychýlení proudění vstupuje palivo pomalu a s malými turbulencemi do vlastních tangenciálních vířivých kanálů 63, což umožňuje vytvářet do značné mhy nenarušené víření.

V dalších příkladech provedení jsou ve srovnání s obr. 1 a obr. 2, na kterých je znázorněn jeden příklad provedení, shodné případně shodně působící části označeny shodnými vztahovými znaky. Na obr. 4 znázorněná vodicí a sedlová oblast se odlišuje od znázornění na obr. 2 hlavně tím, že je upravena jiná možnost upevnění elementu 26 ventilového sedla na unášeči 21 ventilového sedla. Protože konec 25 unášeče 21 ventilového sedla je ve směru po proudu od stupně 51 proveden kratší, má ze tří elementů, to je z vodícího elementu 35, vířivého elementu 47 a elementu 26 ventilového sedla, uložení v průchozím otvoru 24 unášeče 21 ventilového sedla jen vodicí element 35. Na rozdíl od toho dosedá vířivý element 47 na čelní straně 82 na spodním konci 25 unášeče 21 ventilového sedla. S větším vnějším průměrem vytvořený vířivý element 47 může mít s výhodou delší vířivé kanály 63, což umožňuje dosáhnout proudění s ještě menší turbulencí.

V souladu s vnějším průměrem vířivého elementu 47 má také element 26 ventilového sedla tento zvětšený vnější průměr. Upevnění elementu 26 ventilového sedla na unášeči 21 ventilového sedla je uvedeno například prostřednictvím obvodového svarového švu 61 na vnějším obvodu elementu 26 ventilového sedla, přičemž tento svarový šev 61 může být upraven v oblasti vířivého elementu 47, takže vířivý element 47 je mimo svoje vířivé kanály 63 svařen bezprostředně s unášečem 21 ventilového sedla.

Příklad provedení vstřikovacího ventilu paliva, kteiý je znázorněn na obr. 5, má unášeč 21 ventilového sedla provedený s podstatně tenčí stěnou, než jak je to u znázorněného příkladu podle obr. 1. Zatímco se tlačná pružina 50 opírá svým spodním koncem na horní čelní straně vodícího elementu 35 bez vybrání 52. dosedá tlačná pružina 50 svým protilehlým koncem na podpěrný kotouč 68. Tento podpěrný kotouč 68 je prostřednictvím svarového švu pevně spojen s horním koncem unášeče 21 ventilového sedla. Místo spojovacích kanálů 41 v unášeči 21 ventilového sedla má u tohoto příkladu provedení podpěrný kotouč 68 více axiálně upravených

-6CZ 292735 B6 a průchozích spojovacích kanálů 41. Pro zdokonalení proudění paliva je na vnějším obvodu vodícího elementu 35 vytvořen nejméně jeden průtokový kanál 69 podobný drážce, což je zřetelně patrno zejména na obr. 6.

Na obr. 6 je vodicí a sedlová oblast znázorněna jako výřez z obr. 5 ještě jednou v pozměněném měřítku, aby bylo možné tuto ventilovou oblast vytvořenou podle vynálezu lépe znázornit. V konci 25 unášeče 21 ventilového sedla na odstřikové straně je v jeho průchozím otvoru 24 upravená vodicí a sedlová oblast opět vytvořena ze tří za sebou následujících, kotoučových elementů, to je z vodícího elementu 35, vířivého elementu 47 a z elementu 26 ventilového sedla. Na spodním konci 25 unášeče 21 ventilového sedla je vnitřní průchozí otvor 24 ve směru proudění kuželovité zúžen. V souladu s tím má také element 26 ventilového sedla pro přesné zalícování do unášeče 21 ventilového sedla kuželovité se zužující vnější obrys. U tohoto příkladu provedení jsou tři elementy, to je vodicí element 35. vířivý element 47 a element 26 ventilového sedla zavedeny skrz průchozí otvor 24 shora, tedy ze strany přivrácené ke kotvě 19, přičemž se začne s elementem 26 ventilového sedla. V tomto případě je svarový šev 61 na spodním konci 25 unášeče 21 ventilového sedla zřetelně méně zatížen. Vířivý element 47 má takový vnější průměr, který lze přesně s nepatrnou vůlí zalícovat do průchozího otvoru 24 unášeče 21 ventilového sedla.

Na obr. 7 je znázorněna další vodicí a sedlová oblast, u které je konec 25 unášeče 21 ventilového sedla obvodově obklopen přídavnou trubkovou upevňovací částí 70. Obdobně jako u provedení podle obr. 4 je vířivý element 47 a element 26 ventilového sedla opatřen větším vnějším průměrem než jaký je průměr průchozího otvoru 24. čímž dosedá vířivý element 47 čelní stranou 82 na konec 25 unášeče 21 ventilového sedla. Vodicí element 35 je proveden jako plochý kotouč a je uspořádán uvnitř průchozího otvoru 24, přičemž jeho vnější průměr je zřetelně menší než průměr průchozího otvoru 24, což umožňuje proudění paliva na vnějším obvodu vodícího elementu 35 v axiálním směru.

Pevného spojení mezi elementem 26 ventilového sedla a mezi unášečem 21 ventilového sedla se dosahuje prostřednictvím přídavné upevňovací části 70. Tenkostěnná trubkovitá upevňovací část 70 obklopuje totiž jak element 26 ventilového sedla a vířivý element 47, tak také konec 25 unášeče 21 ventilového sedla. Element 26 ventilového sedla a upevňovací část 70 jsou na svých přesně uzavírajících čelních plochách navzájem spojeny prostřednictvím svarového švu 61. U zvláště výhodného provedení má upevňovací část 70 na své spodní čelní ploše dovnitř vyčnívající obvodové rameno 74, na které dosedá element 26 ventilového sedla prostřednictvím stupně 75. Na podkladě tohoto vytvoření upevňovací části 70 může být svarový šev upraven s menším množstvím naneseného materiálu a tím také s menším průtahem spojeným se svařováním. Svarový šev 61 je totiž u takového provedení podstatně méně zatížen jako u provedení podle obr. 2. Svařování lze tedy uskutečnit s menším množstvím tepelné energie, čímž je v každém případě zajištěna tvarová přesnost elementu 26 ventilového sedla.

Spojení mezi unášečem 21 ventilového sedla a mezi upevňovací částí 70 přejímá druhý, například o něco silnější než svarový šev 61 vytvořený svarový šev 71, který je například upraven ve směru proti proudu od vodícího elementu 35 od vnějšího obvodu upevňovací části 70. Prostřednictvím přídavné upevňovací části 70 může být vířivý element 47 a vodicí element 46 velmi přesně nasměrován k podélné ose unášeče 21 ventilového sedla, čímž se zabrání vzpříčení nebo sevření vodícího elementu 35 na ventilové jehle 20. Vířivý element 47 má takový vnější průměr, že jej lze přesně zalícovat do upevňovací části 70. V průchozím otvoru 24 unášeče 21 ventilového sedla je opět zamontována tlačná pružina 50, která svým jedním koncem dosedá na pružně předepjatý vodicí element 35 a která je svým koncem odvráceným od vodícího elementu 35 podepřena na prvním osazení 49 v unášeči 21 ventilového sedla. Mezi vnějším osazením 72 na unášeči 21 ventilového sedla a mezi horním koncem upevňovací části 70, který je odvrácen od svarového švu 61 je například vložen těsnicí element 73.

Jak již bylo uvedeno, může být ventilový uzavírací úsek 28 vytvořen místo ve tvaru komolého kužele také jinak, například ve tvaru koule. U takového kulového úseku na konci ventilové jehly 20 ve směru po proudu je centrální bod takové koule s výhodou upraven v axiální výšce vodícího elementu 35. Tak se účinně zabrání sevření ventilové jehly 20 ve vodicím elementu 35.

Příklad provedení, u kterého není upravena tlačná pružina 50 působící proti vodicím elementu 35, je znázorněno na obr. 8. Stupeň 51, který je upraven v průchozím otvoru 24, zde slouží nejen pro zvětšení průměru otvoru pro uložení elementů, to je vodícího elementu 35, vířivého elementu 47 a elementu 26 ventilového sedla, ale také jako dosedací plocha pro horní čelní stranu vodícího elementu 35. Aby se zabezpečil průtok paliva ve směru k sedlu 27 ventilu, je na vnějším obvodu vodícího elementu 35 vytvořen nejméně jeden průtokový kanál 69 ve tvaru drážky. Tyto průtokové kanály 69 mají na horní čelní straně vodícího elementu 35 tak velký radiální rozestup, že palivo do nich může vstupovat ve směru proti proudu od stupně 51 bez omezení.

Po průtoku nejméně jednoho průtokového kanálu 69 vstupuje palivo do prstencového prostoru 76, který je vytvořen mezi vodicím elementem 35 a mezi vířivým elementem 47 a který vzniká prostřednictvím obvodové zkosené hrany 56, vytvarované na spodní čelní straně vodícího elementu 35. Z prstencového prostoru 76 protéká palivo do vnitřní otvorové oblasti 60, zejména do konců 65 vířivých kanálů 63 vířivých elementů 47, které slouží jako sběrné kapsy. Již popsaným způsobem jsou ve fluidu vznikající rušivé turbulence v koncích 65 vytvářejících sběrné kapsy odstraněny.

Pro všechny příklady provedení platí, že vůle mezi ventilovou jehlou 20 a mezi vodicím elementem 35 ve vnitřním vodicím otvoru 55 je velmi nepatrná, aby v této oblasti na podkladě tlakového rozdílu mezi oběma čelními stranami vodícího elementu 35 nedocházelo k prosakování paliva.

U příkladu provedení, který je znázorněn na obr. 8, jsou tři elementy, to je vodicí element 35, vířivý element 47 a element 26 ventilového sedla v průchozím otvoru 24 předem upevněny. Vodicí element 35 má v průchozím otvoru 24 zřetelně větší vůli než ventilová jehla 20 ve vnitřním vodicím otvoru 55. Tak lze ještě následně uskutečnit konečné nasměrování vodícího elementu 35 proti elementu 26 ventilového sedla, přičemž toto nasměrování se uskutečňuje za pomoci ventilové jehly 20 nebo jiného pomocného tělesa se srovnatelným obrysem. Po nasměrování vodícího elementu 35, vířivého elementu 47 a elementu 26 ventilového sedla se tyto axiálně upnou proti stupni 51 v unášeči 21 ventilového sedla a element 26 ventilového sedla je při zachování tohoto upnutí svařen na čelní ploše ve směru po proudu s unášečem 21 ventilového sedla, a to prostřednictvím svarového švu 61.

Příklad provedení podle obr. 8 může být proveden také tak, že elementy, to je vodicí element 35, vířivý element 47 a element 26 ventilového sedla jsou upevněny v průchozím otvoru 24 s nepatrnou vůlí nebo dokonce zalisovány. Přídavně může být element 26 ventilového sedla upevněn prostřednictvím svarového švu 61 nebo prostřednictvím zalemování v průchozím otvoru 24.

Na obr. 9 je znázorněna další vodicí a sedlová oblast vstřikovacího ventilu paliva podle vynálezu, u kterého není upraven žádný samostatný vodicí element 35. Přitom má unášeč 21 ventilového sedla, vytvářející částečně ventilovou skříň, spodní, k elementu 26 ventilového sedla přivrácený vodicí úsek 35'. Vnitřní vodicí otvor 55 pro vedení ventilové jehly 20 je tedy integrován v unášeči 21 ventilového sedla. Průchozí otvor 24 v unášeči 21 ventilového sedla tak končí jako vodicí otvor 55 ve směru po proudu. Ve směru proti proudu před vnitřním vodicím otvorem 55 odbočuje z průchozího otvoru 24 v otvorovém úseku 79, který se kuželovité zužuje ve směru po proudu, jeden nebo více například šikmo k podélné ose 8 ventilu upravených průtokových otvorů 81, které jsou ukončeny na spodní, na straně odstřiku upravené čelní straně 82 unášeče 21 ventilového sedla.

Palivo, které přichází z těchto průtokových otvorů 81, proudí bezprostředně do vířivých kanálů 63 vířivého elementu 47, který je upraven bezprostředně následně po proudu. Na odstřikové

-8CZ 292735 B6 straně čelní strany 82 unášeče 21 ventilového sedla jsou těsně upevněny v následném sledu vířivý element 47 a element 26 ventilového sedla s jeho sedlem 27 ventilu prostřednictvím dvou prstencových, na vnějším obvodu upravených svarových švů 83 a 84. Jak unášeč 21 ventilového sedla, tak také vířivý element 47 a element 26 ventilového sedla mají k tomuto účelu například shodný vnější průměr.

Claims (10)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Vstřikovací ventil paliva, pro vstřikování zařízení paliva spalovacích motorů, zejména pro přímé vstřikování paliva do spalovacího prostoru spalovacího motoru, s elektromagnetickým obvodem, s ventilovou jehlou (20), pohyblivou axiálně podél podélné osy (8) ventilu a mající ventilový uzavírací úsek (28), který pro otevírání a zavírání ventilu spolupracuje s pevným sedlem (27) ventilu, které je vytvořeno na elementu (26) ventilového sedla, a s kotoučovým vířivým elementem (47), uspořádaným přímo před sedlem (27) ventilu a majícím vnitřní otvorovou oblast (60) s vířivými kanály (63), která se rozkládá po celé axiální tloušťce vířivého elementu (47), přičemž vířivé kanály (63) jsou prostřednictvím obvodové okrajové oblasti (66) uspořádány v odstupu od vnějšího obvodu vířivého elementu (47), vyznačující se tím, že vířivé kanály (63) jsou axiálně ohraničeny na jedné straně spodní čelní stranou vodícího elementu (35) ventilové jehly (20), popřípadě vodícího úseku (35') ventilové jehly (20) v unášeči (21) ventilového sedla, a na druhé straně horní čelní stranou elementu (26) ventilového sedla.
2. 2. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 1,vyznačující se tím, že vnitřní obvodová oblast (60) vířivého elementu (47) je vytvarovatelná lisováním.
3. 3. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vnitřní obvodová oblast (60) je tvořena vnitřní vířivou komorou (62) a vířivými kanály (63) vyúsťujícími do této vnitřní vířivé komory (62).
4. 4. Vstřikovací ventil palivapodle nároku 3, vyznačující se t í m, že vířivé kanály (63) vyúsťují do vířivé komory (62) tangenciálně.
5. 5. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že vířivé kanály (63) mají hákovitě zalomené konce (65) uspořádané v odstupu od vířivé komory (62).
6. 6. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 1,vyznačující se tím, že o stranu vodícího elementu (35) odvrácenou od vířivého elementu (47) je opřena tlačná pružina (50).
7. 7. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 6, vyznačující se tím, že vodicí element (35) má vybrání (52), o jehož dno (53) je opřena tlačná pružina (50).
8. 8. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 1, vyznačující se tím, že na vnějším obvodu vodícího elementu (35) je vytvořen alespoň jeden průtokový kanál (69) podobný drážce.
9. 9. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 1, vyznačující se tím, že vodicí element (35) dosedá svou čelní stranou odvrácenou od vířivého elementu (47) na stupeň (51) unášeče (21) ventilového sedla.

   -9CZ 292735 B6
10. 10. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 1,vyznačující se tím, že unášeč (21) ventilového sedlaje na svém spodním konci (25) spojen svarovým švem (71) s trubkovou upevňovací částí (70), která je upravena na jeho vnějším obvodu, a která je svarovým švem (61) upevněna na elementu (26) ventilového sedla.