CZ295596B6

CZ295596B6 - Vstřikovací ventil paliva pro spalovací motory

Info

Publication number: CZ295596B6
Application number: CZ20012677A
Authority: CZ
Inventors: Horst Harndorf
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 1999-11-25
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2005-08-17
Also published as: EP1151192A1; DE50010922D1; JP2003515050A; KR20010093273A; WO2001038724A1; EP1151192B1; US6732949B1; CZ20012677A3; DE19956510A1

Abstract

Vstřikovací ventil je proveden s tělesem (1) ventilu, v němž je v otvoru (2) uspořádán ventilový člen (5) ve tvaru pístu, axiálně pohyblivý proti zavírací síle, který je na části své délky odvrácené od spalovacího prostoru veden v tomto otvoru (2) a na části uspořádané od vedené části směrem ke spalovacímu prostoru je obklopen tlakovým prostorem (11) vytvořeným v tělese (1) ventilu, který je spojitelný s vysokotlakým zdrojem paliva, a v němž je uspořádáno osazení (18) ventilového členu (5) působící ve směru otevírání, přičemž ventilový člen (5) svou koncovou částí přivrácenou ke spalovacímu prostoru řídí alespoň jeden vstřikovací otvor (13a, 13b), který je úplně nebo částečně ovladatelný otevíracím pohybem ventilového členu (5) proti zavírací síle, a tudíž spojitelný s tlakovým prostorem (11), a s axiálně pohyblivým řídicím pístem (30), který omezuje maximální otevírací pohyb ventilového členu (5), a jehož jedna čelní plocha slouží jako dorazová plocha (42) zdvihu pro omezení otevíracího pohybu ventilového členu (5), a jehož další prstencová čelní plocha (35) ohraničuje řídicí prostor (33) spojitelný s vysokotlakým zdrojem paliva. Řídicí píst (30) je alespoň z části vytvořen jako piezoelektrický ovladač (26).ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká vstřikovacího ventilu paliva pro spalovací motory, s tělesem ventilu, v němž je v otvoru uspořádán ventilový člen ve tvaru pístu, axiálně pohyblivý proti zavírací síle, který je na části své délky odvrácené od spalovacího prostoru veden v tomto otvoru a na části uspořádané od vedené části směrem ke spalovacímu prostoru je obklopen tlakovým prostorem vytvořeným v tělese ventilu, který je spojitelný s vysokotlakým zdrojem paliva, a v němž je uspořádáno osazení ventilového členu působící ve směru otevírání, přičemž ventilový člen svou koncovou částí přivrácenou ke spalovacímu prostoru řídí alespoň jeden vstřikovací otvor, který je úplně nebo částečně ovladatelný otevíracím pohybem ventilového členu proti zavírací síle, a tudíž spojitelný s tlakovým prostorem, a s axiálně pohyblivým řídicím pístem, který omezuje maximální otevírací pohyb ventilového členu, a jehož jedna čelní plocha slouží jako dorazová plocha zdvihu pro omezení otevíracího pohybu ventilového členu, a jehož další prstencová čelní plocha ohraničuje řídicí prostor spojitelný s vysokotlakým zdrojem paliva.

Dosavadní stav techniky

Takový vstřikovací ventil paliva je známý ze spisu DE 196 23 211 Al a obsahuje těleso ventilu, v němž je v otvoru uspořádán ventilový člen ve tvaru pístu, axiálně pohyblivý proti zavírací síle. Na svém konci na straně spalovacího prostoru přechází ventilový člen do uzavírací hlavy, která je vedena v otvoru. Tato uzavírací hlava se při otevíracím pohybu ventilového členu směrem ven vynořuje z otvoru a řídicí hrana vytvořená na uzavírací hlavě uvolní alespoň jeden vstřikovací otvor. Je však rovněž možné uspořádat více vstřikovacích otvorů, které jsou potom touto řídicí hranou řízeny za sebou. Tím vznikne možnost omezením otevíracího zdvihu ventilového členu na dílčí zdvih řídit pouze část vstřikovacích otvorů nebo dílčí průřez jednoho vstřikovacího otvoru, a tudíž řídit i celkový účinný vstřikovací průřez v závislosti na otevíracím zdvihu ventilového členu. Otevírací zdvih je omezen na dílčí zdvih řídicím pístem uspořádaným v tělese ventilu, jehož čelní plocha ohraničuje hydraulický řídicí prostor. Tento řídicí prostor se plní palivem pod vysokým tlakem, čímž se řídící píst může posouvat v axiálním směru z první do druhé polohy, takže ventilový člen vykonává buď maximální zdvih nebo pouze dílčí zdvih. Takový hydraulicky přestavitelný doraz zdvihu má takzvaně černobílou funkci, to znamená, že nepřipouští žádné odstupňování mezi oběma otevíracími pohyby. To však omezuje možnost řízení vstřikovacího procesu, čímž je další optimalizace vstřikování ztížena.

I u vstřikovacího ventilu paliva v provedení s otevíráním směrem dovnitř, který je známý například ze spisu DE 197 29 843 Al, může být zapotřebí mít pro přesné dávkování množství paliva pro předvstřik k dispozici dílčí zdvih, který nebude mít pouze černobílou funkci, takže bude možno dosáhnout optimálního průběhu vstřikování.

Podstata vynálezu

Uvedené požadavky splňuje vstřikovací ventil paliva pro spalovací motory, s tělesem ventilu, v němž je v otvoru uspořádán ventilový člen ve tvaru pístu, axiálně pohyblivý proti zavírací síle, který je na části své délky odvrácené od spalovacího prostoru veden v tomto otvoru a na části uspořádané od vedené části směrem ke spalovacímu prostoru je obklopen tlakovým prostorem vytvořeným v tělese ventilu, který je spojitelný s vysokotlakým zdrojem paliva, a v němž je uspořádáno osazení ventilového členu působící ve směru otevírání, přičemž ventilový člen svou koncovou částí přivrácenou ke spalovacímu prostoru řídí alespoň jeden vstřikovací otvor, který je úplně nebo částečně ovladatelný otevíracím pohybem ventilového členu proti zavírací síle, a tudíž spojitelný s tlakovým prostorem, a s axiálně pohyblivým řídicím pístem, který omezuje

-1 CZ 295596 B6 maximální otevírací pohyb ventilového členu, a jehož jedna čelní plocha slouží jako dorazová plocha zdvihu pro omezení otevíracího pohybu ventilového členu, a jehož další prstencová čelní plocha ohraničuje řídicí prostor spojitelný s vysokotlakým zdrojem paliva, podle vynálezu, jehož podstatou je, že řídicí píst je alespoň z části vytvořen jako piezoelektrický ovladač.

Výhodou vstřikovacího ventilu podle vynálezu je, že mezi uzavírací pružinou a vedenou částí ventilového členu je vytvořen kombinovaný doraz zdvihu řízený hydraulicky a piezoelektricky, pomocí něhož může být otevírací pohyb ventilového členu nastaven na jakoukoli hodnotu mezi maximálním otevíracím zdvihem a dílčím zdvihem. Kombinací hydraulicky přestavitelného pístu s piezoelektrickým ovladačem je možné hydraulický píst nastavit do polohy nejen mezi maximálním zdvihem a dílčím zdvihem, nýbrž i prostřednictvím napájení piezoelektrického ovladače proudem mezi dílčím zdvihem a každou libovolnou hodnotou mezi dílčím zdvihem a maximálním otevíracím zdvihem ventilového členu. Tím je možno v širokém rozsahu charakteristik motoru uskutečnit optimálně přizpůsobený otevírací zdvih ventilového členu. Má-li být provedeno nastavení mezi dílčím zdvihem a maximálním otevíracím zdvihem, nesmí být piezoelektrický ovladač napájen proudem, což je energeticky výhodné.

Kromě použití kombinovaného dorazu zdvihu řízeného hydraulicky a piezoelektricky v trysce Vario otevírající směrem ven, je rovněž možné tímtéž výhodným způsobem použít řešení podle vynálezu i u vstřikovacího ventilu paliva otevírajícího směrem dovnitř.

Podle výhodného provedení dorazu zdvihu je řídicí píst vytvořen jako dutý válec, na jehož konci přivráceném ke spalovacímu prostoru je uspořádán piezoelektrický ovladač. Tím je dána jednoduchá možnost montáže řídicího pístu, protože piezoelektrický ovladač a část řídicího pístu, která není piezoelektricky aktivní, mohou být instalovány odděleně. U takto zkonstruovaného řídicího pístu nedosedá podle dalšího výhodného provedení vynálezu ventilový člen při otevíracím pohybu přímo na piezoelektrický ovladač, nýbrž na vložený opěrný kotouč. Tím se dosáhne menšího opotřebení piezoelektrického ovladače, a tudíž i delší životnosti hydraulického dorazu zdvihu. Navíc tento vložený opěrný kotouč poskytuje možnost přesného nastavení maximálního otevíracího zdvihu svou výměnou za jiný vložený opěrný kotouč s jinou tloušťkou, který je jednoduše, a tudíž levně, vyrobitelný.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu se řídicí tlak pro řízení hydraulického dorazu zdvihu odebírá z řídicího potrubí, které je přes řídicí ventil spojeno s vysokotlakým zásobním prostorem. Toto řídicí potrubí je dále prostřednictvím dalšího řídicího ventilu spojeno s prakticky beztlakovou zásobní nádrží paliva, takže pomocí vhodného ovládání obou ventilů je možno dosáhnout zatížení a odlehčení řídicího potrubí, aniž by bylo zapotřebí dalšího vysokotlakého zdroje paliva.

Další výhody a výhodná provedení předmětu vynálezu jsou uvedena v dalším popisu, na výkresech a v patentových nárocích.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn na příkladném provedení vstřikovacího ventilu paliva pro spalovací motory v dalším popisu podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje podélný řez vstřikovacím ventilem paliva, obr. 2 ve zvětšeném měřítku detail II v oblasti uzavírací hlavy z obr. 1, obr. 3 ve zvětšeném měřítku detail III v oblasti dorazu zdvihu z obr. 1, obr. 4 schematické provedení přívodního systému paliva pro vstřikování paliva a pro přípravu řídicího tlaku paliva pro hydraulicky přestavitelný doraz zdvihu a

-2 CZ 295596 B6 obr. 5 v podélném řezu vstřikovací ventil paliva podle vynálezu v provedení s otevíráním směrem dovnitř.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn vstřikovací ventil paliva pro spalovací motory v provedení s otvíráním směrem dovnitř. V tělese 1 ventilu, které může být provedeno jako vícedílné, je vyvrtán otvor 2, v němž je uspořádán ventilový člen 5 ve tvaru pístu, axiálně pohyblivý proti síle uzavírací pružiny 21. Ventilový člen 5 je ve své části odvrácené od spalovacího prostoru, znázorněné na obr. 1 nahoře, veden v otvoru 2, zatímco část ventilového členu 5 přivrácená ke spalovacímu prostoru, znázorněná na obr. 1 dole, je obklopena tlakovým prostorem 11, který může být prostřednictvím přívodního kanálu 3 vytvořeného v tělese 1 ventilu spojen s vysokotlakým zdrojem paliva. Ventilový člen 5 přechází na straně přivrácené ke spalovacímu prostoru do uzavírací hlavy 10, která má vůči němu větší průměr, a která je vedena v části otvoru 2, která má rovněž větší průměr.

Na obr. 2 je ve zvětšeném měřítku znázorněna uzavírací hlava 10 tělesa 1 ventilu, které ji obklopuje. Na vnější stěně uzavírací hlavy 10 jsou uspořádány dvě řady vstřikovacích otvorů 13a a 13b, přičemž jedna řada obsahuje všechny vstřikovací otvory 13a a 13b, které jsou uspořádány ve stejné výšce uzavírací hlavy 10. Vstřikovací otvory 13a a 13b jsou prostřednictvím vstřikovacích kanálů 12 vytvořených v uzavírací hlavě 10 spojeny s tlakovým prostorem H. V zavřeném stavu vstřikovacího ventilu paliva dosedá těsnicí plocha 15 ventilu vytvořená na uzavírací hlavě 10 na čelní stranu tělesa 1 ventilu vytvořenou jako plocha 17 sedla ventilu a vstřikovací otvory 13a a 13b jsou zakryty tělesem 1 ventilu. V důsledku provedení uzavírací hlavy 10 s průměrem větším než je průměr ventilového členu 5 je na konci uzavírací hlavy 10 odvráceném od spalovacího prostoru vytvořeno osazení 18, které je vystaveno působení tlaku paliva v tlakovém prostoru

11. Alternativně k provedení, znázorněnému na obr. 2, mohou být na vnější plášťové ploše uzavírací hlavy 10 upraveny více než dvě řady axiálně vůči sobě přesazené uspořádaných vstřikovacích otvorů 13a a 13b. Podle dalšího provedení může být na vnější plášťové ploše uzavírací hlavy 10 upravena jen jedna řada vstřikovacích otvorů 13a a 13b, jejichž průřez je úplně nebo pouze částečně řízen otevíracím pohybem ventilového členu 5.

Ventilový člen 5 přechází na svém konci odvráceném od spalovacího prostoru do zdvihátka 24, které zasahuje až do oblasti prostoru 20 pro uzavírací pružinu 21 vytvořeného v tělese 1 ventilu v oblasti odvrácené od spalovacího prostoru. Na konci zdvihátka 24 odvráceném od spalovacího prostoru je vytvořen opěrný talíř 23, o který se opírá svým koncem odvráceným od spalovacího prostoru uzavírací pružina 21. Prostor 20 je prostřednictvím výstupního kanálu vytvořeného v tělese 1 ventilu a blíže neznázoměného spojen s výstupním potrubím pro odvádění oleje uniklého do prostoru 20.

Obr. 3 znázorňuje ve zvětšeném měřítku přestavitelný zdvih dorazu v detailu ΠΙ z obr. 1. Mezi vedenou částí ventilového členu 5 a prostorem 20 je vytvořen vodicí otvor 6 se zvětšeným průměrem. V tomto vodicím otvoru 6 je uspořádán řídicí doraz 31 spojený s tělesem 1 ventilu a řídicí píst 30, který je ve vodicím otvoru 6 axiálně pohyblivý. Řídicí doraz 31 je uspořádán na konci vodícího otvoru 6 vzdáleného od prostoru 20 a je vytvořen jako dutý válec, jehož vnitřní průměr je odstupňován, přičemž část s větším vnitřním průměrem je přivrácená k prostoru 20 pro uzavírací pružinu 21. Řídicí píst 30 je rovněž vytvořen jako dutý válec, jehož vnější průměr je odstupňovaný, a jehož část s menším vnějším průměrem je odvrácená od prostoru 20. Část řídicího pístu 30 s menším vnějším průměrem se přitom zasunuje do části řídicího dorazu 31 s větším vnitřním průměrem, přičemž mezi řídicím pístem 30 a řídicím dorazem 31 je vytvořena škrticí mezera 45. Vnější prstencová čelní plocha 35 vytvořená odstupňovaným vnějším průměrem na řídicím pístu 30 na straně přivrácené ke spalovacímu prostoru ohraničuje řídicí prostor 33, do něhož vede řídicí kanál 34 vytvořený v tělese 1 ventilu, z jedné strany a řídicí doraz 31 z druhé strany. Škrticí mezerou 45 přitom může z řídicího prostoru 33 kolem ventilového členu 5 unikat

-3 CZ 295596 B6 do prostoru 20 jen málo paliva. Řídicí píst 30 je proveden jako dvoudílný, přičemž jeho část ve tvaru dutého válce přivrácená k prostoru 20 je vytvořena jako piezoelektrický ovladač 26 a jeho zbývající část tvoří stupňovitě vytvořený hydraulický píst 27. Pro napájení piezoelektrického ovladače 26 proudem jsou na něm uspořádány vhodné elektrické kontakty, které jsou prostřednictvím neznázoměného elektrického vedení spojeny s vhodným zdrojem napětí. Elektrické vedení může být přitom vedeno ve zvláštním kanálu vytvořeném v tělese 1 ventilu nebo prostorem 20 a neznázorněným výstupním kanálem z prostoru 20 směrem ven.

Na piezoelektrickém ovladači 26 je směrem k prostoru 20 uspořádán vložený opěrný kotouč 25, jehož čelní strana přivrácená k prostoru 20 je vytvořena jako dorazová plocha 42 zdvihu, která při zdvihovém pohybu řídicího pístu 30 směrem k prostoru 20 dosedne na doraz 43 tvořený vodicím otvorem 6 na straně u prostoru 20. V prostoru 20 je uspořádán opěrný prstenec 22, o který se svým koncem přivráceným ke spalovacímu prostoru opírá uzavírací pružina 21. Opěrný prstenec 22 je přitom veden v prostoru 20 a silou uzavírací pružiny 21 je přitlačován k opěrnému kotouči 25. Na přechodu ventilového členu 5 do zdvihátka 24 je uspořádán obvodový nákružek 40, jehož prstencová čelní plocha přivrácená ke spalovacímu prostoru je vytvořena jako dorazová plocha 41. Při otevíracím pohybu směrem ke spalovacímu prostoru dosedne tato dorazová plocha 41 na dorazovou plochu 42 zdvihu vytvořenou na opěrném kotouči 25. čímž se otevírací zdvih omezí.

Na obr. 4 je schematicky znázorněno provedení přívodního systému paliva pro vstřikování paliva a pro přípravu řídicího tlaku paliva pro hydraulicky přestavitelný doraz zdvihu. Ze zásobní palivové nádrže 50 se přivádí palivo nízkotlakým potrubím 51 do vysokotlakého čerpadla 52 paliva. Vysokotlaké čerpadlo 52 paliva dopravuje palivo pod vysokým tlakem vysokotlakým potrubím 53 do vysokotlakého zásobního prostoru 55. Pro každý vstřikovací ventil 101 paliva vede z vysokotlakého zásobního prostoru 55 přívodní potrubí 60 paliva, které je ve vstřikovacím ventilu 101 paliva spojeno s přívodním kanálem 3. Přitom je mezi přívodním kanálem 3 a přívodním potrubím 60 paliva uspořádán dávkovači ventil 67, pomocí něhož může být spojení vysokotlakého zásobního prostoru 55 s přívodním kanálem 3 otevřeno nebo uzavřeno. Vysokotlaký zásobní prostor 55 může být prostřednictvím řídicího ventilu 57 spojen s řídicím potrubím 58. Protože ve vysokotlakém zásobním prostoru 55 musí být neustále udržován určitý vysoký tlak paliva, je možno otevřením řídicího ventilu 57 vést palivo pod vysokým tlakem do řídicího potrubí 58, čímž se tlak v řídicím potrubí 58 vyrovná tlaku ve vysokotlakém zásobním prostoru 55. Každý vstřikovací ventil 101 pálívaje prostřednictvím řídicího přívodního potrubí 59, které je spojeno s řídicím kanálem 34 v tělese 1 ventilu, spojen s řídicím potrubím 58. Řídicí potrubí 58 je prostřednictvím odváděcího potrubí 63, v němž je uspořádán řídicí ventil 61, spojitelné s palivovou nádrží 50 sloužící jako odlehčovací prostor. Otevřením řídicího ventilu 61 je možno tlak v řídicím potrubí 58 kdykoli odlehčit na úroveň tlaku v palivové nádrži 50, která odpovídá přibližně atmosférickému tlaku. Celý vstřikovací systém paliva je řízen řídicím ústrojím 65, které obsahuje počítač, který prostřednictvím naměřených hodnot různých neznázoměných čidel řídí vysokotlaké čerpadlo 52 paliva, řídicí ventily 61 a 57, dávkovači ventily 67 a napájení piezoelektrického ovladače 26 proudem.

Funkce vstřikovacího ventilu paliva, znázorněného na obr. 1, je následující:

Na začátku vstřikování otevře dávkovači ventil 67 spojení přívodního potrubí 60 paliva s přívodním kanálem 3. Proto palivo proudí z vysokotlakého zásobního prostoru 55 přívodním potrubím 60 paliva a přívodním kanálem 3 do tlakového prostoru 11. Tlak paliva v tlakovém prostoru 11 stoupá do té doby, dokud výsledná síla působící v axiálním směru na osazení 18 není větší než síla uzavírací pružiny 21. Ventilový člen 5 se pohybuje směrem ven ke spalovacímu prostoru, čímž se oba vstřikovací otvory 13a, 13b vysunou postupně za sebou z otvoru 2 ven, čímž se tlakový prostor 11 spojí se spalovacím prostorem a dojde ke vstříknutí paliva do spalovacího prostoru. V důsledku otevíracího zdvihového pohybu ventilového členu 5 směrem ven se rovněž obvodový nákružek 40 pohybuje ve směru ke spalovacímu prostoru, čímž dorazová plocha 41

-4CZ 295596 B6 dosedne na dorazovou plochu 42 ventilu. Zda ventilový člen 5 vykoná maximální otevírací zdvih h nebo pouze dílčí zdvih, závisí na stavu řídicího pístu 30.

Funkce přestavitelného dorazu zdvihu je následující:

V zavřeném stavu vstřikovacího ventilu paliva, to znamená tehdy, když těsnicí plocha 15 ventilu dosedá na plochu 17 sedla ventilu, a když řídicí prostor 33 hydraulického dorazu zdvihu je bez tlaku a piezoelektrický ovladač 26 není napájen proudem, má dorazová plocha 42 zdvihu od dorazové plochy 41 obvodového nákružku 40 axiální odstup, který odpovídá maximálnímu otevíracímu zdvihu h ventilového členu 5. Tento stav je znázorněn na levé polovině obr. 3. Je-li řídicí prostor 33 bez tlaku paliva, dosedá vnitřní prstencová čelní plocha 36 řídicího pístu 30 na dosedací plochu 37 řídicího dorazu 31 . Bude-li nyní při otevřeném řídicím ventilu 57 a uzavřeném řídicím ventilu 61 přiváděno palivo řídicím kanálem 34 do řídicího prostoru 33, zvyšuje se v řídicím prostoru 33 tlak paliva do té doby, dokud výsledná síla působící na vnější prstencovou čelní plochu 35 není větší než síla uzavírací pružiny 21. Řídicí píst 30 se pohybuje směrem k prostoru 20 do té doby, dokud po vykonání řídicího zdvihu s nedosedne dorazovou plochou 42 zdvihu na doraz 43. Tento stav je znázorněn na pravé polovině obr. 3. Řídicí zdvih s je přitom menší než maximální otevírací zdvih h. Při otvíracím zdvihovém pohybu ventilového členu 5 dosedne dorazová plocha 41 po vykonání zdvihu h-s na dorazovou plochu 42 zdvihu. Řídicí zdvih s činí přibližně 30 až 70 % maximálního otevíracího zdvihu h, takže napájením řídicího prostoru 33 tlakem, a tím způsobeným zdvihovým pohybem řídicího pístu 30, se otevírací zdvihový pohyb ventilového členu 5 omezí na 70 až 30 % maximálního otevíracího zdvihu h. Má-li ventilový člen 5 opět vykonat maximální otevírací zdvih h, tlak v řídicím prostoru 33 se sníží tím, že řídicí potrubí 58 se při zavřeném řídicím ventilu 57 odlehčí přes řídicí ventil 61 a odváděči potrubí 63 do palivové nádrže 50. Převýší-li síla uzavírací pružiny 21 sílu tlaku paliva na vnitřní prstencové čelní ploše 36 řídicího prostoru 33, zatlačí se řídicí píst 30 uzavírací pružinou 21 směrem ke spalovacímu prostoru tak daleko, dokud vnitřní prstencová čelní plocha 36 nedosedne na dosedací plochu 37. Má-li dorazová plocha 42 zdvihu vykonat jen část řídicího zdvihu s, napájí se piezoelektrický ovladač 26 proudem. Změnou délky piezoelektrického ovladače 26 v důsledku přiváděného napětí se může dorazová plocha 42 zdvihu plynule nadzvednout na jakoukoli libovolnou část řídicího zdvihu s. Maximálně možná změna délky piezoelektrického ovladače 26 přitom přibližně odpovídá například řídicímu zdvihu s.

Na obr. 5 je v podélném řezu znázorněn vstřikovací ventil paliva v provedení s otvíráním směrem dovnitř. Těleso 80 ventilu je uspořádáno v otvoru 90, provedeném jako slepá díra, jehož dnová plocha je přivrácena ke spalovacímu prostoru. Na dnové ploše je vytvořeno kuželové sedlo 83 ventilu a alespoň jeden vstřikovací otvor 92, který spojuje otvor 90 se spalovacím prostorem. Těleso 80 ventiluje upnuto k přidržovacímu tělesu 96 ventilu, které může být provedeno jako vícedílné, pomocí upínací matice 98 přes vložený kotouč 94.

V otvoru 90 je uspořádán ventilový člen 100 ve tvaru pístu, podélně posuvný proti síle uzavírací pružiny 21, který je veden v části otvoru 90 odvrácené od spalovacího prostoru, a kteiý směrem ke spalovacímu prostoru přechází do části s menším průměrem za vzniku osazení 88. Na konci ventilového členu 100 přivráceném ke spalovacímu prostoru je vytvořena těsnicí ploch 81 ventilu, která spolupracuje se sedlem 83 ventilu a podélným pohybem ventilového členu 100 tak uzavírá a otevírá vstřikovací otvory 92. Osazení 88 je uspořádáno v tlakové prostoru 11 vytvořeném v tělese 80 ventilu, přičemž tlakový prostor 11 směrem k sedlu 83 ventilu pokračuje prstencovou mezerou obklopující ventilový člen 100 a může být naplněn palivem prostřednictvím přívodního kanálu 3 vytvořeného v tělese 80 ventilu. Hydraulickou silou působící na osazení 88 se může ventilový člen 100 pohybovat v otvoru 90 proti síle uzavírací pružiny 21, čímž jsou ovládány vstřikovací otvory 92.

Na svém konci odvráceném od spalovacího prostoru přechází ventilový člen 100 do opěrného talíře 103 a za ním do zdvihátka 107, přičemž oba tyto díly jsou uspořádány v prostoru 105 pro

-5 CZ 295596 B6 uzavírací pružinu 21 vytvořeném v přidržovacím tělese 96 ventilu. Prostor 105 má odstupňovaný průměr a zvětšuje se směrem ke konci odvráceném od spalovacího prostoru při vytvoření dorazu 43 ve formě prstencového osazení.

Na konci prostoru 105 odvráceném od spalovacího prostoru je uspořádán kombinovaný doraz zdvihu řízený hydraulicky a piezoelektricky, jak již bylo výše popsáno podle vstřikovacího ventilu paliva otevírajícího směrem ven, znázorněného na obr. 1 a 3, takže v tomto místě budou uvedeny pouze některé podrobnosti. Řídicí píst 30 je uspořádán ve směru ke spalovacímu prostoru za řídicím dorazem 31 a mezi jeho čelní stranou přivrácenou ke spalovacímu prostoru a opěrným talířem 103 je uspořádána uzavírací pružina 21 obklopující zdvihátko 107. Tato uzavírací pružina 21 tlačí ventilový člen 100 těsnicí plochou 81 ventilu k sedlu 83 ventilu. Ventilový člen 100 má na svém konci odvráceném od spalovacího prostoru dorazovou plochu 109. která v důsledku otevíracího zdvihového pohybu ventilového členu 100 směrem od spalovacího prostoru dosedne na řídicí píst 30. Při aktivaci hydraulického dorazu, neboli piezoelektrického ovladače 26, se řídicí píst 30 pohybuje proti síle uzavírací pružiny 21, přičemž doraz 43 omezuje maximální zdvih řídícího pístu 30. Tím se rovněž posune dorazová plocha 42 zdvihu vytvořená na řídicím pístu 30 a tak zmenší maximálně možný otevírací zdvih h ventilového členu 100.

Alternativně k hydraulickému dorazu zdvihu, znázorněnému na obr. 3 nebo obr. 5, může být i celý řídicí píst 30 vytvořen jako piezoelektrický ovladač. Tím odpadne spojení hydraulického pístu 27, vyrobeného s výhodou z kovu, s piezoelektrickým ovladačem 26. Dále může rovněž odpadnout opěrný kotouč 25 a dorazová plocha 42 zdvihu může být vytvořena na piezoelektrickém ovladači 26.

K obr. 1, 3 a 5 je nutno poznamenat, že piezoelektrický ovladač 26 byl pro přehlednost znázorněn jen schematicky. Velikost, zejména axiální rozložení piezoelektrického ovladače 26, se však zvolí podle příslušného případu použití při zohlednění malé relativní změny délky piezoelektrického ovladače 26.

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

1. Vstřikovací ventil paliva pro spalovací motory, s tělesem (1, 80) ventilu, v němž je v otvoru (2, 90) uspořádán ventilový člen (5, 100) ve tvaru pístu, axiálně pohyblivý proti zavírací síle, který je na části své délky odvrácené od spalovacího prostoru veden v tomto otvoru (2) a na části uspořádané od vedené části směrem ke spalovacímu prostoru je obklopen tlakovým prostorem (11) vytvořeným v tělese (1, 80) ventilu, který je spojitelný s vysokotlakým zdrojem paliva, a v němž je uspořádáno osazení (18) ventilového členu (5, 100) působící ve směru otevírání, přičemž ventilový člen (5, 100) svou koncovou částí přivrácenou ke spalovacímu prostoru řídí alespoň jeden vstřikovací otvor (13a, 13b, 92), který je úplně nebo částečně ovladatelný otevíracím pohybem ventilového členu (5, 100) proti zavírací síle, a tudíž spojitelný s tlakovým prostorem (11), a s axiálně pohyblivým řídicím pístem (30), který omezuje maximální otevírací pohyb ventilového členu (5, 100), a jehož jedna čelní plocha slouží jako dorazová plocha (42) zdvihu pro omezení otevíracího pohybu ventilového členu (5,100), a jehož další prstencová čelní plocha (35) ohraničuje řídicí prostor (33) spojitelný s vysokotlakým zdrojem paliva, vyznačující se tím, že řídicí píst (30) je alespoň z části vytvořen jako piezoelektrický ovladač (26).

2. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 1, vyznačující se tím, že na ventilovém členu (5, 100) je vytvořena dorazová plocha (41, 109), která při otevíracím zdvihovém pohybu dosedne na dorazovou plochu (42) zdvihu.

-6CZ 295596 B6

3. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 2, vyznačující se tím, že řídicí píst (30) je vytvořen jako dutý válec, který je uspořádán koaxiálně s ventilovým členem (5, 100) a je veden ve vodicím otvoru (6).

4. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 3, vyznačující se tím, že řídicí píst (30) je vytvořen jako odstupňovaný píst, jehož čelní plocha přivrácená k dorazové ploše (41, 109) je vytvořena jako dorazová plocha (42) zdvihu, a jehož prstencová čelní plocha (35) odvrácená od dorazové plochy (42) zdvihu a vytvořená přechodem mezi průřez/ ohraničuje řídicí prostor (33).

5. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 4, vyznačující se tím, že piezoelektrický ovladač (26) je vytvořen ve tvaru dutého válce a je uspořádán koaxiálně s ventilovým členem (5, 100).

6. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 5, vyznačující se tím, že řídicí píst (30) je z části vytvořen jako piezoelektrický ovladač (26) a piezoelektrický ovladač (26) je uspořádán přivrácené k dorazové ploše (41, 109) ventilového členu (5, 100).

7. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 5, vyznačující se tím, že na čelní straně řídicího pístu (30) přivrácené k dorazové ploše (41, 109) ventilového členu (5, 100) je uspořádán vložený kotouč (25), na němž je vytvořena dorazová plocha (42) zdvihu.

8. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 1, vyznačující se tím, že zavírací síla je vyvozena alespoň jednou uzavírací pružinou (21) uspořádanou v prostoru (20, 105).

9. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 8, vyznačující se tím, že na přechodu vodícího otvoru (6) do prostoru (20, 105) je uspořádán doraz (43) vytvořený jako prstencová čelní plocha, který omezuje axiální pohyb řídicího pístu (30) ve směru k dorazové ploše (41, 109) vytvořené na ventilovém členu (5, 100).

10. Vstřikovací ventil paliva podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že ventilový člen (5) provádí pro ovládání vstřikovacích otvorů (13a, 13b) otevírací zdvihový pohyb směřující směrem ven ke spalovacímu prostoru.

11. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 10, vyznačující se tím, že na ventilovém členu (5) je vytvořen nákružek (40), jehož prstencová čelní plocha přivrácená ke spalovacímu prostoru je vytvořena jako dosedací plocha (41), která spolupracuje s dorazovou plochou (42) zdvihu řídicího pístu (30).

12. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 11, vyznačující se tím, že uzavírací pružina (21) alespoň nepřímo dosedá na čelní plochu řídicího pístu (30) odvrácenou od spalovacího prostoru, takže uzavírací pružina (21) působí proti zdvihu řídicího pístu (30).

13. Vstřikovací ventil paliva podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že řídicí prostor (33) je prostřednictvím řídicího ventilu (57) spojitelný s vysokotlakým zdrojem (55) paliva.

14. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 13, vyznačující se tím, že řídicí prostor (33) je prostřednictvím řídicího ventilu (61) spojitelný s odlehčovacím prostorem (50).

15. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 13, vyznačující se tím, že vysokotlaký zdroj pálívaje vytvořen jako vysokotlaký zásobní prostor (55).