CZ296968B6 - Vstrikovací tryska - Google Patents

Vstrikovací tryska Download PDF

Info

Publication number
CZ296968B6
CZ296968B6 CZ20013596A CZ20013596A CZ296968B6 CZ 296968 B6 CZ296968 B6 CZ 296968B6 CZ 20013596 A CZ20013596 A CZ 20013596A CZ 20013596 A CZ20013596 A CZ 20013596A CZ 296968 B6 CZ296968 B6 CZ 296968B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
valve
injection nozzle
injection
nozzle according
piston
Prior art date
Application number
CZ20013596A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ20013596A3 (cs
Inventor
Potz@Detlev
Mack@Gerhard
Brenk@Achim
Klenk@Wolfgang
Kuegler@Thomas
Bleher@Roland
Gordon@Uwe
Mack@Manfred
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10100512A external-priority patent/DE10100512A1/de
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of CZ20013596A3 publication Critical patent/CZ20013596A3/cs
Publication of CZ296968B6 publication Critical patent/CZ296968B6/cs

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/042The valves being provided with fuel passages
    • F02M61/045The valves being provided with fuel discharge orifices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • F02M45/08Injectors peculiar thereto
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/025Hydraulically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/06Other fuel injectors peculiar thereto
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/042The valves being provided with fuel passages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/08Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series the valves opening in direction of fuel flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/161Means for adjusting injection-valve lift
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/20Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
    • F02M61/205Means specially adapted for varying the spring tension or assisting the spring force to close the injection-valve, e.g. with damping of valve lift

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Vstrikovací tryska je provedena s telesem (10) trysky, s jehlou (20) trysky, která je v nem presouvatelná, se dvema skupinami vstrikovacích otvoru (12, 14), které jsou uvolnovány v závislosti na otevíracím zdvihu jehly (20) trysky, s pístem (24), který je spojen s jehlou (20) trysky, s dorazovou komorou (26), ve které je usporádán píst, a která jeopatrena výstupem (28), a s rídicím ventilem (31), který muze otevírat a zavírat výstup dorazové komory (26), címz muze být selektivne ohranicen zdvih pístu v dorazové komore (26) a tím otevírací zdvih jehly (20) trysky. Dorazová komora (26) pri uzavreném rídicím ventilu (31) slouzí jako hydraulická pruzina, zatímco palivo pri otevreném rídicím ventilu (31) muze z dorazové komory (26) unikat výstupem (28). Rídicí ventil (31) obsahuje element ventilu, který je zatezován pruzinou (34) ventilu proti sedlu (36) ventilu, a rídicím pístem (38), který je ovladatelný palivem pod nízkým tlakem, muze být nadzvednut od sedla (36) ventilu.

Description

Vstřikovací tryskaje provedena s tělesem (10) trysky, s jehlou (20) trysky, která je v něm přesouvatelná, se dvěma skupinami vstřikovacích otvorů (12, 14), které jsou uvolňovány v závislosti na otevíracím zdvihu jehly (20) trysky, s pístem (24), kterýje spojen s jehlou (20) trysky, s dorazovou komorou (26), ve které je uspořádán píst, a která je opatřena výstupem (28), a s řídicím ventilem (31), který může otevírat a zavírat výstup dorazové komory (26), čímž může být selektivně ohraničen zdvih pístu v dorazové komoře (26) a tím otevírací zdvih jehly (20) trysky. Dorazová komora (26) při uzavřeném řídicím ventilu (31) slouží jako hydraulická pružina, zatímco palivo při otevřeném řídicím ventilu (31) může z dorazové komory (26) unikat výstupem (28). Řídicí ventil (31) obsahuje element ventilu, který je zatěžován pružinou (34) ventilu proti sedlu (36) ventilu, a řídicím pístem (38), kterýje ovladatelný palivem pod nízkým tlakem, může být nadzvednut od sedla (36) ventilu.
Vstřikovací tryska
Oblast techniky
Vynález se týká vstřikovací trysky s tělesem trysky, s jehlou trysky, která je v něm přesouvatelná, se dvěma skupinami vstřikovacích otvorů, které jsou uvolňovány v závislosti na otevíracím zdvihu jehly trysky, s pístem, který je spojen s jehlou trysky, s dorazovou komorou ve které je uspořádán píst a která je opatřena výstupem a s řídicím ventilem, který může otevírat a zavírat 10 výstup dorazové komory, čímž může být selektivně ohraničen zdvih pístu v dorazové komoře a tím otevírací zdvih jehly trysky.
Dosavadní stav techniky
Aby bylo možno žádoucím způsobem volit vstřikovací průřez, musí být co nejprecizněji řízen otevírací zdvih jehly trysky. K tomu lze zatím použít různé možností. Jedna možnost řízení otevíracího zdvihu je ta, že otevírání a zavírání jehly trysky je vyvoláno přímo piezoelektrickým ovladačem. Tímto způsobem je možno najíždět do téměř libovolně pozice uvnitř rozsahu zdvihu 20 jehly a tuto pozici držet. Pří jiné možností řízení otevíracího zdvihu se tlaková síla vyvolávající otevření jehly trysky řídí tak, že se nastaví požadovaný otevírací zdvih.
Dále je znám spis DE 195 04 849 AI, v němž je popsán vstřikovací ventil, který obsahuje podélně pohyblivý element ventilu a hydraulickou dorazovou komoru. Tato hydraulická dorazová 25 komora může být odlehčena prostřednictvím řídicího ventilu, takže podle polohy řídicího ventilu je umožněn nebo blokován podélný pohyb elementu ventilu. Plnění řídicího prostoru se přitom provádí vysokým tlakem ze systému common-rail, tj. ze systému se společným tlakovým zásobníkem paliva. Řídicí ventil je vytvořen jako magnetický ventil a může současně ovládat i větší počet vstřikovacích ventilů.
Úkolem je vytvořit vstřikovací trysku paliva, u které je možno omezovat otevírací zdvih jehly trysky na žádanou hodnotu s malým nákladem a s vysokou spolehlivostí. Úkolem je dále vytvořit vstřikovací trysku paliva, u které lze volit vstřikovací průřez nezávisle na všech ostatních parametrech.
Podstata vynálezu
Uvedený úkol splňuje vstřikovací tryska s tělesem trysky, s jehlou trysky, která je v něm přesou40 vatelná, se dvěma skupinami vstřikovacích otvorů, které jsou uvolňovány v závislosti na otevíracím zdvihu jehly trysky, s pístem, který je spojen s jehlou trysky, s dorazovou komorou, ve které je uspořádán píst, a která je opatřena výstupem, a s řídicím ventilem, který může otevírat a zavírat výstup dorazové komory, čímž může být selektivně ohraničen zdvih pístu v dorazové komoře a tím otevírací zdvih jehly trysky, podle vynálezu, jehož podstatou je, že dorazová komora při 45 uzavřeném řídicím ventilu slouží jako hydraulická pružina, zatímco palivo pří otevřeném řídicím ventilu může z dorazové komory unikat výstupem, přičemž řídicí ventil obsahuje element ventilu, který je zatěžován pružinou ventilu proti sedlu ventilu, a řídicím pístem, který je ovladatelný palivem pod nízkým tlakem, může být nadzvednut od sedla ventilu.
Vstřikovací tryska podle vynálezu má tu výhodu, že otevírací zdvih jehly trysky může být ohraničen požadovaným způsobem a s malými náklady. Když je požadován jen malý otevírací zdvih, je řídicí ventil uzavřen, takže je zabráněno vytékání tekutiny nacházející se v dorazové komoře. Řídicí ventil, který řídí výstup dorazové komory, přitom může být ovládán malou energií, protože není bezprostředně zatěžován vysokým tlakem, který vyvolává otevření jehly ventilu. Dále
-1 CZ 296968 B6 může být řídicí ventil ovládán během přestávek vstřikování vstřikovací trysky, tedy mezí dvěma za sebou následujícími vstřikovacími cykly, takže postup spínání ve fázích se děje pří malém tlakovém zatížení a spínací fáze nepodléhá vysokým požadavkům se zřetelem na určitý čas. Během spínání, tedy otevírání a zavírání řídicího ventilu mezí dvěma vstřikovacími cykly, je jíž před zdvihem jehly trysky určeno, jakou velikost má mít otevírací zdvih. V protikladu k tomu by musel být u známých systémů otevírací zdvih v určitém okamžiku přerušen, čímž by musely být kladeny vysoké požadavky na časovou preciznost postupu vstřikování.
Podle výhodného provedení vynálezu že řídicím ventilem je magnetický ventil nebo ventilová kulička nebo ventilový kužel.
Podle výhodného provedení vynálezu má ventilový kužel plochu ventilu, která je vytvořena jako kulová úseč neboje vytvořena dvěma vzájemně sousedícími plochami komolých kuželů.
Úhel W1 rozevření plochy komolého kuželu, která se nachází blíže k prodloužení, je menší než úhel W2 rozevření sedla ventilu, přitom s je výhodou úhel W1 rozevření 29,5° a úhel W2 rozevření 30,5°.
Úhly W2, W3 rozevření obou ploch komolých kuželů se s výhodou liší od úhlu W1 rozevření sedla ventilu. Úhly W2, W3 rozevření obou ploch komolých kuželů jsou s výhodou 80°, popřípadě 45°, a úhel W1 rozevření sedla ventiluje přibližně 70°.
Podle dalšího výhodného provedení vynálezu se nízký tlak rovná tlaku paliva před jeho dopravou nebo je nízký tlak připravován separátním zásobováním nebo nízký tlak pochází od průsaků vysokotlakého systému paliva.
Vstřikovací tryska s výhodou obsahuje druhé sedlo ventilu, na které může pří otevřeném řídicím ventilu dosedat element ventilu.
Jehla trysky je s výhodou opatřena dvěma skupinami vstřikovacích otvorů. Těleso trysky je s výhodou opatřeno dvěma skupinami vstřikovacích otvorů.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález je blíže popsán v následujícím podle různých forem provedení, které jsou znázorněny na přiložených výkresech. Na nich znázorňuje obr. 1 řez vstřikovací trysky podle první formy provedení vynálezu, obr. 2 řez vstřikovací trysky podle druhé formy provedení vynálezu, obr. 3 zvětšený řez řídicího ventilu, který je použit u obou vstřikovacích trysek na obr. 1 a 2, obr. 3a zvětšený řez varianty provedení řídicího ventilu, obr. 4 zvětšený řez alternativního provedení řídicího ventilu, obr. 5 ve schematickém pohledu hydraulické zapojení, které může být použito u řídicího ventilu znázorněného na obr. 3, obr. 6 hydraulické zapojení ve schematickém pohledu odpovídající variantě řídicího ventilu znázorněné na obr. 4, obr. 7a vstřikovací trysku podle první varianty druhé formy provedení, obr. 7b schematicky ve zvětšeném měřítku řídicí ventil použitý pro vstřikovací trysku znázorněnou na obr. 7a,
-2 CZ 296968 B6 obr. 7c ve zvětšeném měřítku schematický detail varianty řídicího ventilu znázorněného na obr. 7b, obr. 7d detail d z obr. 7c opět ve zvětšeném měřítku, obr. 7e ve zvětšeném měřítku schematicky detail další varianty řídicího ventilu znázorněného na obr. 7b, obr. 7f detail f z obr. 7e opět ve zvětšeném měřítku, obr. 7g ve zvětšeném měřítku schematicky detail další varianty řídicího ventilu znázorněného na obr. 7b, obr. 7h detail h z obr. 7g opět ve zvětšeném měřítku, obr. 8a vstřikovací trysku podle druhé varianty druhé formy provedení a obr. 8b ve zvětšeném měřítku schematicky řídicí ventil použitý u vstřikovací trysky znázorněné na obr. 8a.
Příklady provedení vynálezu
Na obr. 1 je znázorněna vstřikovací tryska, která má těleso 10 trysky. To je na svém konci přivráceném ke spalovacímu prostoru opatřeno dvěma skupinami vstřikovacích otvorů 12, 14, kterými může být vstřikováno palivo, které je přiváděno přes zásobovací vrtání 16 a tlakovou komoru 18.
V tělesu 10 trysky je přesuvně uspořádána jehla 20 trysky. Ta je zatěžována pružinou 22 zpětného nastavení v poloze, ve které jsou vstřikovací otvory 12, 14 uzavřeny. Vytvořením dostatečně vysokého tlaku paliva v tlakové komoře 18 může být jehla 20 ventilu přesunuta proti působení tlačné pružiny 22 vztaženo k obr. 1 nahoru, takže v závislosti na velikosti tohoto otevíracího zdvihu jsou uvolněny buď jen vstřikovací otvory 14, nebo také otvory 12. Protože se jehla 20 trysky pří otevírání vstřikovacích otvorů přesunuje do vnitřku tělesa 10 ventilu, je tento typ vstřikovací trysky označován jako dovnitř otevíraná vstřikovací tryska.
Jehla 20 trysky je opatřena pístem 24, který je uspořádán přesuvně v dorazové komoře 26, která je vytvořena v tělesu 10 trysky. Pod označením, „píst” se přitom rozumí každé vhodné provedení, které může pří otevíracím zdvihu jehly trysky vyvolat objemové přesunutí tekutiny, které může být znovu použito k následně popsaným řídicím účelům.
Píst 24 dělí dorazovou komoru 26 do dvou úseků, přičemž, vztaženo k pístu, od vstřikovacích otvorů odvrácený úsek dorazové komory 26 je opatřen výstupem 28. Mezí pístem 24 a jehlou 20 tiysky je uspořádána dorazová deska 29, která ohraničuje maximální otevírací zdvih jehly 20 trysky.
Výstup 28 vede ke komoře 30 ventilu (viz také obr. 3) řídicího ventilu 31. V komoře 30 ventilu je uspořádána ventilová kulička 32, která je zatěžována pružinou 34 ventilu proti sedlu 36 ventilu.
Na straně odvrácené od pružiny 34 ventilu působí ventilová kulička 32 na ovládací díl, který sestává ze stavěcího pístu 38 a prodloužení 40. Stavěči píst 38 je uspořádán ve stavěči komoře 42, která jev úseku odvráceném od komory 30 ventilu spojena s řídicím vedením 44 a která je v úseku přivráceném ke komoře 30 ventilu spojena se zpětným vedením 46. Zpětné vedení 46 vede do prostoru 48 shromažďování průsaků v tělesu 10 trysky. S prostorem 48 shromažďování průsaků je spojeno také odváděči vedení 49, které ústí mezi dorazovou deskou 29 a pístem 24.
-3 CZ 296968 B6
Jak je vidět podle varianty provedení na obr. 3a, může být místo ventilové kuličky 32 použit také ventilový kužel 32'.
Popsaná vstřikovací tryska pracuje následujícím způsobem. Před začátkem vstřikování je v závislosti na externích parametrech určeno, zda je potřebný plný otevírací zdvih jehly ventilu, kdy jsou obě skupiny vstřikovacích otvorů 12, 14 otevřeny, nebo zdaje potřebný jen částečný otvírací zdvih, kdy jsou uvolněny jen vstřikovací otvory 14. Když je potřebný plný zdvih, je působením vhodného tlaku v řídicím vedení 44, například tlaku paliva před jeho dopravou, řídicí píst přesunut ve směru ke komoře 30 ventilu, takže ventilová kulička 32 je nadzvednuta prostřednictvím prodloužení 40 proti působení pružiny 34 ventilu od sedla 36 ventilu. Tím je otevřen výstup 28 z dorazové komory ke zpětnému vedení46.
Když je nyní pří otevřeném řídicím ventilu 31 otevřena jehla 20 trysky působením vhodného tlaku paliva v zásobovacím vrtání 16, může tekutina nacházející se v dorazové komoře 26 nad pístem 24 uniknout kolem ventilové kuličky 32 z dorazové komory 26. Tím může být jehla 30 trysky plně otevřena, neboť píst 24 se může téměř volně přesunout v komoře 26 přičemž je dorazovou deskou 29 dán maximální otevírací zdvih.
Když je naproti tomu potřebný jen částečný otevírací zdvih jehly 20 ventilu, není v řídicím vedení 44 žádný tlak. To umožňuje pružině 34 ventilu, aby tlačila ventilovou kuličku 32 proti sedlu 36 ventilu, takže je blokováno spojení od výstupu 28 ke zpětnému vedení 46.
Když nyní působí přes zásobovací vedení 16 na jehlu 20 trysky takový tlak, že je jehla 20 trysky zatěžována ve směru otevírání, působí tekutina obsažená v dorazové komoře 26 nad pístem 24 a v komoře 30 ventilu jako hydraulická pružina, která umožňuje jen omezené otevření jehly 20 trysky. Tuhost této hydraulické pružiny je určena tak, že je docílen požadovaný částečný otevírací zdvih, pří které je uvolněna jen skupina vstřikovacích otvorů 14.
Na obr. 5 je znázorněno, jak může řídicí ventil řídit všechny vstřikovací trysky vstřikovacího zařízení. Řídicí vedení jsou řízena společně jedním ovladačem 50, který může spojovat řídicí vedení buď s předdopravním vedením 52, nebo s prostorem shromažďování průsaků. Když jsou řídicí vedení 44 spojena s předdopravním vedením, jsou stavěči písty jednotlivých řídicích ventilů zatíženy palivem, které má předdopravní tlak. To vede k tomu, že je řídicí ventil otevřen, takže výstup 28 dorazové komory 26 je spojen s prostorem shromažďování průsaků a je možné plné otevření jehel vstřikovacích trysek. Když j sou naproti tomu řídicí vedení 44 spojena s prostorem shromažďování průsaků, jsou řídicí ventily 31 uzavřeny, takže je provedeno ohraničení otevíracího zdvihu jehly trysky.
Zvláštním znakem tohoto ohraničení zdvihu je to, že otevírání a zavírání řídicího ventilu nastává v přestávkách vstřikování a tím v nezatíženém stavu ventilu. Síly k ovládání řídicího ventilu jsou v důsledku toho velmi malé. Z bezprostřední blízkostí řídicího ventilu vůči dorazové komoře vyplývá malý objem a v důsledku toho tuhá charakteristika hydraulické pružiny tvořené uzavřeným objemem. Protože řídicí ventil může být ovládán palivem, které nemusí mít vstřikovací tlak, nýbrž jen nízký tlak, například předdopravní tlak, vyplývá z toho menší potřeba energie a zjednodušená konstrukce, protože nejsou třeba vysokotlaká potrubí. Dále nedochází k žádným problémům s kmitáním tlaku. Alternativně k využití předdopravního tlaku paliva může být nízký tlak připraven také separátním zásobovacím systémem nebo proudem průsaků z vysokotlakého systému.
Na obr. 2 je znázorněna vstřikovací tryska podle druhé formy provedení. Pro elementy, které jsou známy z první formy provedení, jsou použity tytéž vztahové značky a platí pro ně shora uvedená vysvětlení. Na rozdíl od vstřikovací trysky podle první formy provedení je vstřikovací tryska podle druhé formy provedení vně otevíraná vstřikovací tryska, tedy vstřikovací tryska, u které je jehla 20 trysky při otevírání přestavována směrem ven ke spalovacímu prostoru. Z toho
-4CZ 296968 B6 důvodu je výstup 28 uspořádán v úseku dorazové komory 26, který je, vztaženo k pístu 24 přivrácen ke vstřikovacím otvorům.
Ohledně funkce nejsou žádné rozdíly vůči vstřikovací trysce podle první formy provedení.
Na obr. 4 je varianta řídicího ventilu znázorněného na obr. 3. Místo stavěcího pístu 28 je zde použit piezoelektrický ovladač 39, který tvoří společně s prodloužením ovládací díl pro ventilovou kuličku 32. Piezoelektrický ovladač 39 se může změnou délky prodloužení 40 pohybovat směrem k pružině 34 ventilu tak, že je ventilová kulička 32 nadzvednuta od sedla 36 ventilu. Místo řídicího vedení 44 je použít (neznázorněný) kabel, zásobující piezoelektrický ovladač potřebným napětím.
Na obr. 5 je schematicky nakreslen řídicí ventil 31 podle varianty znázorněné na obr. 4. Piezoelektrický ovladač může ovládáním ventilové kuličky 32 otevírat nebo zavírat spojení výstupu 28 ke zpětnému vedení 46 tak, aby byl tímto způsobem docílen variabilní zdvih jehly 20 trysky vstřikovací trysky.
Na obr. 7a a 7b je znázorněna první varianta druhé formy provedení, tedy vně se otevírající vstřikovací tryska. Pokud j sou u této varianty použity díly, které jsou známy z předchozích obrázků, jsou použity s týmiž vztahovými značkami a odkazuje sena shora uvedená vysvětlení.
Na rozdíl od řídicího ventilu, který je znázorněn na obr. 3a, je u řídicího ventilu, který je znázorněn v detailu na obr. 7b, použito vedle prvního sedla 36 ventilu navíc druhé sedlo 37 ventilu, které se nachází vůči prvnímu sedlu ventilu na protilehlé straně ventilového kuželu 32'.
Když ventilový kužel dosedá na první sedlo ventilu, je výstup z dorazové komory 26 uzavřen. V tomto stavu je vytvořen hydraulický doraz zdvihu, který ohraničuje otevírací zdvih jehly 12 trysky v rozsahu přibližně do 50 % maximálního otevíracího zdvihu, a který tedy zastaví otevírací pohyb jehly trysky.
Když na píst 38 působí nízký tlak, zejména menší než 1,0 MPa, je řídicí ventil otevřen a ventilový kužel je nadzvednut od prvního sedla ventilu a dosedá na druhé sedlo 37 ventilu. Tím je otevřeno spojení od dorazové komory přes její výstup 28 ke zpětnému vedení, takže při otevíracím zdvihu jehly trysky může množství tekutiny vytlačené pístem 24 odtékat z dorazové komory 26.
Druhé sedlo ventilu slouží k tomu, aby zamezilo eventuálnímu nárůstu tlaku v řídicím ventilu, takže na ventilový kužel působí zavírací síla, která ho přivádí proti prvnímu sedlu ventilu a zavírá řídicí ventil. Takový nárůst tlaku by mohl být vyvolán odporem prouděním, působícím při proudění tekutiny při otevírání jehly trysky. Při nárůstu tlaku by mohla vzniknout zavírací síla, která je jednak určena tlakovou diferencí mezí tlakem působícím na stavěči píst a tlakem na straně ventilového kuželu odvrácené od řídicího pístu a jednak průřezovou plochou stavěcího pístu. Když nyní ventilový kužel dosedá na druhé sedlo ventilu, je pro zavírací sílu rozhodující plocha ventilového kuželu odpojena od tlaku v řídicím ventilu, takže tato plocha je pří zvýšení tlaku v řídicím ventilu neúčinná. Toto vede k tomu, že při zvýšení tlaku nevzniká zavírací síla, nýbrž vzniká naopak otevírací síla, která podporuje sílu vyvozenou řídicím pístem a tlačí ventilový kužel ještě pevněji proti druhému sedlu ventilu (samočinná zavírací funkce). Tím se nemusí brát zřetel na to, zda je při všech provozních podmínkách nízký tlak působící na řídicí píst v takovém stavu, aby mohl držet ventilový kužel v otevřené poloze.
Za použití nízkého tlaku k nastavení řídicího ventilu vyplývají zřetelně redukovaná odváděná řídící množství, a tím také zlepšená hydraulická účinnost. Dále je zmenšeným zpětným množstvím, které má vysokou teplotu, umožněna redukce teplotního zatížení systému nádrže paliva.
-5 CZ 296968 B6
Na obr. 7c a 7d je varianta řídicího ventilu znázorněného na obr. 7b. Ventilový kužel 32’ má plochu 60 ventilu, přiřazenou k sedlu 36 ventilu, která je tvarována jako část koule s poloměrem R. Poloměr R je volen poměrně velký. Při průměru sedla ventilu 2 mm má poloměr R velikost 3 mm. Sedlo ventilu je vytvořeno tak, že jím tvořený kužel má ve vztahu ke střední ose ventilového kuželu úhel W1 rozevření 70°.
Prodloužení 40 ventilového kuželu 32' je opatřeno výstupkem 62, který je uložen ve vodicím vrtání 64 pro ventilový kužel 32'. Tímto způsobem je tvořeno dvojité vedení pro ventilový kužel, které bezpečně zabrání radiálnímu přesunutí ventilového kuželu, které by mohlo být vyvoláno tlakovými vlnami vycházejícími z odváděcího řídicího vrtání a/nebo radiálními silami pružiny 34 ventilu. To zabezpečuje správnou polohu ventilového kuželu na sedlu ventilu, což zvyšuje spolehlivost těsnícího účinku.
Na obr. 7e a 7f je další varianta řídicího ventilu znázorněného na obr. 7b. Ventilový kužel 32' má plochu 60 ventilu přiřazenou k sedlu 36 ventilu, která je zde tvořena dvěma plochami 66, 68 komolých kuželů. Sedlo ventilu je vytvořeno tak, že jím tvořený kužel má ve vztahu ke střední ose ventilového kuželu úhel W1 rozevření 70°. Obě plochy 66 a 68 komolých kuželů svírají se střední osou kuželu úhel W2, popřípadě W3, jehož velikost je 80° popřípadě 45°.
Dvojitě kuželová plocha ventilu vede k čistě čárovému styku a tím k vysokému plošnému tlaku, což pozitivně ovlivňuje těsnící účinek. Kromě toho lze dvojitě kuželovou plochu ventilu ve srovnání s kulovou plochou ventilu lépe a reprodukovatelně vyrobit, což opět zvyšuje správný těsnící účinek a což kromě toho vede ke snížení ceny.
Na obr. 7g a 7h je další varianta řídicího ventilu znázorněného na obr. 7b. ventilový kužel 32' zde nemá prodloužení, takže není vytvořeno dvojité vedení pro ventilový kužel. Podobně jako v předešlé variantě sestává plocha 60 ventilu ventilového kuželu 32' ze dvou ploch 66, 68 komolých kuželů. Se středovou osou svíraný úhel W1 rozevření sedla ventiluje zde 29,5°, zatímco úhel W2 a W3 ploch 66, 68 komolých kuželů plochy 60 ventilu činí 30,5°, popřípadě 22,5°.
Na základě ostrého úhlu, který svírá plocha sedla ventilu se středovou osou, se lze spolehlivě vyvarovat radiálního tlačení ventilového kuželu ven z jeho sedla ventilu, které by mohlo být vyvoláno bočně působící tlakovou vlnou z odváděcího řídicího vrtání popřípadě radiální složkou síly pružiny ventilu. Tím je také druhé, výrobně a technicky nákladné dvojité vedení pístu zbytečné, přičemž výrobní náklady pro sedlo ventilu zůstávají stejné.
Na obr. 8a a 8b je znázorněna druhá varianta druhé formy provedení. Pokud jsou u této varianty použity díly, které jsou známy z předcházejících obrázků, jsou použity tytéž vztahové značky a odkazuje se na shora uvedená vysvětlení.
Na rozdíl od první varianty je zde opět, jak je jíž z obr. 3 známo, použita ventilová kulička 32, která je nadzvedána stavěcím pístem 38 přes prodloužení 40 od prvního sedla 36 ventilu a může být tlačena proti druhému sedlu 37 ventilu.
Také u této varianty vyplývá z nárůstu tlaku v řídicím ventilu samočinná zavírací funkce, protože plocha ventilové kuličky odvrácená od řídicího pístu je zatěžována vyšším tlakem.
Přednost proti první variantě je v tom, že ventilová kulička 32 je pohyblivá vůči prodloužení 40 a umožňuje tak automatické vyrovnání tolerance mezi vedením pro řídicí píst a sedlem ventilu.

Claims (16)

1. Vstřikovací tryska s tělesem (10) trysky, s jehlou (20) trysky, která je v něm přesouvatelná, se dvěma skupinami vstřikovacích otvorů (12, 14), které jsou uvolňovány v závislosti na otevíracím zdvihu jehly (20) trysky, s pístem (24), který je spojen s jehlou (20) trysky, s dorazovou komorou (26), ve které je uspořádán píst, a která je opatřena výstupem (28), a s řídicím ventilem (31), který může otevírat a zavírat výstup dorazové komory (26), čímž může být selektivně ohraničen zdvih pístu v dorazové komoře (26) a tím otevírací zdvih jehly (20) trysky, vyznačující se t í m, že dorazová komora (26) pří uzavřeném řídicím ventilu (31) slouží jako hydraulická pružina, zatímco palivo pří otevřeném řídicím ventilu (31) může z dorazové komory (26) unikat výstupem (28), přičemž řídicí ventil (31) obsahuje element ventilu, který je zatěžován pružinou (34) ventilu proti sedlu (36) ventilu, a řídicím pístem (38), který je ovladatelný palivem pod nízkým tlakem, může být nadzvednut od sedla (36) ventilu.
2. Vstřikovací tryska podle nároku 1, vyznačuj ící se t í m , že řídicím ventilem (31) je magnetický ventil.
3. Vstřikovací tryska podle nároku 1,vyznačující se tím, že elementem ventilu je ventilová kulička (32).
4. Vstřikovací tryska podle nároku 1,vyznačující se tím, že elementem ventilu je ventilový kužel (32’).
5. Vstřikovací tryska podle nároku 4, vyznačující se tím, že ventilový kužel (32') má plochu (60) ventilu, která je vytvořena jako kulová úseč.
6. Vstřikovací tryska podle nároku 4, vyznačuj ící se t í m , že ventilový kužel (32') má plochu (60) ventilu, která je vytvořena dvěma vzájemně sousedícími plochami (66, 68) komolých kuželů.
7. Vstřikovací tryska podle nároku 6, vyznačující se tím, že úhel (W2) rozevření plochy (66) komolého kuželu, která se nachází blíže k prodloužení (46), je menší než úhel (Wl) rozevření sedla (36) ventilu.
8. Vstřikovací tryska podle nároku 7, vy z n a č uj í c í se t í m , že úhel (Wl) rozevření je 29,5° a úhel (W2) rozevření je 30,5°.
9. Vstřikovací tryska podle nároku 6, vyznačující se tím, že úhly (W2, W3) rozevření obou ploch (66, 68) komolých kuželů se liší od úhlu (Wl) rozevření sedla (36) ventilu.
10. Vstřikovací tryska podle nároku 9, vyznačující se tím, že úhly (W2, W3) rozevření obou ploch (66, 68) komolých kuželů jsou 80°, popřípadě 45°, a úhel (Wl) rozevření sedla (36) ventiluje přibližně 70°.
11. Vstřikovací tryska podle nároku 1, vyznačující se tím, že nízký tlak se rovná tlaku paliva před jeho dopravou.
12. Vstřikovací tryska podle nároku 1,vyznačující se tím, že nízký tlak je připravován separátním zásobováním.
13. Vstřikovací tryska podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že nízký tlak pochází od průsaků vysokotlakého systému paliva.
14. Vstřikovací tryska podle jednoho z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že je upraveno druhé sedlo (37) ventilu, na které může pří otevřeném řídicím ventilu (31) dosedat element (32, 32') Ventilu.
15. Vstřikovací tryska podle jednoho z nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že jehla (20) trysky je opatřena dvěma skupinami vstřikovacích otvorů (12, 14).
16. Vstřikovací tryska podle jednoho z nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že těleso io (10) trysky je opatřeno dvěma skupinami vstřikovacích otvorů (12, 14).
CZ20013596A 2000-02-07 2001-02-02 Vstrikovací tryska CZ296968B6 (cs)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10005373 2000-02-07
DE10100512A DE10100512A1 (de) 2000-02-07 2001-01-08 Einspritzdüse

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20013596A3 CZ20013596A3 (cs) 2003-02-12
CZ296968B6 true CZ296968B6 (cs) 2006-08-16

Family

ID=26004230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20013596A CZ296968B6 (cs) 2000-02-07 2001-02-02 Vstrikovací tryska

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6691935B1 (cs)
EP (1) EP1171708B1 (cs)
JP (1) JP2003522882A (cs)
CZ (1) CZ296968B6 (cs)
DE (1) DE50107401D1 (cs)
WO (1) WO2001059293A1 (cs)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2239089C1 (ru) * 2003-02-20 2004-10-27 Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки Распылитель форсунки для дизеля
DE102004061800A1 (de) * 2004-12-22 2006-07-06 Robert Bosch Gmbh Injektor eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine
JP4412241B2 (ja) * 2005-06-15 2010-02-10 株式会社デンソー 燃料噴射弁
DE102006026877A1 (de) * 2006-06-09 2007-12-13 Robert Bosch Gmbh Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
WO2008071187A1 (en) * 2006-12-15 2008-06-19 Man Diesel A/S A fuel injector for an internal combustion engine
WO2008071188A1 (en) * 2006-12-15 2008-06-19 Man Diesel, Filial Af Man Diesel Se, Tyskland A fuel injector for an internal combustion engine
EP2239451B1 (en) * 2009-03-30 2011-09-07 Wärtsilä Switzerland Ltd. A fuel injector for internal combustion engines
KR101328757B1 (ko) * 2009-10-28 2013-11-13 현대중공업 주식회사 디젤 엔진용 2단 연료 분사밸브
DE102010063379B4 (de) * 2010-12-17 2017-04-06 Robert Bosch Gmbh Expansionsmaschine und Verfahren zur Abwärmenutzung von Verbrennungskraftmaschinen
DK178656B1 (en) * 2015-03-20 2016-10-17 Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland Fuel valve for injecting a low flashpoint fuel into a combustion chamber of a large self-igniting turbocharged two-stroke internal combustion engine
KR101638815B1 (ko) * 2016-01-07 2016-07-25 한빛정공(주) 4 행정용 인젝션 밸브
US10544771B2 (en) * 2017-06-14 2020-01-28 Caterpillar Inc. Fuel injector body with counterbore insert

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4640252A (en) * 1984-01-28 1987-02-03 Mazda Motor Corporation Fuel injection system for diesel engine
US5823161A (en) * 1995-02-15 1998-10-20 Robert Bosch Gmbh Fuel injection device for internal combustion engines

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT407428B (de) * 1989-04-12 2001-03-26 Avl Verbrennungskraft Messtech Hydraulisch betätigbares ventil mit steuerbarem hub
US5682858A (en) * 1996-10-22 1997-11-04 Caterpillar Inc. Hydraulically-actuated fuel injector with pressure spike relief valve
JPH10281038A (ja) 1997-04-01 1998-10-20 Denso Corp 燃料噴射弁
DE19739905A1 (de) * 1997-09-11 1999-03-18 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzventil

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4640252A (en) * 1984-01-28 1987-02-03 Mazda Motor Corporation Fuel injection system for diesel engine
US5823161A (en) * 1995-02-15 1998-10-20 Robert Bosch Gmbh Fuel injection device for internal combustion engines

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001059293A1 (de) 2001-08-16
US6691935B1 (en) 2004-02-17
JP2003522882A (ja) 2003-07-29
CZ20013596A3 (cs) 2003-02-12
EP1171708B1 (de) 2005-09-14
EP1171708A1 (de) 2002-01-16
DE50107401D1 (de) 2005-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6811103B2 (en) Directly controlled fuel injection device for a reciprocating internal combustion engine
JP3468813B2 (ja) 内燃機関のための燃料噴射装置
US6918377B2 (en) Inward-opening variable fuel injection nozzle
US6814302B2 (en) Accumulator fuel-injection system for an internal combustion engine
US20030057293A1 (en) Control valve for an injector of a fuel Injection system for internal combustion engines with pressure amplification in the control chamber
US7267109B2 (en) Fuel injection device for an internal combustion engine
US20090145404A1 (en) Injector of a fuel injection system of an internal combustion engine
CZ296968B6 (cs) Vstrikovací tryska
JP2001505975A (ja) 燃料噴射弁
JP5236018B2 (ja) 改良バルブ制御装置を持つ燃料インジェクタ
US7278593B2 (en) Common rail fuel injector
CZ20012108A3 (cs) Řídicí ventil pro vstřikovací čerpadlo systému na vstřikování paliva pro spalovací motory a vstřikovací čerpadlo
RU2256816C2 (ru) Устройство впрыскивания топлива под высоким давлением с гидравлическим управлением перемещением золотника и двигатель внутреннего сгорания
CZ20011397A3 (cs) Injektor pro vstřikovací systém se společným tlakovým zásobníkem paliva
US6925988B2 (en) Fuel-injection system for internal combustion engines
US6520151B2 (en) Fuel injection system with common actuation device and engine using same
JP2006512533A (ja) 2つの同軸的な弁ニードルを備えた燃料噴射弁
US6237857B1 (en) Three-way actuation control of a hydraulically actuated fuel injector
CZ20022394A3 (en) Injection device and method for injecting a fluid
US7513441B2 (en) Valve for controlling a connection in a high-pressure fuel injection apparatus for an internal combustion engine
CZ20012385A3 (cs) Vstřikovací ventil paliva pro spalovací motory
CZ296994B6 (cs) Vstrikovací zarízení a zpusob vstrikování fluida
GB2424451A (en) Fuel injection valve with concentric inner and outer valve needles
US20040216720A1 (en) Fuel injection device for internal combustion engines
CZ20022414A3 (en) Valve for the control of fluids

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20070202