CZ296996B6

CZ296996B6 - Spolecný injektor

Info

Publication number: CZ296996B6
Application number: CZ20011470A
Authority: CZ
Inventors: Ruthardt@Siegfried; Hanneke@Juergen; Anthony@Prakash-George; Rapp@Holger
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2001-04-25
Publication date: 2006-08-16
Also published as: US6808125B2; DE10020867A1; US20020033423A1; JP4638618B2; CZ20011470A3; FR2808306A1; FR2808306B1; JP2001355535A; DE10020867B4

Abstract

V injektorové skríni (1), která je ve spojení s centrálním vysokotlakým zásobníkem je axiálne posuvná trysková jehla (14), spolupusobící s ventilovouvlozkou (6), která je vedena ve ventilovém kusu (2). Pro zvýsení zivotnosti injektoru je konec ventilové vlozky (6) privrácený k tryskové jehle (14),prípadne ventilovou vlozkou (6) ovládaná tlacná tyc (8) vedena koaxiálne k ose soumernosti tryskovéjehly (14).

Description

(57) Anotace:

V injektorové skříni (1), která je ve spojení s centrálním vysokotlakým zásobníkem je axiálně posuvná trysková jehla (14), spolupůsobící s ventilovou vložkou (6), kteráje vedena ve ventilovém kusu (2). Pro zvýšení životnosti injektoru je konec ventilové vložky (6) přivrácený k tryskové jehle (14), případně ventilovou vložkou (6) ovládaná tlačná tyč (8) vedena koaxiálně k ose souměrnosti tryskové jehly (14).

<0 ffl <0 O) σ>

<0 σ>

CM

N ϋ

Společný injektor

Oblast techniky

Vynález se týká společného injektoru pro vstřikování paliva ve společném vstřikovacím systému typu Common-Rail spalovacího motoru s injektorovou skříní, která je ve spojení s centrálním vysokotlakým zásobníkem a ve které je axiálně posuvná trysková jehla, spolupůsobící s ventilovou vložkou, která je vedena ve ventilovém kusu.

Dosavadní stav techniky

Ve vstřikovacím systému Common-Rail dopravuje vysokotlaké čerpadlo palivo do centrálního vysokotlakého zásobníku, který je označován jako Common-Rail. Od tohoto vysokotlakového zásobníku vedou vysokotlaková potrubí k jednotlivým injektorům které jsou přiřazeny k válcům motoru. Injektory jsou jednotlivě ovládány vždy prostřednictvím jednoho ovládacího ventilu elektronikou motoru. Pokud ovládací ventil otevře, prochází vysokým tlakem ovlivňované palivo na potom nadzdvižené tryskové jehle kolem ní do spalovacího prostoru.

U obvyklých injektorů, které jsou popsány například v EP 0 604 915 Bl, je trysková jehla ovládána prostřednictvím přítlačného kusu ventilovou vložkou. Ventilová vložka je vedena ve ventilovém kusu, který je upevněn v injektorové skříni. Osa souměrnosti ventilové vložky není v praxi nutně shodná s osou souměrnosti tryskové jehly. To může vytvářet větší opotřebení na vedení tryskové jehly. Mimoto může styk mezi přítlačným kusem a mezi injektorovou skříní vést v provozu ke změnám tření, což můře nepříznivě ovlivňovat provozní chování injektoru, zejména při malých radových tlacích.

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol zvýšit prostřednictvím jednoduchých prostředků životnost známých injektorů. Injektor podle vynálezu má také ještě být ekonomicky výhodně zhotovitelný.

Vytčený úkol se řeší u společného injektoru pro vstřikování paliva ve společném vstřikovacím systému typu Common-Rail spalovacího motoru s injektorovou skříní, která je ve spojení s centrálním vysokotlakým zásobníkem a ve které je axiálně posuvná trysková jehla, spolupůsobící s ventilovou vložkou, která je vedena ve ventilovém kusu, tím, že k ventilové vložce přivrácený konec tryskové jehly zasahuje do vodicí objímky, ve které je uložen konec ventilové vložky přivrácený ke tryskové jehle nebo ventilovou vložkou ovládaná tlačná tyč.

Pro zvýšení životnosti injektoru je k ventilové jehle přivrácený konec ventilové vložky, případně ventilovou vložkou ovládané tlačné tyče veden koaxiálně kose souměrnosti tryskové jehly.

Tím se zabezpečí, že uzavírací síla je zaváděna na tryskovou jehlu vždy centrálně a zabrání se vytváření nežádoucího sklopného momentu působícího na tryskovou jehlu. Přítlačný kus, který je použit u obvyklých injektorů, může odpadnout. Tak také již nemůže dojít k nežádoucím změnám tření, jak to bylo popsáno v předcházejícím.

Podle zvláště výhodného provedení je u obvyklých injektorů dlouhá ventilové vložka rozdělena do krátké ventilové vložky, která zachycuje hydraulické síly z ovládacího prostoru a utěsňuje ovládací prostor proti nízkotlakové oblasti, jakož i do tlačné tyče, která slouží pro přenášení síly z ventilové vložky na tryskovou jehlu. Výkyvného uspořádání tlačné tyče lze dosáhnout například tím, že je tlačná tyč na svém konci přivráceném k ventilové vložce zúžena.

Výše uvedený úkol je řešen také tím, že ventilová vložka může být pod svým vedením ve ventilovém kusu vychýlena pružně ze své osy souměrnosti, která je předem stanovena osou souměrnosti vedení ve ventilovém kusu. Pokud je ohybová pružnost ventilové vložky již dostatečně nízká, lze použít ventilovou vložku beze změny v injektoru podle vynálezu. Pokud je ohybová pružnost ventilové vložky a tak jsou také síly potřebné pro vychýlení jejího konce na straně tryskové jehly příliš velké, tak se ventilová vložka pod svým vedením ve ventilovém kusu zúží a tak se sníží její ohybová pružnost. Ohybová pružnost umožňuje nepatrné vychýlení konce ventilové vložky na straně tryskové jehly z jeho osy souměrnosti ve směru kose souměrnosti tryskové jehly. Tím se zajistí, že případně vzniklé přesazení os mezi ventilovým kusem a mezi tryskovou jehlou může být vyrovnáno. Tím se opět zabezpečí, že uzavírací síla je zaváděna do tryskové jehly vždy centrálně a že se zabrání vytvoření nežádoucího sklopného momentu působícího na tryskovou jehlu.

Vytčený úkol se řeší také tím, že v konci tryskové jehly přivráceném k ventilové vložce je centrálně vytvořena slepá díra, ve které je uložen konec ventilové vložky nebo tlačné tyče přivrácený k tryskové jehle. Tím se zabezpečí, že uzavírací sílaje do tryskové jehly zaváděna centrálně.

Vytčený úkol se také řeší tím že na konci tryskové jehly přivráceném k ventilové vložce je vytvořen přítlačný čep, který zasahuje do vodicí objímky, ve které je uložen konec tlačné tyče, případně ventilové vložky přivrácený k tryskové jehle. Tím se zabezpečí, že uzavírací síla je zaváděna centrálně do hýskové jehly.

Další zvláště výhodné vytvoření vynálezu se vyznačuje tím že mezi vodicí objímkou a mezi tryskovou pružinou na čelní straně vodicí objímky odvrácené od tryskové jehly je uspořádán dosedací kotouč vytvářející podpěru pro tryskovou pružinu. Tento dosedací kotouč zabezpečuje zavádění uzavírací síly tryskové pružiny do tryskové jehly. Tato trysková pružina také slouží k tomu, aby i při beztlakovém systému působila na tryskovou jehlu definovanou uzavírací silou.

Další výhodné vytvoření spočívá v tom, že vodicí objímka má na své čelní straně odvrácené od tryskové jehly nákružek, vytvářející podpěru pro tryskovou pružinu. Tento nákružek slouží k tomu, aby zaváděl uzavírací sílu tryskové pružiny do tryskové pružiny do tryskové jehly.

Další výhodné vytvoření vynálezu spočívá v tom, že rozměry vodicí objímky na čelní straně odvrácené od tryskové jehly jsou přizpůsobeny rozměrům tryskové pružiny. Tím se dosáhne toho, že uzavírací síla tryskové pružiny je do tryskové jehly zaváděné bez vytvoření nákružku a bez použití úložného kotouče. Předpínací síla tryskové pružiny může být nastavena prostřednictvím tloušťky úložného kotouče, tloušťky nákružku, délky vodicí objímky nebo prostřednictvím dalšího nastavovacího kotouče mezi tryskovou pružinou a jejím uložením v injektorové skříni.

Další výhodné provedení podle vynálezu spočívá v tom, že vodicí objímka má na své čelní straně přivrácené k tryskové jehle uvnitř upravené válcové zahloubení. Toto válcové zahloubení vytváří uložení jednoho konce tryskové jehly.

Další výhodné provedení podle vynálezu sočívá v tom, že mezi tryskovou jehlou a mezi ventilovou vložkou, případně tlačkou tyčí je uspořádán nastavovací kus. Prostřednictvím využití klasického nastavovacího kusu je možné nastavit zdvih tryskové jehly.

Přehled obrázků na výkresech

Další výhody, znaky a podrobnosti vynálezu vyplývají z následujícího popisu ve spojení s výkresovou částí obsahující detailní příklady provedení vynálezu. Přitom mohou být znaky uvedené v nárocích a v popise pro vynález podstatné buď vždy samy o sobě, nebo v libovolných kombinacích.

Na obr. 1 je schematicky znázorněna horní část injektoru podle vynálezu v podélném řezu.

Na obr. 2 je znázorněna spodní část injektoru z obr. 1 v podélném řezu.

Na obr. 3 až obr. 6 jsou znázorněny v podélném řezu různé varianty vystředění ventilové vložky k tryskové jehle.

Na obr. 7 až obr. 9 jsou znázorněny tři různé varianty pro zavádění tryskové pružinové síly do vodicí objímky.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněna horní část injektorové skříně L V injektorové skříni 1 je upevněn ventilový kus 2. Ve ventilovém kusu 2 je vytvořen centrální slepý otvor 9. Od koncové plochy slepého otvoru 9 vystupuje centrální odtokový otvor 3. Mimoto vyúsťuje do slepého otvoru 9 centrální přítokový otvor 4. Oblast vyústění odtokového otvoru 3 a přítokového otvoru 4 slepého otvoru 9 vytváří ovládací prostor. Pokud je odtokový otvor 3 uzavřen a ovládací prostor je prostřednictvím přítokového otvoru 4 naplňován palivem ovlivňovaným vysokým tlakem, je injektor uzavřen. Pokud je ovládací prostor prostřednictvím odtokového otvoru 3 odlehčen do neznázoměného odlehčovacího prostoru, tak se injektor otevře.

Ovládací prostor je omezen čelní plochou ventilové vložky 6. Na té straně ventilové vložky 6, která je odvrácená od ovládacího prostoru, je vytvořena slepá díra 7. V této slepé díře 2 je uložen konec tlačné tyče 8 tak, že se tlačná tyč 8 může relativně vzhledem k ventilové vložce 6 nepatrně sklonit.

Na obr. 2 je znázorněna spodní část injektoru, jehož horní část je znázorněna na obr. 1. Na konci injektorové skříně 1 je upevněno prostřednictvím dvou kolíků 11 a 12 tryskové těleso 10, které je upevněno za pomoci upínací matice 13. V tryskovém tělese 10 je axiálně posuvně uložena trysková jehla 14. Na obr. 2 odříznutý znázorněný konec tryskové jehly 14 slouží pro otevírání a pro uzavírání na obr. 2 neznázoměných vystřikovacích otvorů, které umožňují cílené vstřikování paliva ovlivňovaného vysokým tlakem do spalovacího prostoru spalovacího motoru.

Na opačném konci tryskové jehly 14 je vytvořen přítlačný čep 15. Tento přítlačný čep 15 je uložen ve vodicí objímce 16. Prostřednictvím vodicí objímky 16 je trysková jehla 14 spojena s tlačnou tyčí 8. Mezi tlačnou tyčí 8 a mezi přítlačným čepem 15 tryskové jehly 14 je uspořádán nastavovací kotouč 17. Tento nastavovací kotouč 17 slouží pro nastavování zdvihu tryskové jehly

14.

V injektorové skříni 1 je prostřednictvím nastavovacího kotouče 17 předpjata proti vodicí objímce 16 trysková pružina ]_8. Prostřednictvím nastavovacího kotouče 17 a vodicí objímky 16 se předpínací síla tryskové pružiny 18 zavádí do tryskové jehly 14. Prostřednictvím tloušťky nastavovacího kotouče 19 lze seřídit předpínací sílu tryskové pružiny 18.

Na obr. 3 až obr. 6 jsou znázorněny různé varianty, jak je možné vystředit ventilovou vložku 6, případně tlačnou tyč 8 relativně vzhledem k tryskové jehle 14.

U varianty, která je znázorněna na obr. 3, je na konci tryskové jehly 14 vytvořen přítlačný čep 15, který je obklopen prstencovou dosedací plochou 20. Tlačná tyč 8, případně ventilová vložka 6 má průměr di. Přítlačný čep 15 má průměr d₂. Trysková jehla 14 má průměr cl.

U varianty, která je znázorněna na obr. 4, není na konci tryskové jehly 14 vytvořen žádný přítlačný čep. Místo toho je na konci vodicí objímky 16 vytvořen uvnitř obvodový stupeň, případně odstupňované válcové zahloubení 22 vytváří dosedací plochu pro tryskovou jehlu 14.

U variant, které jsou znázorněny na obr. 5 a obr. 6, jsou navzájem kombinovány obě varianty znázorněné na obr. 3 a obr. 4. Rozdíl mezi variantami, které jsou znázorněny na obr. 5 a obr. 6, spočívá v to,m že vodicí objímka 16 dosedá na různé plochy na čelní straně tryskové jehly 14. U varianty, která je znázorněna na obr. 5, je upravena dosedací plocha 24, zatímco u varianty, která je znázorněna na obr. 6, je upravena dosedací plocha 26. Rozměry vodicí objímky 16 a tryskové jehly 14 jsou v koncové oblasti zvoleny vždy tak, že se bezpečně zabrání statické předurčitosti ve smontovaném stavu injektoru.

Na obr. 7 až obr. 9 jsou znázorněny tří různé varianty pro zavádění tryskové pružinové síly do vodicí objímky 16.

U varianty, která je znázorněna na obr. 7, je mezi vodicí objímkou 16 a mezi tryskovou pružinou 18 uspořádán nastavovací kotouč 17. Tento nákružek 28 je vytvořen jako jeden kus s vodicí objímkou 16. To zjednodušuje montáž injektoru podle vynálezu, ale současně to má tu nevýhodu, že při využití tloušťky nákružku 28 pro nastavování předpínací síly tryskové pružiny 18 je nutné vyměnit vždy celou vodicí objímku 16.

U varianty, která je znázorněna na obr. 9, jsou rozměry vodicí objímky 16 v příčném řezu přizpůsobeny na rozměry tryskové pružiny 18. Tak je možné nepoužít ani nastavovací kotouč, ani není třeba vytvořit nákružek n vodicí objímce 16.

Jádro vynálezu spočívá v navzájem koaxiálním vedení konce ventilové vložky 6, případně tlačné tyče 8 na straně tryskové jehly 14, jehož i vedení tryskové jehly 14.

Ventilová vložka 6 je u prvního příkladu vedení opatřena na spodní straně slepou dírou 7. Tlačná tyč 8 je na svém horním konci zúžena a tímto zúžením je uložena ve slepé díře 7 ventilové vložky

6. Tím je osa řídicí tyče vykývnutelná v omezeném úhlu proti ose ventilového kusu 2.

U druhého provedení není uskutečněno oddělení mezi ventilovou vložkou 6 a mezi tlačnou tyčí 8 a místo toho je využita ohybová pružnost ventilové vložky 6 k tomu, aby bylo možné vykývnout z osy souměrnosti ventilové vložky 6 konec na straně tryskové jehly 14 a zavést jej k ose souměrnosti tryskové jehly 14.

U provedení tryskové jehly 14 s přítlačným čepem 15 je na něj nasazena vodicí objímka 16, která je delší než přítlačný čep 15. Spodní konec tlačné tyče 8 je uložen v této vodicí objímce 16. Tím se zabezpečí, že uzavírací sílaje zaváděna do tryskové jehly 14 centrálně.

Alternativně může být trysková jehla 14 místo přítlačným čepem 15 opatřena centrálním slepým otvorem, do kterého se zavede spodní konec tlačné tyče 8. Tak lze uskutečnit vystředění silového zabíracího bodu bez přídavné vodicí objímky 16.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Společný injektor pro vstřikování paliva ve společném vstřikovacím systému typu CommonRail spalovacího motoru s injektorovou skříní (1), která je ve spojení s centrálním vysokotlakovým zásobníkem a ve které je axiálně posuvná trysková jehla (14), spolupůsobící s ventilovou vložkou (6), která je vedena ve ventilovém kusu (2), vyznačující se tím, že k ventilové vložce (6) přivrácený konec tryskové jehly (14) zasahuje do vodicí objímky (16), ve které je uložen konec ventilové vložky (6) přivrácený ke tryskové jehle (14) nebo ventilovou vložkou (6) ovládaná tlačná tyč (8).
2. Společný injektor podle nároku 1, vyznačuj ící se tí m , že trysková jehla (14) a vodicí objímka (16) vytvářejí jednu jednotku, a to tak, že v konci tryskové jehly (14) přivráceném k ventilové vložce (6) je centrálně vytvořena slepá díra, ve které je uložen konec ventilové vložky (6) nebo tlačné tyče (8) přivrácený k tryskové jehle (14).
3. Společný injektor podle nároku 1, vyznačující se tím, že ventilová vložka (6), případně tlačná tyč (8) a vodicí objímka (16) vytvářejí jednu jednotku, a to tak, že v konci ventilové vložky (6), případně tlačné tyče (8) přivráceném k tryskové jehle (14) je centrálně vytvořena slepá díra, ve které je uložen konec tryskové jehly (14) přivrácený k ventilové vložce (6).
4. Společný injektor podle jednoho znároků 1 nebo 3, vy zn a č uj íc í se tím, žena konci tryskové jehly (14) přivráceném k ventilové vložce (6) je vytvořen přítlačný čep (15), který zasahuje do vodicí objímky (16) nebo do centrální slepé díry, vytvořené na konci ventilové vložky (6), případně tlačné tyče (8) přivráceném ke tryskové jehle (14).
5. Společný injektor podle jednoho z nároků 1, 2 nebo 4, v y z n a č u j í c í se t í m , že mezi vodicí objímkou (16) a mezi tryskovou pružinou (18) na čelní straně vodicí objímky (16) odvrácené od tryskové jehly (14) je uspořádán dosedací kotouč vytvářející podpěru pro tryskovou pružinu (18).
6. Společný injektor podle jednoho z nároků 1, 2 nebo 4, v y z n a č u j í c í se tím, že vodicí objímka (16) má na své čelní straně odvrácené od tryskové jehly (14) nákružek (28), vytvářející podpěru pro tryskovou pružinu (18).
7. Společný injektor podle jednoho z nároků 1, 2 nebo 4, vyznačující se tím, že rozměry vodicí objímky (16) na čelní straně odvrácené od tryskové jehly (14) jsou přizpůsobeny rozměrům tryskové pružiny (18).
8. Společný injektor podle jednoho z nároků 4 až 7, v y z n a č u j í c í se t í m , že vodicí objímka (16) má na své čelní straně přivrácené k tryskové jehle (14) uvnitř upravené odstupňované válcové zahloubení (22).
9. Společný injektor podle jednoho z předcházejících nároků, vy z n ač uj í c í se tím, že mezi tryskovou jehlou (14) a mezi ventilovou vložkou (6), případně tlačnou tyčí (8) je uspořádán slepý otvor (9) s nastavovacím kusem.
10. Společný injektor podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se t í m , že ventilová vložka (6) axiálně spolupůsobí s tlačnou tyčí (8), která je vzhledem k podélné ose ventilové vložky (6) uspořádaná nepatrně výkyvné.
11. Společný injektor podle nároku 10, vyznačuj ící se tím, že v konci ventilové vložky (6) přivráceném ke tryskové jehle (14) je vytvořena slepá díra (7), ve které je uložen zužující se konec tlačné tyče (8).
12. Společný injektor podle jednoho z nároků 1 až 9, v y z n a č u j í c í se t í m , že konec ventilové vložky (6), přivrácený ke tryskové jehle (14), je v radiálním směru elasticky vychýlitelný z osy souměrnosti ventilové vložky (6).