EP2660460B1 - Injecteur de carburant à commande électronique - Google Patents

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EP2660460B1
EP2660460B1 EP11852720.9A EP11852720A EP2660460B1 EP 2660460 B1 EP2660460 B1 EP 2660460B1 EP 11852720 A EP11852720 A EP 11852720A EP 2660460 B1 EP2660460 B1 EP 2660460B1
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EP
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fuel
pressure chamber
cutoff
needle
control
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Dong-Hun Kim
Seung-Hyup Ryu
Tae-Hyung Park
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HD Hyundai Heavy Industries Co Ltd
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Hyundai Heavy Industries Co Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/04—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure using fluid, other than fuel, for injection-valve actuation
    • F02M47/046—Fluid pressure acting on injection-valve in the period of injection to open it
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/06—Other fuel injectors peculiar thereto

Definitions

  • the present invention provides an electronically controlled fuel injection valve that includes: a valve body having defined therein a first flow path along which fuel is fed through a fuel supply port, the valve body having a control valve housing in an upper portion thereof; a nozzle part coupled to a lower portion of the valve body, the nozzle part having defined therein a nozzle chamber which is filled with fuel that is supplied via the first flow path so that a needle disposed therein is pressed upward, whereby the needle is lifted up so that fuel is injected toward a nozzle hole; an injection controller disposed inside the valve body so as to be able to open and close the first flow path in order to control the nozzle part to inject fuel; a nozzle pressing part positioned below the injection controller, the nozzle pressing part applying a downward force to the needle of the nozzle part; an upper pressure chamber formed above the injection controller, the upper pressure chamber creating a pressure when the upper pressure chamber is filled with fuel injected through the fuel supply port, the pressure moving the injection controller downward; a lower pressure chamber positioned below
  • the simplified structure facilitates replacement of parts. Since the spindle and the piston are separately fabricated such that surfaces which require precision machining are minimized, it is possible to facilitate precision machining of parts, thereby reducing fabrication cost. It is easy to machine the second flow path by placing the second flow path within the control valve housing. Since the surfaces that require precision machining are minimized, it is possible to facilitate precision machining of parts, thereby reducing fabrication cost.
  • the cutoff needle 330 of the cutoff part 310 is lifted up, thereby opening the first flow path 220, whereby high-pressure fuel is delivered to the chamber 411 defined above the needle spindle 410 and to the nozzle chamber 510 of the nozzle part 500.
  • the control needle 240 is disposed within the control valve housing 241, and opens and closes the second flow path 221 in response to a control signal, thereby controlling the flow rate of fuel that is supplied to the lower pressure chamber 231.
  • the control chamber 233 is formed in the valve body 200 so as to be connected to the lower pressure chamber 231, such that it is filled with fuel from the lower pressure chamber 231 when fuel is discharged.
  • the control orifice 234 is connected to the control chamber 233, and allows fuel inside the control chamber 233 to be discharged out of the valve body 200.
  • the second flow path is formed in the control valve housing 241 as above, the structure of the second flow path 221 is simplified, and the second flow path 221 can be more easily machined than in the case where the flow path is formed in the valve body 200.
  • the force for lifting up the spindle 320 and the cutoff needle 330 caused by the pressure of fuel that fills the cutoff pressure chamber 232 becomes smaller than the total of the force acting on the upper portion of the spindle 320 caused by the pressure of fuel that fills the upper pressure chamber 230 and the force from the spring 340 for pressing the cutoff needle 330.

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Claims (8)

  1. Vanne d'injection de carburant à commande électronique (100) comprenant :
    un corps de vanne (200) dans lequel est défini un premier chemin de passage (220) le long duquel du carburant est introduit à travers un orifice d'alimentation en carburant (210), le corps de vanne ayant un boîtier de vanne de commande dans une partie supérieure de celui-ci ;
    une partie de buse (500) accouplée à une partie inférieure du corps de vanne, une chambre de buse étant définie à l'intérieur de la partie de buse, laquelle chambre se remplit du carburant qui est envoyé par le premier chemin de passage de telle manière qu'une aiguille (520) placée à cet endroit est poussée vers le haut, moyennant quoi l'aiguille se soulève, de sorte que du carburant est injecté vers un trou de buse (530) ;
    un contrôleur d'injection (300) placé à l'intérieur du corps de vanne de manière à être apte à ouvrir et fermer le premier chemin de passage afin de commander la partie de buse pour injecter du carburant ;
    une partie de pression de buse (400) placée sous le contrôleur d'injection, la partie de pression de buse appliquant une force orientée vers le bas à l'aiguille de la partie de buse ;
    une chambre de pression supérieure (230) formée au-dessus du contrôleur d'injection, la chambre de pression supérieure créant une pression quand la chambre de pression supérieure est remplie avec le carburant injecté par l'orifice d'alimentation en carburant, la pression déplaçant le contrôleur d'injection vers le bas ;
    une chambre de pression inférieure (231) placée sous la chambre de pression supérieure, la chambre de pression inférieure créant une pression quand la chambre de pression inférieure est remplie avec du carburant, la pression soulevant le contrôleur d'injection ;
    une chambre de pression de coupure (232) placée sous la chambre de pression inférieure, la chambre de pression de coupure créant une pression quand la chambre de pression de coupure est remplie avec le carburant qui circule dans le premier chemin de passage, cette pression soulevant le contrôleur d'injection ;
    un deuxième chemin de passage (221) formé dans le corps de vanne à travers le boîtier de vanne de commande, le deuxième chemin de passage étant connecté à la chambre de pression inférieure, permettant ainsi au carburant d'être envoyé dans la chambre de pression inférieure ;
    une aiguille de commande (240) placée dans le boîtier de vanne de commande, l'aiguille de commande ouvrant et fermant le deuxième chemin de passage en réponse à un signal de commande, commandant ainsi un débit de carburant qui est envoyé dans la chambre de pression inférieure ;
    une chambre de commande (238) formée dans le corps de vanne de manière à être connectée à la chambre de pression inférieure (231), de telle manière que la chambre de commande se remplit avec le carburant provenant de la chambre de pression inférieure quand le carburant est refoulé ; et
    un orifice de commande (234) connecté à la chambre de commande, et l'orifice de commande permettant au carburant présent à l'intérieur de la chambre de commande d'être refoulé hors du corps de vanne.
  2. Vanne d'injection de carburant à commande électronique selon la revendication 1, dans laquelle le contrôleur d'injection comprend :
    une partie de coupure (310) placée au centre du corps de vanne, la partie de coupure étant soulevée par une force sous la pression du carburant qui remplit la chambre de pression inférieure (231) et la chambre de pression de coupure (232) afin d'ouvrir et de fermer le premier chemin de passage, commandant de ce fait l'envoi de carburant vers la partie de buse ;
    un piston de pression (350) placé au-dessus de la partie de coupure, le piston de pression appliquant une force orientée vers le bas sur la partie de coupure sous une pression du carburant qui remplit la chambre de pression supérieure ; et
    un ressort (340) placé et inséré dans le piston de pression, le ressort appliquant une force orientée vers le bas sur la partie de coupure.
  3. Vanne d'injection de carburant à commande électronique selon la revendication 2, dans laquelle la partie de coupure comprend :
    une broche (320) poussée vers le haut sous la pression du carburant qui remplit la chambre de pression inférieure ; et
    une aiguille de coupure (330) placée sous la broche de façon à être séparée de la broche, dans laquelle l'aiguille de coupure est poussée vers le haut sous la pression du carburant qui remplit la chambre de pression de coupure, et lorsqu'elle est actionnée vers le haut en même temps que la broche, elle ouvre le premier chemin de passage.
  4. Vanne d'injection de carburant à commande électronique (100) comprenant :
    un corps de vanne (200) dans lequel est défini un premier chemin de passage (220) le long duquel du carburant est introduit à travers un orifice d'alimentation en carburant (210), le corps de vanne ayant un boîtier de vanne de commande dans une partie supérieure de celui-ci ;
    une partie de buse (500) accouplée à une partie inférieure du corps de vanne, une chambre de buse étant définie à l'intérieur de la partie de buse, laquelle chambre se remplit du carburant qui est envoyé par le premier chemin de passage de telle manière qu'une aiguille (520) placée à cet endroit est poussée vers le haut, moyennant quoi l'aiguille se soulève, de sorte que du carburant est injecté vers un trou de buse (530) ;
    un contrôleur d'injection (300) placé à l'intérieur du corps de vanne de manière à être apte à ouvrir et fermer le premier chemin de passage afin de commander la partie de buse pour injecter du carburant ;
    une partie de pression de buse (400) placée sous le contrôleur d'injection, la partie de pression de buse appliquant une force orientée vers le bas à l'aiguille de la partie de buse ;
    une chambre de pression supérieure (230) formée au-dessus du contrôleur d'injection, la chambre de pression supérieure créant une pression quand la chambre de pression supérieure est remplie avec le carburant injecté par l'orifice d'alimentation en carburant, la pression déplaçant le contrôleur d'injection vers le bas ;
    une chambre de pression inférieure (231) placée sous la chambre de pression supérieure, la chambre de pression inférieure créant une pression quand la chambre de pression inférieure est remplie avec du carburant, la pression soulevant le contrôleur d'injection ;
    une chambre de pression de coupure (232) placée sous la chambre de pression inférieure, la chambre de pression de coupure créant une pression quand la chambre de pression de coupure est remplie avec le carburant qui circule dans le premier chemin de passage, cette pression soulevant le contrôleur d'injection ;
    un deuxième chemin de passage (221) formé dans le corps de vanne à travers le boîtier de vanne de commande, le deuxième chemin de passage étant connecté à la chambre de pression inférieure, permettant ainsi au carburant d'être envoyé dans la chambre de pression inférieure ;
    une aiguille de commande (240) placée dans le boîtier de vanne de commande, l'aiguille de commande ouvrant et fermant le deuxième chemin de passage en réponse à un signal de commande, commandant ainsi un débit de carburant qui est envoyé dans la chambre de pression inférieure ;
    une chambre de commande (238) formée dans le corps de vanne de manière à être connectée à la chambre de pression inférieure (231), de telle manière que la chambre de commande se remplit avec le carburant provenant de la chambre de pression inférieure quand le carburant est refoulé ; et
    un orifice de commande (234) connecté à la chambre de commande, et l'orifice de commande permettant au carburant présent à l'intérieur de la chambre de commande d'être refoulé hors du corps de vanne.
  5. Vanne d'injection de carburant à commande électronique selon la revendication 4, dans laquelle le contrôleur d'injection comprend :
    une partie de coupure (310) positionnée de manière à être logée dans le boîtier de vanne de commande, la partie de coupure étant placée sous la chambre de pression supérieure, et étant soulevée par une force provoquée par la pression du carburant qui remplit la chambre de pression inférieure (231) et la chambre de pression de coupure (232), en ouvrant et fermant de ce fait la partie de coupure ; et
    un ressort (340) positionné de manière à être logé dans la partie de coupure, le ressort appliquant une force orientée vers le bas sur la partie de coupure.
  6. Vanne d'injection de carburant à commande électronique selon la revendication 5, dans laquelle la partie de coupure comprend :
    une broche comportant un trou d'insertion dans lequel le boîtier de vanne de commande (241) peut être inséré et une pluralité de trous de connexion à l'intérieur du trou d'insertion, les trous de connexion étant connectés à la chambre de pression inférieure de telle manière que le deuxième chemin de passage formé dans le boîtier de vanne de commande peut être connecté à la chambre de pression inférieure, la broche étant poussée vers le haut sous la pression du carburant qui remplit la chambre de pression inférieure ; et
    une aiguille de coupure (330) placée sous la broche de façon à être séparée de la broche, dans laquelle l'aiguille de coupure est poussée vers le haut sous la pression du carburant qui remplit la chambre de pression de coupure (232), et lorsqu'elle est actionnée vers le haut en même temps que la broche, elle ouvre le premier chemin de passage.
  7. Vanne d'injection de carburant à commande électronique selon la revendication 3 ou 6, dans laquelle le corps de vanne comporte en outre un trou d'évacuation de carburant (235) qui empêche le carburant présent dans la chambre de pression de coupure de fuir vers la chambre de pression inférieure par un intervalle situé entre la circonférence extérieure de l'aiguille de coupure et la circonférence intérieure du corps de vanne, afin qu'une pression de carburant de fuite n'agisse pas de façon additionnelle sur la broche.
  8. Vanne d'injection de carburant à commande électronique selon la revendication 1 ou 4, dans laquelle la partie de pression de buse comprend :
    une broche d'aiguille (410) comportant une chambre concave dans une partie supérieure de celle-ci qui peut se remplir de carburant quand le premier chemin de passage est ouvert par le contrôleur d'injection, la broche d'aiguille étant placée au-dessus de l'aiguille, et appliquant une force orientée vers le bas à la l'aiguille sous une pression de carburant ; et
    un ressort de buse (420) placé au-dessus de la broche d'aiguille, le ressort de buse appliquée une force orientée vers le bas à la broche d'aiguille.
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