ES2223725T3 - Inyector de combustible y metodo de produccion de un inyector de combustible. - Google Patents
Inyector de combustible y metodo de produccion de un inyector de combustible.Info
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Abstract
Un método para fabricar un inyector (1) de combustible que comprende un cuerpo tubular (2) del inyector provisto de un asiento axial (9), definido por una cara interior cilíndrica (24) que se extiende a lo largo de un eje dado (3), y un cuerpo tubular (5) de válvula alojado dentro de dicho asiento axial (9), estando formado dicho cuerpo (2) del inyector con un orificio (10) que atraviesa dicho eje (3) y se comunica con un conducto de alimentación de combustible a alta presión, teniendo dicho cuerpo (5) de válvula una pared lateral cilíndrica (13) definida por una superficie exterior cilíndrica (16) adaptada para entrar en contacto con dicha superficie interior (24) y estando provista de un asiento sustancialmente cilíndrico (15), teniendo dicha pared lateral (13) una hendidura anular (20) que divide dicha superficie exterior (16) en dos partes diferenciadas y que se comunica con dicho asiento sustancialmente cilíndrico (15) por medio de una tobera (23); comprendiendo el método los pasos siguientes: - desbastar dicha superficie interior (24) de dicho asiento axial (9) con un primer diámetro (D1); - desbastar dicha superficie exterior (16) de dicho cuerpo (5) de válvula con un segundo diámetro (D2) mayor que dicho primer diámetro (D1) para obtener un ajuste a presión predeterminado con dicha superficie interior (24); - calentar dicho cuerpo (2) del inyector y enfriar simultáneamente dicho cuerpo (5) de válvula; - alinear mutuamente dicha pared lateral (13) con dicho asiento axial (9) para que queden situados coaxialmente; y - llevar dicho cuerpo (5) de válvula así enfriado dentro de dicho asiento axial (9) de dicho cuerpo (2) del inyector así calentado, hasta una posición axial predeterminada de forma tal que lleven a dicha hendidura (20) a quedar frente a dicho orificio (10), por lo que tiene lugar, a una temperatura normal, un ajuste a presión entre dicho cuerpo (5) de válvula y dicho cuerpo (2) de inyector de manera que se impiden las fugas del combustible a alta presión desde dicha hendidura anular (20).
Description
Inyector de combustible y método de producción
de un inyector de combustible.
La presente invención está relacionada con un
inyector de combustible.
Más específicamente, la presente invención está
relacionada con un inyector de combustible para un motor de
combustión interna, al cual se refiere la descripción siguiente
meramente a modo de ejemplo.
Un inyector de combustible conocido para un motor
de combustión interna, véase el documento EP0890729, comprende un
cuerpo tubular del inyector que se extiende a lo largo de un eje
dado; y una válvula alojada en un asiento del cuerpo del inyector y
que comprende un cuerpo de válvula tubular fijado dentro del
asiento del cuerpo del inyector y que es coaxial con el cuerpo del
inyector. El inyector tiene una cámara anular definida por el
cuerpo del inyector y el cuerpo de la válvula, que tienen unos
respectivos resaltes anulares separados por una distancia dada
igual a la altura de la cámara anular.
Para formar el inyector, el cuerpo de la válvula
está fijado al cuerpo del inyector en una posición dada a lo largo
del eje por medio de resaltes adicionales formados sobre la válvula
y cuerpos del inyector y que descansan uno contra el otro, y por
medio de una tuerca anular que se aplica sobre una parte roscada
del cuerpo del inyector y empuja el cuerpo de la válvula axialmente
contra el cuerpo del inyector para mantener los resaltes adicionales
en contacto mutuo. El inyector comprende también un cierre hermético
alojado dentro de la cámara anular para impedir que el combustible
a alta presión alimentado en la cámara anular tenga fugas entre el
cuerpo del inyector y el cuerpo de la válvula.
El método de fabricación del inyector anterior
comprende la formación de resaltes en el cuerpo del inyector y en
el cuerpo de la válvula para formar la cámara anular; roscar una
parte del cuerpo del inyector; formar resaltes adicionales en el
cuerpo de la válvula y en el cuerpo del inyector para definir una
posición axial dada del cuerpo de la válvula con respecto al cuerpo
del inyector; y montar un cierre hermético y una tuerca anular.
Por el documento
US-A-4 635 853, se conoce también
una tobera de inyección de combustible en la que se sujeta un
miembro de válvula dentro del ánima formada en un manguito que está
sostenido en una perforación en el cuerpo del inyector. El manguito
está ajustado en la perforación por medio de un ajuste a presión o
por medio de adhesivo y está mecanizado una vez que el manguito ha
sido insertado en la perforación.
Por el documento
US-A-4 631 973, se conoce también un
método para ajustar un buje de un engranaje en una reducida porción
del diámetro del un eje, mediante el enfriamiento previo del eje y
del calentamiento del buje. La porción reducida del diámetro del
eje es intermedia entre los extremos del eje, y el buje está
situado entre dos paredes anulares opuestas integradas de retención
del eje.
Es un objeto de la presente invención
proporcionar un método particularmente rápido de fabricar un
inyector.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona un método para fabricar un inyector de combustible que
comprende un cuerpo tubular del inyector provisto de un asiento
axial definido por una superficie interior cilíndrica que se
extiende a lo largo de un eje dado, y un cuerpo de válvula tubular
alojado dentro de dicho asiento axial, estando formado dicho cuerpo
del inyector con un orificio que atraviesa dicho eje y que se
comunica con un conducto de alimentación del combustible a alta
presión, teniendo dicho cuerpo de válvula una pared lateral
cilíndrica definida por una superficie exterior cilíndrica adaptada
para entrar en contacto con dicha superficie interior, estando
provista dicha pared lateral de un asiento sustancialmente
cilíndrico, teniendo dicha pared lateral una hendidura anular que
divide dicha superficie exterior en dos partes diferenciadas y que
se comunica con dicho asiento sustancialmente cilíndrico por medio
de una tobera; comprendiendo el método los pasos siguientes:
- -
- desbastar dicha superficie interior de dicho asiento axial con un primer diámetro;
- -
- desbastar dicha superficie exterior de dicho cuerpo de válvula con un segundo diámetro mayor que dicho primer diámetro para obtener un ajuste a presión predeterminado con dicha superficie interior;
- -
- calentar dicho cuerpo del inyector y enfriar simultáneamente dicho cuerpo de válvula;
- -
- alinear mutuamente dicha pared lateral con dicho asiento axial para que queden situados coaxialmente; y
- -
- llevar dicho cuerpo de válvula así enfriado dentro de dicho asiento axial de dicho cuerpo del inyector así calentado, hasta una posición axial predeterminada de forma tal que lleven a dicha hendidura a quedar frente a dicho orificio, por lo que tiene lugar, a una temperatura normal, un ajuste a presión entre dicho cuerpo de válvula y dicho cuerpo de inyector de manera que se impiden las fugas del combustible a alta presión desde dicha hendidura anular.
El ajuste a presión del cuerpo de la válvula
dentro del cuerpo del inyector permite al cuerpo de la válvula
quedar fijado en una posición axial dada con respecto al cuerpo del
inyector sin mecanizar más resaltes ni la rosca, y sin necesidad de
una tuerca anular, y también asegura el cierre hermético entre el
cuerpo de la válvula y el cuerpo del inyector, de manera que puede
prescindirse del cierre hermético dentro de la cámara anular, entre
el cuerpo de la válvula y el cuerpo del inyector, para cerrar
herméticamente la cámara anular.
La eliminación de la mecanización y la reducción
del número de piezas componentes del inyector permiten fabricar el
inyector de una manera extremadamente rápida.
En un modo de realización particular, el método
comprende la formación de una hendidura anular en dicho cuerpo de
válvula; dicha hendidura interrumpe la cara cilíndrica exterior del
cuerpo de la válvula y define dicha cámara anular junto con la cara
interior de dicho asiento.
El tamaño de la cámara anular está definido
únicamente por la formación de la hendidura, y no depende de la
posición axial del cuerpo de la válvula con respecto al cuerpo del
inyector; y las fuerzas generadas por la presión del combustible
quedan equilibradas a lo largo de dicho eje dado, a diferencia de
los inyectores conocidos en los cuales las fuerzas axiales no están
equilibradas y cualquier holgura de la tuerca anular altera el
tamaño de la cámara anular.
La presente invención está relacionada también
con un inyector.
De acuerdo con la presente invención, se
proporciona un inyector de combustible que comprende un cuerpo de
inyector tubular provisto de un asiento axial definido por una
superficie cilíndrica interna que se extiende a lo largo de un eje
dado, y un cuerpo de válvula tubular alojado dentro de dicho asiento
axial, estando formado dicho cuerpo de inyector con un orificio que
atraviesa dicho eje y que se comunica con un conducto de
alimentación del combustible a alta presión, teniendo dicho cuerpo
de válvula una pared lateral cilíndrica definida por una pared
exterior cilíndrica adaptada para entrar en contacto con dicha
superficie interna y estando provisto de un asiento sustancialmente
cilíndrico, teniendo dicha pared lateral una hendidura anular que
divide dicha superficie exterior en dos partes diferenciadas y
comunicándose con dicho asiento sustancialmente cilíndrico por
medio de una tobera; caracterizado porque dicho cuerpo de válvula
se ajusta dentro de dicho asiento axial en una posición axial
predeterminada, de manera que dicha hendidura queda enfrentada a
dicho orificio con tal apriete que impide la fuga de combustible a
alta presión de dicha hendidura anular.
Se describirá a continuación un modo de
realización de la presente invención a modo de ejemplo, con
referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:
La figura 1 muestra una sección, con partes
eliminadas por razones de claridad, de un inyector fabricado
utilizando el método de acuerdo con la presente invención;
La figura 2 muestra una vista despiezada, con
partes en sección y partes eliminadas por razones de claridad, de
dos piezas componentes del inyector de la figura 1.
El número 1 en la figura 1 indica un inyector de
combustible completo para motores de combustión interna.
El inyector 1 comprende un cuerpo tubular 2 del
inyector que tiene un eje 3; y una válvula 4 que a su vez comprende
un cuerpo 5 de válvula fijado dentro de un asiento en el cuerpo 2
del inyector, y un obturador 6. De aquí en adelante, tanto el eje
del inyector 2 como el eje del inyector 1, que son coincidentes,
son denominados eje 3. El inyector 1 tiene un accesorio 7 para
conectar el inyector 1 a un conducto de alimentación de combustible
a alta presión (no ilustrado en la figura 1); y una varilla de
empuje 8 que se desliza dentro del cuerpo 5 de la válvula. Con
referencia a la figura 2, el cuerpo 2 del inyector comprende un
orificio 9 coaxial con el eje 3, de diámetro D1, y que define dicho
asiento para alojar el cuerpo 5 de válvula; un orificio 10 que
atraviesa el eje 3 y que conecta el orificio 9 al accesorio 7; y un
orificio 11 que se extiende dentro del cuerpo 2 del inyector a lo
largo del orificio 9, desde un orificio 10 hasta una tobera (no
ilustrada) en un extremo del cuerpo 2 del inyector para alimentar el
combustible de alta presión a la tobera.
Con referencia a la figura 2, el cuerpo 5 de
válvula es tubular y tiene un eje 12, una pared lateral cilíndrica
13, y una pared final 14 perpendicular al eje 12. Las paredes 13 y
14 definen un asiento 15 sustancialmente cilíndrico para alojar un
extremo de la varilla 8, como se ilustra en la figura 1. En la
figura 2, la pared lateral 13 tiene una cara exterior cilíndrica 16
de diámetro D2, y una pared final 14 tiene una cara exterior anular
17 alrededor de un asiento 18 con forma de cono truncado, para
alojar el obturador 6. El cuerpo 5 de válvula comprende una tobera
axial 19, que está formada a través de la pared final 14, coaxial
con el eje 12, y conecta el asiento 15 al asiento 18, que también
es coaxial con el eje 12. La parte superior del asiento 15 forma una
cámara de control para la varilla 8 de empuje.
La pared cilíndrica 13 tiene una hendidura anular
20, que divide la cara exterior 16 en dos partes diferenciadas, y
que comprende una cara cilíndrica 21 paralela a la cara exterior
16, y dos caras anulares enfrentadas 22 perpendiculares al eje 12.
El cuerpo 5 de válvula comprende una tobera 23, que está formada en
una pared cilíndrica 13, en la hendidura 20, que es perpendicular
al eje 12 y que conecta la hendidura 20 al asiento 15.
Dependiendo de la aplicación del inyector 1, el
diámetro D2 varía entre 6 y 8 mm, y es mayor que el diámetro D1 por
un valor de interferencia que varía entre 10 y 12 micras.
El cuerpo 2 del inyector está formado por medio
de operaciones de mecanización conocidas, y el orificio 9 está
desbastado para formar una cara cilíndrica interior 24 del orificio
9 con una tolerancia que varía entre +0 y +0,005 mm.
Sustancialmente de la misma manera, el cuerpo 5 de válvula está
formado por medio de operaciones de mecanización conocidas, y está
desbastado a lo largo de la cara exterior 16 para obtener una
superficie cilíndrica con una tolerancia que varía entre +0,015 y
+0,020 mm.
Después se calienta el cuerpo 2 del inyector, y
se enfría simultáneamente un respectivo cuerpo 5 de válvula, por
ejemplo utilizando nitrógeno líquido. Una vez calentados y
enfriados, respectivamente, el cuerpo 2 del inyector y el
respectivo cuerpo 5 de válvula son alineados a lo largo de los
respectivos ejes 3 y 12 y, por medio de una prensa conocida (no
ilustrada), el cuerpo 5 de válvula es llevado al interior del
orificio 9 en una posición dada, a lo largo del eje 3 del cuerpo 2
del inyector, como se muestra en la figura 1. Con el cuerpo 5 de
válvula en dicha posición dada, se habilita el obturador 6 para que
cierre la tobera 19 y la hendidura 20 queda situada en el orificio
10 y define, con la cara interior 24 del orificio 9, una cámara
anular 25. En otras palabras, la cámara anular 25 está definida por
la cara cilíndrica 21 y las caras anulares 22 de la hendidura 20, y
por una parte de la cara 24 del orificio 9. El ajuste de apriete
entre el cuerpo 2 del inyector y el cuerpo 5 de válvula impide las
fugas del combustible a alta presión de la cámara 25, sin requerir
cierres herméticos entre el cuerpo 2 del inyector y el cuerpo 5 de
válvula.
El ajuste de apriete descrito mejora el cierre
hermético y la vida de trabajo del inyector 1 en comparación con
los cierres herméticos conocidos, que tienden a ser extraídos entre
el cuerpo de la válvula y el cuerpo del inyector de inyectores
conocidos cuando están sometidos a presiones de trabajo por encima
de los miles de bares.
Claims (9)
1. Un método para fabricar un inyector (1) de
combustible que comprende un cuerpo tubular (2) del inyector
provisto de un asiento axial (9), definido por una cara interior
cilíndrica (24) que se extiende a lo largo de un eje dado (3), y un
cuerpo tubular (5) de válvula alojado dentro de dicho asiento axial
(9), estando formado dicho cuerpo (2) del inyector con un orificio
(10) que atraviesa dicho eje (3) y se comunica con un conducto de
alimentación de combustible a alta presión, teniendo dicho cuerpo
(5) de válvula una pared lateral cilíndrica (13) definida por una
superficie exterior cilíndrica (16) adaptada para entrar en contacto
con dicha superficie interior (24) y estando provista de un asiento
sustancialmente cilíndrico (15), teniendo dicha pared lateral (13)
una hendidura anular (20) que divide dicha superficie exterior (16)
en dos partes diferenciadas y que se comunica con dicho asiento
sustancialmente cilíndrico (15) por medio de una tobera (23);
comprendiendo el método los pasos siguientes:
- -
- desbastar dicha superficie interior (24) de dicho asiento axial (9) con un primer diámetro (D1);
- -
- desbastar dicha superficie exterior (16) de dicho cuerpo (5) de válvula con un segundo diámetro (D2) mayor que dicho primer diámetro (D1) para obtener un ajuste a presión predeterminado con dicha superficie interior (24);
- -
- calentar dicho cuerpo (2) del inyector y enfriar simultáneamente dicho cuerpo (5) de válvula;
- -
- alinear mutuamente dicha pared lateral (13) con dicho asiento axial (9) para que queden situados coaxialmente; y
- -
- llevar dicho cuerpo (5) de válvula así enfriado dentro de dicho asiento axial (9) de dicho cuerpo (2) del inyector así calentado, hasta una posición axial predeterminada de forma tal que lleven a dicha hendidura (20) a quedar frente a dicho orificio (10), por lo que tiene lugar, a una temperatura normal, un ajuste a presión entre dicho cuerpo (5) de válvula y dicho cuerpo (2) de inyector de manera que se impiden las fugas del combustible a alta presión desde dicha hendidura anular (20).
2. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 1, en el que dicho cuerpo (5) de válvula está
provisto también de una pared final (14) que tiene una tobera axial
(19) adaptada para ser cerrada por un obturador (6), estando
adaptado dicho asiento sustancialmente cilíndrico (15) para guiar de
forma deslizante a una varilla de empuje (8), dicha hendidura (20),
que se caracteriza por definir dicha posición predeterminada
para permitir que dicho obturador (6) cierre dicha tobera axial
(19).
3. Un método como se reivindica en la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dicha superficie
interior (24) y dicha superficie exterior (16) están desbastadas
con tolerancias tales que obtienen una interferencia entre dicho
segundo diámetro (D2) y dicho primer diámetro en la gama de 10 a 20
micras.
4. Un método como se reivindica en cualquier
reivindicación precedente, caracterizado porque dicho cuerpo
(5) de válvula es enfriado utilizando nitrógeno líquido.
5. Un método como el reivindicado en cualquier
reivindicación precedente, caracterizado porque dicha
hendidura (20) está definida por una cara cilíndrica (21) paralela
a dicha superficie exterior (16) y por dos caras anulares (22)
perpendiculares a dicho eje (3).
6. Un inyector (1) de combustible que comprende
un cuerpo tubular (2) del inyector provisto de un asiento
cilíndrico (9) definido por una superficie cilíndrica interior (24)
que se extiende a lo largo de un eje dado (3), y un cuerpo tubular
(5) de válvula alojado dentro de dicho asiento (9), estando formado
dicho cuerpo (2) del inyector con un orificio (10) que atraviesa
dicho eje (3) y se comunica con un conducto de alimentación de
combustible a alta presión, teniendo dicho cuerpo (5) de válvula
una pared lateral cilíndrica (13) definida por una superficie
exterior cilíndrica (16) adaptada a entrar en contacto con dicha
superficie interior (24) y estando provista de un asiento
sustancialmente cilíndrico (15), teniendo dicha pared lateral (13)
una hendidura anular (20) que divide a dicha superficie exterior
(16) en dos partes diferenciadas y comunicándose con dicho asiento
sustancialmente cilíndrico (15) por medio de una tobera (23); dicho
cuerpo (5) de válvula está ajustado dentro de dicho orificio axial
(9) en una posición axial predeterminada, de manera que dicha
hendidura (20) se enfrenta a dicho orificio (10),
caracterizado porque el cuerpo (5) de válvula está fijado al
cuerpo (2) del inyector por medio de una operación de accionamiento
hacia un ajuste de apriete del cuerpo (5) de válvula dentro del
asiento (9) en el cuerpo (2) del inyector para impedir la fuga de
combustible a alta presión de dicha hendidura anular (20).
7. Un inyector como el reivindicado en la
reivindicación 6, en el que dicho cuerpo (5) de válvula está
provisto también con una pared final (14) provista de una tobera
axial (19) adaptada para ser cerrada por un obturador (6), estando
adaptada dicha pared lateral (13) para guiar de forma deslizante a
una varilla de empuje (8), caracterizado porque dicha
posición predeterminada está definida para permitir que dicho
obturador (6) cierre dicha tobera axial (19).
8. Un inyector como el reivindicado en la
reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque dicha superficie
interna (24) tiene un primer diámetro (D1), y dicha superficie
exterior tiene un segundo diámetro (D2), siendo desbastados dichos
diámetros (D1, D2) con tolerancias tales que consiguen una
interferencia entre dicho segundo diámetro (D2) y dicho primer
diámetro (D1) en la gama de 10 a 20 micras.
9. Un inyector como el reivindicado en cualquiera
de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque dicha
hendidura (20) está definida por una cara cilíndrica (21) paralela
a dicha superficie exterior (16) y dos caras anulares (22)
perpendiculares a dicho eje (3).
Applications Claiming Priority (4)
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IT2000TO001230A ITTO20001230A1 (it) | 2000-12-29 | 2000-12-29 | Iniettore di combustibile per un motore a combustione interna. |
ITTO001230 | 2000-12-29 | ||
ITTO010025 | 2001-01-16 | ||
IT2001TO000025A ITTO20010025A1 (it) | 2001-01-16 | 2001-01-16 | Metodo per realizzare un iniettore di combustibile ed iniettore di combustibile. |
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