ES2234454T3 - Tobera de inyeccion con filtro de combustible. - Google Patents

Abstract

Tobera de inyección (1) con filtro de combustible para motor alternativo de combustión interna, con un cuerpo de filtro (8) en la conducción de presión (13) de un cuerpo de soporte (3) y del soporte de tobera (2) que comprende el cuerpo de tobera (4), caracterizada porque la superficie de filtro o las holguras de filtro están formadas por taladros (18) en el cuerpo de filtro (8) y elementos de filtro dispuestos de forma móvil en el interior.

Description

Tobera de inyección con filtro de combustible.

La invención se refiere a una tobera de inyección con filtro de combustible para motores alternativos de combustión interna con un cuerpo de filtro en la conducción de presión de un cuerpo de soporte y un soporte de tobera que comprende el cuerpo de tobera.

En toberas de inyección, que se componen de piezas de ajuste de alta precisión, son necesarios filtros de combustible para proteger las piezas de montaje sensibles frente a impurezas de partículas del combustible en forma de virutas, rebabas desprendidas o similares. Los filtros de combustible de este tipo prolongan así la duración de la tobera de inyección y garantizan su funcionamiento sin averías.

Los filtros de polvo conocidos están montados en el cuerpo de soporte del soporte de tobera o fuera del mismo, dentro de atornilladuras de unión en la conducción de presión de combustible. Mediante una pared de separación que se extiende en el sentido del canal distanciada con una anchura de holgura de la pared del canal de presión, estos filtros permiten la recogida de restos no deseados en un espacio de suciedad a un lado de la pared de separación. El combustible que circula por la pared de separación en sentido circundante llega mediante un espacio de limpieza al lado limpio del filtro de polvo en el canal de presión que conduce al cuerpo de tobera.

Puesto que debido al espacio de montaje necesario sólo pueden disponerse a distancia del cuerpo de tobera y puesto que los restos llenan de forma creciente el espacio de suciedad, la efectividad de filtros de polvo de este tipo está limitada, quedando colgados parcialmente en las holguras del filtro. De este modo, se llega a averías de funcionamiento que sólo pueden resolverse si el filtro de polvo o la pieza de montaje que lo aloja se reemplazan. Condicionado por el estrecho asiento de presión, en el montaje de filtros de polvo de este tipo puede llegar a la liberación de partículas de metal.

Otra tobera de inyección con un filtro se muestra en el documento EP 1118767.

Por el contrario, la presente invención se basa en el objetivo de crear un filtro de combustible para toberas de inyección robusto y ampliamente sin mantenimiento que, además, se logra con una superficie de filtro proporcionalmente pequeña, de forma que puede posicionarse lo más cerca posible de la aguja de tobera.

Para ello, según la propuesta de solución de la invención se prevé que la superficie de filtro o las holguras de filtro estén formadas por taladros en el cuerpo de filtro y elementos de filtro dispuestos de forma móvil en el interior.

De este modo, aparece un filtro de combustible que actúa de manera dinámica, en el que elementos de filtros dispuestos de forma suelta en los taladros se encargan de que los restos que llegan a los taladros del cuerpo de filtro se martilleen mediante los elementos de filtro que pulsan con la corriente, se rompan y, de este modo, se reduzcan, hasta que hayan alcanzado la dimensión de una partícula, que permite un ajuste de la holgura del filtro. Mediante el efecto de reducción dinámico de los elementos de filtro puede realizarse un filtro de combustible con superficie de filtro proporcionalmente pequeña, en el que sus dimensiones de holgura deben diseñarse conforme a la configuración constructiva de la tobera de inyección. Un filtro de combustible dinámico de este tipo se adecua de forma especialmente buena a toberas de inyección en inyectores directos, especialmente, en aquellos con toberas taladradas en la base, que no pueden protegerse de forma suficiente con los filtros de polvo conocidos.

Según otra configuración pueden preverse diversos taladros en paralelo, según la dimensión de la superficie de filtro que debe garantizarse. En cada taladro también puede preverse una multitud de elementos de filtro, para mejorar, de este modo, el efecto reductor.

Resulta especialmente ventajoso que los elementos de filtro sean esferas, que forman holguras de filtro con las paredes de los taladros, a partir de las que se compone la superficie de filtro. En un taladro pueden estar dispuestas una o varias de estas esferas una detrás de otra. De este modo, se consigue un efecto de reducción especialmente bueno, porque diversas esferas pulsan fuertemente no sólo en el sentido de la circulación, sino también de forma transversal, en la medida en que esto es posible en el contexto de las holguras de filtro existentes.

Para mejorar el efecto reductor de los elementos de filtro movidos a través de la corriente de combustible intermitente, se prevé según la invención que la conducción de presión desemboque en cámaras previas del cuerpo de filtro, que a su vez comunican con la superficie de filtro o las holguras de filtro. Esto significa que tanto las conducciones de presión, por un lado, como los taladros por otro lado desembocan en el lado de entrada y/o salida de los taladros en las cámaras previas, a través de las que el trayecto de movimiento de los elementos de filtro o de las esferas se limita en sentido de circulación conforme al dimensionado de estas cámaras previas. Los restos existentes en las cámaras previas se aplastan allí en acción conjunta con las paredes de las piezas de montaje contiguas preferentemente endurecidas bajo el efecto de golpe de los elementos de filtro, que preferiblemente también están endurecidos.

En caso de usar esferas como elementos de filtro móviles es conveniente seleccionar el diámetro de las esferas entre 0,01 y 0,1 mm menor de lo que corresponde al diámetro de taladro, correspondiendo la anchura de holgura máxima a esta medida.

Una forma de realización preferente del cuerpo de filtro consiste en que éste está configurado básicamente en forma de disco, de forma que puede tensarse ventajosamente entre el cuerpo de soporte y el cuerpo de tobera. Forma, al mismo tiempo, la placa intermedia existente normalmente en toberas de inyección, que está lapeado a ambos lados, de forma que garantiza una unión estanca respecto a la conducción de presión con superficies del cuerpo de soporte trabajadas de forma correspondiente, por un lado, y del cuerpo de tobera, por otro lado.

En un cuerpo de filtro en forma de disco de este tipo puede ser conveniente, que las cámaras previas estén formadas por ranuras, que son más anchas que el diámetro de los taladros. En caso de usar esferas como elementos de filtro es conveniente, así mismo, que la profundidad de ranura sea inferior al radio de esfera, de forma que la esfera se sujeta constantemente con su diámetro mayor en el interior de los taladros.

Convenientemente, la forma de ranura se selecciona de manera que desembocan dentro todos los taladros y que la conducción de presión está unida desplazada respecto a los taladros. De este modo, se crea la unión de la conducción de presión con la superficie de filtro o las holguras de filtro, es decir, el combustible sale de la conducción de presión unida con la entrada mediante la cámara previa del lado de entrada a través de los taladros y la cámara previa del lado de entrada hacia la conducción de presión que lleva a la aguja de tobera.

Si el cuerpo de filtro se compone de diversos discos de filtro, existe la posibilidad, en lugar de las ranuras que forman las cámaras previas usar estos discos de filtro con escotaduras, que corresponden a la forma de ranura. Mientras a través de discos de filtro de este tipo se configuran las cámaras previas, es necesario otro disco de filtro, en el que se introducen los taladros. En conjunto, todos los discos de filtro componen el cuerpo de filtro según la invención.

Una forma de realización preferente prevé cuatro taladros distribuidos dentro de medio contorno, que están unidos entre sí a través de una cámara previa en forma de una ranura en forma de círculo parcial. En el marco de la invención existe, no obstante, la posibilidad, de aplicar otros taladros en la otra mitad del cuerpo de filtro, en caso de ser necesaria una superficie de filtro ampliada de forma correspondiente. Entre los taladros debe preverse más espacio para la disposición de, al menos, dos pernos de fijación y la conexión de la conducción de presión de combustible desplazada respecto a los taladros.

A continuación, se explica en detalle un ejemplo de realización de la invención mediante el dibujo. Se muestra:

Fig. 1 una sección axial de una tobera de inyección con curso de sección I-I de la fig. 3.

Fig. 2 una sección axial de la tobera de inyección según la fig. 1 con curso de sección según II-II de la fig. 4.

Fig. 3 una sección transversal de la fig. 1 según III-III.

Fig. 4 una sección transversal de la fig. 2 según IV-IV.

Fig. 5 una variante del cuerpo de filtro con ampliación de escotadura correspondiente.

Las figuras 1 a 4 muestran distintas secciones de una tobera de inyección 1, cuyo soporte de tobera 2 comprende un cuerpo de soporte 3 y un cuerpo de tobera 4.

En el cuerpo de soporte 3 se aloja un muelle de presión 5, que está pretensado mediante un perno de presión 6 contra una aguja de tobera 7. Entre el cuerpo de soporte 3 y el cuerpo de tobera 4 se encuentra una placa intermedia, que está configurada como cuerpo de filtro en forma de disco 8. El cuerpo de soporte 3 y el cuerpo de tobera 4 están tensados entre sí mediante una tuerca de tensión de tobera 9 y centrados entre sí mediante dos pernos de fijación 10. Al cuerpo de soporte está unida una entrada de combustible 11 mediante una unión de conexión 12 a una conducción de presión 13, cuya sección superior 14 está unida mediante el cuerpo de filtro 8 y una sección inferior 15 con un espacio anular 16 para accionar la aguja de tobera 7. En el extremo superior del espacio de presión que contiene el muelle de presión 5 se prevé una conexión de drenaje 17. A medida que aparecen las piezas de montaje en las figuras 1 a 4, se proveen de los mismos números de referencia. Las secciones según las figuras 3 y 4 muestran la misma sección transversal; se distinguen simplemente por distintas indicaciones respecto a los curso de sección de las secciones axiales correspondientes según las figuras 1 y 2. El curso de sección I-I según la figura 3 se refiere a la representación según la figura 1; el curso de sección II-II según la figura 4 se refiere a la representación según la figura 2. Mientras en el lado derecho de la representación de sección según las figuras 1 y 2, el plano de sección está situado a través de un perno de fijación 10, sus lados de sección izquierdos se distinguen entre sí respecto al eje longitudinal; en la figura 1 el plano de sección correspondiente discurre a través de la conducción de combustible 13; en la figura 2 el plano de corte correspondiente discurre a través de uno de los cuatro taladros 18 en total en el cuerpo de filtro 8. En cada uno de estos taladros 18 se encuentra un elemento de filtro en forma de una esfera 19, que en el funcionamiento de la bomba de inyección patina entre las superficie de tope, una de las cuales esta formada por el cuerpo de soporte 3 y la otra por el cuerpo de tobera 4. A ambos lados entre la esfera 19 y las superficie de tope asignadas se encuentra una cámara previa 20, como se indica por motivos gráficos de forma más exacta en la ampliación respecto a la figura 5.

El cuerpo de filtro en la forma de realización según la figura 5 se distingue del de las figuras 1 a 4, en que en el taladro 18 están introducidas dos esferas 19, mientras en la forma de realización según las figuras 1 a 4 sólo se prevé una única esfera 19, que puede identificarse en la figura 2. En general, la figura 5 muestra el cuerpo de filtro 8 como tal, es decir, con un taladro central 21 para la aguja de tobera 7 y otro taladro 22 para un perno de fijación 10. Ambos lados frontales del cuerpo de filtro 8 están lapeados, de forma que se apoyan de forma estanca en los lados frontales igualmente lapeados del cuerpo de soporte 3, por un lado, y del cuerpo de tobera 4 por el otro. La ampliación V respecto a la figura 5 muestra la configuración de las cámaras previas 20 a través de una ranura 23, que como se muestra en las figuras 3 y 4, describe un arco circular parcial y, con ello, une todos los taladros 18 entre sí. Según la profundidad de ranura seleccionada, las esferas 19 topan bajo el efecto de la circulación de alta presión intermitente en la conducción de presión 13 en sentido axial según la flecha doble 24 entre sí o contra las superficies de tope limítrofes, que están formadas por el lado frontal 25 alejado del cuerpo de soporte 3, por un lado, y el lado frontal 26 opuesto del cuerpo de tobera 4, por otro lado. Conforme a su elevación libre en sentido axial, las esferas 19 actúan en forma de martillo contra virutas de metal y restos similares, en la medida en que estas se encuentran en la zona de efecto de las esferas 19. Pueden adaptarse a los taladros 18, si son más pequeñas que la anchura de holgura mostrada en la ampliación V entre el contorno de esfera y la pared de taladro o, posteriormente, se han reducido de manera correspondiente bajo el efecto de las esferas 19. Bajo este efecto dinámico de reducción de las esferas 19 se consigue aplastar los restos de virutas de metal, partes de rebabas y similares, que se recogen en las cámaras previas, de manera que pueden superar las holguras de filtro, de forma que se consigue un filtro de combustible sin mantenimiento.

En el caso de dos esferas dispuestas una sobre la otra se mejora este efecto de forma que el efecto de aplastamiento aparece también sentido transversal según las flechas dobles 27, puesto que las esferas se desvían entre sí de su posición central. En la representación según la ampliación V, la esfera 19 inferior se encuentra en el apoyo derecho en la pared del taladro 18, de manera que está formada en el lado opuesto de la holgura de filtro máxima, es decir, las esferas 19 permiten el paso conforme a la flecha 28 curvada.

Claims (10)

1. Tobera de inyección (1) con filtro de combustible para motor alternativo de combustión interna, con un cuerpo de filtro (8) en la conducción de presión (13) de un cuerpo de soporte (3) y del soporte de tobera (2) que comprende el cuerpo de tobera (4), caracterizada porque la superficie de filtro o las holguras de filtro están formadas por taladros (18) en el cuerpo de filtro (8) y elementos de filtro dispuestos de forma móvil en el interior.

2. Tobera de inyección según la figura 1, caracterizada porque se prevén diversos taladros (18) dispuestos en paralelo.

3. Tobera de inyección según la figura 1, caracterizada porque la conducción de presión (13) emboca y/o desemboca en cámara previas (20) del cuerpo de filtro (8), que comunican con la superficie de filtro o las holguras de filtro.

4. Tobera de inyección según la figura 1, caracterizada porque el cuerpo de filtro (8) está configurado básicamente en forma de disco y está tensado entre el cuerpo de soporte (3) y el cuerpo de tobera (4).

5. Tobera de inyección según la figura 4, caracterizada porque el cuerpo de filtro (8) se compone de diversos discos de filtro.

6. Tobera de inyección según la figura 1, caracterizada porque los elementos de filtro son esferas (19), que con las paredes de los taladros (18) forman holguras de filtro, a partir de los que se compone la superficie de filtro.

7. Tobera de inyección según la figura 6, caracterizada porque se colocan dos o más esferas (19) una detrás de otra en un taladro (18).

8. Tobera de inyección según la figura 3, caracterizada porque las cámaras previas (20) están formadas por ranuras (23), que son más anchas que el diámetro de los taladros (18).

9. Tobera de inyección según la figura 8, caracterizada porque la profundidad de ranura es inferior al radio de esfera.

10. Tobera de inyección según la figura 6, caracterizada porque el diámetro de esfera es entre 0,1 y 0,1 mm inferior al diámetro de taladro.