ES2301699T3 - Elemento de control para inyectores con aguja de inyector conmutable. - Google Patents
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Abstract
Instalación para la activación de un pistón de control / aguja de toberas (27), a través de una cámara de control (26), que está conectada a través de un conducto de la cámara de control (25) con cámaras de válvula (3, 22) de una válvula de 3/2 pasos (5), cuyo cuerpo de válvula (6, 40, 51) se puede conmutan por medio de un actuador (11), además está impulsado con presión a través de un muelle de recuperación (14), en la que la válvula de 3/2 pasos está dispuesta horizontal con respecto a la admisión de alta presión (1) delante de la cámara de control (26), en la que una sección de asiento (7) configurada en el cuerpo de la válvula (6, 40, 51) está colocada en la carcasa (4) en su asiento de válvula (20), caracterizada porque el cuerpo de válvula (6, 40, 51) de la válvula de 3/2 pasos (5) presenta la sección de asiento (7) y una sección de corredera longitudinal (8), en la que la sección de asiento (7) y la sección de corredera longitudinal (8) están colocadas opuestas entre sí en el cuerpo de la válvula (6), en la que el cuerpo de válvula (6, 40, 51) presenta, además, superficies (31, 32) idénticas en sus superficies hidráulicas, que posibilitan la compensación de la presión del cuerpo de válvula (6, 40, 51), en la que una de las superficies hidráulicas (31, 32) está asociada a la sección de corredera longitudinal (8), en la que a través del cuerpo de válvula (6, 40, 51) se puede recorrer una carrera total por medio del actuador (11), en la que la carrera total presenta un primer trayecto de carrera h1 (24) y un segundo trayecto de carrera h0 (23), en la que dentro del primer trayecto de carrera h1 (24) del cuerpo de válvula (6, 40, 51) la cámara de control (26) está descargada en el lado de baja presión, en la que durante el primer trayecto de carrera h1 (24) una primera de las cámaras de la válvula (3, 22) está conectada hidráulicamente con una segunda de las cámaras de la válvula (3, 22), en la que después de la transición entre el primer trayecto de carrera h1 (24) y el segundo trayecto de carrera h0 (23), la superficie hidráulica (31, 32) asociada a la sección de corredera longitudinal (8) está sumergida desde la primera de las cámaras de la válvula (3, 22) en la segunda de las cámaras de la válvula (3, 22) y separa hidráulicamente la primera de las cámaras de la válvula (3, 22) y la segunda de las cámaras de la válvula (3, 22) y en la que dentro del segundo trayecto de carrera h0 (23) el conducto de alta presión (1) está separado del conducto de la cámara de control (25) de la válvula de 3/2 pasos (5).
Description
Elemento de control para inyectores con aguja de
inyector conmutable.
En los motores de combustión interna de aire
comprimido se emplean cada vez en mayor medida sistemas de
inyección de combustible, que comprenden, por ejemplo, inyectores,
que son alimentados con combustible a través de una cámara
colectora de alta presión (Common Rail) o inyectores con
transmisores de presión o sistemas de toberas de bombas. Los
sistemas de inyección de combustible enumerados comprenden de una
manera predominante válvulas de 2/2 pasos, que no están, en
general, compensadas en la presión.
El documento DE 199 39 447 A1 publica una
instalación para la inyección de combustible en una cámara de
combustión de un motor de combustión, que presenta un generador de
presión que se puede activar desde el exterior, un inyector que se
proyecta en la cámara de combustión y una unidad de control que
regula la presión en el inyector. Esta última comprende un actuador
pierozeléctrico que se puede activar desde el exterior, para la
activación de un elemento de válvula. La unidad de control está
realizada como válvula proporcional, que controla dos asientos de
válvula con la ayuda del elemento de válvula. Estos asientos de
válvula regulan conexiones de medios de presión entre tres canales.
Además, el elemento de válvula está guiado de forma compensada en
la presión, de manera que la instalación para la inyección de
combustible solamente requiere un actuador de construcción
especialmente compacta.
El documento EP 0 987 431 A2 tiene como objeto
un inyector de combustible para motores de combustión interna. El
inyector de combustible comprende una aguja de tobera, que está
alojada de forma móvil verticalmente dentro de un taladro en la
carcasa del inyector. Una superficie de la aguja de tobera limita,
en parte, una cámara de control, que está en conexión con un
conducto de alimentación a través de un punto de conexión. Por
medio de una válvula de control se controla la conexión entre la
cámara de control y una zona de baja presión. Además, está presente
una válvula para la conexión entre el conducto de alimentación y la
zona de baja presión. Esta válvula y la válvula de control
contienen en cada caso partes de inducido, que se pueden activar
por medio de un regulador electromagnético común para ambas
válvulas.
El documento WP 1 081 373 A2 tiene como objeto
de la misma manera un inyector de combustible. Este inyector de
combustible se emplea en una disposición que compren de una bomba de
combustible, una cámara de comba y una primera válvula, en el que
esta primera válvula controla la comunicación entre la cámara de la
bomba y una zona de baja presión. El inyector contiene una aguja de
tobera, que se puede llevar a conexión operativa con un asiento de
aguja. Una cámara de control está dispuesta de tal forma que
presiona a esta presión hidráulica dominante en su asiento de
aguja. Por medio de una válvula de control se controla la presión
del fluido dentro de la cámara de control. La válvula de control,
por su parte, es controlada a través de una disposición de
activación de tal forma que, cuando la disposición de activación no
está activada, la válvula de control libera la comunicación de
fluido entre la cámara de control y la zona de baja presión.
El documento DE 100 26 642 A publica una válvula
de inyección de combustible con una válvula de dos partes. La
válvula de dos partes presenta una sección de asiento y una sección
de corredera longitudinal.
En la solución de acuerdo con el documento EP 1
081 373 A2 se emplean válvulas de 2/2 pasos en el lado de salida
con relación a una cámara de control. El empleo de tales válvulas de
2/2 pasos en el lado de entrada de una cámara de control, que
impulsa un pistón de control que activa directamente la aguja de
tobera, es desfavorable en virtud de las fuerzas de activación
grandes necesarias.
La solución propuesta de acuerdo con la
invención acondiciona una válvula de 3/2 pasos de compensación de
la presión, que requiere fuerzas de activación reducidas en
comparación con las soluciones conocidas a partir del estado de la
técnica. Por lo tanto, la solución propuesta de acuerdo con la
invención se puede disponer de una manera ventajosa en el lado de
alta presión delante de la cámara de control de un pistón de
control que activa directamente la aguja de tobera o inmediatamente
delante de la cámara de control. En una configuración ventajosa del
cuerpo de válvula de la válvula de 3/2 pasos, este cuerpo de válvula
comprende una sección de corredera y una sección de asiento, con
tal que el cuerpo de válvula de 3/2 pasos se emplee en una
disposición como válvula-I o en una disposición como
válvula-A.
Si se emplea la válvula de 3/2 pasos en un
pistón de control, a través del cual se controla la aguja de tobera
y este pistón de control está impulsado con presión, se puede cerrar
la tobera de inyección también bajo presión. Por medio de la
válvula de 3/2 pasos se puede realizar el control de la presión a
través del pistón de control. Tanto el cuerpo de válvula de la
válvula de 3/2 pasos en disposición-I como también
los cuerpos de válvulas de válvulas de 3/2 pasos en
disposición-A están provistos con superficies
hidráulicas configuradas de tal forma que se posibilita una
compensación de la presión del cuerpo de válvula. La compensación
de la presión del cuerpo de válvula posibilita el empleo de fuerzas
de activación más pequeñas, es decir, que los cuerpos de válvula
configurados de acuerdo con la invención se pueden mover por medio
de una válvula magnética sin intercalación de un transductor de
presión para el incremento de los recorridos de las carreras. Los
cuerpos de válvulas compren de, además, en cada caso una sección de
asiento así como una sección de corredera longitudinal. Por medio
de la sección de asiento de los cuerpos de válvula se puede cerrar
el lado de alta presión de la válvula de 3/2 pasos, de manera que
no se producen pérdidas de presión.
Los cuerpos de válvulas presentan una masa
reducida y permiten, por lo tanto, tiempos de conmutación muy
cortos; la consecución de tiempos de conmutación reducidos se apoya,
además, por la compensación de la presión de los cuerpos de
válvulas. Especialmente en el caso de empleo de la válvula de 3/2
pasos en disposición-I se soporta el movimiento de
apertura de la aguja de la válvula, puesto que el cuerpo de la
válvula según esta disposición se abre en la cámara de presión.
La forma de construcción del cuerpo de la
válvula con sección de asiento y sección de corredera longitudinal
permite una fabricación sencilla del cuerpo de la válvula en la
producción de grandes series.
Con la ayuda del dibujo se explica en detalle la
invención a continuación
En este caso:
La figura 1 muestra una variante de realización
de una válvula de 3/2 pasos en disposición-A, es
decir, que se extiende desde una cámara de presión.
La figura 2 muestra otra variante de realización
de una válvula de 3/2 pasos en disposición-A.
La figura 3 muestra el diagrama de flujo
hidráulico esquemático de la otra variante de realización según la
figura 2, y
La figura 4 muestra la variante de realización
de una válvula de 3/2 pasos en disposición-I, es
decir, entrando en una cámara de presión.
En la figura 1 se puede reconocer una variante
de realización de una válvula de 3/2 pasos, que está realizada en
disposición-A y que activa un pistón de control que
impulsa la aguja de tobera.
En la disposición reproducida en la figura 1,
una cámara de presión 26, que impulsa con presión una cámara de
control 27, es descargada de presión o bien es impulsada con presión
por medio de una válvula de 3/2 pasos. A través de la activación
indirecta de una aguja de tobera a través de un pistón de control 27
se puede llevar a cabo un cierre de la aguja de tobera también bajo
presión, lo que puede ser deseable en procesos de inyección.
A través de una admisión de alta presión 1, que
desemboca en un punto de desembocadura 34 en una cámara anular 3,
se impulsa está cámara a presión con combustible que está a alta
presión desde la cámara colectora de alta presión (Common Rail) no
representada de un sistema de inyección). En lugar de una cámara
colectora de alta presión, la admisión de alta presión 1 puede
estar impulsada directamente también a través de una bomba de alta
presión. La admisión de alta presión 1 puede estar provista con una
válvula de admisión 2- como se indica de forma esquemática en la
figura 1-. La cámara anular 3 está configurada dentro de la carcasa
4 de un cuerpo de inyector.
La variante de realización, representada en la
figura 1, de una válvula de 3/2 pasos comprende un cuerpo de
válvula 6, que comprende una sección de asiento 7 así como una
sección de corredera longitudinal 8. En la variante de realización
del cuerpo de válvula 6 según la figura 1, la sección de asiento 7
se encuentra por encima de la sección de corredera longitudinal 8.
Por encima de la sección de asiento 7 del cuerpo de válvula 6 de la
variante de realización según la figura 1 está configurada una placa
de inducido 9 en el cuerpo de válvula 6, que forma la superficie
frontal del cuerpo de válvula 6. Por encima de la placa de inducido
9, a distancia de ésta en la medida de un intersticio 10(h),
se encuentra una carcasa de bobinas 12, que recibe una bobina
magnética 11 configurada en forma de anillo. La carcasa de bobinas
12 comprende, además, un inserto 13 en forma de casquillo, que
rodea un muelle de compresión 14. El muelle de compresión está
apoyado en el extremo superior de la carcasa de bobinas 12 a través
de un disco de ajuste 15, que está insertado en el interior del
cuerpo 13 en forma de casquillo. El otro extremo del muelle de
compresión 14 configurado de una manera preferida como muelle en
espiral se apoya sobre una superficie de apoyo 16 de la placa de
inducido 9, que están distanciada en la medida de un intersticio 10
(h) desde el lado frontal de la bobina magnética 11 en la carcasa
de bobinas 12. La medida del intersticio 10 se compone de una
porción 101 (h_{1}) y de una segunda porción (h_{\ddot{U}}),
identificada por el signo de referencia 10.2; con h_{RL} se
designa la porción de la medida del intersticio 10, que resulta a
partir del intersticio de aire residual necesario. Mientras que ha
caracteriza la carrera de avance, hasta que los cantos de control se
encuentran a la misma altura y se consigue una acción de
obturación, la segunda porción h_{0} es la medida de la cobertura.
A partir de las dos porciones h_{1} y h_{0} se obtiene la
carrera total.
La sección de asiento 7 del cuerpo de válvula 6
de la variante de realización de la válvula de 3/2 pasos está
rodeada dentro de la carcasa 4 por una escotadura 21 configurada en
forma de cazoleta. Por encima de la escotadura 21 en forma de
cazoleta, se deriva orientada lateralmente desde la placa de
inducido 9, una salida de baja presión 17, a través de la cual
circula de salida un volumen de combustible controlado hasta la
zona de baja presión del sistema de inyección de combustible, como
por ejemplo el depósito del vehículo. Dentro de la sección de
asiento 7 del cuerpo de la válvula 6 está configurado un diámetro
del asiento 18, que colabora con una superficie de asiento 19,
configurada en la carcasa 4, de un asiento de válvula 20. Por medio
de esta sección de asiento 7 se puede cerrar herméticamente una
cámara anular 22 debajo de la sección de asiento 7, de manera que
no se pueden producir pérdidas de presión en el lado de alta presión
en la zona de baja presión 17 de la válvula de 3/2 pasos. Dentro de
la carcasa 4 de la válvula de 3/2 pasos se extiende la cámara
anular 22 desde la sección de asiento 7 hasta un canto de control
para la sección de corredera longitudinal 8. La sección de
corredera longitudinal 8 está configurada en una longitud de la
sección de corredera 30, cuyo diámetro 33 corresponde al diámetro
del asiento 18 en la zona inferior de la sección de asiento 7 del
cuerpo de la válvula 6. Las superficies hidráulicas 31 y 32, que
delimitan la cámara anular 22 dentro de la carcasa 4 de la válvula
de 3/2 pasos 5 son suficientemente idénticas con respecto a sus
superficies hidráulicas, de manera que el cuerpo de válvula 5 de la
válvula de 3/2 pasos está compensado en la presión. Además, desde
la cámara anular 22 se deriva dentro de la carcasa 4 un conducto de
la cámara de control 25, que está configurado en la representación
según la variante de realización de acuerdo con la figura 1 de una
manera libre de puntos de estrangulamiento. El conducto de la
cámara de control 25 desemboca en una pared de la cámara de control
29 en la cámara de control 26. La cámara de control 26, que está
configurada de la misma manera en la carcasa 4, rodea un lado
frontal superior 28 de un pistón de control 27, con el que se puede
activar indirectamente una aguja de tobera no representada aquí.
La cámara anular 3 configurada en la carcasa 4
rodea la sección de corredera longitudinal 8 del cuerpo de válvula
6, estando realizada una escotadura en la zona superior de la cámara
anular 3. En esta escotadura se sumerge la superficie hidráulica
32, que forma el canto de control en el lado de la corredera,
durante la activación de la bobina magnética 11. La carrera total
del cuerpo de válvula 6, que se compone de las porciones h_{1} y
h_{0}, es recorrida de la manera más rápida posible. A través de
la alimentación de corriente de la bobina magnética 11 se atrae la
placa de inducido 9 y se mueve el cuerpo de válvula 6 hacia arriba.
La primera medida de intersticio 10.1, que corresponde a un trayecto
de carrera de apertura h_{1} (signo de referencia 24) se cubriera
con la excitación de la bobina magnética 11, de manera que la
sección de asiento 7 se extiende desde su asiento de válvula 20 y
se escapa presión desde la cámara de control 26 hasta el conducto
de baja presión 17. La cantidad de flujo de salida puede ser
limitada opcionalmente por una válvula de estrangulamiento no
representada. Durante la carrera siguiente de la placa de inducido 9
del cuerpo de válvula 6 de acuerdo con una segunda porción de la
medida del intersticio 10.2, es decir, de acuerdo con el trayecto
de carrera h_{0} (ver el signo de referencia 23, carrera de
cobertura h_{0}) se lleva a cabo una cobertura del canto de
control configurado en la carcasa 4 con el canto de control de la
superficie hidráulica 32 configurada en la sección superior de la
sección de corredera longitudinal 8. De acuerdo con la cobertura
ajustada 23 h_{0}, se cierra totalmente la alta presión, que
aparece en la cámara anular 3 sobre la admisión de alta presión 1
desde la fuente de alta presión. Una fuga producida desde la
admisión de alta presión no tiene ninguna influencia sobre el
comportamiento de la cámara de control, puesto que la sección
transversal abierta de la sección de asiento 7 en la zona superior
del cuerpo de válvula 6 de la válvula de 3/2 pasos 5 es, en cambio,
muy grande.
En el caso de desconexión de la bobina magnética
11, a través del aparato de control n o representado en la figura 1
se lleva a cabo la reposición del cuerpo de la válvula 6 a la
posición cero. Esto se consigue por medio del muelle de
recuperación 14, que impulsa la superficie de tope 16 configurada en
la placa del inducido 9 y repone de nuevo el cuerpo de la válvula 6
de la variante de realización de la válvula de 3/2 pasos 5 de
acuerdo con la figura 1.
La variante de realización representada en la
figura 1 de la válvula de 3/2 pasos está seleccionada en
disposición-A 43, en la que el cuerpo de la válvula
6 se abre extendiéndose desde la cámara de presión, aquí la cámara
anular 3. La variante de realización representada en la figura 1 de
la válvula de 3/2 pasos está compensada en la presión en sus
posiciones de conmutación, es decir, que las superficies hidráulicas
31 y 32, respectivamente, activas expuestas a la presión en el
cuerpo de la válvula 6 y las fuerzas que resultan de ello se anulan
en su actuación, de manera que a través del empleo de electroimanes
que contienen bobinas magnéticas 11 se pueden conseguir tiempos de
conmutación cortos con carreras suficientes.
La figura 2 muestra otra variante de realización
de una válvula de 3/2 pasos, de la misma manera en
disposición-A.
De acuerdo con la variante de realización,
representada en la figura 2, de una válvula de 3/2 pasos, en el
cuerpo de la válvula 40 la sección de asiento 7 y la sección de
corredera longitudinal 8 están intercambiadas entre sí -frente a la
representación de la figura 1-.
La carcasa 4 de la válvula de 3/2 pasos 5 de
acuerdo con otra variante de realización mostrada en la figura 2,
la admisión de alta presión 1 desemboca en la cámara anular 3 de la
carcasa 4. En la cámara anular 3 se conecta dentro de la carcasa 4
la cámara anular 22. Desde la cámara anular 22 se deriva en un unto
de desembocadura 35 un conducto de la cámara de control 25, que
puede contener opcionalmente un punto de estrangulamiento 48. El
conducto de la cámara de control 25 desemboca dentro de la pared de
la cámara de control 29 en la cámara de control 26, que está
delimitada en parte por la superficie frontal 28 del pistón de
control 27.
De acuerdo con otra variante de realización
mostrada en la figura 2, en la zona por encima de la cámara anular
3 en la carcasa 4 se encuentra la carcasa de la bobina 12 con bobina
magnética 11 insertada allí. De una manera similar a la variante de
realización según la figura 1, entre una placa de inducido 9 que
está en conexión con el cuerpo de válvula 40 y el lado frontal de la
bobina magnética 11 dirigido hacia la placa de inducido se ajusta
una medida de intersticio 10, que comprende una primera porción de
la sección de intersticio 10.1 así como una segunda porción de la
medida del intersticio 10.2 (de una manera similar a la variante de
realización según la figura 1); con h_{RL} se designa el
intersticio de aire residual. Una zona estrechada del cuerpo de
válvula 40 está rodeada por un muelle de compresión 14, que se apoya
con uno de sus extremos en una parte del cuerpo de la válvula 40
que recibe la placa de inducido 9, mientras que el otro extremo del
muelle de recuperación 14 descansa sobre un disco de ajuste 41 de la
fuerza de tensión previa del muelle, que está insertado en un
taladro central de la carcasa de la bobina magnética 12.
Para la estabilización de la posición central
del cuerpo de la válvula 40, entre el disco de ajuste 41 de la
fuerza de tensión previa del muelle 41 y la cámara anular 3, en la
superficie periférica del cuerpo de la válvula 40 están
configuradas una o varias ranuras.
De una manera similar a la representación de la
variante de realización según la figura 1, en la variante de
realización de la válvula de 3/2 pasos según la figura 2, la cámara
anular 3 está atravesada esencialmente en la carcasa 4 por la
sección de corredera longitudinal 8, en la que está configurada una
superficie hidráulica de forma cónica que se introduce en un
taladro dentro de la carcasa. Frente a esta superficie hidráulica 32
de la sección de corredera longitudinal 8, en el extremo inferior
del cuerpo de válvula 40 se encuentra una sección de asiento 7, que
comprende, por su parte, una superficie hidráulica 31. Por medio de
la sección de asiento 7 se cierra el asiento de la válvula 20, de
acuerdo con la carrera del cuerpo de válvula 20, ajustada a través
de la bobina magnética 11, dentro de la carcasa 4, de manera que se
excluye una circulación de salida de alta presión a través de la
cámara anular 22 en la salida de aceite de fuga 44. Debajo del lado
frontal de la sección de asiento 7 se representa un inserto 47 en
forma de placa, que impide la carrera máxima, es decir, un
movimiento de carrera vertical del cuerpo de válvula 40 dentro de la
carcasa 4, que excede la medida del intersticio 10.
De acuerdo con la excitación de la bobina
magnética 11, es decir, de acuerdo con la intensidad de la fuerza
magnética, se introduce el cuerpo de la válvula 40 en el taladro
dentro de la carcasa 4. En el caso de un movimiento de entrada de
acuerdo con la primera porción de la medida del intersticio 101. se
produce una apertura del asiento de la válvula 20 en la sección de
asiento 7 del cuerpo de la válvula 40, de manera que la cámara de
control 26 se descarga en el lado del aceite de fuga. Se lleva a
cabo un movimiento descendente del cuerpo de válvula de la válvula
de 3/2 pasos 5 de acuerdo con la otra variante de realización
mostrada en la figura 2 en dirección al inserto 47 que limita la
carrera máxima. En el caso de un movimiento descendente vertical de
acuerdo con la segunda porción de la medida del intersticio 10.2 se
produce entre la sección de corredera de asiento 8 o bien la
superficie hidráulica 32 configurada en ésta y un canto de control
46 en el lado de la carcasa una cobertura en la longitud de carrera
de cobertura 23 (h_{\ddot{U}}). El canto 45 de la superficie
hidráulica 32 en la zona inferior de la sección de corredera de
asiento 8 del cuerpo de la válvula 40 cierra herméticamente en el
caso de cobertura del canto de control 46 del lado de la carcasa de
acuerdo con la carrera de cobertura 23 la admisión de alta presión
1, la cámara anular 3 contra el espacio anular 22 dentro de la
carcasa 4. Si se desconecta la bobina magnética 11 en la carcasa de
la bobina 12, se realiza a continuación la reposición del cuerpo de
la válvula 2 en virtud de la actuación del muelle de recuperación
14, que está insertado entre la placa de inducid 9 y el disco de
apoyo 41 en la carcasa, e introduce la sección de asiento 7,
configurada en la zona inferior del cuerpo de válvula 40, en su
superficie de asiento 19 en el lado de la carcasa. En esta posición
cero de la válvula de 3/2 pasos, de acuerdo con la variante de
realización mostrada en la figura 2, se cierra la salida de aceite
de fuga 44.
También la otra variante de realización
representada en la figura 2 de una válvula de 3/2 pasos está
configurada en disposición de válvula-A, es decir,
que el cuerpo de la válvula 40 se abre desde una cámara de presión,
en el presente caso de la cámara anular 3 dentro de la carcasa 4.
Para la realización de una compensación de la presión, el diámetro
del asiento 18 de la sección de asiento 7 del cuerpo de válvula 40 y
el diámetro de la sección de corredera longitudinal 8 del cuerpo de
la válvula 40 se corresponden entre sí.
La figura 3 muestra el diagrama hidráulico,
representado esquemáticamente de la otra variante de realización
según la figura 2 y puntos de estrangulamiento que se pueden prever
opcionalmente.
En la figura 3 se reproduce la válvula de 3/2
pasos como diagrama de bloques esquemático. A la admisión de alta
presión 1 está asociado de una manera opcional un punto de
estrangulamiento 2, de la misma manera que en el conducto de
alimentación de la cámara de control 25 colocado frente a éste puede
estar integrado un punto de estrangulamiento 48 que se puede prever
opcionalmente, con el que se puede limitar la cantidad de
combustible de salida durante la descarga de la presión de la cámara
de control 26 en la zona de baja presión 17. El conducto de la
cámara de control 25 desemboca en una pared de limitación superior
29 en la cámara de control 26. La cámara de control 26 está
limitada, en parte, por la superficie frontal 28 del pistón de
control 27 o bien de una aguja de tobera. En la realización del
pistón de control 27 como un pistón dispuesto delante de la aguja
de tobera, la tobera puede permanecer cerrada o bien se puede cerrar
también bajo presión. El control de la presión a través del pistón
27 es el cometido de la válvula de 3/2 pasos 5. En la representación
según la figura 3, se representa, además, la salida de baja presión
17, a través de la cual circula una cantidad de control que sale
desde la cámara de control 26 de retorno a una zona de baja presión
reproducida aquí solamente de forma esquemática de un automóvil,
como por ejemplo un depósito de combustible.
La figura 4 muestra la variante de realización
de una válvula de 3/23 pasos en disposición-I, es
decir, una válvula que se introduce en la cámara de presión.
De acuerdo con esta variante de realización de
una disposición de válvula-I 50 de una válvula de
3/2 pasos 5, su sección de asiento 7 o bien su sección de corredera
longitudinal 8 se encuentran en común en la zona extrema inferior
de un cuerpo de válvula 51 de la válvula de 3/2 pasos 5. En la zona
superior del cuerpo de válvula 51 está recibida una bobina
magnética 11, que está rodeada por una carcasa de bobina 12. En una
medida de intersticio 10 (h), una placa de inducido 9 del cuerpo de
la válvula 51 está distanciada del lado frontal inferior de la
bobina magnética 11. La carrera total entre el lado frontal de la
bobina magnética 11, que está dirigido hacia la plazca de inducido,
y la placa de inducido 9 se identifica por medio de la flecha doble
10 y se compone de una primera medida de intersticio 10.1 y por una
segunda medida de intersticio 10.2. La primera medida de
intersticio 101. corresponde a la carrera de apertura h_{1},
designada también con 23, mientras que la segunda medida de
intersticio 10.2 también representada corresponde a la carrera
h_{\ddot{U}}.
En la zona central del cuerpo de válvula 51 de
la válvula de 3/2 pasos 5 en disposición-I se
encuentran unas superficies hidráulicas 31 y 32, respectivamente,
enfrentadas entre sí a ambos lados de una cámara anular 22 dentro
de la carcasa. A través de la configuración de las superficies
hidráulicas 31 y 32 de superficie idéntica se puede conseguir una
compensación de la presión del cuerpo de válvula 51 de la válvula de
3/23 pasos 5, que posibilita fuerzas de ajuste mínimas u tiempos de
conmutación muy cortos.
De acuerdo con esta variante de realización, se
inicia la descarga de la cámara de control 26 a través del conducto
de alimentación de control 25 a baja presión durante la activación
de electroimanes 11 que sirven como actuador de acuerdo con una
carrera de apertura h_{1} (signo de referencia 24). En este
estado, el asiento cónico 52 se abre en la zona inferior del cuerpo
de la válvula 51, mientras que la admisión de alta presión cierra
la admisión de alta presión 1 a través del desplazamiento de la
superficie hidráulica 32 en la zona superior de la sección de
corredera longitudinal 8 del cuerpo de la válvula 51 a la cámara
anular 22. Cuanto mayor es la medida de la cobertura 24
h_{\ddot{U}}, tanto más hermético es el cierre de las cámaras de
la válvula 3 contra la alta presión que se produce. Si se abre el
cuerpo de la válvula 51 cuando se excita la bobina magnética 11 de
acuerdo con la carrera de apertura h1 (signo de referencia 24), se
desplaza el diámetro de asiento 19 del asiento cónico 52 hacia
arriba en la cámara anular 3, de manera que puede circular
combustible desde la cámara de control 26 a través de conducto de
la cámara de control 25 y la cámara anular 3 hasta la zona de baja
presión 17.
La disposición de la válvula-I
50 representada en la figura 4 permite, además, una apertura en la
cámara de presión, con lo que se apoyan los movimientos de apertura
de las agujas de la válvula o bien de la cámara de control 27, lo
que reduce adicionalmente los tiempos de conmutación.
En las dos variantes, es decir, en la
disposición de la válvula-A 43 y en la disposición
de la válvula-I 50, los cuerpos de la válvula 6,
40, 51 están compensados en la presión en las posiciones de
conmutación respectivas de la válvula de 3/2 pasos. Las
superficies 31, 32 expuestas en cada caso a la presión y las fuerzas
de ajuste resultantes se anulan en su acción La activación de la
válvula de 3/2 pasos 5 propuesta se puede realizar, por su parte, a
través de un actuador, que está configurado como bobina magnética
11, por otra parte se pueden emplear, además, también actuadores de
conmutación rápida, por ejemplo piezoactuadores. En el caso de
piezoactuadores, para asegurar una carrera 10 suficiente, que cubre
la parte sobre la carrera de apertura h_{1} (24) y la carrera de
cobertura h_{0} (signo de referencia 23), hay que procurar una
multiplicación con respecto a la consecución del recorrido de
carrera necesario, por ejemplo en forma de una transductor de
presión o similar.
Las válvulas de 3/2 pasos 5 creadas de acuerdo
con la invención se pueden emplear en aquellos inyectores en los
que se controla la carrera de la aguja de tobera, como por ejemplo
inyectores de Common Rail o unidades de bomba y tobera.
Claims (7)
1. Instalación para la activación de un pistón
de control/aguja de toberas (27), a través de una cámara de control
(26), que está conectada a través de un conducto de la cámara de
control (25) con cámaras de válvula (3, 22) de una válvula de 3/2
pasos (5), cuyo cuerpo de válvula (6, 40, 51) se puede conmutan por
medio de un actuador (11), además está impulsado con presión a
través de un muelle de recuperación (14), en la que la válvula de
3/2 pasos está dispuesta horizontal con respecto a la admisión de
alta presión (1) delante de la cámara de control (26), en la que
una sección de asiento (7) configurada en el cuerpo de la válvula
(6, 40, 51) está colocada en la carcasa (4) en su asiento de
válvula (20), caracterizada porque el cuerpo de válvula (6,
40, 51) de la válvula de 3/2 pasos (5) presenta la sección de
asiento (7) y una sección de corredera longitudinal (8), en la que
la sección de asiento (7) y la sección de corredera longitudinal (8)
están colocadas opuestas entre sí en el cuerpo de la válvula (6),
en la que el cuerpo de válvula (6, 40, 51) presenta, además,
superficies (31, 32) idénticas en sus superficies hidráulicas, que
posibilitan la compensación de la presión del cuerpo de válvula (6,
40, 51), en la que una de las superficies hidráulicas (31, 32) está
asociada a la sección de corredera longitudinal (8), en la que a
través del cuerpo de válvula (6, 40, 51) se puede recorrer una
carrera total por medio del actuador (11), en la que la carrera
total presenta un primer trayecto de carrera h1 (24) y un segundo
trayecto de carrera h0 (23), en la que dentro del primer trayecto de
carrera h_{1} (24) del cuerpo de válvula (6, 40, 51) la cámara de
control (26) está descargada en el lado de baja presión, en la que
durante el primer trayecto de carrera h_{1} (24) una primera de
las cámaras de la válvula (3, 22) está conectada hidráulicamente
con una segunda de las cámaras de la válvula (3, 22), en la que
después de la transición entre el primer trayecto de carrera
h_{1} (24) y el segundo trayecto de carrera h_{0} (23), la
superficie hidráulica (31, 32) asociada a la sección de corredera
longitudinal (8) está sumergida desde la primera de las cámaras de
la válvula (3, 22) en la segunda de las cámaras de la válvula (3,
22) y separa hidráulicamente la primera de las cámaras de la
válvula (3, 22) y la segunda de las cámaras de la válvula (3, 22) y
en la que dentro del segundo trayecto de carrera h0 (23) el
conducto de alta presión (1) está separado del conducto de la
cámara de control (25) de la válvula de 3/2 pasos (5).
2. Instalación de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizada porque la válvula de 3/2 pasos (5) está
montada como válvula (43) que se abre hacia fuera en la carcasa
(4).
3. Instalación de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizada porque la válvula de 3/2 pasos (5) está
alojada como válvula (50) que se abre hacia dentro en la carcasa
(4).
4. Instalación de acuerdo con la reivindicación
3, caracterizada porque la sección de asiento (7) y la
sección de corredera longitudinal (8) están configuradas en común
en la zona inferior del cuerpo de válvula (51).
5. Instalación de acuerdo con la reivindicación
4, caracterizada porque en la sección de asiento (7) del
cuerpo de válvula (51) está realizada una superficie de asiento
(19), que colabora con un asiento cónico (52) de la carcasa
(4).
6. Instalación de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizada porque las cámaras de la válvula (3, 22)
presentan una cámara anular (3) y un espacio anular (22).
7. Instalación de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizada porque durante la descarga de la presión de
la cámara de control (26), la cantidad de salida dentro del trayecto
de carrera h1 (24) se puede limitar por medio de un elemento de
estrangulamiento (48) recibido en el conducto de la cámara de
control (25).
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