FI119397B - Mäntämoottorin ruiskutusjärjestely - Google Patents

Mäntämoottorin ruiskutusjärjestely Download PDF

Info

Publication number
FI119397B
FI119397B FI20065726A FI20065726A FI119397B FI 119397 B FI119397 B FI 119397B FI 20065726 A FI20065726 A FI 20065726A FI 20065726 A FI20065726 A FI 20065726A FI 119397 B FI119397 B FI 119397B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
fuel
injection
fluid
theological
needle
Prior art date
Application number
FI20065726A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20065726A0 (fi
FI20065726A (fi
Inventor
Pekka Hautala
Jukka Kiijaervi
Markus Niemi
Juha Alajoki
Jyrki Kajaste
Jari Kostamo
Original Assignee
Waertsilae Finland Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Waertsilae Finland Oy filed Critical Waertsilae Finland Oy
Priority to FI20065726A priority Critical patent/FI119397B/fi
Publication of FI20065726A0 publication Critical patent/FI20065726A0/fi
Priority to PCT/FI2007/050612 priority patent/WO2008059113A1/en
Priority to EP07823248A priority patent/EP2082129A4/en
Priority to US12/514,438 priority patent/US7975673B2/en
Publication of FI20065726A publication Critical patent/FI20065726A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI119397B publication Critical patent/FI119397B/fi

Links

Classifications

    • 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
    • F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • 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
    • F02M57/00—Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/02—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
    • F02M57/022—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
    • F02M57/025—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive hydraulic, e.g. with pressure amplification
    • 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
    • F02M47/043—Fluid pressure acting on injection-valve in the period of non-injection to keep it closed
    • 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
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/34—Varying fuel delivery in quantity or timing by throttling of passages to pumping elements or of overflow passages, e.g. throttling by means of a pressure-controlled sliding valve having liquid stop or abutment
    • 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
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/001—Fuel-injection apparatus having injection valves held closed mechanically, e.g. by springs, and opened by a cyclically-operated mechanism for a time
    • 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
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • 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
    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/90—Selection of particular materials
    • F02M2200/9084—Rheological fluids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

119397
MÄNTÄMOOTTORIN RUISKUTUSJÄRJESTELY
Tämän keksinnön kohteena on mäntämoottorin polttoaineen ruiskutusjärjeste-ly, joka käsittää ruiskutussuuttimen polttoaineen ruiskuttamiseksi sylinterin pa-5 lotilaan.
Keksinnön kohteena on myös menetelmä polttoaineen ruiskuttamiseksi mäntämoottorin sylinteriin.
10 Ruiskutussuuttimen tehtävänä on ruiskuttaa polttoaine hienojakoisena sumuna dieselmoottorin palotilaan siten, että ilman pyörteilyn kanssa saavutetaan hyvä polttoaineen ja palamisilman sekoittuminen ja mahdollisimman täydellinen palaminen. Suuttimen pieneksi pisaroiksi ruiskuttama polttoaine höyrystyy nopeasti palamisen alkaessa lyhyen syttymisviiveen kuluttua. Sulkuelimenä ruisku-15 tussuuttimessa käytetään tavallisesti jousikuormitteista neulaa, jolloin saavutetaan lyhyt polttoaineen ruiskutusaika, korkea ruiskutuspaine mahdollisimman hienojakoisen polttoainesuihkun aikaansaamiseksi ja tarkka ruiskutuksen alkuja loppuhetken ajoitus. Suutin avataan korkeapainepumpun kehittämän polttoaineen paineen avulla. Suuttimen sulkeutuminen varmistetaan korkeapaine-20 pumpun paineventtiilillä, joka alentaa äkillisesti ruiskutusputkessa vallitsevan • · ♦ I". paineen ruiskutuksen päättyessä.
♦ · · • ·· • ♦ ·· ♦ · | " Tyypillisiä ongelmia jousikuormitteisella neulalla varustetuissa ruiskutussuutti- : missä ovat neulan kärjen kautta tapahtuvat vuodot suuttimen ollessa suljettu- φ 25 na ja suuttimen juuttuminen auki asentoon, jolloin polttoainetta pääsee jatku-vasti sylinteriin. Tämä aiheuttaa moottorin käynnistysongelmia, päästöjen, melun ja polttoaineen kulutuksen kasvuun ja pahimmassa tapauksessa moottorin rikkoutumiseen. Vahinkojen välttämiseksi moottori on tavallisesti pysäytettävä • · .**·. ruiskutussuuttimen vuotaessa. Myös polttoaineen ruiskutusmäärän, ruiskutuk- • · · . ·, 30 sen ajoituksen ja keston säätäminen ruiskutussuuttimissa on usein vaikeaa.
• · · • · · • ·· · • · · • · • t * · * · · • · · » · · 1 · 2 119397 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan parannettu mäntämoottorin polttoaineen ruiskutusjärjestely.
Keksinnön mukainen tavoite saavutetaan vaatimuksessa 1 kuvatulla ruiskutus-5 järjestelyllä. Keksinnön mukainen ruiskutusjärjestely käsittää ruiskutussuutti-men yhteyteen sovitetun Teologisen toimilaitteen, joka käsittää Teologista nestettä sisältävän tilan, esimerkiksi kanavan, ja laitteen, jolla Teologisen nesteen viskositeettia voidaan muuttaa polttoaineen ruiskutuksen ohjaamiseksi. Reolo-ginen neste voi olla magnetoreologista, jolloin viskositeetin muutos saadaan 10 aikaan nesteeseen vaikuttavan magneettikentän avulla.
Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.
Moottoria ei tarvitse pysäyttää ruiskutussuuttimen vuodon yhteydessä, vaan 15 ruiskutusjärjestelmän korkeapainepumppu kytketään pois käytöstä, jolloin polttoainetta virtaa ruiskutussuuttimelle alhaisessa paineessa järjestelmän matala-painepumpun tuottamana. Polttoaineen paine nostetaan ruiskutussuuttimessa ruiskutukseen sopivalle tasolle Teologisella toimilaitteella. Ruiskutusten välissä sylinteriin virtaavan matalapaineisen polttoaineen määrä on niin vähäinen, että , 20 moottoria ei tarvitse pysäyttää.
• · · • 1 · • · * i 1 • ·· * Sylinterin palotilaan ruiskutettavan polttoaineen määrä, ruiskutuksen kesto ja • · 1 ; " ajoitus voidaan säätää tarkasti tarpeen mukaisiksi Teologista toimilaitetta oh- • · 1 :·:4: jäämällä. Reologisen nesteen virtausominaisuudet muuttuvat nopeasti nestee- 25 seen vaikuttavan kentän voimakkuuden muuttuessa, minkä ansiosta toimilaite • · · :..,ί on erittäin nopeatoiminen.
Keksintöä kuvataan seuraavassa tarkemmin oheisten piirustusten mukaisten • · esimerkkien avulla.
* 1 ··« * 30 • · · :;j.: Kuva 1 esittää periaatteellisena halkileikkauskuvana yhtä keksinnön mukaista • · *·♦♦' ruiskutusjärjestelyä.
• · · · • · · • · · 3 119397
Kuva 2 esittää periaatteellisena halkileikkauskuvana toista keksinnön mukaista ruiskutusjärjestelvä.
Kuviossa 1 esitetty ruiskutusjärjestely käsittää moottorin sylinterikannen yh-5 teyteen sovitetun ruiskutussuuttimen 1 polttoaineen ruiskuttamiseksi moottorin sylinterin palotilaan 6. Ruiskutussuuttimen 1 runkoon 2 on järjestetty venttiili 3 polttoaineen ruiskuttamista varten. Venttiili 3 käsittää liikuteltavissa olevan neulan 4, jolla polttoaineen ruiskutusta suutinreikien 7 kautta sylinterin palotilaan 6 ohjataan. Neulaan 4 liittyy polttoainekammio 8, joka yläosastaan ra-10 joittuu neulassa 4 olevaan, mäntäpintana toimivaan ulokkeeseen 9. Rungossa 2 on tiivistepinta 10, jota vasten neulaa 4 painetaan jousella 11. Kun neula 4 on vasten tiivistepintaa 10, on venttiili suljettuna.
Polttoainetta pumpataan matalapainepumpulla 13 polttoainesäiliöstä 14 polt-15 toainekanavaa 5 pitkin ruiskutussuuttimen kammioon 8. Tyypillisesti polttoaineen paine nostetaan matalapainepumpulla n. 5 bariin. Ruiskutussuutin 1 käsittää Teologisen toimilaitteen 15, joka käsittää Teologista nestettä sisältävän tilan, esimerkiksi kanavan, ja laitteen, jolla Teologisen nesteen viskositeettia muutetaan polttoaineen ruiskutuksen ohjaamiseksi. Polttoaineen paine noste-. .·. 20 taan reologisellla toimilaitteella ruiskutukseen sopivaksi jäljempänä kuvatulla tavalla. Kun polttoaineen paineen ulokkeeseen 9 kohdistama voima ylittää jou- • ·· .1^ * sen 11 neulaan 4 kohdistaman voiman, venttiili 3 avautuu ja polttoainetta pää- * . see neulan 4 ja tiivistepinnan 10 välistä ja suutinreikien 7 kautta palotilaan 6.
• · ·
Kun polttoaineen paineen ulokkeeseen 9 kohdistama voima tulee pienemmäksi s · · 25 kuin jousen 11 neulaan 4 kohdistama voima, siirtyy neula takaisin tiivistepin- • · · taa 10 vasten ja venttiili 3 sulkeutuu, jolloin polttoaineen ruiskutus palotilaan 6 loppuu. Polttoainekanavassa 5 on takaiskuventtiili 24, joka sallii virtauksen ai-:Y: noastaan yhteen suuntaan eli matalapainepumpulta 13 kammioon 8 päin.
• it » · • · • · · . 30 Reologinen toimilaite 15 käsittää säiliön 16 magnetoreologiselle nesteelle ja pumpun 17 magnetoreologisen nesteen kierrättämiseksi toimilaitteessa 15 vir- • * *·;·* tauskanavaa 18 pitkin. Lisäksi toimilaite 15 käsittää ensimmäisen ohjauskelan : 19 ja toisen ohjauskelan 20 magneettikentän kohdistamiseksi virtauskanavas- ·:··· sa 18 olevaan magnetoreologiseen nesteeseen. Ohjauskelat 19, 20 on järjes- 4 119397 tetty virtauskanavan 18 yhteyteen siten, että ne ovat välimatkan päässä toisistaan. Ohjauskelojen 19, 20 välissä olevan virtauskanavan 18 osan yhteydessä on mäntä 23, jonka ensimmäiseen pintaan 23' eli yläpintaan vaikuttaa magnetoreologisen nesteen paine. Männän 23 alapintaan eli toiseen pintaan 5 23" vaikuttaa polttoainekanavassa 5 olevan polttoaineen paine, tarkemmin ta- kaiskuventtiilin 24 ja kammion 8 välisessä polttoainekanavan 5 osassa vallitseva polttoainepaine. Ensimmäinen pinta 23' ja toinen pinta 23" ovat männän 23 vastakkaisilla puolilla, jolloin ensimmäiseen pintaan 23' vaikuttava paine-voima on vastakkaissuuntainen toiseen pintaan 23" vaikuttavaan painevoi-10 maan nähden.
Kumpikin ohjauskela 19, 20 on kytketty virtalähteeseen 21, josta ohjauskeloil-le 19, 20 syötetään sähkövirtaa. Sähkövirran vaikutuksesta kanavaan 18 ohjauskelojen 19, 20 kohdalle muodostuu magneettikenttä. Magneettikentän voi-15 makkuus riippuu kelaan 19, 20 syötettävän virran suuruudesta. Virransyöttöä virtalähteeltä 21 ohjauskeloille 19, 20 ohjataan ohjausyksikön 22 antamien ohjaussignaalien avulla. Siten ohjausyksikkö 22 määrää keloille 19, 20 syötettävän virran suuruuden, virransyötön keston ja ajoituksen. Ohjausyksikkö 22 ohjaa virransyöttöä esim. moottorin toiminnan perusteella. Ohjausyksikkö 22 voi- , .·. 20 daan ohjelmoida antamaan ohjaussignaaleja haluttuina ajankohtina moottorin • * » työkierron mukaan, esimerkiksi moottorin kampiakselin pyörimistä seuraavan • ·· ..* ‘ anturin signaalien perusteella. Ohjauksessa voidaan lisäksi ottaa huomioon • ♦ j * moottorin kuormituksessa ja kierrosluvussa tapahtuvat vaihtelut ja myös niiden • · * :**a: perusteella muuttaa polttoaineen ruiskutusmäärää, ruiskutuksen kestoa ja ajoi- 25 tusta.
*· • · • · ···
Magnetoreologinen neste on funktionaalinen neste, jonka tavallisesti on nes-: V: temäisessä tilassa ja juokseva. Magnetoreologinen nesteen Teologiset ominai- suudet vaihtelevat nesteeseen vaikuttavan magneettikentän voimakkuuden M· . * 30 mukaan. Magnetoreologinen neste sisältää perusnestettä, jossa on magneetti- "i.: siä partikkeleita. Perusnesteenä käytetään esim. vettä, öljyä tai glykolia. Mag- • · *"·* neettiset partikkelit ovat esim. rauta- tai kuparipartikkeleita. Nesteen ominai- : suudet riippuvat partikkeleiden koosta, esim. runsaasti pieniä partikkeleita si- *:··· sältävän nesteen Teologisten ominaisuuksien muuttuminen on voimakkaampaa 5 119397 magneettikentän voimakkuuden muuttuessa kuin runsaasti suuria partikkeleita sisältävän nesteen. Magnetoreologisessa nesteessä olevien partikkeleiden läpimitta on korkeintaan 10 pm, tyypillisesti 0.1-5 pm. Partikkeleiden osuus megnetoreologisen nesteen kokonaistilavuudesta on vähintään 20 %, tyypilli-5 sesti 20-40 %.
Kun magnetoreologiseen nesteeseen kohdistetaan magneettikenttä, sen viskositeetti kasvaa. Samalla nesteen virtausvastus kasvaa. Mikäli magneettikenttä on riittävän voimakas, neste muuttuu hyytelömäiseksi ja juoksemattomaksi.
10 Magneettikentän vaikutuksesta magneettisten partikkeleiden dipolit asettuvat yhdensuuntaisesti magneettikenttään ja muodostavat nesteen virtausta rajoittavia ketjuja. Kun nesteeseen vaikuttava magneettikenttä poistetaan, tapahtuu päinvastainen ilmiö eli neste palautuu takaisin juoksevaksi. Tällöin partikkelit asettuvat sattumanvaraisesti nesteeseen. Magnetoreologisen nesteen viskosi-15 teettimuutos tapahtuu nopeasti molempiin suuntiin, tyypillisesti muutamassa mikrosekunnissa.
Ruiskutussuuttimen 1 käytön aikana venttiilin 3 avautuminen ja sulkeutuminen saadaan aikaan nostamalla ja laskemalla polttoaineen painetta kammiossa 8 20 magnetoreologisen toimilaitteella 15. Polttoainetta pumpataan matala- • ti y. painepumpulla 13 ruiskutussuuttimen 1 polttoainekanavaan 5 noin 5 barin pai- *: neella. Polttoaineen paine kammiossa 8 nostetaan ruiskutukseen sopivaksi oh- • * | j* jauskeloille 19, 20 johdettavia sähkövirtoja ohjaamalla. Magnetoreologista nes- i.i : tettä pumpataan säiliöstä 16 virtauskanavaan 18 pumpulla 17. Ruiskutusta- 25 pahtuma saadaan aikaan kytkemällä toiselle ohjauskelalle 20 virta, jolloin mag- a·· netoreologinen neste jähmettyy virtauskanavassa 18 toisen ohjauskelan 20 kohdalla, tarkemmin toisen ohjausreunan 26 kohdalla, ja muodostaa virtaus-vastuksen. Tällöin männän 23 ensimmäiseen pintaan 23' vaikuttava magneto- • · .***. Teologisen nesteen paine kasvaa. Ensimmäinen ohjauskela 19 pidetään virrat- M· , *, 30 tomana, jolloin sen kohdalla oleva ensimmäinen ohjausreuna 25 muodostaa • * · pienen virtausvastuksen virtauskanavassa 18 virtaavalle magnetoreologiselle » · *···* nesteelle. Kun männän 23 ensimmäiselle pinnalle 23' kohdistuva painevoima : on suurempi kuin toiselle pinnalle 23" kohdistuva painevoima, mäntä 23 alkaa **« liikkua alaspäin lisäten kammiossa 8 olevan polttoaineen painetta korkeam- 6 119397 maksi kuin matalapainepumpulla 13 tuotettu paine. Kun polttoaineen paine nousee kammiossa 8 riittävästi, neulan 4 ulokkeeseen 9 kohdistuva nostava voima ylittää neulaa 4 tiivistepintaa 10 vasten painavan jousivoiman ja neulan 4 kärki nousee tiivistepinnalta 10, jolloin polttoainetta virtaa neulan 4 ja tiivis-5 tepinnan 10 välistä ja suutinaukkojen 7 kautta palotilaan 6. Paloillaan 6 ruiskutettava polttoainemäärä riippuu männän 23 liikematkasta, jota voidaan säätää ohjauskeloille 19, 20 syötettävien virtojen avulla. Ohjauskeloille 19, 20 syötettävien virtojen suuruutta ja ajoitusta muuttamalla voidaan myös ruiskutuksen kestoa, ajoitusta ja polttoaineen syöttönopeutta säätää portaattomasti.
10
Polttoaineen ruiskutus palotilaan 6 loppuu, kun ohjauskelojen 19, 20 virtoja muutetaan siten, että magnetoreologisen nesteen männän 23 yläpintaan 23' kohdistama voima pienenee. Kun polttoaineen paineen neulaan 4 kohdistama voima tulee pienemmäksi kuin jousen 11 neulaan 4 kohdistama jousivoima, 15 jousi 11 painaa neulan 4 takaisin tiivistepintaa 10 vasten ja venttiili 3 sulkeutuu. Samalla polttoainekanavassa 5 vallitseva paine nostaa männän 23 ylös lisäten samalla ruiskutussuuttimen 1 sisällä olevan polttoaineen määrää. Kun mäntä 23 on noussut riittävästi, on ruiskutussuutin 1 valmis uuteen ruiskutukseen.
20 • » · • · ·
Kuvion 1 mukaista sovellusmuotoa voidaan käyttää ruiskutusjärjestelyissä, jot- 9 9 9 h 1: ka käsittävät matalapainepumpun lisäksi erillisen korkeapainepumpun. Tämän- • · | tyyppinen ruiskutussuutin on edullisesti ns. pumppusuutin, jossa korkeapaine- i pumppu on integroitu ruiskutussuuttimen 1 yhteyteen. Ruiskutussuuttimen 1 25 normaalin toiminnan aikana matalapainepumpun pumppaaman polttoaineen • •a :...: paine nostetaan korkeapainepumpulla ruiskutukseen sopivaksi. Normaalitoi minnan aikana magnetoreologinen toimilaite 15 on poissa käytöstä eli ohjaus- :1:1· kelat 19, 20 ovat virrattomia. Häiriötilanteissa, esim. kun neulan 4 kärjen ja • · .·2. tiivistepinnan 10 välistä vuotaa polttoainetta palotilaan 6 venttiilin 3 ollessa . 1. 30 suljettuna tai kun venttiili 3 ei sulkeudu kunnolla, kytketään korkeapainepump- • · · :··1 · pu pois käytöstä ja matalapainepumpun 13 tuottama polttoaineen paine noste- 9 9 · taan ruiskutukseen sopivaksi magnetoreologisella toimilaitteella 15. Vastaaval- 9 la tavalla voidaan voidaan toimia myös korkeapainepumpun vaurioituessa. Polt- 2 99 9 9 9 9 1 1 9397 7 toaineen painetta muutetaan magnetoreologisella toimilaitteella 15 samalla ta* valla kuin edellä kuvatussa esimerkissä.
Kuvion 1 sovellusmuodossa neulaa 4 liikuttava voima saadaan aikaan magne-5 toreologisella toimilaitteella 15 epäsuorasti polttoainekammiossa 8 olevan polttoaineen painetta muuttamalla. Kuviossa 2 esitetään sovellusmuoto, jossa magnetoreologisen toimilaitteen 15 voima kohdistetaan suoraan neulaan 4. Sovellusmuodossa neulaa 4 painetaan vasten tiivistepintaa 10 jousella 11. Neulan 4 yläpäässä on mäntä 27, jonka yläpintaan eli ensimmäiseen pintaan 10 27' jousivoima vaikuttaa. Männän 27 alapintaan eli toiseen pintaan 27" vai kuttaa puolestaan magnetoreologisessa toimilaitteen 15 virtauskanavassa 18 olevan magnetoreologisen nesteen paineen aiheuttama voima. Ensimmäinen pinta 27' ja toinen pinta 27" ovat männän 27 vastakkaisilla puolilla, jolloin mäntään 27 kohdistuva jousivoima ja magnetoreologisen nesteen aiheuttama 15 voima ovat toisiinsa nähden vastakkaissuuntaisia. Magnetoreologista toimilaitetta 15 ohjataan vastaavalla tavalla ohjauskeloilla 19, 20 kuin kuvion 1 sovellusmuodossa. Kun toiselle ohjauskelalle 20 kytketään virta, toisen ohjausreu-nan 26 kohdalle muodostuu virtausvastus, jolloin magnetoreologisen nesteen paine männän 27 alapuolella virtauskanavassa 18 kasvaa. Polttoaineen ruisku- . ,·. 20 tus palotilaan 6 saadaan aikaan, kun megnetoreologisen nesteen männän 27 • * · alapintaan 27" kohdistama voima ylittää männän 27 yläpintaan 27' vaikutta-van jousivoiman ja muut neulan 4 nousua estävät voimat, jolloin venttiili 3 e · j ** avautuu ja polttoainetta virtaa neulan 4 ja tiivistepinnan 10 välistä ja suutin- i.: : reikien 7 kautta palotilaan 6. Polttoaineen ruiskutus loppuu, kun ohjauskelojen 25 19, 20 virtoja ohjaamalla vähennetään männän toiseen pintaan 27" kohdistu- vaa magnetoreologisen nesteen painevoimaa siten, että jousi 11 painaa neulan 4 takaisin tiivistepintaa 10 vasten.
• · • · · ♦ * · * * .***. Keksinnöllä on edellä kuvatusta poikkeavia sovellusmuotoja.
*»· 30 • i t ··· '· Magnetoreologisen nesteen sijasta tai lisäksi keksinnön mukaisessa ruiskutus- järjestelyssä voidaan käyttää muunlaisia Teologisia nesteitä, esim. elektroreolo-: ·*; gista tai elektromagnetoreologista nestettä, joiden viskositeettiominaisuuksia
Mt voidaan hallitusti muuttaa nesteeseen vaikuttavan sähkökentän ja/tai magneet- 8 119397 tikentän voimakkuutta muuttamalla. Tällöin järjestelyssä käytetään kelojen tilalla laitteita, esimerkiksi kondensaattoreita sähkökentän muodostamiseen, joilla halutunlainen kenttä ja kentänvoimakkuus saadaan aikaiseksi. Kuten magne-toreologisten nesteiden, myös muiden Teologisten nesteiden virtausominai-5 suuksia voidaan hallitusti muuttaa nesteeseen vaikuttavan sähkö- ja/tai magneettikentän avulla. Reologinen neste sisältää perusnestettä ja pieniä partikkeleita. Nesteeseen kohdistettavan kentän voimakkuudesta riippuen Teologisen nesteen viskositeettia voidaan muuttaa vesimäisestä lähes kiinteäksi muutamassa mikrosekunnissa. Kun nesteeseen vaikuttava kenttä poistetaan, asettu-10 vat partikkelit sattumanvaraisesti ja neste palautuu perustilaansa yhtä nopeasti.
• · · • · · e · · a 1 • e · a aa e a aa a a a «a a a a a a a a a a aaa a a aa· aaa aaa • aa a a a a aa a a a a a · a·· a a aa a a a a aaa a a a • a a aaa aaa a aaa a · a a aaa • a a a · aaa aaa a a a

Claims (9)

119397
1. Mäntämoottorin polttoaineen ruiskutusjärjestely, joka käsittää ruiskutussuuttimen (1) polttoaineen ruiskuttamiseksi sylinterin palotilaan (6), ruiskutussuuttimen (1) yh- 5 teyteen on jäljestetty Teologinen toimilaite (15), joka käsittää Teologista nestettä sisältävän tilan (18) ja laitteen (19,20), jolla Teologisen nesteen viskositeettia voidaan muuttaa polttoaineen ruiskutuksen ohjaamiseksi tunnettu siitä, että Teologinen neste käsittää magnetoreologista nestettä ja laite on kelajärjestely (19, 20), johon syötettävä sähkövirta synnyttää viskositeettia muuttavan magneettikentän 10 magnetoreologiseen nesteeseen.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ruiskutusjäijestely, tunnettu ohjausyksiköstä (22), jonka ohjaussignaaleilla laitteeseen (19,20) syötettävää sähkövirtaa ohjataan moottorin toiminnan perusteella. 15
3. Jonkin edellä olevan mukainen ruiskutusjärjestely, tunnettu siitä, että ruiskutus- suutin (1) käsittää jousikuormitteisen neulan (4), jonka yhteydessä on polttoaine- . kammio (8) ruiskutettavalle polttoaineelle. • · · • · * • * · • · • · · • · * * 20 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen ruiskutusjärjestely, tunnettu siitä, että reologi- • · ® | ... nen toimilaite (15) on järjestetty muuttamaan kammiossa (8) olevan polttoaineen • · · ["·.* painetta. • · · ·*· *·· • · • ·
5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen ruiskutusjärjestely, tunnettu siitä, että reologi-25 nen toimilaite (15) on järjestetty kohdistamaan neulaan (4) voima, joka on vastak- * · ;***. kaissuuntainen neulaan (4) vaikuttavaan jousivoimaan nähden. • · · • ·
6. Menetelmä polttoaineen ruiskuttamiseksi mäntämoottorin sylinteriin, jossa me- • · . ·* netelmässä polttoainetta ruiskutetaan sylinterin palotilaan (6) ruiskutussuuttimella • · · l 30 (1), jonka yhteyteen on järjestetty Teologinen toimilaite (15), joka käsittää tilan (18), • · 119397 jossa on Teologista nestettä, ja että polttoaineen ruiskutusta ohjataan muuttamalla Teologisen nesteen viskositeettia, tunnettu siitä, että Teologinen neste käsittää magnetoreologista nestettä, jonka viskositeettia muutetaan nesteeseen vaikuttavan magneettikentän voimakkuutta muuttamalla. 5
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ruiskutussuutin (1) käsittää jousikuormitteisen neulan (4), jonka yhteydessä on polttoainekammio (8) ruiskutettavalle polttoaineelle, ja että Teologisella toimilaitteella (15) muutetaan kammiossa (8) olevan polttoaineen painetta.
8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ruiskutussuutin (1) käsittää jousikuormitteisen neulan (4), jonka yhteydessä on polttoainekammio (8) ruiskutettavalle polttoaineelle, ja että Teologisella toimilaitteella (15) kohdistetaan neulaan (4) jousivoimaan nähden vastakkaisuuntainen voima. 15
9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että Teologista toimilaitetta (15) ohjataan ohjausyksikön (22) antamien ohjaussig- . naaleilla moottorin toiminnan perusteella. * · · • · · • ♦ • · · • ·1 * 20 • · • · · • 1 • · · • · · »· · ♦ · ♦ • · · • · · • · · « 1 • · • · · • · • · 1 • · · • · **· • · • · • · · t • · • · · • · • · ·1» • · • · · • · · • 1 · · 119397
FI20065726A 2006-11-15 2006-11-15 Mäntämoottorin ruiskutusjärjestely FI119397B (fi)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20065726A FI119397B (fi) 2006-11-15 2006-11-15 Mäntämoottorin ruiskutusjärjestely
PCT/FI2007/050612 WO2008059113A1 (en) 2006-11-15 2007-11-13 Injection arrangement for a piston engine
EP07823248A EP2082129A4 (en) 2006-11-15 2007-11-13 INJECTION DEVICE FOR A PISTON ENGINE
US12/514,438 US7975673B2 (en) 2006-11-15 2007-11-13 Injection arrangement for a piston engine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20065726A FI119397B (fi) 2006-11-15 2006-11-15 Mäntämoottorin ruiskutusjärjestely
FI20065726 2006-11-15

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20065726A0 FI20065726A0 (fi) 2006-11-15
FI20065726A FI20065726A (fi) 2008-05-16
FI119397B true FI119397B (fi) 2008-10-31

Family

ID=37482545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20065726A FI119397B (fi) 2006-11-15 2006-11-15 Mäntämoottorin ruiskutusjärjestely

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7975673B2 (fi)
EP (1) EP2082129A4 (fi)
FI (1) FI119397B (fi)
WO (1) WO2008059113A1 (fi)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8522751B2 (en) * 2010-09-01 2013-09-03 Honda Motor Co., Ltd. Fuel pressure regulator for a motor vehicle
GB2572177B (en) 2018-03-21 2020-07-01 Dyson Technology Ltd An electric drive
WO2021032757A1 (en) * 2019-08-20 2021-02-25 Koninklijke Philips N.V. Method and system for magnetorheological control of personal care device orifices

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5019119A (en) * 1989-04-18 1991-05-28 Hare Sr Nicholas S Electro-rheological fuel injector
DE19735232A1 (de) * 1997-08-14 1999-02-18 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Dämpfung eines Brennstoffeinspritzventiles und Brennstoffeinspritzventil
DE19954864A1 (de) * 1999-11-15 2001-05-23 Bosch Gmbh Robert Steuerventil sowie mit einem solchen Steuerventil versehenes Kraftstoff-Einspritzventil
DE10031277C2 (de) * 2000-06-27 2002-05-08 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen
DE102005003449A1 (de) * 2005-01-25 2006-08-03 Siemens Ag Spielausgleichselement mit einer steuerbaren Drosselstelle für einen Kraftstoffinjektor sowie Kraftstoffinjektor mit einem Spielausgleichselement
US20070285195A1 (en) * 2006-06-13 2007-12-13 Nehl Thomas W Direct flux control system for magnetic structures

Also Published As

Publication number Publication date
FI20065726A0 (fi) 2006-11-15
EP2082129A1 (en) 2009-07-29
US7975673B2 (en) 2011-07-12
FI20065726A (fi) 2008-05-16
US20100050988A1 (en) 2010-03-04
WO2008059113A1 (en) 2008-05-22
EP2082129A4 (en) 2011-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3700981B2 (ja) 蓄圧式燃料噴射装置
KR930001789B1 (ko) 유닛형 연료 분사장치
DE10144895B4 (de) Kraftstoffversorgungsvorrichtung mit variabler Abgabe
JP4528829B2 (ja) 内燃機関の燃焼室の中へ燃料を噴射するための装置
EP2634413B1 (de) Einspritzventil
FI119397B (fi) Mäntämoottorin ruiskutusjärjestely
JP5782184B2 (ja) 燃料ポンプ用入口バルブ装置
JP3910237B2 (ja) 噴射装置
EP1163440B1 (en) Fuel injector
KR20100102547A (ko) 가스 분사 밸브
US5713520A (en) Fast spill device for abruptly ending injection in a hydraulically actuated fuel injector
CN102213166A (zh) 一种高压共轨电控喷油器
JP4395319B2 (ja) 内燃機関用の燃料噴射装置
CN112502879A (zh) 一种燃料喷射阀
JP2002523670A (ja) ポンプユニットにおける圧力形成を制御するための制御ユニット
JP3882555B2 (ja) 燃料噴射弁
KR20010111310A (ko) 연료압력 지연 실린더
JP5002023B2 (ja) カップラを備えた燃料インジェクタ
JP5237054B2 (ja) 蓄圧式燃料噴射装置の制御弁構造
DE102010039046A1 (de) Einspritzvorrichtung
EP2829718B1 (en) Injector Arrangement
US20090212136A1 (en) Solenoid valve and fuel injector having the same
JPH10131828A (ja) 噴射弁装置
CN111878274A (zh) 一种燃料喷射阀及柴油发动机
JP4608077B2 (ja) 流体を噴射するための装置

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 119397

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed