ITBS20060001A1 - ELECTROMAGNETIC CONTROL INJECTOR FOR GASEOUS FUELS. - Google Patents
ELECTROMAGNETIC CONTROL INJECTOR FOR GASEOUS FUELS. Download PDFInfo
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Description
D ES C R I Z I O N E DESCRIPTION
del BREVETTO per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo: of the PATENT for INDUSTRIAL INVENTION entitled:
"INIETTORE A COMANDO ELETTROMAGNETICO PER "ELECTROMAGNETICALLY OPERATED INJECTOR FOR
COMBUSTIBILI GASSOSI" GASEOUS FUELS "
Campo dell'Invenzione Field of the Invention
La presente invenzione si riferisce agli iniettori per combustibili gassosi, e riguarda in particolare un iniettore con comando elettromagnetico per l'impiego in motori a combustione interna alimentati con un gas combustibile, quale GPL o metano. Stato della Tecnica The present invention relates to injectors for gaseous fuels, and in particular relates to an injector with electromagnetic control for use in internal combustion engines fed with a combustible gas, such as LPG or methane. State of the art
Già sono noti iniettori per l'impiego succitato, sostanzialmente nella forma di una valvola e comprendenti un corpo definente una camera con un condotto di entrata e un condotto di uscita del combustibile gassoso, una sede di valvola all'imbocco del condotto di uscita e un otturatore movibile tra una posizione di chiusura e una posizione di apertura di detta sede di valvola rispettivamente per intercettare e lasciar fluire il combustibile gassoso diretto al motore. L'otturatore è costituito da un materiale magnetizzabile, mantiene la posizione di chiusura sulla sede di valvola per gravità propria o, meglio, con l'ausilio di ima molla, ed è movibile dalla posizione di chiusura alla posizione di apertura sotto influenza di un campo magnetico generato da un elettromagnete posto nel corpo ed eccitabile a intermittenza. Injectors for the aforementioned use are already known, substantially in the form of a valve and comprising a body defining a chamber with an inlet and outlet duct for the gaseous fuel, a valve seat at the mouth of the outlet duct and a shutter movable between a closed position and an open position of said valve seat respectively to intercept and let flow the gaseous fuel directed to the engine. The shutter is made of a magnetizable material, it maintains the closed position on the valve seat by its own gravity or, better, with the aid of a spring, and can be moved from the closed position to the open position under the influence of a field. magnetic generated by an electromagnet placed in the body and excitable intermittently.
E' stato comunque constatato che l'efficienza di un iniettore per combustibili gassosi del tipo succitato può essere problematica quando la sua sede di valvola non ha elementi di tenuta affidabili nel tempo e/o se l'otturatore, oltre che a dover essere il più possibile svincolato da altre parti e quindi libero di flottare da una posizione all'altra senza modificare il suo assetto, non chiude effettivamente la sede di valvola. However, it has been found that the efficiency of an injector for gaseous fuels of the aforementioned type can be problematic when its valve seat does not have sealing elements that are reliable over time and / or if the shutter, as well as having to be the most possible, released from other parts and therefore free to float from one position to another without changing its attitude, it does not actually close the valve seat.
Scopo dell'Invenzione Purpose of the Invention
Scopo della presente innovazione è invece di proporre un iniettore di combustibile gassoso per motori di veicoli alimentati a gas, di sicura efficienza e dove la sede di valvola ha una guarnizione di tenuta che è esposta ad un sicuro contatto con l'otturatore quando esso è nella posizione di chiusura e che, inoltre, è trattenuta positivamente perché mantenga sempre la sua posizione anche in presenza di un flusso di gas in pressione e/o di sollecitazioni tendenti rimuoverla dal relativo alloggiamento. The purpose of the present invention is instead to propose a gaseous fuel injector for gas-powered vehicle engines, of certain efficiency and where the valve seat has a sealing gasket which is exposed to a safe contact with the shutter when it is in the closed position and which, moreover, is positively retained so that it always maintains its position even in the presence of a flow of pressurized gas and / or stresses tending to remove it from its housing.
Un tale scopo è raggiunto con un iniettore per combustibili gassosi sostanzialmente conforme almeno alla rivendicazione 1. Such an object is achieved with an injector for gaseous fuels substantially conforming at least to claim 1.
Breve Descrizione dei Disegni Brief Description of the Drawings
Maggiori dettagli del trovato risulteranno comunque evidenti dal prosieguo della descrizione fatta con riferimento agli allegati disegni, nei quali: Further details of the invention will in any case become evident from the continuation of the description made with reference to the attached drawings, in which:
la Fig. 1 mostra, in sezione longitudinale, un iniettore con un primo sistema di tenuta per la sede di valvola: Fig. 1 shows, in longitudinal section, an injector with a first sealing system for the valve seat:
la Fig. 2 mostra un dettaglio ingrandito della Fig. 1; Fig. 2 shows an enlarged detail of Fig. 1;
la Fig. 3 mostra, in sezione longitudinale, un iniettore con un altro sistema di tenuta per la sede di valvola; Fig. 3 shows, in longitudinal section, an injector with another sealing system for the valve seat;
la Fig. 4 mostra un dettaglio ingrandito della Fig. 3; Fig. 4 shows an enlarged detail of Fig. 3;
la Fig. 5 mostra ima vista in pianta, ingrandita, dell' otturatore; e Fig. 5 shows an enlarged plan view of the shutter; And
la Fig. 6 mostra una barra con più iniettori di combustibile gassoso. Fig. 6 shows a bar with several gaseous fuel injectors.
Descrizione Dettagliata dell'Invenzione Detailed Description of the Invention
Come rappresentato, l'iniettore comprende un corpo 11 composto da un elemento esterno a bicchiere 12 e da un elemento interno 13 accoppiati coassialmente. L'elemento interno alloggia almeno parzialmente nell'elemento esterno con l'interposizione di guarnizioni di tenuta 14 e in modo che l'elemento interno appoggi su una flangia di fondo dell'elemento esterno. I due elementi 12, 13 accoppiati delimitano tra loro una camera di ingresso 15 che comunica con un passaggio di entrata 16 ricavato da un lato dell'elemento esterno 12. As shown, the injector comprises a body 11 composed of an external cup-like element 12 and an internal element 13 coupled coaxially. The internal element is housed at least partially in the external element with the interposition of sealing gaskets 14 and in such a way that the internal element rests on a bottom flange of the external element. The two elements 12, 13 coupled together define an inlet chamber 15 which communicates with an inlet passage 16 obtained from one side of the external element 12.
All'elemento interno 13, dalla sua parte che si appoggia sul fondo dell'elemento esterno 12, è montato per avvitamento un raccordo 17 avente una flangia esterna 17' che si appoggia alla testa dello stesso elemento 13. Gli elementi interno ed esterno 12, 13 sono bloccati tra loro mediante un dado 18 avvitato su una parte filettata del raccordo 17 e impegnante almeno contro la flangia di fondo del corpo esterno 12. On the internal element 13, on its side which rests on the bottom of the external element 12, a fitting 17 is screwed on having an external flange 17 'which rests on the head of the same element 13. The internal and external elements 12, 13 are locked together by means of a nut 18 screwed onto a threaded part of the fitting 17 and engaging at least against the bottom flange of the external body 12.
All'estremità interna del raccordo 17 è prevista una sede di valvola 19 alla quale è associato un otturatore mobile 20. At the internal end of the fitting 17 there is a valve seat 19 with which a movable shutter 20 is associated.
La sede di valvola 19 comunica, da una parte, con la camera d'ingresso 15 attraverso fori radiali 15' ricavati nell'elemento interno 13 del corpo iniettore e, d'altra parte, con un passaggio di uscita 21 definito da un portagomma 22 avvitato al raccordo 17. The valve seat 19 communicates, on the one hand, with the inlet chamber 15 through radial holes 15 'made in the internal element 13 of the injector body and, on the other hand, with an outlet passage 21 defined by a hose holder 22 screwed to fitting 17.
In un modo di realizzazione, la sede di valvola 19 è definita da una guarnizione 23, preferibilmente toroidale, montata in un incavo anulare attorno a un collo 24 ricavato integralmente, o riportato, all'estremità interna di detto raccordo 17. Tale guarnizione 23 è assestata in modo da debordare dal collo verso l'otturatore 20, come mostrato in Fig. 1 e nel dettaglio in Fig. 2. In one embodiment, the valve seat 19 is defined by a gasket 23, preferably toroidal, mounted in an annular recess around a neck 24 made integrally, or brought back, to the internal end of said fitting 17. Said gasket 23 is adjusted so as to protrude from the neck towards the shutter 20, as shown in Fig. 1 and in detail in Fig. 2.
Anche in un altro modo di realizzazione, la sede di valvola 19 è definita da una guarnizione 25, preferibilmente toroidale, ma montata in ima gola anulare 26, aperta verso l'otturatore mobile 20 e delimitata da incavi prospicienti previsti all'estremità interna del raccordo 17 e attorno ad un ugello di uscita 27 vincolato al detto raccordo 17. In tal caso, il portagomma 22 è associato e in linea con l'ugello di uscita 27 e la guarnizione 25 definente la sede di valvola 19 è trattenuta nella gola 26, però in modo da sporgere verso l'otturatore 20, come mostrato nella Fig. 3 e nel dettaglio in Fig. 4. Also in another embodiment, the valve seat 19 is defined by a gasket 25, preferably toroidal, but mounted in an annular groove 26, open towards the mobile obturator 20 and delimited by facing recesses provided at the internal end of the fitting. 17 and around an outlet nozzle 27 attached to said fitting 17. In this case, the hose holder 22 is associated and in line with the outlet nozzle 27 and the gasket 25 defining the valve seat 19 is retained in the groove 26, however, so as to protrude towards the shutter 20, as shown in Fig. 3 and in detail in Fig. 4.
In entrambi i casi, l'otturatore 20 è costituito da un disco in materiale magnetizzabile guidato in un foro ricavato nell'elemento interno 13 del corpo iniettore in asse alla sede di valvola 19. Preferibilmente, il disco otturatore 20 ha ima superficie esterna sfaccettata 20' -Fig. 5- ed è alloggiato e movibile in detto foro con l'interposizione di una bussola antifrizione 28. Da ima parte, esso ha una superficie frontale piana 29 rivolta verso la sede di valvola 19 e, dalla parte opposta, è affacciato al nucleo 30 di un elettromagnete che è alloggiato nell'elemento interno 13 del corpo iniettore e la cui bobina 31 si collega ad una alimentazione elettrica attraverso un connettore 32. In both cases, the shutter 20 consists of a disc made of magnetizable material guided into a hole made in the internal element 13 of the injector body in axis with the valve seat 19. Preferably, the shutter disc 20 has a faceted external surface 20 '-Fig. 5- and is housed and movable in said hole with the interposition of an anti-friction bush 28. On the one hand, it has a flat front surface 29 facing the valve seat 19 and, on the opposite side, faces the core 30 of an electromagnet which is housed in the internal element 13 of the injector body and whose coil 31 is connected to an electrical supply through a connector 32.
L'otturatore 20 è movibile assialmente tra una posizione di chiusura e una posizione di apertura della sede di valvola 19. La posizione di chiusura è mantenuta normalmente da una molla 33 disposta in un foro longitudinale del nucleo 30, tra rotturatore 20 e un vite di registro 34 avvitata in detto foro per regolare la precarica di detta molla. La posizione di apertura è causata invece dall'azione di attrazione sviluppata dall'elettromagnete quando la sua bobina è alimentata elettricamente. The shutter 20 can be moved axially between a closed position and an open position of the valve seat 19. The closed position is normally maintained by a spring 33 arranged in a longitudinal hole of the core 30, between the breaker 20 and a screw. register 34 screwed into said hole to adjust the preload of said spring. The open position is instead caused by the attraction action developed by the electromagnet when its coil is electrically powered.
Per il suo impiego, l iniettore sopra descritto è collegato in entrata 16 con un condotto di apporto di un combustibile gassoso e in uscita, tramite il portagomma 22, con il cilindro di un motore a gas da alimentare. 11 combustibile affluisce quindi alla camera di ingresso 15 e fin quando l'elettromagnete è diseccitato, l'otturatore 20 rimane nella posizione di chiusura sulla sede di valvola 19 spinto dalla molla 33 per cui non vi è alcun flusso di combustibile verso l'uscita. Per contro, non appena la bobina dell'elettromagnete è alimentata elettricamente, l'otturatore 20 è attirato dal nucleo, quindi allontanato dalla sede di valvola 19, che viene allora aperta lasciando passare il combustibile gassoso verso il cilindro da alimentare. E così via ad ogni eccitazione e diseccitazione dell'elettromagnete. For its use, the injector described above is connected at the inlet 16 with a conduit for supplying a gaseous fuel and at the outlet, through the hose holder 22, with the cylinder of a gas engine to be fed. The fuel then flows to the inlet chamber 15 and as long as the electromagnet is de-energized, the shutter 20 remains in the closed position on the valve seat 19 pushed by the spring 33 so that there is no flow of fuel towards the outlet. On the other hand, as soon as the coil of the electromagnet is electrically powered, the shutter 20 is attracted by the core, then moved away from the valve seat 19, which is then opened allowing the gaseous fuel to pass towards the cylinder to be fed. And so on with each excitation and de-excitation of the electromagnet.
Da notare infine che il portagomma potrà essere intercambiato per una scelta del diametro dei foro di uscita del combustibile gassoso verso l'utilizzo, e che due o più iniettori potranno essere montati su ima barra iniettori 35 in comune - Fig. 6- la quale potrà essere dotata di un sensore di pressione e di temperatura del gas 36 dal lato del suo ingresso, vale a dire monte degli iniettori dove non vi sono zone di ristagno del gas. Finally, it should be noted that the hose connector can be interchanged for a choice of the diameter of the outlet hole of the gaseous fuel towards use, and that two or more injectors can be mounted on a common injector bar 35 - Fig. 6 - which can be equipped with a gas pressure and temperature sensor 36 on the side of its inlet, ie upstream of the injectors where there are no gas stagnation areas.
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