ITMI20072032A1

ITMI20072032A1 - INJECTOR ESPECIALLY INJECTOR COMMON-RAIL

Info

Publication number: ITMI20072032A1
Authority: IT
Inventors: Hans-Christoph Magel
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 2006-10-24
Filing date: 2007-10-19
Publication date: 2008-04-25
Also published as: FR2907515B1; FR2907515A1; DE102006050033A1

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

STATO DELL' ARTE STATE OF THE ART

L'invenzione concerne un iniettore secondo la definizione introduttiva della rivendicazione 1. The invention relates to an injector according to the introductory definition of claim 1.

Il documento DE 198 27 267 Al descrive un iniettore Common-Rail comprendente una valvola di comando che serve a chiudere e ad aprire una via di deflusso del carburante da una camera di comando. La via di deflusso del carburante collega la camera di comando, quando la valvola dì comando è aperta, con un primo spazio a bassa pressione. La camera di comando è avviluppata in senso radiale da uno spazio di mandata, laddove un canale di mandata con strozzatura di afflusso collega idraulicamente lo spazio dì mandata con la camera di comando. Variando la pressione del carburante dell'interno della camera di comando, tramite apertura e chiusura della valvola dì comando, uno spillo dell'ugello viene spostato tra una posizione di apertura ed una posizione di chiusura, laddove lo spillo dell'ugello nella posizione di apertura abilita il flusso del carburante nella camera di scoppio di un motore a combustione interna. Carburante sotto pressione elevata defluisce in proposito da uno spazio dì stoccaggio del carburante, che è disposto nell'inferno del corpo dell'ugello, a forma anulare, abbraccia lo spillo dell'ugello ed è collegato con un accumulatore di carburante ad alta pressione attraverso un foro assiale che passa attraverso il corpo dell'ugello nonché il corpo dell'iniettore, sino al sistema di fori dell'ugello passando lateralmente accanto allo spillo dell'ugello. Assialmente, tra lo spazio di mandata superiore, che serve ad alimentare la camera di comando, e lo spazio di mandata inferiore, separato (spazio di stoccaggio del carburante), è disposto un secondo spazio a bassa pressione che, attraverso un foro disposto nell'interno del corpo dell'iniettore, è collegato idrualicamente con il primo spazio a bassa pressione. Nell'interno dello spazio a bassa pressione lo spillo dell'ugello presenta una zona avente diametro ridotto, cosicché, a motivo della differenza di pressione tra lo spazio di mandata superiore e lo spazio a bassa pressione, una supplementare forza idraulica di chiusura agisce in senso assiale sullo spillo dell'ugello. Il noto iniettore ha dato buona prova di sé; la costruzione è tuttavia relativamente complessa, in quanto lo spazio di mandata superiore deve essere onerosamente ermetizzato rispetto al secondo spazio a bassa pressione. Svantaggioso è inoltre che lo spazio di mandata superiore e lo spazio di mandata inferiore, separato (spazio di stoccaggio del carburante) devono essere alimentati, tramite condutture di alimentazione separate, con carburante sotto pressione elevata a partire da un accumulatore ad alta pressione del carburante. Document DE 198 27 267 A1 discloses a Common-Rail injector comprising a control valve which serves to close and open an outflow path for fuel from a control chamber. The fuel flow path connects the control chamber, when the control valve is open, with a first low pressure space. The control chamber is radially enveloped by a delivery space, where a delivery channel with an inlet restriction hydraulically connects the delivery space to the control chamber. By varying the fuel pressure inside the control chamber, by opening and closing the control valve, a nozzle needle is moved between an open position and a closed position, whereas the nozzle needle is in the open position enables the flow of fuel in the combustion chamber of an internal combustion engine. Fuel under high pressure flows in this regard from a fuel storage space, which is arranged in the annular shaped nozzle body hell, embraces the nozzle needle and is connected to a high-pressure fuel accumulator via a axial hole passing through the nozzle body as well as the injector body to the nozzle hole system passing sideways next to the nozzle needle. Axially, between the upper delivery space, which serves to supply the control chamber, and the lower, separate delivery space (fuel storage space), a second low-pressure space is arranged which, through a hole in the inside the injector body, it is hydrually connected with the first low pressure space. Inside the low-pressure space, the nozzle needle has a zone with a reduced diameter, so that, due to the pressure difference between the upper delivery space and the low-pressure space, an additional hydraulic closing force acts in the direction axial on the nozzle needle. The well-known injector has proven itself well; the construction is however relatively complex, since the upper delivery space must be costly sealed with respect to the second low pressure space. It is also disadvantageous that the upper delivery space and the separate lower delivery space (fuel storage space) have to be supplied via separate supply lines with high-pressure fuel from a high-pressure fuel accumulator.

Dal documento DE 10 024 702 Al è noto un ulteriore iniettore Common-Rail, nel quale si è fatto a meno del secondo spazio a bassa pressione. Ne risulta il vantaggio che deve essere prevista soltanto una conduttura di alimentazione del carburante. Questa è connessa allo spazio di mandata, a partire dal quale il carburante può affluire in senso assiale fino al sistema di fori dell'ugello. Il vantaggio di dover prevedere soltanto un'unica conduttura di alimentazione del carburante viene tuttavia pagato con la rinuncia al secondo spazio a bassa pressione e con la rinuncia, a ciò legata, alla supplementare forza idraulica di chiusura. From DE 10 024 702 A1 a further common-rail injector is known, in which the second low-pressure space has been dispensed with. This has the advantage that only one fuel supply line has to be provided. This is connected to the delivery space, from which the fuel can flow axially to the system of holes in the nozzle. However, the advantage of having to provide only a single fuel supply line is paid for by forgoing the second low-pressure space and the consequent renunciation of the additional hydraulic closing force.

ILLUSTRAZIONE DELL'INVENZIONE ILLUSTRATION OF THE INVENTION

COMPITO TECNICO TECHNICAL TASK

Alla base dell'invenzione sta pertanto il compito di proporre un iniettore che, nonostante la previsione di un secondo spazio a bassa pressione, sia strutturato in maniera costruttivamente semplice. The aim of the invention is therefore to propose an injector which, despite the provision of a second space at low pressure, is structured in a constructively simple manner.

SOLUZIONE TECNICA TECHNICAL SOLUTION

Questo compito viene risolto con le caratteristiche della rivendicazione 1. This task is solved with the features of claim 1.

Vantaggiosi sviluppi dell'invenzione sono indicati nelle rivendicazioni subordinate. Nell'ambito dell'invenzione ricadono inoltre tutte le combinazioni di come minimo due delle caratteristiche divulgate nella descrizione del disegno e/oppure nelle rivendicazioni. Advantageous developments of the invention are indicated in the subordinate claims. Furthermore, all combinations of at least two of the characteristics disclosed in the description of the drawing and / or in the claims fall within the scope of the invention.

Alla base dell'invenzione sta il concetto di disporre il secondo spazio a bassa pressione non assialmente tra uno spazio di mandata superiore ed uno inferiore, bensì di posizionare il secondo spazio a bassa pressione radialmente nell'interno di uno spazio di mandata (superiore). Lo spazio di mandata è in proposito collegato attraverso una conduttura di alimentazione con un accumulatore ad alta pressione del carburante. Per il fatto di avviluppare conformemente all'invenzione il secondo spazio a bassa pressione con lo spazio di mandata è possìbile far arrivare lo spazio di mandata assialmente fino al sistema di fori dell'ugello, vale a dire collegare idrualicamente direttamente lo spazio di mandata con il sistema dell'ugello senza che sia necessario dover prevedere nell'interno del corpo dell'iniettore e/oppure del corpo dell'ugello fori corrispondenti. Anche nel caso della costruzione conforme all'invenzione è evidentemente possibile prevedere tali canali di collegamento. Nell'interno del secondo spazio a bassa pressione, sullo spillo dell'ugello, è prevista in senso assiale una superficie su cui agisce la pressione, per il carburante che si trova a bassa pressione, (per esempio una riduzione del diametro), cosicché una risultante forza idraulica di chiusura agisca sullo spillo dell'ugello. Per il fatto di prevedere il secondo spazio a bassa pressione viene oltre a ciò conseguita una rapida chiusura dello spillo, per cui di nuovo vengono ottenute una buona possibilità di erogare quantità minime, una curva caratteristica piatta ed una bassa sensibilità alle tolleranze. Un canale di mandata collega preferibilmente la camera di comando direttamente con lo spazio di mandata. Si può tuttavia anche pensare di collegare il canale di mandata direttamente con una conduttura di alimentazione, passando per esempio per un diaframina di strozzamento. At the basis of the invention lies the concept of arranging the second low-pressure space not axially between an upper and a lower delivery space, but rather of positioning the second low-pressure space radially within a (upper) delivery space. The delivery space is connected to a high-pressure fuel accumulator for this purpose via a supply line. By enclosing the second low-pressure space with the delivery space according to the invention, it is possible to axially extend the delivery space up to the nozzle hole system, i.e. hydrually connect the delivery space directly to the nozzle system without having to provide corresponding holes inside the injector body and / or the nozzle body. Also in the case of the construction according to the invention it is obviously possible to provide such connecting channels. In the interior of the second low-pressure space, on the nozzle needle, a surface is axially provided on which pressure acts, for the fuel which is at low pressure, (for example a reduction in diameter), so that a resulting hydraulic closing force acts on the nozzle needle. By providing the second space at low pressure, a rapid closure of the needle is also achieved, whereby a good possibility of delivering minimum quantities, a flat characteristic curve and a low sensitivity to tolerances are again obtained. A discharge channel preferably connects the control chamber directly with the discharge space. However, it is also possible to connect the delivery duct directly to a supply pipe, for example via a throttling diaphragm.

Il primo spazio a bassa pressione, separato dalla camera di comando tramite la valvola di comando, è collegato idraulicamente con una via di riflusso del carburante che di norma porta al lato di aspirazione di una pompa che alimenta l'accumulatore ad alta pressione di carburante, in uno sviluppo dell'invenzione è vantaggiosamente previsto che il secondo spazio a bassa pressione sia collegato idrualicamente con il primo spazio a bassa pressione, al fine dì garantire in maniera semplice un deflusso del carburante dal secondo spazio a bassa pressione, passando per il primo spazio a bassa pressione, alla via di riflusso del carburante . The first low-pressure space, separated from the control chamber by the control valve, is hydraulically connected with a fuel return path which usually leads to the suction side of a pump which supplies the high-pressure fuel accumulator, in a development of the invention it is advantageously provided that the second low-pressure space is hydrually connected with the first low-pressure space, in order to ensure in a simple way a flow of fuel from the second low-pressure space, passing through the first space at low pressure, to the fuel backflow.

Vantaggioso è che il secondo spazio a bassa pressione sia delimitato assialmente da due segmenti di guida per lo spillo dell'ugello. Per il fatto di prevedere due segmenti di guida delimitanti il secondo spazio a bassa pressione può essere garantita una guida precisa dello spillo dell'ugello e vengono in tal modo evitati errori di complanarità nella zona della punta dell'ugello. Attraverso le minime luci anulari, inevitabili, tra lo spillo dell'ugello ed i segmenti di guida da un lato piccole quantità di carburante possono defluire dalla camera di comando e dall'altro lato piccole quantità trafilate di carburante possono defluire dallo spazio di mandata nello spazio a bassa pressione ed a partire da qui in direzione della via di riflusso del carburante. It is advantageous that the second low-pressure space is axially delimited by two guide segments for the needle of the nozzle. By providing two guide segments delimiting the second low-pressure space, precise guidance of the nozzle needle can be ensured and coplanarity errors in the area of the nozzle tip are thus avoided. Through the minimum ring lights, which are unavoidable, between the nozzle needle and the guide segments, on the one hand, small quantities of fuel can flow out of the control chamber and, on the other hand, small quantities of fuel can flow from the delivery space into the space. at low pressure and starting from here in the direction of the fuel return path.

Per il fatto di disporre lo spazio a bassa pressione nell'interno della camera di mandata è con vantaggio costruttivamente realizzabile il fatto che i due segmenti di guida siano parimenti circondati radialmente, all'esterno, dallo spazio di mandata. Ciò significa che sulle guide agisce radialmente verso l'interno, in direzione dello spillo dell'ugello, una forza di compressione, per cui viene evitato durante il funzionamento un allargamento delle luci di tenuta, motivo per cui le perdite da tra filamento sono da parte loro oltremodo modeste. In questa maniera può essere realizzato, senza perdite di carico, rispettivamente con modeste perdite di carico un buon comportamento di chiusura dello spillo, con rendimento elevato dell'iniettore. By arranging the low-pressure space inside the delivery chamber, it is with a constructive advantage that the two guide segments are likewise surrounded radially, on the outside, by the delivery space. This means that a compressive force acts radially inwards on the guides in the direction of the nozzle needle, so that a widening of the sealing ports is avoided during operation, which is why the losses from tra filament are aside. their extremely modest. In this way it is possible to achieve, without pressure losses, respectively with modest pressure losses, a good closing behavior of the needle, with high efficiency of the injector.

Una semplice possibilità di realizzare sullo spillo dell'ugello una superficie su cui agisce la pressione per generare una forza idraulica di chiusura sullo dell'ugello consiste nel fatto di scegliere il diametro interno del primo segmento di guida più grande del diametro interno del secondo segmento di guida (con corrispondente adattamento del diametro dello spillo dell'ugello). Viene in seguito a ciò realizzato un segmento di superficie radiale, sul quale in senso assiale possono agire forze di compressione. Per il fatto di scegliere diversi i diametri la superficie su cui agisce la pressione è realizzata sottoforma di superficie anulare, rispettivamente di gradino sul perimetro esterno dello spillo dell'ugello. A simple possibility of making a surface on the nozzle needle on which pressure acts to generate a hydraulic closing force on the nozzle consists in choosing the internal diameter of the first guide segment which is larger than the internal diameter of the second guide segment. guide (with corresponding adjustment of the nozzle needle diameter). As a result, a radial surface segment is formed on which compressive forces can act axially. By choosing different diameters, the surface on which the pressure acts is made in the form of an annular surface, respectively a step on the outer perimeter of the nozzle needle.

Al fine di garantire un semplice montaggio dell'iniettore in uno sviluppo dell'invenzione è previsto che i due segmenti dì guida siano formati da componenti diversi, che durante il funzionamento poggiano l'uno sull'altro, stabilendo una tenuta. Almeno uno dei due componenti forma in proposito preferibilmente la parete perimetrale del secondo spazio a bassa pressione . In order to ensure a simple assembly of the injector in a development of the invention it is provided that the two guide segments are formed by different components, which during operation rest on each other, establishing a seal. For this purpose at least one of the two components preferably forms the perimeter wall of the second low-pressure space.

Vantaggioso è disporre la camera di comando nell'interno del componente che forma il primo segmento di guida. Questo primo componente delimita perciò non solo il secondo spazio a bassa pressione, bensì in aggiunta la camera di comando. It is advantageous to arrange the control chamber inside the component which forms the first guide segment. This first component therefore defines not only the second low-pressure space, but also the control chamber.

Al fine di ridurre il numero degli onerosi fori di collegamento nell'interno del corpo dell'iniettore, in una configurazione dell'invenzione è vantaggiosamente previsto che il secondo spazio a bassa pressione sia collegato con il primo spazio a bassa pressione attraverso un canale di collegamento che è realizzato nell'interno del primo componente, che delimita in senso assiale il secondo spazio a bassa pressione. In order to reduce the number of costly connection holes in the interior of the injector body, in a configuration of the invention it is advantageously provided that the second low-pressure space is connected with the first low-pressure space through a connection channel. which is made inside the first component, which axially delimits the second low pressure space.

Previsto è opportunamente che lo spazio di mandata, che abbraccia il secondo spazio a bassa pressione, sia fatto proseguire in senso assiale fino al sistema di fori dell'ugello, cosicché il sistema di fori dell'ugello sia esclusivamente aumentabile con carburante proveniente dallo spazio di mandata. In questo modo è possibile fare a meno di una supplementare conduttura di alimentazione . It is conveniently foreseen that the delivery space, which embraces the second low-pressure space, is made to continue axially up to the system of holes of the nozzle, so that the system of holes of the nozzle can only be increased with fuel coming from the space of delivery. In this way it is possible to do without an additional supply line.

Al fine di evitare colpi d'ariete, in una configurazione dell'invenzione è vantaggiosamente previsto che nella zona del corpo dell'ugello sia previsto un allargamento dello spazio di mandata, quindi sìa formato uno spazio di stoccaggio del carburante o spazio dì ammortizzamento. Questo spazio di stoccaggio del carburante non è uno spazio separato, bensì, attraverso il collegamento idraulico in senso assiale, fa parte dello spazio di mandata, laddove nell'interno dello spazio di stoccaggio del carburante, sullo spillo dell'ugello, è prevista una superficie su cui agisce la pressione al fine di generare una forza dì apertura sullo spillo dell'ugello. In order to avoid water hammer, in one configuration of the invention it is advantageously provided that an enlargement of the delivery space is provided in the region of the nozzle body, thus forming a fuel storage space or damping space. This fuel storage space is not a separate space, but is part of the delivery space via the axial hydraulic connection, where a surface is provided on the inside of the fuel storage space on the nozzle needle. on which the pressure acts in order to generate an opening force on the nozzle needle.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Altri vantaggi, altre caratteristiche ed altri particolari dell'invenzione si evincono dalla descrizione che segue dì preferiti esempi di realizzazione, nonché in relazione al disegno; questo fa vedere nella; Other advantages, other characteristics and other details of the invention can be deduced from the following description of preferred embodiment examples, as well as in relation to the drawing; this shows in the;

figura 1: un iniettore fortemente schematizzato, con spillo dell'ugello formante un pezzo unico, e Figure 1: a strongly schematized injector, with the nozzle needle forming a single piece, e

figura 2: un iniettore fortemente schematizzato, con spillo dell'ugello realizzato in due parti. figure 2: a strongly schematized injector, with the nozzle needle made in two parts.

TORME DI REALIZZAZIONE DELL'INVENZIONE Componenti uguali e componenti aventi la medesima funzione sono identificati nelle figure con uguali contrassegni. PRACTICE OF THE INVENTION Equal components and components having the same function are identified in the figures with the same markings.

Nelle figure 1 e 2 è fatto vedere un iniettore Common-Rail 1 per carburante, specialmente per carburante Diesel. L'iniettore 1 presenta un corpo 2 dell'iniettore, un corpo 3 dell'ugello ed un primo componente 4 (diaframma di strozzamento) alloggiato tra corpo 3 dell'ugello e corpo 2 dell'iniettore. Una non rappresentata ghiera di serraggio dell'ugello è abitualmente avvitata assieme al corpo 2 dell'iniettore e stringe così il corpo 3 dell'ugello ed il primo componente 4 contro il corpo 2 dell'iniettore. La non rappresentata ghiera dell'ugello abbraccia in proposito coassialmente zone del corpo dell'iniettore e del corpo 3 dell'ugello, laddove il corpo 3 dell'ugello attraversa in senso assiale la ghiera di serraggio dell'ugello. Figures 1 and 2 show a Common-Rail injector 1 for fuel, especially for Diesel fuel. The injector 1 has an injector body 2, a nozzle body 3 and a first component 4 (throttling diaphragm) housed between the nozzle body 3 and the injector body 2. A nozzle clamping ring, not shown, is usually screwed together with the injector body 2 and thus tightens the nozzle body 3 and the first component 4 against the injector body 2. The ring nut of the nozzle, not shown, coaxially embraces areas of the injector body and of the nozzle body 3, where the nozzle body 3 passes axially through the nozzle clamping ring.

Nell'interno del corpo 3 dell'ugello, nonché nell'interno del corpo 2 dell'iniettore è guidato in modo assialmente mobile, in uno spazio dì mandata 5, uno spillo 6 dell'ugello di forma allungata. Lo spillo 6 dell'ugello è in proposito realizzato, nel caso dell'esempio di realizzazione di cui alla figura 1, in modo da formare un pezzo unico. Nell'esempio di realizzazione di cui alla figura 2 lo spillo 6 dell'ugello è realizzato in due parti e presenta un segmento inferiore 6b ed un segmento superiore 6a. Nella figura 1 il segmento superiore 6a ed il segmento inferiore 6b sono realizzati in modo da formare un pezzo unico. In corrispondente di una punta 7 lo spillo 6 dell'ugello presenta una faccia di chiusura 8, con la quale esso può essere portato ad appoggiarsi ermeticamente su una sede 9 dello spillo ricavata nell'interno del corpo 3 dell'ugello. Quando lo spillo 6 dell'ugello poggia sulla sede 11 dell'ugello, vale a dire si trova in una posizione di chiusura, l'uscita del carburante da un sistema 10 di fori dell'ugello è impedita. Se esso invece è sollevato dalla sede 11 dello spillo carburante può essere direttamente iniettato sotto pressione elevata in una camera di scoppio a partire dallo spazio di mandata 5, che si estende dal primo componente 4 in senso assiale fino al sistema 10 di fori dell'ugello, passando attraverso quest'ultimo. Lo spazio di mandata 5 è collegato idraulicamente, attraverso un'unica conduttura di alimentazione 11, con un accumulatore di carburante ad alta pressione 12 che viene alimentato con carburante sottopressione elevata per esempio tramite una non rappresentata pompa a pistoni radiali. An elongated needle 6 of the nozzle is guided in an axially movable way in a delivery space 5 inside the nozzle body 3, as well as inside the injector body 2. In this regard, the needle 6 of the nozzle is made, in the case of the embodiment of Figure 1, so as to form a single piece. In the embodiment shown in Figure 2, the needle 6 of the nozzle is made in two parts and has a lower segment 6b and an upper segment 6a. In Figure 1, the upper segment 6a and the lower segment 6b are made so as to form a single piece. Corresponding to a tip 7, the needle 6 of the nozzle has a closing face 8, with which it can be brought to rest hermetically on a seat 9 of the needle obtained in the interior of the body 3 of the nozzle. When the nozzle needle 6 rests on the nozzle seat 11, i.e. is in a closed position, the escape of fuel from a system 10 of the nozzle holes is prevented. If, on the other hand, it is raised from the seat 11 of the fuel needle, it can be directly injected under high pressure into a combustion chamber starting from the delivery space 5, which extends from the first component 4 in an axial direction up to the system 10 of the nozzle holes. , passing through the latter. The delivery space 5 is hydraulically connected, via a single supply line 11, to a high-pressure fuel accumulator 12 which is supplied with fuel under high pressure, for example by means of a radial piston pump (not shown).

Lo spillo 6 dell'ugello è precaricato nella posizione di chiusura da una molla di precarico 13. La molla di precarico 13 trova in proposito appoggio, ad un'estremità, su un anello di sicurezza 14, che è fissato sul perimetro dello spillo 6 dell'ugello e che è disposto nella camera di mandata 5, e sull'altro lato in corrispondenza di un secondo componente 15 a forma di manicotto, il quale trova da parte sua appoggio, stabilendo una tenuta, sul primo componente 4. The pin 6 of the nozzle is preloaded in the closed position by a preload spring 13. The preload spring 13 rests, at one end, on a safety ring 14, which is fixed on the perimeter of the pin 6 of the nozzle. the nozzle and which is arranged in the delivery chamber 5, and on the other side in correspondence with a second component 15 in the form of a sleeve, which rests on its part, establishing a seal, on the first component 4.

Nell'interno del primo componente 4 è disposta una camera di comando 16 che attraverso un canale di mandata 17 con strozzamento dì afflusso 18 viene alimentata con carburante sotto pressione elevata, proveniente dallo spazio di mandata 5. Inside the first component 4 there is a control chamber 16 which, through a delivery channel 17 with a flow restriction 18, is supplied with fuel under high pressure, coming from the delivery space 5.

Il segmento superiore 6a dello spillo dell'ugello delimita in senso assiale, nel piano del disegno, verso il basso la camera di comando 16, cosicché la pressione del carburante nell'interno della camera di comando 16 agisce in senso assiale sullo spillo 6 dell'ugello, vale a dire nella medesima direzione della forza di precarico della molla di precarico 13. The upper segment 6a of the nozzle needle axially delimits the control chamber 16 in the plane of the drawing, so that the fuel pressure inside the control chamber 16 acts axially on the needle 6 of the nozzle, i.e. in the same direction as the preload force of the preload spring 13.

La camera di comando 16 è collegata, attraverso un foro di deflusso 21 (parte della via di deflusso del carburante) equipaggiato con una strozzatura di deflusso 20, con un primo spazio a bassa pressione 22, passando per il quale carburante può affluire verso una via di ritorno del carburante 23. La pressione del carburante nel primo spazio a bassa pressione 22 ammonta, a seconda della condizione di funzionamento, a 0 fino a 10 bar circa, mentre invece la pressione del carburante nello spazio di mandata 5 ammonta a 1.800 fino a 2.000 bar circa. The control chamber 16 is connected, through an outflow hole 21 (part of the fuel outflow way) equipped with an outflow choke 20, with a first low pressure space 22, through which fuel can flow towards a way fuel return 23. The fuel pressure in the first low-pressure space 22 amounts, depending on the operating condition, to 0 to about 10 bar, while the fuel pressure in the delivery space 5 amounts to 1,800 to about 2,000 bar approx.

Per mezzo di un azionatore 24 elettromagnetico una valvola di comando 25, con pressione compensata in senso assiale, può impedire il flusso del carburante dalla camera di comando 16 nel primo spazio a bassa pressione 22. By means of an electromagnetic actuator 24, a control valve 25, with axially compensated pressure, can prevent the flow of fuel from the control chamber 16 into the first low-pressure space 22.

Dalla molla di precarico 13 e per effetto dell'azione della pressione che regna nella camera di comando 16 sulla faccia frontale 19 dello spillo 6 dell'ugello viene esercitata sullo spillo 6 dell'ugello una forza dì chiusura diretta assialmente in direzione della camera di scoppio. Questa forza di chiusura si oppone assialmente ad una forza di apertura che, in conseguenza dell'azione della pressione, che regna in uno spazio di stoccaggio del carburante 26 (parte dello spazio di mandata 5) su una faccia conica 27 ricavata sullo spillo 6 dell'ugello, viene esercitata sullo spillo 6 dell'ugello. Se la valvola di comando 25 si trova in una posizione chiusa ed il deflusso del carburante attraverso il foro di deflusso 21 è impedito, nello stato stazionario la forza di chiusura è più grande della forza di apertura, motivo per cui lo spillo 6 dell'ugello assume la propria posizione di chiusura. Se la valvola dì comando 25 viene poi aperta, carburante defluisce dalla camera di comando 16 nel primo spazio a bassa pressione 22 e da qui defluisce attraverso la via di ritorno del carburante 23. From the preload spring 13 and due to the action of the pressure that reigns in the control chamber 16 on the front face 19 of the needle 6 of the nozzle, a closing force is exerted on the needle 6 of the nozzle, directed axially in the direction of the combustion chamber. . This closing force is axially opposed to an opening force which, as a consequence of the action of pressure, which reigns in a fuel storage space 26 (part of the delivery space 5) on a conical face 27 obtained on the needle 6 of the the nozzle is exerted on the needle 6 of the nozzle. If the control valve 25 is in a closed position and the flow of fuel through the drain hole 21 is prevented, in the steady state the closing force is greater than the opening force, which is why the nozzle needle 6 assumes its closed position. If the control valve 25 is then opened, fuel flows from the control chamber 16 into the first low pressure space 22 and from there flows out via the fuel return path 23.

La strozzatura di afflusso 18 e la strozzatura di deflusso 20 sono in proposito armonizzate l'una con l'altra in modo che l'afflusso attraverso il canale dì mandata 17 dalla camera di mandata 5 sia inferiore al deflusso attraverso il foro di deflusso 21 e perciò, con valvola di comando 25 aperto, ne risulti un deflusso netto di carburante. La caduta di pressione conseguente nella camera di comando 16 fa sì che l'entità della forza di chiusura scenda al di sotto del valore della forza di apertura e che lo spillo 6 dell'ugello si sollevi dalla sede 9 dello spillo. The inlet choke 18 and the outflow choke 20 are thus harmonized with each other in such a way that the inflow through the discharge channel 17 from the discharge chamber 5 is less than the outflow through the outlet hole 21 and therefore, with the control valve 25 open, a net outflow of fuel results. The consequent pressure drop in the control chamber 16 causes the magnitude of the closing force to fall below the value of the opening force and for the needle 6 of the nozzle to rise from the seat 9 of the needle.

Lo spazio a bassa pressione 22 viene delimitato radialmente verso l'esterno da un anello 28 di regolazione della corsa dell'armatura, tramite il quale l'azionatore 24 trova appoggio in corrispondenza del primo componente 4. The low pressure space 22 is delimited radially towards the outside by a ring 28 for adjusting the stroke of the armature, through which the actuator 24 rests in correspondence with the first component 4.

La valvola di comando 25 contempla un manicotto 29 della valvola, che può traslare in senso assiale, che è saldamente unito con una piastra 30 dell'armatura, oppure è realizzato in modo da formare con questa un pezzo unico. La piastra 30 dell'armatura interagisce con l'azionatore elettromagnetico 24 ed è radialmente alloggiata nell'interno dell'anello 28 di regolazione della corsa dell'armatura. The control valve 25 comprises a sleeve 29 of the valve, which can translate in an axial direction, which is firmly joined with a plate 30 of the armature, or is made so as to form a single piece with it. The plate 30 of the armature interacts with the electromagnetic actuator 24 and is radially housed inside the ring 28 for adjusting the stroke of the armature.

Il manicotto 25 della valvola trova appoggio, tramite una molla elicoidale 31, sul corpo 2 dell'iniettore e dalla molla elicoidale 31 viene caricato nel senso della sua posizione di chiusura, vale a dire in direzione di una faccia 32 della sede della valvola, dalla forza della molla . La faccia 32 della sede della valvola è in proposito ricavata sul primo componente 4. The valve sleeve 25 rests on the injector body 2 by means of a helical spring 31 and is loaded by the helical spring 31 in the direction of its closed position, i.e. towards a face 32 of the valve seat, from the spring force. The face 32 of the valve seat is thus formed on the first component 4.

La molla elicoidale 31 è alloggiata in un'apertura passante 33 dell'azionatore 24. Radialmente, nell'interno della molla elicoidale 31, è disposto un perno 34 che con la sua faccia frontale 35 superiore nel piano del disegno trova appoggio in corrispondenza del corpo 2 dell'iniettore. Con un segmento parziale, inferiore, il perno 34 è alloggiato nell'interno del manicotto 29 della valvola, laddove il manicotto 29 della valvola è guidato sul perno 34, in senso assiale, approssimativamente a tenuta di alta pressione. Per quanto concerne la valvola di comando 25 si tratta di una valvola con compensazione delle pressioni in senso assiale, il che significa che sul manicotto 29 della valvola, in senso assiale, non agisce alcuna forza di compressione del carburante proveniente dalla sezione ad alta pressione. Le forze di compressione assiali vengono assorbite dal perno 34 e sostenute in corrispondenza del corpo 2 dell'iniettore. The helical spring 31 is housed in a through opening 33 of the actuator 24. Radially, inside the helical spring 31, there is a pin 34 which, with its upper front face 35 in the plane of the drawing, rests in correspondence with the body. 2 of the injector. With a partial, lower segment, the pin 34 is housed in the inside of the valve sleeve 29, where the valve sleeve 29 is guided axially on the pin 34, approximately in a high pressure seal. As far as the control valve 25 is concerned, it is a valve with pressure compensation in the axial direction, which means that on the sleeve 29 of the valve, in the axial direction, no compression force of the fuel coming from the high pressure section acts. The axial compressive forces are absorbed by the pin 34 and supported at the injector body 2.

Nell'interno dello spazio di mandata 5 è disposto un secondo spazio a bassa pressione 36 che attraverso un canale di collegamento 37 è collegato con il primo spazio a bassa pressione 22. Il canale di collegamento 37 è realizzato nell'interno del componente 4 che nella sezione trasversale ha forma T. Inside the delivery space 5 there is a second low-pressure space 36 which is connected through a connection channel 37 with the first low-pressure space 22. The connection channel 37 is made in the interior of the component 4 which in the cross section has form T.

Il secondo spazio a bassa pressione 36 viene delimitato in senso assiale da un primo segmento di guida 38 per lo spillo 6 dell'ugello, nell'interno del primo componente 4, e da un secondo segmento di guida 39 per lo spillo 6 dell'ugello nell'interno del secondo componente 15. La parete perimetrale 40 del secondo spazio a bassa pressione 36 viene in parte formata dal primo componente 4 e per l'altra parte dal secondo componente 15. Il secondo componente 15 è sostanzialmente realizzato sottoforma di manicotto attraversato centralmente dallo spillo 6 dell'ugello. Il primo componente 4 presenta invece un foro cieco 41, nell'interno del quale il segmento superiore 6a dello spillo 6 dell'ugello è guidato in modo assialmente traslabile e perciò separa in senso assiale la camera di comando 16 dalla seconda camera a bassa pressione 22. The second low-pressure space 36 is delimited axially by a first guide segment 38 for the nozzle needle 6, inside the first component 4, and by a second guide segment 39 for the nozzle needle 6 inside the second component 15. The perimeter wall 40 of the second low pressure space 36 is partly formed by the first component 4 and the other part by the second component 15. The second component 15 is substantially made in the form of a centrally traversed sleeve from needle 6 of the nozzle. The first component 4, on the other hand, has a blind hole 41, inside which the upper segment 6a of the needle 6 of the nozzle is axially translatable and therefore axially separates the control chamber 16 from the second low pressure chamber 22 .

Tanto il primo segmento di guida 38, come anche il secondo segmento di guida 39, rispettivamente il primo componente 4 ed il secondo componente 15 sono radialmente avviluppati esternamente da carburante che si trova sotto pressione elevata, proveniente dallo spazio di mandata 5, cosicché sui segmenti di guida 38, 39, rispettivamente sul primo e sul secondo componente 4, 15, una forza di compressione agisce radialmente verso l'interno in direzione dello spillo 6 dell'ugello, per cui vengono minimizzate le perdite da tra filamento dalla camera di comando 16 nel secondo spazio a bassa pressione 36, rispettivamente dallo spazio di mandata 5 nel secondo spazio a bassa pressione 36. Un allargamento delle luci dell'anello di guida provocato dalla pressione del sistema viene in tal modo efficacemente impedito. Both the first guide segment 38, as well as the second guide segment 39, respectively the first component 4 and the second component 15 are radially enveloped externally by fuel which is under high pressure, coming from the delivery space 5, so that on the segments guide 38, 39, respectively on the first and second components 4, 15, a compression force acts radially towards the inside in the direction of the needle 6 of the nozzle, so that the losses from the filament from the control chamber 16 are minimized in the second low-pressure space 36, respectively from the delivery space 5 into the second low-pressure space 36. A widening of the ports of the guide ring caused by the system pressure is thereby effectively prevented.

Il diametro del primo segmento 6a cilindrico nella zona della prima guida 38 è più grande del diametro del secondo segmento 6b dello spillo 6 dell'ugello nella zona del secondo segmento di guida 39, cosicché sul lato, inferiore nel piano del disegno, del primo segmento 6a dello spillo 6 dell'ugello viene formata una superficie anulare 42 (spallamento anulare) su cui agisce la pressione, che sì estende in senso radiale. In seguito a ciò, ed a motivo della pressione del carburante che agisce sulla faccia frontale 19 del primo segmento 6a dello spillo 6 dell'ugello, sullo spillo 6 dell'ugello viene esercitata una forza idraulica di chiusura. I due segmenti 6a e 6b dello spillo 6 dell'ugello sono realizzati in modo da formare un pezzo unico, poiché in seguito a ciò viene ridotto il numero dei componenti da lavorare. The diameter of the first cylindrical segment 6a in the region of the first guide 38 is larger than the diameter of the second segment 6b of the nozzle needle 6 in the region of the second guide segment 39, so that on the lower side in the plane of the drawing, of the first segment 6a of the needle 6 of the nozzle, an annular surface 42 (annular shoulder) is formed on which the pressure acts, which extends in a radial direction. As a result, and due to the pressure of the fuel acting on the front face 19 of the first segment 6a of the needle 6 of the nozzle, a hydraulic closing force is exerted on the needle 6 of the nozzle. The two segments 6a and 6b of the needle 6 of the nozzle are made so as to form a single piece, since as a result the number of components to be machined is reduced.

Con spillo 6 dell'ugello sollevato dalla sede 9 dello spillo, il carburante proveniente dalla zona di sbocco della conduttura di alimentazione 11 affluisce nello spazio di mandata 5 e qui, esternamente, lungo il primo ed il secondo componente 4, 15 si dirige verso il basso, nel piano del disegno, assialmente lungo lo spillo 5 dell'ugello, arrivando fino alla superfìcie di confine tra corpo 3 dell'ugello e corpo 2 dell'iniettore. Schematicamente è qui fatto vedere un foro dì collegamento 43 nell'interno dello spillo 6 dell'ugello, attraverso il quale il carburante può proseguire, verso il basso nel piano del disegno, fino allo spazio di stoccaggio del carburante 26 e da qui arrivare fino al sistema 10 di fori dell'ugello. Al posto di Un foro di collegamento 43 il carburante può in aggiunta oppure in alternativa passare attraverso molature nella zona di un terzo segmento di guida 44, tra corpo 3 dell'ugello e spillo 6 dell'ugello . With the needle 6 of the nozzle raised from the seat 9 of the needle, the fuel coming from the outlet area of the supply pipe 11 flows into the delivery space 5 and here, externally, along the first and second components 4, 15 it goes towards the low, in the plane of the drawing, axially along the pin 5 of the nozzle, reaching the boundary surface between the body 3 of the nozzle and the body 2 of the injector. Schematically, a connection hole 43 is shown in the interior of the needle 6 of the nozzle, through which the fuel can continue, downwards in the plane of the drawing, up to the fuel storage space 26 and from there to reach the 10 nozzle hole system. Instead of a connecting hole 43, the fuel can additionally or alternatively pass through grindings in the region of a third guide segment 44, between the nozzle body 3 and the nozzle needle 6.

Claims

CLAIMS 1. Injector adapted to inject fuel into combustion chambers of internal combustion engines, especially injector (1) of the Common-Rail type, comprising a delivery space (5) and an actuator (24) which is arranged in a body (2 ) of the injector and in which a control valve (25) is arranged so as to actuate it, by means of which a fuel flow path (21), which from a control chamber (16) leads into a first space low pressure (22), can be intercepted, as well as enabled, so that the pressure in the control chamber (16) can be influenced, which can be increased with fuel through a delivery channel (17), whereby a needle (6) of the nozzle, operatively coupled with the control chamber (16), can be moved from an open position, which enables the flow of fuel, and a closed position, wherein an axial segment of the nozzle needle, bearing a surface (42) on which the pressure acts, in order to generate a closing force, is embraced by a second low-pressure space (36), characterized in that the second low-pressure space (36) is arranged radially within the delivery space (5).

2. Injector according to claim 1, characterized in that the second low-pressure space (36) is hydraulically connected with the first low-pressure space (22).

3. Injector according to one of the preceding claims, characterized in that the second low-pressure space (36) is delimited by a first and a second, axially spaced from the latter in the closing direction of the needle (6) of the nozzle, guide segment (38, 39) for the needle (6) of the nozzle.

4. Injector according to one of the preceding claims, characterized in that the two guide segments (38, 39) are enveloped radially on the outside by the delivery space (5).

Injector according to one of claims 3 or 4, characterized in that the internal diameter of the first guide segment (38) is larger than the internal diameter of the second guide segment (39).

6. Injector according to one of claims 3 to 5, characterized in that the first and second guide segments (38, 39} are formed by a first and a second component (4, 15).

7. Injector according to claim 6, characterized in that the control chamber (15) is obtained, at least partially, in the interior of the first component (4), where (25) is obtained on the first component (4).

8. Injector according to one of claims 2 to 8, characterized in that in order to hydraulically connect the second low-pressure space (36) with the first low-pressure space (22), a connection channel (37) is provided in the interior of the first component (4).

Injector according to one of the preceding claims, characterized in that a system (10) of nozzle holes, closed by the needle (6) of the nozzle in its closed position, can preferably be supplied exclusively with fuel coming from the delivery space (5).

10, Injector according to Claim 7, characterized in that a fuel storage space (26) hydrually connected to the delivery space (5) as well as with the nozzle hole system (10), where the nozzle needle (6) has, in the area of the fuel storage space (26), a surface (27) on which the pressure acts in order to generate an opening force.