ITTO970617A1

ITTO970617A1 - Iniettore di combustibile per motori a combustione interna.

Info

Publication number: ITTO970617A1
Application number: IT97TO000617A
Authority: IT
Inventors: Mario Ricco
Original assignee: Elasis Sistema Ricerca Fiat
Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1997-07-11
Publication date: 1999-01-11
Also published as: DE69811152D1; JPH1182227A; CN1101521C; EP0890731A2; IT1293432B1; KR19990013734A; EP0890731A3; US6126094A; ES2191888T3; CN1205395A; EP0890731B1; DE69811152T2

Description

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione si riferisce ad un iniettore di combustibile per motori a combustione interna. In particolare, l'invenzione si riferisce ad un iniettore comprendete una valvola di dosaggio comandata da un elettromagnete .

Negli iniettori noti del tipo suddetto, normalmente l'ancora dell'elettromagnete è collegata ad un gambo, il quale viene guidato da un manicotto. Questo viene fissato in un vano del corpo dell'iniettore, assieme al corpo della valvola di dosaggio. Invece, il nucleo dell'elettromagnete viene fissato tra uno spallamento di un mantello ed un disco portante un raccordo di scarico della valvola di dosaggio, cianfrinando un bordo del mantello su tale disco. Il mantello presenta inoltre una filettatura interna mediante cui viene avvitato su una filettatura esterna del corpo dell'iniettore.

Questi iniettori presentano diversi inconvenienti.

Innanzitutto, poiché il nucleo dell'elettromagnete è in materiale metallico sinterizzato, esso risulta relativamente fragile. La cianfrinatura del bordo del mantello su tale nucleo rischia quindi di danneggiare il nucleo, sia in corrispondenza di tale bordo, sia in corrispondenza dello spallamento del mantello.

Inoltre, il bordo cianfrinato del mantello non consente la tenuta del combustibile, per cui è necessario disporre una guarnizione tra il nucleo ed il mantello. Infine, per rifinire il collegamento tra il bordo cianfrinato ed il disco, è necessario formare un cappuccio in materiale plastico, in cui viene inglobato anche l'usuale spinotto elettrico della bobina dell'elettromagnete.

Scopo dell'invenzione è quello di realizzare un iniettore del tipo suddetto, che sia della massima semplicità di montaggio e sicurezza di funzionamento, ed elimini gli inconvenienti sopra elencati per gli iniettori noti.

Questo scopo viene raggiunto dall'iniettore secondo l’invenzione, il quale comprende un corpo cavo portante un ugello, una valvola di dosaggio per comandare l'apertura di detto ugello, ed un elettromagnete di azionamento di un'ancora di comando di detta valvola di dosaggio, detta ancora essendo guidata da un organo di guida, detta valvola di dosaggio e detto organo di guida essendo fissati in un vano di detto corpo cavo, detto elettromagnete essendo alloggiato in un mantello fissato su detto corpo cavo, ed è caratterizzato dal fatto che detto mantello è di pezzo con una parete di fondo, contro cui si appoggia detto elettromagnete.

Secondo un altro aspetto dell'invenzione, la superficie interna di detto mantello è cilindrica e priva di spallamenti, un distanziale essendo disposto tra detto organo di guida e detto elettromagnete.

Per una migliore comprensione dell'invenzione viene qui descritta una forma preferita di realizzazione, fatta a titolo esemplificativo con l'ausilio degli annessi disegni, in cui:

Figura 1 è una sezione parziale di un iniettore di combustibile secondo l'invenzione;

Figura 2 è una prospettiva parziale ed in sezione dell'iniettore di Figura 1;

Figura 3 è una sezione secondo la linea 111-111 di Figura 1;

Figura 4 è una vista prospettica di un dettaglio dell'iniettore.

Con riferimento alla Figura 1, con 11 è genericamente indicato un iniettore di combustibile, ad esempio per un motore a combustione interna a ciclo diesel.

L'iniettore 11 comprende un corpo cavo 12 portante un ugello, non indicato nei disegni, terminante inferiormente con uno o più fori di iniezione. Nel corpo 12 è scorrevole un'asta di comando 10 collegata con una spina di chiusura del foro di iniezione. Il corpo 12 presenta inoltre un'appendice 13, in cui è inserito un raccordo d'ingresso 16 collegato all'usuale pompa di alimentazione del combustibile. Il corpo 12 presenta un condotto 14, che mette in comunicazione il raccordo 16 con una camera di iniezione dell'ugello. Il corpo 12 presenta inoltre un vano 17 sostanzialmente cilindrico, avente una filettatura 18 ed uno spallamento 19.

L'iniettore 11 comprende inoltre una valvola di dosaggio, genericamente indicata con 24, la quale è alloggiata nel vano 17 ed è controllata da un elettromagnete 26 di comando di un'ancora 27.La porzione di maggior diametro del vano 17 costituisce camera di scarico 20 per la valvola 24. L'elettromagnete 26 è munito di un nucleo magnetico 28 di forma anulare in cui è alloggiata l'usuale bobina elettrica 29. Il nucleo 28 presenta un foro centrale 31 coassiale con un raccordo di scarico 32, il quale viene collegato al serbatoio del combustibile.

La valvola di dosaggio 24 comprende un corpo valvola 33 cilindrico, il quale è munito di una flangia 34 normalmente tenuta appoggiata contro lo spallamento 19 del vano 17, ad opera di una ghiera 36. Questa è filettata esternamente ed è avvitata nella filettatura 18 del vano 17. L'ancora 27 comprende sostanzialmente un disco 37 atto a collaborare magneticamente con il nucleo 28. Il disco 27 presenta una serie di settori 38, ad esempio tre (ved. anche Figura 3), separati da intagli 39, attraverso cui la camera di scarico 20 è in comunicazione con il foro centrale 31 del nucleo 28.

Il corpo 33 della valvola 24 è inoltre munito di una camera di controllo assiale 41, la quale presenta un condotto di scarico 43 in comunicazione con il vano 17. A sua volta, il corpo cavo 12 è munito di un foro assiale 40 adiacente alla camera 41, in cui è scorrevole l'asta 10. Infine il corpo 33 è munito di un condotto di ingresso 42, che sfocia nella parte terminale del foro 40 ed è in comunicazione con il raccordo 16, tramite un altro condotto 44 del corpo cavo 12.

L'estremità superiore dell'asta 10 presenta un'appendice 45 atta a chiudere la comunicazione tra il foro 40 e la camera 41 senza chiudere il condotto di ingresso 42. La pressione del combustibile tiene normalmente l'asta 10 in posizione bassa, in modo da chiudere il foro dell'ugello dell'iniettore 11. A sua volta, il condotto di scarico 43 della camera di controllo 41 è normalmente tenuto chiuso da un otturatore in forma di una sfera 46, che si appoggia su una sede conica, costituita dal piano di contatto con il condotto 43. La sfera 46 è guidata da una piastrina di guida 47, su cui agisce un gambo cilindrico 48 dell'ancora 27.

In particolare, il disco 37 dell'ancora 27 è di pezzo con un manicotto 49 scorrevole assialmente sul gambo 48. Questo è munito di una gola in cui è inserito un anello 50 a C, che collabora con uno spallamento 51 dell'ancora 27, per cui questa è disaccoppiata dal suo gambo 48. Quest'ultimo si prolunga per una certa lunghezza nel foro 31 e termina con una porzione 52 di diametro ridotto, che forma un appoggio ed un ancoraggio per una prima molla di compressione 53 disposta nel foro 31.

Secondo l'invenzione, il nucleo 28 dell'elettromagnete 26 è alloggiato in un mantello, genericernente indicato con 54, il quale è in materiale amagnetico ed è collegato ad una porzione 55 del corpo cavo 12, mediante una guarnizione 56. Il mantello 54 è di pezzo con una parete di fondo 57 portante il raccordo 32, e presenta una superficie interna 58 perfettamente cilindrica, e quindi priva di qualsiasi spallamento. Il mantello 54 è munito di uno spallamento esterno 59 atto ad essere impegnato da un gradino interno 61 di un coperchio cilindrico 62. Questo è in acciaio ed è munito di una filettatura interna 63 atta ad essere avvitata su una filettatura esterna 64 della porzione 55 del corpo 12. La valvola di dosaggio 24 comprende un organo di guida, genericernente indicato con 66 (ved. anche Figura 2), il quale comprende un manicotto 67 in cui è scorrevole il gambo 48 dell'ancora 27. Il manicotto 67 presenta una porzione 68, avente un diametro esterno maggiore, la quale è munita di una filettatura esterna 69, atta ad essere avvitata nella filettatura 18 del vano 17. La porzione 68 è munita di un numero di condotti assiali 71 e radiali 72, che mettono in comunicazione il condotto 43 con la camera di scarico 20.

L'organo di guida 66 è inoltre munito di una flangia 73 atta ad appoggiarsi contro un altro spallamento 74 del corpo cavo 12, attraverso un distanziale 76. Lo spallamento 74 presenta una scanalatura radiale 77 in comunicazione con l'usuale condotto di scarico 78, indicato con linee a tratto e punto in Figura 1, per la sede dell'asta 10 nei corpo 12. Infine, l'organo di guida 66 è munito di una sede prismatica 79 per una chiave a brugola. Tra la flangia 73 e il disco 37 dell'ancora 27, è disposta una molla di compressione 80, sulla cui azione prevale quella della molla 53. Tra l'estremità superiore del organo di guida 66 ed il disco 37 è disposta una boccola 81 atta a consentire un rapido ritorno a riposo dell'ancora 27, ed a smorzarne i rimbalzi.

Tra il nucleo 28 dell'elettromagnete 26 e la flangia 73, è disposto un distanziale, o organo intermedio 82, il quale presenta una porzione anulare 83 (ved. anche Figura 4), atta ad appoggiarsi contro la flangia 73 ed un numero di piedi 84 di pezzo con la porzione anulare 83. Il piedi 84 sono atti a passare attraverso gli intagli 39 del disco 30 dell'ancora 27, per impegnare il nucleo 28 dell'elettromagnete 26. Nel caso del disegno, in cui l'ancora è munita di tre settori, il distanziale 82 assume la forma di un tripode; per un'ancora con quattro settori esso assumerà la forma di un quadripode, ecc.

I distanziali 82 sono previsti con piedi 84 di lunghezza variabili secondo una differenza modulare piccolissima, per consentire di regolare il traferro tra il disco 37 dell'ancora 27 ed il nucleo 28, mediante la scelta del distanziale 82 stesso. Anche i distanziali anulari 76 possono essere previsti di spessore modulare, per regolare la corsa dell'ancora 27 verso il nucleo 28 dell'elettromagnete 26.

La parete di fondo 57 del mantello 54 è munita di un foro 86, attraverso cui passa un cavo elettrico 87 collegato con la bobina 29. Il cavo 87 è annegato in una appendice 88 di un anello 89 di materiale plastico isolante, ed è collegato con uno spinotto 91 per il collegamento elettrico della bobina 29 con l'usuale circuito elettrico del motore. Infine, l'anello 89 viene inserito nel foro 86, con l'interposizione di una guarnizione di tenuta 92.

Il montaggio della valvola di dosaggio 24 nell'iniettore 11 si effettua nel modo seguente.

Dapprima si inserisce il corpo 33 della valvola 24 nel vano 17 del corpo cavo 12, e si avvita la ghiera 36 nella filettatura 18, finché la flangia 34 fa battuta contro lo spallamento 19. Indi, si inserisce il gambo 48 dell'ancora 27 nel manicotto 67 dell'organo di guida 66, e si dispone il distanziale 76 sullo spallamento 74 del corpo 12. Indi, impegnando con una chiave a brugola la sede prismatica 79, si avvita la filettatura 69 della porzione 68 nella stessa filettatura 18 del corpo 12, finché la flangia 73 fa battuta contro il distanziale 76. Ovviamente, questo distanziale 76 viene scelto in modo da evitare che la porzione 68 entri in contatto con la ghiera 36.

Si dispone ora il distanziale 82 sopra l'organo di guida 66, con la porzione anulare 83 contro la flangia 73. Indi, si dispone la molla 80 sulla flangia 73, e la boccola 81 sull'organo 66. Si inserisce ora il manicotto 49 dell'ancora 27 tra il gambo 48 e la boccola 81, e comprimendo la molla 80 si inserisce l'anello a C 50 nella scanalatura del gambo 48 . Indi, si dispone l'elettromagnete 26 nel mantello 54, e la molla 53 nel foro 31 del nucleo 28.

Si dispone ora la guarnizione 56 nella sede del mantello 54, e si inserisce il mantello 54 nella porzione 55 del corpo cavo 12, portando il nucleo 28 a contatto con i piedi 84 del distanziale 76 e con la parete di fondo 57 del mantello 54 stesso. Indi, si inserisce il coperchio 62 sul mantello 54 e si avvita la filettatura 63 sulla filettatura 64 del corpo cavo 12, fino ad impegnare, con il gradino 61, lo spaliamento 59 del mantello 54. In tal modo, la parete 57 preme il nucleo 28 contro il distanziale 82, che preme contro la flangia 73. Infine si inserisce la guarnizione 92 nel foro 86 della parete di fondo 57 e si inserisce in tale foro 86 l'appendice 88 dell'anello 89, finché quest'ultimo si appoggia contro la superficie esterna della parete 57.

Risulta pertanto chiaro che il montaggio dell'iniettore 11 richiede soltanto delle operazioni di inserzione sequenziale delle parti e di avvitatura sequenziale di tre elementi, aventi funzione di ghiere di fissaggio. Risulta inoltre chiaro che tale montaggio non richiede alcuna cianfrinatura di bordi metallici, né formatura della capsula in plastica.

Il funzionamento dell'iniettore 11 è noto in sé, per cui viene qui descritto sommariamente.

Eccitando l'elettromagnete 26, l'ancora 27 viene mossa verso l'alto, finché il gambo 48 si arresta contro il manicotto 67 dell'organo di guida 66. La pressione del combustibile nella camera di controllo 41 fa aprire la valvola di dosaggio 24, per cui l'asta 10 si sposta verso l'alto aprendo il foro dell'ugello di iniezione.

Quando l'elettromagnete 26 viene diseccitato, la molla 53 riporta in basso il gambo 48 assieme all'ancora 27 e spinge la sfera 46 a chiudere la valvola 24. La pressione del combustibile nella camera di controllo 41 aumenta ora rapidamente riportando in basso l'asta 10 e chiudendo così il foro dell'ugello di iniezione.

Da quanto visto sopra risultano evidenti i vantaggi dell'iniettore 11 dell'invenzione rispetto agli iniettori noti. Innanzitutto, il mantello 54 dell'elettromagnete 26, di pezzo con la parete di fondo 57, non richiede alcuna di cianfrinatura del bordo del mantello. Inoltre, viene evitato ogni rischio di danneggiamento del nucleo magnetico 28. Infine viene evitato l'uso di guarnizioni tra il nucleo 28 ed il mantello 54

Si intende che all'iniettore descritto possono essere apportate varie modifiche e perfezionamenti senza uscire dall'ambito delle rivendicazioni. Ad esempio, il distanziale 76 può essere costituito da una boccola passante all'esterno del disco 37 dell'ancora 27. Inoltre, la scanalatura 77 della flangia 73 può essere sostituita da uno o più fori passanti attraverso la flangia 73.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Iniettore di combustibile per motori a combustione interna comprendente un corpo cavo (12) portante un ugello, una valvola di dosaggio (24) per comandare l'apertura di detto ugello, ed un elettromagnete (26) di azionamento di un'ancora (27) di comando di detta valvola di dosaggio (24), detta ancora (27) essendo guidata un organo di guida (66), detta valvola di dosaggio (24) e detto organo di guida (66) essendo fissati in un vano (17) di detto corpo cavo (12), detto elettromagnete (26) essendo alloggiato in un mantello (54) fissato su detto corpo cavo (12), caratterizzato dal fatto che detto mantello (54) è di pezzo con una parete di fondo (57), contro cui si appoggia detto elettromagnete (26) portante.
2. Iniettore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta parete di fondo (57) porta un raccordo di scarico (32), detto organo di guida (66) presentando una filettatura (69) atta ad impegnarsi con una corrispondente filettatura (18) di detto corpo cavo (12).
3. Iniettore secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto corpo cavo (12) presenta un vano (17) munito di detta corrispondente filettatura (18), detta valvola di dosaggio (24) comprendendo un corpo valvola (33) alloggiato in detto vano (17) e collegato a detto corpo cavo (12) indipendentemente da detto organo di guida (66).
4. Iniettore secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta valvola di dosaggio (24) è munita di una flangia (34) atta ad essere impegnata da un ghiera (36) avvitata pure in detta corrispondente filettatura (18) .
5. Iniettore secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elettromagnete (26) presenta un nucleo anulare (28), il quale viene tenuto appoggiato contro detta parete di fondo (57) da detto organo di guida (66).
6. Iniettore secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la superficie interna (58) di detto mantello (54) è cilindrica e priva di spaliamenti, un distanziale (82) essendo disposto tra detto organo di guida (66) e detto nucleo (28).
7. Iniettore secondo la rivendicazione 6, in cui detta ancora (27) comprende un disco (37) atto a collaborare magneti cernente con detto nucleo (28), un gambo (48) di detta ancora (27) essendo collegato con detto disco (37), caratterizzato dal fatto che detto organo di guida (66) comprende un manicotto (67) di guida di detto gambo (48), la superficie esterna di almeno una porzione (68) di detto manicotto (67) essendo munita della filettatura (69) di detto organo di guida (66).
8. Iniettore secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che detto distanziale forma un organo intermedio (82) tra detta flangia (73) e detto nucleo (28), ed è inoltre munito di una flangia (73) atta ad appoggiarsi contro un altro spallamento (74) di detto corpo cavo (12).
9. Iniettore secondo una delle rivendicazioni da 6 a 8, caratterizzato dal fatto che detto organo intermedio (82) è previsto di dimensioni modulari, per consentire la regolazione del traferro tra detta ancora (27) e detto nucleo (28) .
10. Iniettore secondo la rivendicazione 9, in cui detto disco (37) presenta un predeterminato numero di intagli (39), caratterizzato dal fatto che detto organo intermedio (82) presenta una porzione anulare (83) atta ad appoggiarsi contro detta flangia (73), e un numero di piedi (84) di pezzo con detta porzione anulare (83) ed atti a passare attraverso detti intagli (39) per impegnare detto nucleo (28).
11. Iniettore secondo la rivendicazione IO, caratterizzato dal fatto che detti piedi (84) di detto organo intermedio (76) sono previsti di lunghezza modulare al fine di consentire la regolazione di detto traferro.
12. Iniettore secondo una delle rivendicazioni da 8 a 10, caratterizzato dal fatto che tra detta flangia 73) e detto altro spallamento (74) è disposto un altro distanziale (76) previsto di spessore modulare, al fine di consentire una regolazione della corsa di detta ancora (27) verso detto nucleo (28).
13. Iniettore secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto mantello (54) viene col1egato a detto corpo cavo (12) mediante un coperchio (62) avente una filettatura (63) avvitata su un'altra filettatura (64) di detto corpo cavo (12).
14. Iniettore secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto elettromagnete (26) comprende una bobina (29) alimentata da un cavo elettrico (87) annegato in un corpo in plastica (88, 89), caratterizzato dal fatto che detto corpo in plastica (88, 89) ha una forma di un anello (89) munito di un'appendice (88) in cui è annegato cavo (87), detta appendice (88) essendo inserita in un foro (86) di detta parete di fondo (57).
15. Iniettore secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta valvola di dosaggio (24) e detto elettromagnete (26) vengono montati su detto corpo cavo (12) mediante avvitature sequenziali di parti (36, 66, 62).
16. Iniettore di combustibile per motori a combustione interna, sostanzialmente come descritto con riferimento agli annessi disegni,