JP2009030589A - 内燃エンジンの燃料噴射装置のための平衡計量サーボバルブ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内燃エンジンの燃料噴射装置1のための計量サーボバルブ5は、電気式アクチュエータ15及び固定されたバルブ・ボディを有している。バルブ・ボディは、吸入口4及び排出口チャネル42につながるコントロール・チャンバ26を規定している。排出口チャネルは、少なくとも一つのキャリブレイトされた狭窄部を有し、且つ、軸方向のステム38の側面に出口を有している。このステム上で、スリーブ18が実質的に流体密封状態でスライドして、排出口チャネルを開放または閉鎖し、それにより、コントロール・チャンバ内の圧力を変化させる。排出口チャネルは、径方向に外向き方向に弾性的に変形可能なスリーブの末端部分47により閉鎖され、そして、排出口チャネルが閉鎖されているときに、開放に際して、スリーブ上での径方向の不平衡力を作り出す。
【選択図】図1
Description
− エンジンのシリンダの中に燃料を噴射するための、一方の端部にノズルを有するケーシング;
− ノズルの開放及び閉鎖のための移動可能なニードル;
− 前記ケーシングの中に収容され、それ自身の軸に沿ってスライドし、前記ニードルの運動をコントロールするためのロッド;及び、
− 前記ケーシングの中に収容された計量サーボバルブ。
− 使用中に、スリーブが圧力を受けて変形する;
− シーリングが、シャープ・エッジ(または、ゼロ半径レベル)により規定される周囲に沿って行われない。
環状のチャンバ内の燃料の圧力は、スリーブが閉鎖位置にあるとき、比較的高いレベルまで、例えば、約1600−1800バール(1.6〜1.8X108Pa)まで、到達する。これに対して、放出領域において、またはシーリングゾーンのやや下流において、圧力レベルは、比較的低く、約数バール(105Pa)である。それ故に、環状のチャンバ内の圧力が、スリーブ上に径方向の力を作り出し、この力は、外向きに作用して、スリーブを変形させる。
一方では、スプリングのより大きな予荷重の力は、より大きな加速、及び閉鎖の際のバルブ・ボディに対するより速い衝撃速度をもたらし、そして、その結果として、計量サーボバルブに対する磨耗及び損傷のより大きいリスクをもたらす。
− 電気式アクチュエータを有し;
− 固定されたバルブ・ボディを有し、このバルブ・ボディは、吸入口及び排出口チャネルにつながるコントロール・チャンバを規定し、この排出口チャネルは、少なくとも一つのキャリブレイトされた狭窄部を有し、且つ、このバルブ・ボディは、軸に沿って伸び且つ側面を有するステムを有し、この側面に前記排出口チャネルが出口を有している;
− スリーブを有し、このスリーブは、実質的に流体密封状態で前記側面に結合され、且つ、前記電気式アクチュエータの動作の下、前記スリーブの末端部分が前記排出口チャネルを閉鎖する閉鎖位置と、前記排出口チャネルが開放されて前記コントロール・チャンバ内の圧力を変える開放位置との間で、前記軸に沿ってスライドすることが可能であるように、前記側面に結合され;
前記末端部分は、次のような幾何学形状の特徴を有している、即ち、前記末端部分は、使用中に、前記排出口チャネルの口部に存在する燃料圧力のスラストを受けて、径方向に外向き方向に弾性的に変形可能であって、それによって、前記バルブ・ボディに対するシーリングが行われる直径を、非変形状態と比べて増大させ、そして、前記スリーブが閉鎖位置にあるとき、開放位置の方向に、前記スリーブ上での径方向の不平衡力を作り出す。
部分47の外径D1と内径D2の間の比は、1.6より大きく且つ2.4より小さく、部分47の軸方向の長さLと内径D2の間の比は、0.45より大きく且つ0.8より小さい。ここで、“軸方向の長さL”はまだ、エッジ48から、スリーブの外径18の急激な変化がある位置まで、即ち部分100の開始部のショルダーに対応する位置まで、計測された軸方向の長さとして定められる。更にまた、図4のこの変形形態において、エッジ48から計測したチャンバ46の軸方向の長さを、L’として、 L−L’=ΔL と規定すると、0.2より大きく且つ0.8mmより小さいΔLが得られる。
Claims (16)
- 内燃エンジンの燃料噴射装置(1)ための計量サーボバルブ(5)であって、
前記計量サーボバルブは:
− 電気式アクチュエータ(15)を有し;
− 固定されたバルブ・ボディを有し、このバルブ・ボディは、吸入口(4)及び排出口チャネル(42)につながるコントロール・チャンバ(26)を規定し、前記排出口チャネルは、少なくとも一つのキャリブレイトされた狭窄部を有し、また、前記バルブ・ボディは、軸(3)に沿って伸び且つ側面(39)を有するステム(38)を有し、この側面に前記排出口チャネル(42)が出口を有し;
− スリーブ(18)を有し、このスリーブは、実質的に流体密封状態で前記側面(39)に結合され、且つ、前記電気式アクチュエータ(15)の動作の下、前記スリーブ(18)の末端部分(47)が前記排出口チャネル(42)を閉鎖する閉鎖位置と、前記排出口チャネル(42)が開放される開放位置との間で、前記軸(3)に沿ってスライドして、前記コントロール・チャンバ(26)の中の圧力を変えるように、前記側面に結合されている、
計量サーボバルブにおいて、
前記末端部分(47)が、使用中に前記排出口チャネル(42)の口部に存在する燃料圧力のスラストの下、径方向に外向き方向に弾性的に変形可能であり、それにより、前記バルブ・ボディに対してシーリングが行われる直径を、非変形状態と比べて増大させ、そして、前記スリーブ(18)閉鎖位置にあるときに、前記スリーブ(18)の上での径方向の不平衡力を、開放位置の方向に作り出すように、当該末端部分の幾何学形状が作られていること、
を特徴とする計量サーボバルブ。 - 下記特徴を有する請求項1に記載の計量サーボバルブ:
前記電気式アクチュエータ(15)は、スプリングを有し、このスプリングは、前記スリーブ(18)を前記閉鎖位置の方向へ軸方向に押すために、予め定められた予荷重を有し、
前記末端部分(47)の幾何学的形態は、前記燃料の供給圧力が安全の閾値を超えたときに、前記径方向の不平衡力が前記予荷重のスラストを上回るように作られている。 - 下記特徴を有する請求項2に記載の計量サーボバルブ:
前記安全の閾値は、約2500バール(2.5X108Pa)に等しい。 - 下記特徴を有する請求項1から3のいずれか1項に記載の計量サーボバルブ:
前記末端部分(47)の外径と内径の間の比は、2.4より小さい。 - 下記特徴を有する請求項4に記載の計量サーボバルブ:
前記末端部分(47)の外径と内径の間の比は、2.2より小さい。 - 下記特徴を有する請求項4または5に記載の計量サーボバルブ:
前記スリーブ(18)の前記末端部分(47)の外径と内径の間の比は、1.6より大きい。 - 下記特徴を有する請求項1から6のいずれか1項に記載の計量サーボバルブ:
前記スリーブ(18)の軸方向の長さと内径の間の比は、1.8より大きく、
前記軸方向の長さは、前記バルブ・ボディとの接触が行われるエッジ(48)から計測される。 - 下記特徴を有する請求項7に記載の計量サーボバルブ:
前記スリーブ(18)の軸方向の長さと内径の間の比は、3より小さい。 - 下記特徴を有する請求項1から8のいずれか1項に記載の計量サーボバルブ:
前記軸方向のステム(38)の外径は、3.5mmより小さい。 - 下記特徴を有する請求項9に記載の計量サーボバルブ:
前記軸方向のステム(38)の外径は、2.5mmに等しい。 - 下記特徴を有する請求項2に記載の計量サーボバルブ:
非変形状態において、前記スプリング(23)の予荷重と前記末端部分(18)の内径の間の比は、10[N/mm]と15「N/mm]の間である。 - 下記特徴を有する請求項1から11のいずれか1項に記載の計量サーボバルブ:
前記スリーブ(18)は、前記末端部分(47)に対して軸方向反対側に、前記末端部分(47)の外径より大きい外径を有する更なる末端部分(100)を有している。 - 下記特徴を有する請求項12に記載の計量サーボバルブ:
前記末端部分(47)の軸方向の長さと内径の間の比は、0.45より大きく、
前記軸方向の長さは、前記バルブ・ボディとの接触が行われるエッジ(48)から、前記更なる末端部分(100)まで、計測される。 - 下記特徴を有する請求項13に記載の計量サーボバルブ:
前記末端部分(47)の軸方向の長さと内径の間の比は、0.8より小さい。 - 下記特徴を有する請求項12または14に記載の計量サーボバルブ:
前記排出口チャネルは、前記軸方向のステムの上で得られ且つ軸方向の長さ(L’)を有する環状のチャンバ(46)で終了し、
この軸方向の長さは、前記バルブ・ボディとの接触が行われるエッジ(48)から計測され、
且つ、この軸方向の長さは、前記末端部分(47)の軸方向の長さ(L)より、0.2mmと0.8mmの間の量(ΔL)だけ小さい。 - 内燃エンジンのための燃料噴射装置(1)であって、
当該噴射装置は、燃料をエンジンの対応するシリンダの中に噴射するためのノズルで終了し、且つ、
− 軸方向(3)に沿って伸びる中空の噴射装置ボディ(2)と;
− 前記ノズルの開放または閉鎖をコントロールするために、前記噴射装置ボディ(2)の中で軸方向に移動可能なコントロール・ロッド(10)と;
− 前記コントロール・ロッド(10)の軸方向の運動をコントロールするために、前記噴射装置ボディ(2)の中に収容され、且つ、請求項1から16のいずれか1項に基づいて作られた計量サーボバルブ(5)と;
を有していることを特徴とする燃料噴射装置。
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