JP4950251B2 - 内燃機関のための平衡タイプの計量サーボバルブを設けた燃料噴射装置 - Google Patents

内燃機関のための平衡タイプの計量サーボバルブを設けた燃料噴射装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4950251B2
JP4950251B2 JP2009151409A JP2009151409A JP4950251B2 JP 4950251 B2 JP4950251 B2 JP 4950251B2 JP 2009151409 A JP2009151409 A JP 2009151409A JP 2009151409 A JP2009151409 A JP 2009151409A JP 4950251 B2 JP4950251 B2 JP 4950251B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
injection device
constriction
axial
fuel
discharge channel
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
JP2009151409A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010031854A (ja
Inventor
マリオ・リッコ
ラファエル・リッコ
セルジオ・ストゥッキ
オノフリオ・デ・ミケーレ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centro Ricerche Fiat SCpA
Original Assignee
Centro Ricerche Fiat SCpA
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 Centro Ricerche Fiat SCpA filed Critical Centro Ricerche Fiat SCpA
Publication of JP2010031854A publication Critical patent/JP2010031854A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4950251B2 publication Critical patent/JP4950251B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
    • F02M59/10Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
    • F02M59/102Mechanical drive, e.g. tappets or cams
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/46Valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other 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
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/0031Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/004Sliding valves, e.g. spool valves, i.e. whereby the closing member has a sliding movement along a seat for opening and closing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other 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
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/0031Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/004Sliding valves, e.g. spool valves, i.e. whereby the closing member has a sliding movement along a seat for opening and closing
    • F02M63/0042Sliding valves, e.g. spool valves, i.e. whereby the closing member has a sliding movement along a seat for opening and closing combined with valve seats of the lift valve type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other 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
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/007Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of the groups F02M63/0014 - F02M63/0059
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00Other 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
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/007Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of the groups F02M63/0014 - F02M63/0059
    • F02M63/0078Valve member details, e.g. special shape, hollow or fuel passages in the valve member
    • F02M63/008Hollow valve members, e.g. members internally guided
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/02Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical
    • F04B9/04Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical the means being cams, eccentrics or pin-and-slot mechanisms
    • F04B9/042Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical the means being cams, eccentrics or pin-and-slot mechanisms the means being cams
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/16Sealing of fuel injection apparatus not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/28Details of throttles in fuel-injection apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2547/00Special features for fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M2547/003Valve inserts containing control chamber and valve piston

Landscapes

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

Description

本発明は、内燃機関のための平衡タイプの計量サーボバルブを設けた燃料噴射装置に関する。
欧州特許出願公開第1612403号から、内燃機関の燃料噴射器であって、当該噴射器は、
−対応するエンジン気筒に燃料を噴射するためのノズルで終結するケーシングと、
−ノズルの開閉のための移動可能なニードルと、
−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可能であり、ニードルの運動を制御するためのロッドと、
−ケーシングの中に収容された計量サーボバルブと、
を備え、当該サーボバルブは、
a)アクチュエータと、
b)コントロール室であって、燃料入口、及び調節部を有する燃料の吐出経路につながっており、その圧力はロッドの軸方向のスライドをコントロールするコントロール室と、
c)開閉部材であって、吐出流路を閉鎖する閉鎖位置と、ノズルの開閉を行うために制御室内の圧力を変更させるように吐出流路を開放させておく開放位置との間でアクチュエータの動作下で軸方向に移動可能なスリーブによって画定される開閉部材と、
d)ケーシングに関して固定された位置に配置され、排出流路の出口となる外側側面を有する軸方向ステムとを備える、噴射装置が知られている。
スリーブは、軸方向に摺動可能で実質的に液密状態で軸方向ステムの外側側面に取り付けられ、閉鎖位置において排出流路を閉じ、それによって、燃料の圧力によってゼロの軸方向合力を受けるようになる。上記システムでは、計量サーボバルブ、及びスリーブによって画定される開閉部材は、いわゆる「平衡」タイプであり、アクチュエータから要求される力、及びその結果として全体の寸法は小さい。特に、開閉部材の小さなリフトであっても、大きい燃料の通路断面を得ることが可能であり、その結果、噴射装置の動的挙動における利点、すなわち、開放進行端及び閉鎖進行端での開閉部材のいわゆる「リバウンド」現象をなくすという利点が得られる。
計量サーボバルブは、3つの部品、すなわち、制御チャンバを横方向に画定しロッドを軸方向にガイドする管状のガイド本体と、軸方向ステムを備える分配本体と、管状のガイド本体と分配本体との間に軸方向に配置され、また軸方向に形成された上述の調節部を有するディスクとから構成されるいわゆるバルブ本体を有する。
ここで説明した既知の解決手段は、制御チャンバから出口通路まで流れる燃料に関して、液密を確実にするように正確に製造することが比較的複雑である限り、満足するにはほど遠い。実際に、上記の既知の解決手段は、4つ程度の液密金属表面、すなわち、分配本体とディスクとの間で結合している軸エリア、及びディスクと筒状のガイド本体との間で結合している軸エリアにおける表面に対して研削加工工程を必要とする。
さらに、筒状のガイド本体とディスクとの間の液密を達成する理論上の平均直径は比較的大きいため、当該直径を有する表面に作用する圧力によって大きな軸方向の力も生じ、結果として特にディスクへの大幅な変形のリスクを引き起こす。この変形は一方では、設計段階で想定されるものに関して開閉スリーブのリフトで誤差を生み、他方では、変形されたディスクと筒状のガイド本体との間の液密の理論上の平均直径のさらなる増加をもたらし、そのため状況を漸進的に劣化させる傾向がある。
さらに、バルブ本体を構成する3つの部品の加工、処理、及び組み立ての作業は非常に長時間に及び、費用がかかる。これらの欠点を克服するために、例えば欧州特許出願公開第1621764号から、単一の部品から成る計量バルブのバルブ本体を作成することが知られている。
この解決手段は、非常に厳密な幾何公差、特に軸方向ステムのシャフトに関して、シャフトはロッドがガイドされる出口のない孔の軸に(ミクロンの桁の誤差で)一致しなければならないが、これを確実にするためには非常に高い費用を伴う。
さらに、ここでもまた単一の部品から成るバルブ本体の場合では、理論上は、ロッドがガイドされる出口のない孔を通って動作する軸方向への少なくとも2つのさらなる挿入物を強いることが必要である限りは、互いに直列に配置されている2つ以上の調節部を製造することは非常に複雑である。
本発明の目的は、内燃機関のための平衡タイプの計量サーボバルブを設けた燃料噴射装置を製造することであり、これによって単純且つ費用の低い、上述の問題の解決手段が可能になる。
本発明によれば、内燃機関のための燃料噴射装置であって、当該噴射装置は、対応するエンジン気筒に燃料を噴射するためのノズルで終端し、
−軸方向に延びる中空の噴射装置本体と、
−ノズルの開閉を制御するための、上記噴射装置本体内で軸方向に移動可能な制御ロッドと、
−上記噴射装置本体中に収容される計量サーボバルブと、
を備えており、当該計量サーボバルブは、
a)電気アクチュエータと、
b)上記噴射装置本体に関して固定され、第1の部品及び少なくとも1つの第2の部品から成るバルブ本体と、
c)制御チャンバであって、上記制御ロッド及び第1の部品によって画定され、吸入口につながっているとともに、上記第1の部品及び上記第2の部品に形成されると共に少なくとも1つの較正狭窄部を備えた排出流路とつながっている制御チャンバと、
d)第2の部品の一部を形成し、排出流路の出口となる側面を有する軸方向ガイドと、
e)開閉部材であって、排出流路を燃料の圧力によって実質的にゼロの軸方向の合力を受けるように上記排出流路を閉鎖する閉鎖位置と、上記制御チャンバ内の圧力を変更し、したがって上記制御ロッドの軸方向移動をもたらすように上記排出流路42を開放する開放位置との間で上記電気アクチュエータの動作下で軸方向に摺動するように上記側面に、実質的に液密状態で結合される開閉部材と、
f)穿孔した物体であって、上記第1の部品と上記第2の部品との間に軸方向に配置され、上記排出流路の中間部分の半径方向の範囲を定める、穿孔した物体と、
を備え、上記穿孔した物体は第1の部品及び第2の部品のうちの少なくとも一方に収容される変形可能リングであることを特徴とする、噴射装置が提供される。
本発明による、内燃機関のための平衡タイプの計量サーボバルブを設けた燃料噴射装置の好ましい実施形態の、いくつかの部分が取り除かれた状態の断面図である。 図1の詳細を拡大して示す。
図1を参照すると、参照符号1は全体として、内燃機関のための、特にディーゼルエンジンのための、燃料噴射装置(その一部が示されている)を示す。噴射装置1は、中空の本体すなわちケーシング2(通常、「噴射装置本体」と呼ばれる)を備える。このケーシング2は、長手方向の軸3に沿って延び、そのエリアでの例えば約1600バールの圧力の、高圧の燃料供給通路に接続されるように設計されている側面の吸入口4を有する。ケーシング2は、吸入口4とつながっており、流路4aを通って燃料を対応するエンジン気筒中に噴射するように設計されている噴射ノズル(図示せず)で終端する。
ケーシング2は、計量サーボバルブ5を収容する軸方向のキャビティ6を画定し、このサーボバルブ5は、参照符号76および80によって示される2つの部品から成るバルブ本体を備える。
本体80は、出口のない軸方向孔9を画定する管状部分8と、芯出し突出部12が設けられた端部82とを備える。端部82は、部分8の外側円筒状面11に関して半径方向に片持ち梁様式に延び、本体2の内表面13に結合されている。さらに部分82は、突出部12に関して半径方向に突出する外側フランジ33d(図2)を設けられ、特大直径のキャビティ6の部分34に収容され、キャビティ6の内側肩部35に当接した状態で軸方向に配置されている。
制御ロッド10は、既知で図示されていない方法で、噴射ノズルの開閉を行うための開閉ニードルを制御するために、孔9の中で液密状態で軸方向に摺動可能である。
ケーシング2は、キャビティ6に関して同軸でありアクチュエータ15を収容する別のキャビティ14を画定する。このアクチュエータ15は、電磁石16、及び電磁石16によって制御されるノッチ付きディスク留め部17を備える。留め部17は、軸3に沿って延びるスリーブ18を有する単一の部品から成る。代わりに、電磁石16は、軸3に対して垂直な表面20を有すると共に留め部17の軸方向の止めを画定するマグネットコア19を備え、サポート21によって所定の位置に保持されている。
アクチュエータ15は、軸方向のキャビティ22を有し、その中に、螺旋状の圧縮ばね23が収容されている。このばね23は、留め部17に、電磁石16が加える吸引力に対して反対の軸方向のスラストを加えるように予荷重が与えられる。ばね23の一端は、サポート21の内側肩部に当接し、他方の端は、軸方向に挿入されたワッシャー24を介して留め部17に作用している。
計量サーボバルブ5は管状部分8の孔9の側面によって半径方向の範囲を定められる制御チャンバ26を備える。制御チャンバ26は、一方の側で、有利には円錐台形を有するロッド10の端部表面25によって、他方の側で孔9の端部表面27によって軸方向の範囲を定められる。
制御チャンバ26は、加圧下の燃料を受け取るために、部分8に形成されている流路28を通じて吸入口4と恒久的につながっている。この流路28は、調節部29を備え、一方の側で端部表面27の付近の制御チャンバ26中に出て、他方の側で部分8の表面11とキャビティ6の内側表面上の環状の溝31とによって半径方向に画定される環状チャンバ30中に出る。流路32は、本体2中に作られ且つ吸入口4とつながっていて、環状チャンバ30中に出る。環状チャンバ30は、一方の側で、突出部12によって、他方の側でガスケット31aによって軸方向の範囲を定められる。流路32は本体2中に形成され、吸入口4とつながっており、環状チャンバ30中に出る。
本体76は、単一の部品から成り、外側フランジ33cを画定するべースを備え、部分82に軸方向に当接するように配置される表面77(図2)によって軸方向の範囲を定められる。ねじ付きリングナット36が、外側フランジ33dを、フランジ33cと肩部35との間で、したがって部分82に当接する表面77に固定して軸方向に把持すると共に、本体80とケーシング2との間の液密を確実にするように、部分34の内側ネジ37にねじ込まれている。
本体76は、留め部17及びスリーブ18をガイドするための部材も備える。当該部材は、フランジ33cの直径よりもはるかに小さい直径を有する、実質的に円筒状のステム38によって画定される。ステム38は、軸3に沿って、本体80に関して反対側に、すなわちキャビティ22に向かってベースから片持ち梁様式に延びる。ステム38は、円筒状の側面39によって、外側の範囲を定められる。この円筒状の側面は、スリーブ18の軸方向の摺動をガイドする。特に、スリーブ18は内側の円筒状の表面40を有し、この表面は、実質的に液密状態でステム38の側面39に結合され、すなわち、適切な直径方向の遊び(例えば4μmより小さい)を有する結合によって、又は特別なシール部材を挿入することによって結合されている。
制御チャンバ26は、燃料排出流路(参照符号42によって全体として示される)と恒久的につながっている。
流路42は、本体76中に(部分的にベース中に、且つ部分的にステム38中に)、軸3に沿って形成されている出口のない軸方向部分43を備える。また流路42は、半径方向であり、且つ一方の側で部分43中に出て、他方の側でステム38の側面39にある環状の溝によって画定されるチャンバ46中に出る、少なくとも1つの出口部分44も備える。
詳細には、直径方向に対向する2つの部分44が設けられる。
チャンバ46は、ベースの隣の軸方向位置に形成され、スリーブ18の端部によって開閉される。この端部は、流路42のための開閉部材47を画定する。詳細には、開閉部材47は、円錐台形を有する内側表面48で終端し、この内側表面48は、ベースとステム38との間で丸みをつけている円錐台のような形状である表面49と係合するように設計され、シールエリアを画定する。
スリーブ18は留め部17と共に、前進端位置と後退端位置との間で、ステム38上を摺動する。前進端位置において、開閉部材47がチャンバ46を閉鎖し、したがって流路42の部分44の出口を閉鎖する。後退端位置において、開閉部材47が、チャンバ46を充分に開放して、部分44が、燃料を流路42及びチャンバ46を通じて制御チャンバ26中に排出することを可能にする。開閉部材47によって開放されて残される通路断面は、円錐台形を有しており、個々の部分44の通路断面よりも少なくとも3倍大きい。
スリーブ18の前進端位置は、ベースとステム38との間で丸みをつけている円錐台のような形状である表面49に当接する開閉部材47の表面48の止めによって画定される。逆に、スリーブ18の後退端位置は、非磁性のギャップ板51を挿入して、コア19の表面20に対して軸方向に当たる留め部17の止めによって画定される。後退端位置において、チャンバ46は、リングナット36とスリーブ18との間の環状の通路、留め部17の中のノッチ、キャビティ22、及びサポート21の開口52を通じて、噴射装置の排出流路(図示せず)とつながって配置される。
電磁石16が励磁されると、留め部17はスリーブ18と共に、コア19に向かって移動し、それによって、開閉部材47が、チャンバ46を開放する。燃料は、その後、制御チャンバ26から排出される。このようにして、制御チャンバ26内の燃料の圧力が低下し、端部表面27に向かうロッド10の軸方向移動が生じ、したがって噴射ノズルが開放する。
逆に、電磁石16の電源を切ると、ばね23が、留め部17を開閉部材47と共に前進端位置へ移動させる。このようにして、チャンバ46が閉鎖され、流路28に入ってくる加圧下の燃料は、制御チャンバ26中に高い圧力を再び作り出し、そのためロッド10が端部表面27から離れて、噴射ノズルを閉鎖させる。前進端位置において、チャンバ46内の圧力がスリーブ18の側面40に半径方向にのみ作用する場合、燃料はスリーブ18上に実質的にゼロの軸方向のスラストの合力を加える。
開閉部材47の開閉時に、制御チャンバ26内の圧力変動の速度を制御するために、流路42は、1つ又は複数の較正狭窄部を備える。
「狭窄部」という用語は流路部分であって、燃料に全般的に利用可能な通路断面が、燃料流がこの流路部分の上流及び下流で遭遇する通路断面よりも小さい流路部分として意図される。特に、燃料が1つの孔に流れる場合、狭窄部は当該1つの孔によって画定され、その一方、燃料が並列に配置されている複数の孔に流れ、したがって上流と下流との間で同じ圧力低下を受ける場合、狭窄部は当該複数の孔全体によって画定される。
特に、比較的小さい直径を有する孔に対して、較正は、実験的な性質の仕上げ運転によって精密に実施される。この仕上げ運転は、研磨液を、前もって形成された孔(例えば、放電加工又はレーザによって形成される)に流し、当該孔の上流及び下流の圧力を設定し、流量を検出することによって実施される。流量は、孔の側面において液体によって引き起こされた磨耗(ハイドロ・エロージョン又はハイドロ・アブレイジョン)によって漸増する傾向がある。これは予め定められた設計値に到達するまで続けられる。設計値に達したこの時点で流れを遮断する。使用中に、孔の上流の圧力を、仕上げ運転の際に設定された圧力と等しくする。得られた最終の通路断面は、圧力低下を画定することになり、この圧力低下は、仕上げ運転の際に、孔の上流及び下流の断面間に設定された圧力の差に等しく、燃料の流量は、予め定められた設計流量に等しい。
較正狭窄部が2つ以上設けられる場合、これらは互いに直列に配置される。
図2を参照すると、流路42に沿って互いに直列に配置されている狭窄部(狭窄部の直径は、定性的に示されているだけで正確な縮尺で示されていない)が3つある:1つは、2つの部分44全体によって画定され、もう1つは、参照符号53によって示され、本体80の部分82中に軸方向に形成されており、最後の1つは、本体80及び76に関して付加的な又は別個の部材、詳細には、本体76中に収容されるディスク91中に形成されている孔92によって画定されている。
例えば、流路42の狭窄部53及び92は、150μm〜300μmの間の直径を有する。一方、流路42の部分43は、較正狭窄部の直径よりも少なくとも4倍大きい直径を得るように、特別な精度を伴わずに通常のドリルを使用して本体76中に形成される。
使用中に、開閉部材47が開放位置にあるとき、制御チャンバ26と排出流路との間に生ずる圧力低下は、流路42に沿って直列に配置されている較正狭窄部と同数の圧力低下に分散される。
変形形態(図示せず)によれば、較正狭窄部53は、本体80に結合されている挿入物に形成され、例えば、制御チャンバ26に面する一方の側、又は表面77に面する他方の側の部分82に軸方向に嵌められ、上記挿入物の軸長さ以下の長さを有する。
別の変形形態(図示せず)によれば、部分44の1つだけに、個々の部分44の通路断面の合計に実質的に等しい較正された通路断面が設けられている。
さらに、部分44の代替(図示せず)として、本体76の較正狭窄部は、傾斜した出口部分によって、又は当該部分の端部を構成する出口のない軸方向部分43によって画定してもよい。
較正狭窄部53の両端部は、流路42のそれぞれの部分83、84中に出る。部分83、84は同軸であり、較正狭窄部53の直径よりも大きく且つ部分43と同程度の直径を有する。部分83は、部分82内の孔によって画定され、制御チャンバ26と直接つながっている。一方、部分84はシールリング85の内部空間によって画定される。プラスチック材料、好ましくは商標名「ターカイト(登録商標)」で知られている材料から成るこのシールリング85は結果として、本体76及び80の金属材料から成るものよりも或る程度大幅に変形可能であり、部分的に部分82の円筒状の座部86中に、且つ部分的に本体76のベースの円筒状の座部90中に収容される。
座部86及び90は同軸であり、同じ直径を有する。座部90はディスク91を収容し、ディスク91は、シールリング85によって座部90の端部に軸方向に当接するように保持され、シールリング85は、座部86の端部とディスク91との間で軸方向に圧縮された状態におかれる。
リング85は円筒状であり、矩形又は正方形の半径方向の断面を有し、座部90及び86の直径に実質的に等しい外径を有し、2つの本体80及び76を同軸位置にして互いに結合するための芯出し部材を画定する。換言すると、リング85は3つの機能:結合時に本体80及び76間での軸芯出し、流路42内の燃料流の周りでの本体80及び76間のシール、及び座部90内でのディスク91の位置決めを実行する。
組み立てのステップでは、リング85の変形性は、本体80及び76間の不整合による起こり得る誤差をわずかに修復するため、孔9と軸方向ステム38との間の同軸性に必要とされる精度は、本体76及び80によって構成されるバルブ本体が単一の部品から成る場合に必要とされる精度よりも低くすることができる。
バルブ本体を2つの部品で製造することによって、出口のない軸方向部分43の加工、検査、及び切屑除去を、ディスク91の座部90への挿入前に比較的単純に行うことができる。次いで、較正狭窄部92が形成される付加的な部材91を、本体76及び80の間に非常に単純且つ迅速に配置すると共に、上記付加的な部材を固定位置に維持することが可能である。
狭窄部92を設けることは、狭窄部92が例えばフォトシャーリング工程を経てディスク上に形成される場合、単純且つ安価である。
圧縮による弾性変形によって、リング85を使用して本体80及び76間で効率的に液密を達成することができる。当該密封が達成される直径は含有面積及びリング85の中心位置により比較的小さいため、燃料の圧力がわずかなエリアにわたって軸方向に作用し、結果として、変形可能部材を有しない既知の解決手段と比較して、本体76及び80間の燃料が加える軸方向のスラストに限界をもたらす。したがって、スリーブ18のリフトは設計段階で想定されるものに対応し、噴射装置の耐用寿命期間を通じて実質的に変わらない。
最後に、添付の特許請求の範囲に規定されるような本発明の保護範囲から逸脱することなく、本明細書で説明及び例示される噴射装置1に対して変更及び変形を行うことができることは明らかである。
詳細には、平衡タイプの計量サーボバルブ5は、ケーシング2に関して固定されたスリーブにおいて摺動可能である軸方向ピンによって画定されると共に、流路42の端部を画定する開閉部材を備えることができる。
アクチュエータ15は、流路42の出口を開放させるのと同様に、電圧を受けると、その軸方向の寸法を増大させてスリーブ18を駆動する圧電アクチュエータで置き換えることも可能である。
さらに、チャンバ46は、表面40において少なくとも部分的に穴が掘られていてもよいが、スリーブ18によって画定される開閉部材47が閉鎖進行端位置に配置されると軸3に沿ってゼロの圧力合力を受けるように再び配置整列する。
部分44の複数の軸は、互いに異なる平面上にあってもよく且つ/又は全てが軸3を中心に均一に離隔していなくてもよく、且つ/又は較正孔を部分44の一部のみに限定してもよい。
流路42は、軸3に関して対称でなくてもよい。例えば、部分44は互いに異なる断面及び/又は互いに異なる直径を有していてもよいが、燃料の流量を軸3を中心に平衡にし且つ一定の間隔にさせるように、適切な圧力低下を引き起こすために再び較正することができる。
1 燃料噴射装置
2 噴射装置本体
3 軸方向
5 計量サーボバルブ
10 制御ロッド
15 電気アクチュエータ
26 制御チャンバ
39 側面
42 排出流路
47 開閉部材
76 第1の部品
80 第2の部品
84 中間部分
85 穿孔した物体

Claims (13)

  1. 内燃機関のための燃料噴射装置(1)であって、該噴射装置は、対応するエンジン気筒に燃料を噴射するためのノズルで終端し、
    軸(3)の方向に沿って延びる中空の噴射装置本体(2)と、
    前記ノズルの開閉を制御するための、前記噴射装置本体(2)内で軸方向に移動可能な制御ロッド(10)と、
    前記噴射装置本体(2)中に収容される計量サーボバルブと、
    を備えており、
    該計量サーボバルブ(5)は、
    a)電気アクチュエータ(15)と、
    b)前記噴射装置本体(2)に対して固定され、第1の部品(76)及び少なくとも1つの第2の部品(80)から成るバルブ本体と、
    c)制御チャンバ(26)であって、前記制御ロッド(10)及び前記第1の部品(76)によって画定され、吸入口(4)につながっているとともに、前記第1の部品(76)及び前記第2の部品(80)に形成されると共に少なくとも1つの較正狭窄部(53、44、92)を備えた排出流路(42)とつながっている制御チャンバ(26)と、
    d)前記第2の部品(80)の一部を形成し、前記排出流路(42)の出口となる側面(39)を有する軸方向ガイド(38)と、
    e)開閉部材(47)であって、前記排出流路(42)を前記燃料の圧力によって実質的にゼロの軸方向の合力を受けるように前記排出流路(42)を閉鎖する閉鎖位置と、前記制御チャンバ(26)内の圧力を変更し、したがって前記制御ロッド(10)の軸方向運動をもたらすように前記排出流路(42)を開放する開放位置との間で前記電気アクチュエータ(15)の動作下で軸方向に摺動するように前記側面(39)に、実質的に液密状態で結合される開閉部材(47)と、
    f)穿孔した物体(85)であって、前記第1の部品と前記第2の部品との間に軸方向に配置され、前記排出流路(42)の中間部分(84)の半径方向の範囲を定める、穿孔した物体(85)と、
    を備え、
    前記穿孔した物体は前記第1の部品(76)及び前記第2の部品(80)のうちの少なくとも一方に収容される変形可能リング(85)であることを特徴とする、噴射装置。
  2. 前記変形可能リングは、前記第1の部品及び前記第2の部品を互いに関して同軸位置に維持するように、該第1の部品に形成される第1の座部に部分的に収容され、該第2の部品に形成される第2の座部に部分的に収容されることを特徴とする、請求項1に記載の噴射装置。
  3. 前記第1の座部及び前記第2の座部並びに前記変形可能リングは、円筒状であることを特徴とする、請求項2に記載の噴射装置。
  4. 前記変形可能リングは、弾性変形可能であり、前記第1の部品と前記第2の部品との間で液密を確実にするように圧縮されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の噴射装置。
  5. 前記較正狭窄部を画定し、一方の側で前記第1の部品と前記第2の部品のうち一つに、他方の側で前記変形可能リングに軸方向に当接するように配置される付加的な部材を備えることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の噴射装置。
  6. 前記付加的な部材は、前記第1の部品及び前記第2の部品のうちの一つに軸方向に当接するディスクであることを特徴とする、請求項5に記載の噴射装置。
  7. 前記排出流路(42)は直列した3つの較正狭窄部を備え、そのうちの2つの狭窄部は前記軸(3)の方向内で配置され、そのうち1つの狭窄部(92)は前記付加的な部材によって画定されることを特徴とする、請求項5又は6に記載の噴射装置。
  8. 前記排出流路(42)は、直列に配置された第1の較正狭窄部及び第2の較正狭窄部を備え、該第1の狭窄部(53、92)は前記軸(3)の方向内で配置され、該第2の狭窄部は前記排出流路(42)の半径方向の部分に形成されていることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか1項に記載の噴射装置。
  9. 前記第2の狭窄部は、前記軸方向に関して半径方向に形成されている並列した2つ以上の狭窄部から成ることを特徴とする、請求項8に記載の噴射装置。
  10. 前記第1の部品(76)及び前記第2の部品(80)は、互いに軸方向に直接当接するように配置されることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載の噴射装置。
  11. 前記変形可能リングはプラスチック材料から成ることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載の噴射装置。
  12. 前記変形可能リングはターカイトから成ることを特徴とする、請求項11に記載の噴射装置。
  13. 前記軸方向ガイドはステム(38)によって形成され、前記開閉部材はスリーブ(18)によって画定されることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか1項に記載の噴射装置。
JP2009151409A 2008-06-27 2009-06-25 内燃機関のための平衡タイプの計量サーボバルブを設けた燃料噴射装置 Active JP4950251B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08425459.8 2008-06-27
EP08425459A EP2138707B1 (en) 2008-06-27 2008-06-27 Fuel injector provided with a metering servovalve of a balanced type for an internal-combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010031854A JP2010031854A (ja) 2010-02-12
JP4950251B2 true JP4950251B2 (ja) 2012-06-13

Family

ID=40032620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009151409A Active JP4950251B2 (ja) 2008-06-27 2009-06-25 内燃機関のための平衡タイプの計量サーボバルブを設けた燃料噴射装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8640675B2 (ja)
EP (1) EP2138707B1 (ja)
JP (1) JP4950251B2 (ja)
KR (1) KR101204262B1 (ja)
CN (1) CN101614174B (ja)
AT (1) ATE503106T1 (ja)
DE (1) DE602008005725D1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6245681B2 (ja) * 2013-06-03 2017-12-13 ボッシュ株式会社 燃料噴射弁
KR102425730B1 (ko) * 2014-12-24 2022-07-28 로베르트 보쉬 게엠베하 내연기관으로 연료, 바람직하게는 디젤 연료를 이송하기 위한 펌프 유닛
DE102015205161A1 (de) * 2015-03-23 2016-09-29 Robert Bosch Gmbh Ventil für eine Kraftstoffeinspritzkomponente
WO2018053012A1 (en) * 2016-09-13 2018-03-22 Spectrum Brands, Inc. Swirl pot shower head engine
FR3087686B1 (fr) * 2018-10-31 2020-12-11 Safran Aircraft Engines Outillage pour l'equilibrage d'un module de turbomachine comportant un stator en porte a faux

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2596847B1 (fr) * 1986-04-08 1988-09-30 Equip Mecanique Ste Indle Dispositif de raccordement etanche de deux elements de tuyauterie
JP2000291504A (ja) * 1999-04-06 2000-10-17 Mitsubishi Electric Corp 燃料噴射弁
DE19921242C1 (de) * 1999-05-07 2000-10-26 Siemens Ag Verfahren zum Positionieren des Stellantriebs in einem Kraftstoffinjektor und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE19940297A1 (de) * 1999-08-25 2001-03-01 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzventil
JP3795724B2 (ja) * 2000-03-13 2006-07-12 株式会社デンソー 燃料噴射装置及びその噴射特性調整方法
US6375098B1 (en) * 2000-04-07 2002-04-23 Delphi Technologies, Inc. Injection valve for the fuel injection in an internal combustion engine
US6601784B2 (en) * 2000-04-18 2003-08-05 Delphi Technologies, Inc. Flexural element for positioning an armature in a fuel injector
EP1259729B1 (de) * 2000-11-23 2006-01-18 Robert Bosch Gmbh Magnetventil zur steuerung eines einspritzventils einer brennkraftmaschine
JP3851122B2 (ja) * 2001-07-16 2006-11-29 ボッシュ株式会社 燃料噴射弁
US6837221B2 (en) * 2001-12-11 2005-01-04 Cummins Inc. Fuel injector with feedback control
JP2003206820A (ja) * 2002-01-17 2003-07-25 Keihin Corp 電磁式燃料噴射弁
US20050087624A1 (en) * 2002-05-10 2005-04-28 Siemens Aktiengesellschaft Injector for fuel injection
JP3757261B2 (ja) * 2002-08-05 2006-03-22 ボッシュ株式会社 燃料噴射弁
DE10304605A1 (de) * 2003-02-05 2004-08-19 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil mit zwei koaxialen Ventilnadeln
US6978950B2 (en) * 2003-02-21 2005-12-27 Siemens Vdo Automotive Corporation High flow, tubular closure member for a fuel injector
JP4038462B2 (ja) * 2003-09-11 2008-01-23 三菱電機株式会社 燃料噴射弁
US7275521B2 (en) * 2004-06-17 2007-10-02 Usui Kokusai Sangyo Kaisha Limited Joint structure of diverging branch pipe in fuel rail for internal combustion engine, diverging branch pipe and manufacture method of its diverging branch pipe
EP1621764B1 (en) 2004-06-30 2007-11-07 C.R.F. Società Consortile per Azioni Internal combustion engine fuel injector
DE602004003928T2 (de) * 2004-06-30 2007-10-18 C.R.F. S.C.P.A. Einspritzventil für Verbrennungskraftmaschine
DE602004004254T2 (de) * 2004-06-30 2007-07-12 C.R.F. S.C.P.A. Servoventil zum Steuern eines Einspritzventils einer Brennkraftmaschine
EP1612405B1 (en) * 2004-06-30 2008-11-05 C.R.F. Società Consortile per Azioni An injection system for an internal-combustion engine
DE102004041238A1 (de) * 2004-08-26 2006-03-02 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE602005021310D1 (de) * 2005-03-14 2010-07-01 Fiat Ricerche Verstellbares Dosierservoventil eines Einspritzventils sowie dessen Verstellungsverfahren
EP1731752B1 (en) * 2005-05-27 2010-01-20 C.R.F. Società Consortile per Azioni Fuel-control servo valve, and fuel injector provided with such servo valve
DE102006049885A1 (de) * 2006-10-23 2008-04-24 Robert Bosch Gmbh Injektor zur Einspritzung von Kraftstoff in Brennräume von Brennkraftmaschinen
DE102006050162A1 (de) * 2006-10-25 2008-04-30 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventileinrichtung
DE102006057935A1 (de) * 2006-12-08 2008-06-12 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
EP2022977B1 (en) * 2007-07-30 2011-03-02 C.R.F. Società Consortile per Azioni Balanced metering servovalve for a fuel injector of an internal combustion engine
EP2025921B1 (en) * 2007-07-30 2009-10-14 C.R.F. Società Consortile per Azioni Fuel injector with balanced metering servovalve, for an internal combustion engine
US8069842B2 (en) * 2009-07-02 2011-12-06 Robert Bosch Gmbh Injector mounting assembly

Also Published As

Publication number Publication date
US20090320802A1 (en) 2009-12-31
EP2138707A1 (en) 2009-12-30
KR101204262B1 (ko) 2012-11-23
CN101614174A (zh) 2009-12-30
ATE503106T1 (de) 2011-04-15
US8640675B2 (en) 2014-02-04
EP2138707B1 (en) 2011-03-23
CN101614174B (zh) 2011-11-02
DE602008005725D1 (de) 2011-05-05
JP2010031854A (ja) 2010-02-12
KR20100002199A (ko) 2010-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5043070B2 (ja) 内燃機関のための計量サーボバルブを備えた燃料噴射装置
JP4643663B2 (ja) 内燃機関用のバランス型計量サーボ弁を伴う燃料噴射装置
CN101358570B (zh) 用于内燃机的具有平衡计量伺服阀的燃料喷射器
JP4950251B2 (ja) 内燃機関のための平衡タイプの計量サーボバルブを設けた燃料噴射装置
JP4563964B2 (ja) 燃料制御用のサーボバルブと、このようなサーボバルブが設けられた燃料噴射器
JP4559441B2 (ja) 燃料噴射装置用サーボ絞り弁
JP2006017126A (ja) 内燃機関の燃料噴射器
JP2006017127A (ja) 内燃機関の燃料噴射器
KR100974236B1 (ko) 내연 기관 엔진의 연료 분사기를 위한 균형 잡힌 계측 서보밸브
EP2292918B1 (en) Fuel injector equipped with a metering servovalve for an internal-combustion engine
US9464613B2 (en) Fuel injector equipped with a metering servovalve for an internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100426

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120228

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120308

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150316

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4950251

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250