NL1008329C2 - Brandstofinjecteurklep voor vloeibaar gemaakte brandstof. - Google Patents

Description

BRANDSTOFINJECTEURKLEP VOOR VLOEIBAAR GEMAAKTE BRANDSTOF

Deze uitvinding heeft in het algemeen betrekking op brandstofinjecteurs voor een inwendige verbrandingsmotor en meer in het bijzonder op een brandstof in j ecteur voor vloeibaar gemaakte gasvormige brandstoffen.

5 Electromagnetisch bediende brandstofinjecteurs kunnen gebruikt worden om de brandstoftoevoer naar een inwendige verbrandingsmotor te beheersen. Sommige brandstof injecteurs bezitten een klep die beweegbaar is naar open en gesloten posities om te regelen wanneer brandstof 10 afgeleverd wordt vanuit de brandstofinjecteur naar een aanzuigspruitstuk van de motor. De klep moet de uitlaat van de brandstofinjecteur volledig afsluiten wanneer brandstofstroming niet gewenst is, en lekkage door de brandstofinjecteurklep resulteert in onregelmatige werking 15 van de motor en onacceptabele uitlaatemissies van de motor, in het bijzonder bij lage motorsnelheden en -belastingen zoals wanneer de motor onbelast draait. Verder is het ongewenst dat brandstof door de injecteur en uiteindelijk in de motor lekt, wanneer de motor uitgeschakeld 20 wordt.

In door benzine aangedreven inwendige verbrandingsmotoren bevindt de brandstofdruk in het systeem zich gewoonlijk in het gebied van ongeveer 30-60 psi (pounds per. square inch) (20-40 Newton per cm2) hetgeen een ade-25 quaat afdichten van de brandstofinjecteur met geharde 1008329 2 metalen kleppen toestaat. Wanneer echter vloeibaar petro-leumgas of autogas (LPG) of vloeibaar gecomprimeerd aardgas (CNG) gebruikt worden zijn de drukken aanzienlijk hoger dan voor benzine, en gewoonlijk 100-150 psi (70-105 5 Newton per cm2) voor CNG en soms meer dan 300 psi (200

Newton per cm2) voor LPG. Huidige metalen brandstofinjec- teurkleppen kunnen de brandstofinjecteur niet voldoende afdichten wanneer zij werken met vloeibaar gemaakte brandstoffen zoals LPG of CNG die hogere drukken bezitten in 10 vergelijking tot benzine. Daarenboven moet, om een voldoende afdichting van de brandstofinjecteur onder de hogere drukken van vloeibare LPG of CNG te verschaffen en toe te staan dat huidige electromagnetische spoelen gebruikt worden, het afdichtende oppervlakte-gebied kleiner 15 gemaakt worden zodat de begrensde magnetische kracht die beschikbaar is door de electromagnetische spoel de klep nauwkeurig kan bewegen en de stroming van brandstof door de injecteur effectief kan doseren.

Een bekende brandstofinjecteur volgens de aanhef 20 van conclusie 1 is beschreven in het Amerikaanse octrooi-schrift 5.291.869.

De uitvinding betreft een electromagnetisch bediende brandstofinjecteur voor vloeibaar petroleumgas (LPG), samengeperst aardgas (CNG) of andere vloeibaar 25 gemaakte brandstof, met een brandstofdoorgang daardoorheen en een klep om de stroming van brandstof door de brandstofdoorgang te beheersen, welke klep een klepkop bezit die gevormd is uit in hoofdzaak flexibel en in hoofdzaak veerkrachtig materiaal dat aan kan grijpen op een klepzit-3 0 ting om brandstof stroming door de klep te voorkomen en daardoor brandstofstroming door de brandstofinjecteur te voorkomen. De klep is bij voorkeur door een veer onder voorspanning gehouden naar een gesloten positie waarin de klepkop tegen de klepzitting drukt om brandstofstroming 35 tussen hen te voorkomen. Samendrukking van de klepkop is bij voorkeur begrensd door contact tussen het metalen kleplichaam en de metalen klepzitting hetgeen de beweging 1 Π Π P o n o 3 van het kleplichaam ten opzichte van de klepzitting begrenst. De klepkop en klepzitting zijn ook zo geconstrueerd om een hoge weerstand te bezitten tegen slijtage om een constante afdichting tussen hen te verschaffen. De 5 klepkop grijpt bij voorkeur over een begrensd oppervlakte-gebied aan op de klepzitting om het losmaken van de klepkop van de klepzitting te vergemakkelijken zodat de kracht verschaft door de electromagnetische spoel in de huidige gebruikte electromagnetisch bediende benzine-brandstofin-10 jecteurs voldoende is om de klep nauwkeurig naar open en gesloten posities te bewegen.

De klepzitting is bij voorkeur een vlak van een doseerlichaam met een daarin gevormde doseeropening zodat aangrijping van de klepkop op het doseerlichaam brandstof-15 stroming door de doseeropening voorkomt. De klepkop is bij voorkeur sferisch of balvorming en ten minste gedeeltelijk opgenomen in een opneemruimte aangrenzend aan de bodem van het kleplichaam zodat het enigszins uitsteekt onder het kleplichaam om toe te staan dat de klepkop samengedrukt 20 wordt om de doorgang van de doseeropening af te dichten.

Doel, kenmerken en voordelen van deze uitvinding omvatten het verschaffen van een injecteurklep voor vloeibaar gemaakte brandstof met een in hoofdzaak flexibele en in hoofdzaak veerkrachtige klepkop die brandstofstroming 2 5 door de klep voorkomt wanneer de klepkop aangrijpt op de klepzitting om te beheersen wanneer brandstof uitgestoten wordt uit de brandstofinjecteur, die gebruikt kan worden voor brandstoffen onder hoge druk zoals vloeibaar petro-leumgas en samengeperst aardgas, die lekkage door de 30 injecteur, voorkomt, zelfs van hoge-drukgassen, die een afdichting van de brandstofdoorgang van de brandstofinjecteur verschaft over een begrenst oppervlakte-gebied zodat de huidige gebruikte electromagnetische spoelen de klep kunnen verplaatsen om de brandstof uitgestoten door de 35 brandstofinjecteur nauwkeurig te doseren, die de samen-drukking van de klepkop begrenst, die slijtage van zowel de klepkop als de doseeropening voorkomt om een constante 1008329 4 brandstofstroming door de opening te behouden wanneer de klep open is, die een constante en beheersbare brandstof -stroming door de brandstofinjecteur verschaft, die een constante afdichting over uitgestrekte tijdsperioden 5 behoudt zoals wanneer de motor uitgeschakeld is en de gasvormige brandstof onder hoge druk in de brandstofinjecteur blijft, die gebruikt kan worden met verscheidene vloeibaar gemaakte gas-brandstoffen bij verschillende drukken, die duurzaam en betrouwbaar is, met een relatief 10 eenvoudig ontwerp en economische vervaardiging, en die een lange, bruikbare levensduur tijdens gebruik, bezit.

Deze en andere doelen, kenmerken en voordelen van de uitvinding zullen duidelijk worden uit de volgende gedetailleerde beschrijving van de voorkeursuitvoering en 15 het beste gebruik, de toegevoegde conclusies en de begeleidende tekeningen waarin:

Figuur 1 een gedeeltelijk perspectivisch aanzicht is dat een vereenvoudigd afgiftesysteem voor vloeibaar gemaakte brandstof voor een inwendige verbrandingsmo-20 tor toont,

Figuur 2 is een doorsnede van een brandstofin-jecteur die de uitvinding belichaamt,

Figuur 3 is een vergroting van het omcirkelde gedeelte in Figuur 2, 25 Figuur 4 is een fragmentarisch vergrote doorsne de van de brandstofinjecteurklep in een epen positie,

Figuur 5 is een fragmentarische doorsnede van een alternatieve uitvoering van een brandstofinjecteur volgens de uitvinding, 30 Figuur 6 is een fragmentarische doorsnede die de brandstofinjecteurklep van Figuur 5 in een open positie toont, en

Figuur 7 is een fragmentarische doorsnede van een derde uitvoering van een brandstofinjecteur volgens de 35 uitvinding.

In meer detail verwijzend naar de tekeningen, toont Figuur 1 een vereenvoudigd brandstofafgiftesysteem 1008329 5 10 voor een inwendige verbrandingsmotor 12 met een brandstoftank 14 om een brandstof toe te voeren, met inbegrip van brandstoffen onder relatief hoge druk zoals vloeibaar petroleumgas (LPG) en vloeibaar samengedrukt aardgas 5 (CNG), door een aanvoerleiding 15 naar een brandstofrail 16 en bijbehorende electromagnetisch bediende brandstofin-jecteurs 18, die ieder een klepkop 20 uit een flexibel materiaal bezitten om afgifte van de brandstof aan de motor 12 te beheersen. Bij voorkeur staat een brandstof-10 drukregulator 22 in verbinding met de brandstofinlaat 24 van de brandstofrail 16, om de druk van brandstof afgegeven aan de brandstofrail 16 te beheersen, en geeft deze bij een geregelde druk brandstof af aan de brandstofrail 16. De brandstofrail 16 werkt als een verdeelleiding om 15 brandstof over de brandstofinjecteurs 18 van het systeem 10 te distribueren zodat de brandstofinjecteurs 18 die brandstof af kunnen geven om de motor 12 te voeden.

Figuur 2 toont een brandstofinjecteur 18 die geconstrueerd is om vloeibaar gemaakte brandstof te ont-20 vangen door een brandstofinlaat 26 die in verbinding staat met de brandstofrail 16 en om die brandstof aan de motor 12 af te geven door een brandstofuitlaat 28. Het brandstofrail 16 bezit bijvoorkeur een brandstoftoevoerdoorgang 30 die is opgenomen in een brandstofretourleiding 32. De 25 doorgang 34 waardoor brandstof in de brandstofretourlei-ding 3 2 stroomt wordt bepaald door het uitwendige van de brandstoftoevoerdoorgang 30 en het inwendige van de brandstof retourleiding 32. De brandstoftoevoerdoorgang 30 bezit bij voorkeur een boring 36 die in verbinding staat met het 30 inwendige van de brandstof toevoerdoorgang 30 en een verzonken boring 38 die een schouder 40 verschaft, aangrenzend aan het inwendige van de brandstoftoevoerdoorgang 30. De brandstofretourleiding 36 bezit ook een boring 42 die in verbinding staat met zijn doorgang 34 en een verzonken 35 boring 44 die een schouder 46 verschaft aangrenzend aan zijn doorgang 34.

Om te voorkomen dat ten minste sommige veront-

1 η Π 8 3 ? Q

6 reinigingen de brandstofinjecteur 18 binnen komen, bezit hij bij voorkeur een filter 48 die benedenstrooms van de inlaat 26 geplaatst is tussen de inlaat 26 en een brandstof doorgang 50 door de injecteur 18 die de inlaat 26 5 verbindt met de uitlaat 28. Een klep 52 is in de brand-stofdoorgang 50 geplaatst tussen de inlaat 26 en uitlaat 28 van de brandstofinjecteur 18, die, wanneer gesloten, brandstofstroming door de brandstofdoorgang 50 voorkomt om te voorkomen dat brandstof afgegeven wordt vanuit de 10 brandstofinjecteur 18. Bij voorkeur is, om brandstof naar de tank 14 te retourneren en excessieve drukopbouw in het brandstofsysteem 10 te voorkomen, zoals wanneer brandstof met een hogere snelheid dan nodig is om de motor te bedienen aan de injecteur 18 afgegeven wordt, of wanneer de 15 klep 52 gesloten is, een retourbrandstofdoorgang 54 voorzien die in verbinding staat met doorgang 34 in de retour-brandstofleiding 34 van de brandstofrail 16 die in verbinding staat met een retourbrandstofleiding 35 om brandstof naar de brandstoftank 14 te retourneren. De retourbrand-20 stofdoorgangen 54 en 34 zijn bij voorkeur nauw aangrenzend aan de brandstofdoorgang 50 in de brandstofinjecteur 18 en de brandstoftoevoerdoorgang 30 van de brandstofrail 16 geplaatst om warmte van de doorgangen 30 en 50 te absorberen om de brandstof in de doorgangen 30 en 50 te koelen en 25 de toegevoerde brandstof in een volledig vloeibare toestand te houden wanneer de brandstof aan de brandstofin-jecteur 18 afgegeven wordt zoals onthuld in het Amerikaanse octrooi nr. 5.291.869, die hier bij referentie is opgenomen.

30 De brandstofinjecteur 18 bezit een hoofdbehui zing 56 die één einde bezit dat gedeeltelijk opgenomen is in de boring 42 aangrenzend aan de brandstofretourleiding 32 en aangrenzend aan de schouder 46 van de verzonken boring 44, zodat de retourbrandstofdoorgang 54 in verbin-35 ding staat met de doorgang 34 van de brandstofretourlei-ding 32 van de brandstofrail 16. Om brandstoflekkage tussen de hoofdbehuizing 56 en de brandstofretourleiding 1008329 7 3 2 van de brandstof rail 16 te voorkomen is bij voorkeur een afdichtend element 55 tussen hen geplaatst. Een einde van de brands tof doorgang 50 is opgenomen in de boring 36 van de brandstoftoevoerdoorgang 30 en strekt zich aangren-5 zend aan de schouder 40 uit, de brandstofdoorgang 50 en de brandstoftoevoerdoorgang 30 van de brandstofrail 16 verbindend. Een afdichtend element 57 is verschaft tussen de brandstofdoorgang 50 en de brandstoftoevoerdoorgang 30 van de brandstofrail 16 om brandstoflekkage tussen hen te 10 voorkomen. Een eindkap 58 bezit bij voorkeur een open einde dat over een flens 59 gerold is, die zich uitstrekt vanaf de hoofdbehuizing 56 om de brandstofinjecteur 18 aangrenzend aan de brandstofrail 16 te bevestigen.

Om de klep 52 te openen en te sluiten is een 15 electromagnetisch samenstel 60 aangrenzend aan de klep 52 geplaatst. Het electromagnetische samenstel 60 bezit een huis 62 dat een spoel 64 van electrische draad 64 draagt en een ferromagnetische ring 66 die de klep 52 omringt. De spoel 64 is electrisch verbonden met een stekkerbus 68 2 0 voor het toevoeren van electrische spanning aan de spoel om de electromagneet 64 van energie te voorzien om de kiep 52 te openen.

De brandstofinjecteur 18 bezit bij voorkeur een doseerlichaam 70 aangrenzend aan de klep 52 met een cen-25 trale doseeropening 72 daardoorheen die nauwkeurig gekalibreerd is om constant een precieze hoeveelheid brandstof door de injecteur 18 af te geven wanneer de klep 52 open is. De opening 72 is bij voorkeur kleiner in diameter dan de brandstofdoorgang 50 aan beide zijden van de opening 72 30 waardoor een verlaging in druk gecreëerd wordt wanneer de brandstof door de opening 72 stroomt, hetgeen het door de brandstofinjecteur 18 trekken van brandstof vergemakkelijkt. Om de brandstof uitgestoten uit de brandstofinjecteur 18 beter te verstuiven bezit de uitlaat 28 bij voor-35 keur een divergerend taps gedeelte 74 dat een brandstof-doorgang met toenemende diameter verschaft aangrenzend aan de uitlaat 28 van de brandstofinjecteur 18. Het doseerli- 1008329 3 chaam 70 is bij voorkeur rond zijn omtrek geklemd tussen de brandstofinjecteurbehuizing 56 aan één zijde en de ferromagnetische ring 66 aangrenzend aan de andere zijde. Om lekkage van de brandstof onder druk tussen de verschil-5 lende componenten te voorkomen is bij voorkeur een afdichtend element 76 zoals een O-ring geplaatst tussen het doseerlichaam 70 en de ferromagnetische ring 66 en tussen deze ring en de electromagnetische spoel 64. De daling in druk verbonden met de stroming door de opening 72 en het 10 tapse gedeelte 74 zorgt ervoor dat de brandstof verdampt indien het een voldoende hoge temperatuur bezit. Aldus stroomt de brandstof in een vloeibare staat door de klep 52 zodat voldoende brandstof naar het aanzuigspruitstuk van de motor 12 zal stromen gedurende relatief korte 15 tijdsperiode waarin de klep 52 open is en zelfs onder maximale brandstofvraagcondities van de motor.

Een geprefereerde constructie van een brandstof-injecteurklep 52 en het doseerlichaam 70 is getoond in Figuur 3. De klep 52 bezit een kleplichaam 80 van een 20 ferromagnetisch materiaal dat in hoofdzaak langwerpig is, bezit in cilindrische zijwand 52, een bovenwand 84, een onderwand 86, en een inwendige holte 88 tussen de bovenwand 84 en onderwand 86. Het kleplichaam 80 is glijbaar opgenomen voor heen en weer gaande beweging tussen open en 25 gesloten posities in de brandstofdoorgang 50. Om brandstof toe te staan door het kleplichaam 80 te stromen is een paar openingen 90, 92 verschaft met één opening 90 in de bovenwand 84 die de inwendige holte verbindt met de brand-stofdoorgang 50 en de andere opening 92 in de onderwand 86 30 die de inwendige holte 88 verbindt met de brandstofdoorgang benedenstrooms van het kleplichaam 80. De zijwand 82 strekt zich uit voorbij de onderwand 86 waardoor een ringvormige ring 94 verschaft is die geconstrueerd is om contact te maken met een aangrenzend vlak 95 van het 35 doseerlichaam 70 om de axiale beweging van de klep 52 naar het doseerlichaam 70 te beperken.

Bij voorkeur is een bus 96 geplaatst in de 1008329 9 brandstofinjecteurbehuizing 56, en deze bus bezit een centraal doorgaand gat 97 dat een gedeelte van de brandstof doorgang bepaalt. Het ondereinde 98 van de bus 96 is aangrenzend aan het kleplichaam 80 geplaatst en begrenst 5 beweging van het kleplichaam 80 in de richting van de bus 96. Om een isolerende laag te verschaffen die de neiging heeft geluid en vibratie in de injecteur 18 te dempen wanneer de klep open is en daar brandstof doorheen stroomt, is bij voorkeur een elastomere ring 99 geplaatst 10 tussen de bus 96 en het kleplichaam 80.

Een bolvormige klepkop 100 wordt gedragen in een taatspot 102 van het kleplichaam 80 en strekt zich uit vanaf de onderwand 86 van het kleplichaam 80. De klepkop 100 strekt zich enigszins onder een ringvormige zijwand 15 104 van de taatspot 102 uit om toe te staan dat de klepkop 100 steunt tegen het doseerlichaam 70 wanneer de klep 50 gesloten is. Het doseerlichaam 70 bezit bij voorkeur een daarin gevormde holte 106 die in hoofdzaak coaxiaal is met de doseeropening 72, en die geconstrueerd is om de klepkop 2 0 100 daarin op te nemen. Om het drukverschil over de klep kop 100 te begrenzen, dat ontstaat gedurende de initiële opening en sluiting van de klep en dat de beweging van de klep kan beïnvloeden en derhalve zijn dynamische stro-mingskarakteristieken kan beïnvloeden, is bij voorkeur een 25 ontluchtingspoort 105 verschaft in de onderwand die de taatspot 102 verbindt met de inwendige holte 88.

De klep 52 wordt bij voorkeur door een veer 110 onder voorspanning gehouden naar een gesloten positie die de klepkop 100 stevig in aangrijping brengt met het do-30 seerlichaam 70 om stroming door de doseeropening 72 te voorkomen. De klepkop 100 is bij voorkeur gemaakt uit een elastomeer materiaal dat flexibel is zodat het in staat is samengedrukt te worden om een voldoende afdichting van de doseeropening 72 te verschaffen. Het klepkopmateriaal is 35 ook in hoofdzaak veerkrachtig zodat wanneer de klep 52 open is, waarbij de klepkop 100 los is van het doseerlichaam 70, de klepkop 100 naar zijn originele vorm terug- 1 nnpQoq 10 keert zodat hij opnieuw samengeperst kan worden wanneer de klep 52 gesloten wordt, en daardoor de doseeropening 72 af kan dichten. Om permanente deformatie of slijtage van de klepkop 100 te voorkomen overschrijdt de hoeveelheid 5 compressie van de klepkop 100 de elastische limiet van het materiaal van de klepkop 100 niet.

Het doseerlichaam 70 is bij voorkeur afgeschuind of afgerond aangrenzend aan de bovenstroomse rand 112 van de doseeropening 72, om te voorkomen dat het doseerlichaam 10 70 indringt of insnijdt in de klepkop 100 wanneer de klep 52 gesloten is en de klepkop 100 tegen het doseerlichaam 70 gedrukt wordt. De afgeronde bovenstroomse rand 112 verschaft ook een uniformer contactgebied of zitting tussen de klepkop 100 en het doseerlichaam 70 om een voldoende 15 afdichting te verschaffen. Bij voorkeur is de maximale effectieve diameter van de rand 112 van het zittinggebied geminimaliseerd en slechts enigszins groter dan de opening 72 om de kracht die nodig is om de klepkop 100 los te maken van het doseerlichaam 70 te minimaliseren. Dit is 20 nodig omdat de kracht verschaft door een conventionele electromecnanische spoel 64 relatief klein is, en wanneer de brandstofinjecteur 18 gebruikt wordt met gassen onder hoge druk zoals LPG of CNG, de kracht die verschaft wordt door de electromechanische spoel 64 toch nog voldoende 25 moet zijn om de klep 52 accuraat en continu te openen om toe te staan dat een nauwkeurige hoeveelheid brandstof door de injecteur 18 stroomt terwijl de klep 52 open is. Tezelfdertijd moet de klepkop 100 een voldoende afdichting verschaffen om lekkage van het gas onder hoge druk door de 30 doseeropening 72 te verhinderen wanneer de klep 52 gesloten is.

De werking is als volgt.

Vloeibare brandstof wordt toegevoerd vanuit de brandstoftank 14 door brandstoftoevoerleidingen 15 naar de 35 inlaat van de brandstofdrukregulator 22 die brandstof aan de brandstofrail 16 en daarmee verbonden brandstofinjec-teurs 18 afgeeft. De brandstof stroomt door de brandstof- 1 008329 11 inlaat 26 van de brandstof injecteur 18, door een brandstof filter 4 8 en dan in de brands tof doorgang 50 van de injecteur 18. De brandstof stroomt dan door de opening 90 in de bovenwand 84 van het kleplichaam 80, door de inwen-5 dige holte 88 van het kleplichaam 80 en door de opening 92 in de onderwand 86 van het kleplichaam 80 in de holte 106 die de klepkop 100 omgeeft. Een overschot aan brandstof dat niet gebruikt wordt door de injecteur wordt naar de tank geretourneerd door de retourbrandstofdoorgang 54 en 10 brandstofretourleiding 32 van de brandstofrail 16.

Wanneer het gewenst is brandstof af te geven vanuit de brandstofinjecteur 18, wordt een electrisch signaal uitgezonden vanuit een processoreenheid van de motorcomputer (ECU) die de motor bewaakt en bestuurt, om 15 de electromagneet 60 te activeren. De ECU bewaakt de werking- en brandstofvraagcondities van de motor en bepaalt de hoeveelheid brandstof die toegevoerd moet worden aan de werkende motor. Zoals getoond in Figuur 4 wordt het kleplichaam 80 verplaatst door de magnetische flux van de 20 geactiveerde electromagnetische spoel 64 om de klepkop 100 van het doseerlichaam 70 los te maken en brandstofstroming door de doseeropening 72 toe te staan zoals getoond in Figuur 4. Nadat een vooraf bepaalde hoeveelheid tijd verstreken is zodat de exacte hoeveelheid brandstof door 2 5 de doseeropening 72 gegaan is, wordt de stroom die de electromagneet 60 activeert onderbroken en derhalve bestaat de kracht die de klep 52 open houdt niet langer en de klep 52 sluit. Om de klep te sluiten beweegt de veer 110 het kleplichaam 80 naar het doseerlichaam 70 totdat de 30 ringvormige ring 94 contact maakt het met vlak 108 van het doseerlichaam 70 en de klepkop 100 krachtig aangrijpt op en enigszins gecomprimeerd wordt tegen het doseerlichaam 70, waardoor de doseeropening 72 afgedicht wordt. Op deze wijze wordt de stroming van brandstof door de brandstofin-35 jecteur 18 beheerst gedurende het gehele werkzame leven van de brandstof injecteur 18, dat op kan lopen tot ongeveer 1 miljard cycli.

1 008329 12

Figuur 5 toont een alternatieve uitvoering 150 van de uitvinding. Een ringvormige bus 152 en een ringvormig kleplichaam 154 zijn in hoofdzaak concentrisch geplaatst binnenin de brandstofdoorgang 32 zodat binnentre-5 dende brandstof rond de zijwand 156 van de bus 152 en de zijv/and 158 van het kleplichaam 154 loopt. Een centrale retourbrandstofdoorgang 160 is coaxiaal in de bus 152 gevormd en staat in verbinding met een centrale holte 162 van het kleplichaam 154. Een ringvormige en bij voorkeur 10 elastomere ring 164 is in de centrale holte 162 van het kleplichaam 154 geplaatst en bezit een zich radiaal uitstrekkende flens 166 die het boveneinde van het kleplichaam 154 overlapt, en is geplaatst tussen een ondereinde van de bus 152 en het boveneinde van het kleplichaam 154 . 15 Een veer 16 8 is bevestigd aangrenzend aan het ondereinde van de bus 152 en de bodemwand 170 van de centrale holte 162 van het kleplichaam 154 om de klep onder voorspanning naar een gesloten positie te houden. Dit verschaft een tussenruimte 172 tussen de bus 152 en het kleplichaam 154 20 waar brandstof door kan stromen.

De klepkop 180 is gemaakt uit een in hoofdzaak flexibel en in hoofdzaak veerkrachtig materiaal en bezit een in hoofdzaak vlakke kant 182 aangrenzend aan één einde en is in hoofdzaak koepelvormig hetgeen een uiteinde 184 25 met verminderde diameter verschaft, dat geconstrueerd is om krachtig aan te grijpen op het doseerlichaam 186 om de doseeropening 188 af te dichten. Het doseerlichaam 186 bezit bij voorkeur een uitsparing 190 die in hoofdzaak complementair gevormd is aan de klepkop 180 om de klepkop 30 180 op te nemen die zich uitstrekt voorbij het ondereinde van het kleplichaam 154. Het kleplichaam 154 bezit bij voorkeur een in hoofdzaak cirkelvormige en afgeschuinde uitsparing 192 met een zijwand 194 die zich naar boven en naar buiten uitstrekt naar een in hoofdzaak vlak eindvlak 35 196 van de uitsparing 192, zoals getoond in Figuur 5. De klepkop 180 is bij voorkeur door een perspassing opgenomen in de uitsparing 192 of als inzetstuk daarin gevormd om de 1008329 13 klepkop 180 aan het kleplichaam 154 te bevestigen. Dit staat een accuraat en consistent losmaken toe van de klepkop 180 vanaf het doseerlichaam 186 om een nauwkeurige en constante hoeveelheid vloeistof toe te staan door de 5 doseeropening 188 te stromen wanneer de klep open is.

Om de doseeropening 188 nauwkeuriger te kalibreren bezit deze een in hoofdzaak rechte rand 198 die niet afgeschuind of afgerond is aangrenzend aan zijn boven-stroomse einde. Om te voorkomen dat deze rand 198 insnijdt 10 of zich ingraaft in de klepkop 180 wanneer de klep gesloten wordt en om slijtage van de rand 198 te voorkomen, bezit de klepkop 180 een daarin gevormde koepelvormige uitsparing of holte 200 die geconstrueerd is om de doseeropening 188 te omgeven zodat de klepkop 180 contact maakt 15 met het doseerlichaam 186 in een omtreksgebied dat de doseeropening 188 omgeeft en op afstand daarvan ligt.

De werking van deze alternatieve uitvoering is als volgt.

De klep wordt onder voorspanning gehouden naar 20 een gewoonlijk gesloten positie door de veer 168 die opgenomen is tussen het kleplichaam 154 en de bus 152. Vloeibare brandstof stroomt door de brandstofdoorgang 50, door de tussenruimte 172 tussen het kleplichaam 154 en de bus 152, en door de retourbrandstofdoorgang 160 gevormd in 25 de bus 152. Wanneer het gewenst is brandstof af te geven vanuit de brandstofinjecteur 150 wordt de electromagneti-sche spoel 164 geactiveerd door een electrisch signaal, zoals in de voorkeursuitvoering, en creëert deze een kracht die werkzaam is om het kleplichaam 154 glijbaar te 30 verplaatsen en de klepkop 100 los te maken van het doseerlichaam 186 hetgeen het mogelijk maakt dat brandstof door de doseeropening 188 stroomt. De beweging van het kleplichaam 154 laat de flens 166 aangrijpen op de bus 152 die de axiale beweging van het kleplichaam 154 begrenst en ook 35 vibratie- en geluiddemping verschaft in de brandstofinjec-teur 150 aangrenzend aan de bus 152 en het kleplichaam 154 wanneer de klep open is. Dit sluit ook de tussenruimte 172

1 00R3?S

14 tussen het kleplichaam 154 en de bus 152 zodat al de brandstof aangrenzend aan de uitwendige zijwand 158 van het kleplichaam 154 en door de doseeropening 188 stroomt terwijl de klep open blijft.

5 Om de brandstofafgifte vanuit de brandstofinjec- teur 150 te stoppen wordt de electrische stroom die de electromagnetische spoel 64 activeert onderbroken en aldus wordt de kracht die de klep open houdt niet langer gecre-eerd, en de klep sluit. De veer 168 beweegt de klep naar 10 zijn gesloten positie waar het kleplichaam 154 aangrijpt op het doseerlichaam 186 hetgeen er voor zorgt dat de klepkop 180 enigszins gecomprimeerd wordt tussen het kleplichaam 154 en het doseerlichaam 186 om daardoor de doseeropening 188 af te dichten en brandstofstroming 15 daardoorheen te voorkomen. Bij voorkeur is een aantal sleuven 202 in het doseerlichaam 186 gevormd die in de omtrek en radiaal op afstand staan aangrenzend aan de holte 190 van het doseerlichaam 186. De sleuven 202 verbinden de holte 190 met de brandstof doorgang 50 om het 20 drukverschil over het doseerlichaam 186 te verminderen dat zich ontwikkelt gedurende het initieel openen en sluiten van de klep, hetgeen de beweging van de klep en daardoor de dynamische stromingskarakteristieken van de brandstof door de injecteur 150 kan beïnvloeden.

2 5 Figuur 7 toont een derde uitvoering 250 van de uitvinding met een klepkop 252 gevormd uit een in hoofdzaak flexibel en in hoofdzaak veerkrachtig materiaal gevormd in een ferromagnetisch kleplichaam 254. Het kleplichaam 254 bezit een centrale boring 256 daardoorheen, en 30 een in hoofdzaak cilindrische zijwand 258, en is in hoofdzaak concentrisch in de brandstofdoorgang 260, waarvan het bovenste gedeelte niet getoond is, geplaatst. Het ondereinde 261 van het kleplichaam 254 is in hoofdzaak boogvormig of koepelvormig en is geconstrueerd om te passen bij 35 een in hoofdzaak afgeknot kegelvormige uitsparing 262 gevormd in het aangrenzende vlak 264 van het doseerlichaam 266. Het doseerlichaam 266 bezit bij voorkeur een opge- 1008329 15 richt koepelvormig contactgedeelte 268 aangrenzend aan de doseeropening 270, dat geconstrueerd is om een afdichtend oppervlak te verschaffen om een complementair gevormd gedeelte van de klepkop 252 te ontvangen.

5 De klepkop 252 is in hoofdzaak langwerpig en opgenomen in de centrale boring 256 van het kleplichaam 254. De klepkop 252 bezit een ringvormig en zich in lengterichting uitstrekkende zijwand 272 met een daarin gevormde holte 274 en een zich radiaal uitstrekkende flens 10 276 aangrenzend aan en in overlappende relatie met een gedeelte van de bovenrand 278 van het kleplichaam 254, hetgeen een isolerende laag verschaft tussen een bus 280 en het kleplichaam 254. Het onderste gedeelte van de klepkop 252 bezit een ringvormige groef 282 die een schou-15 der 284 verschaft aangrenzend aan iedere zijde van de groef 282 en wordt aangegrepen door een zich binnenwaarts uitstrekkende ribbe 286 van het kleplichaam 254 om de klepkop 252 aan het kleplichaam 254 te bevestigen om gelijktijdig daarmee te bewegen. De klepkop 252 bezit een 20 uiteinde 288 dat zich uitstrekt vanaf de groef 282 en zich enigszins voorbij het ondereinde van het kleplichaam 254 uitstrekt om de klepkop 252 toe te staan contact te maken met het doseerlichaam 266 en samengeperst te worden om de doseeropening 270 af te dichten. Het uiteinde 288 bezit 25 bij voorkeur een koepelvormige uitsparing 290 die complementair in vorm is aan het contactgedeelte 268 van het doseerlichaam 266 om een afdichting daartussen te verschaffen wanneer zij op elkaar aangrijpen.

Om de samendrukking van de klepkop 252 tussen 30 het kleplichaam 254 en het doseerlichaam 266 te begrenzen, maakt het ondereinde 261 van het kleplichaam 254 contact met de uitsparing 262 van het doseerlichaam 266 wanneer de klep sluit. Zoals in de andere uitvoeringen is de deformatie van de klepkop 252 binnen de elastische grenzen van 35 het klepkopmateriaal om permanente deformatie of slijtage van de klepkop te voorkomen en daardoor het vermogen van de klepkop de doseeropening 270 bij herhaling af te dich- 1 η n 8.3 ? 9 16 ten, te verzekeren.

De werking van de derde uitvoering is als volgt.

De klep wordt door een veer onder voorspanning gehouden naar een gesloten positie waarin het uiteinde 288 5 van de klepkop 252 krachtig in aangrijping is met het doseerlichaam 266 en enigszins gecomprimeerd is tussen het kleplichaam 254 en het doseerlichaam 266 en een tussenruimte 2 92 gecreëerd is tussen de bus 280 en de klepkop 252. Brandstof stroomt door de brandstofdoorgang 260 en 10 aangrenzend aan de zijwand 258 van het kleplichaam 254 waar de afdichting tussen de klepkop 252 en het doseerlichaam 266 vloeistofstroming door de doseeropening 270 voorkomt. Wanneer het gewenst is brandstof af te geven vanuit brandstofinjecteur 250, wordt een electrisch sig-15 naai verschaft om de electromagnetische spoel 64 te activeren en het kleplichaam 254 te verplaatsen, waardoor de klepkop 252 losgemaakt wordt van het doseerlichaam 266. Het kleplichaam wordt tegen de voorspanning van de veer in bewogen totdat de flens 276 van de klepkop 252 contact 2 0 maakt met de bus 280. Een overschot aan brandstof wordt geretourneerd door poorten 294 die gevormd zijn in de bus 280 en die in verbinding staan met een brandstofretour-doorgang 296. Wanneer de electromagnetische spoel 64 gedeactiveerd wordt beweegt de veerkracht het kleplichaam 25 254 naar aangrijping met het doseerlichaam 266 en dicht de klepkop 252 aldus af, aangrenzend aan de doseeropening 270 van het doseerlichaam 266, om brandstofstroming daardoorheen te voorkomen.

1008329

Claims (13)

1. Brandstofinjecteur omvattend: een hoofdlichaam, een brandstofdoorgang door het lichaam, een brandstofinlaat die in verbinding staat met 5 de brandstofdoorgang, een brandstofuitlaat die de brandstofdoorgang verbindt met het uitwendige van het lichaam om brandstof uit de injecteur af te leveren, een klepzitting aangrenzend aan de brandstofuit- 10 laat, een klep die selectief de brandstofuitlaat verbindt met de brandstofdoorgang, met het kenmerk, dat de klep een klepkop bezit die gevormd is uit een in hoofdzaak flexibel en in hoofd- 15 zaak veerkrachtig materiaal dat tenminste enigszins vervormbaar is tegen de klepzitting om de brandstofuitlaat af te dichten, en een stop die aan kan grijpen op de klep om de deformatie van de klepkop tussen de klep en de klepzitting 20 te begrenzen, waardoor de klepkop selectief in aangrijping te brengen is met de klepzitting hetgeen daartussen een afdichting verschaft om brandstof stroming door de klep te voorkomen.

2. Brandstofinjecteur volgens conclusie 1, waarbij de klep ook een kleplichaam bezit dat glijbaar binnenin de brandstofdoorgang opgenomen is voor heen en weer gaande beweging en waarbij de klepkop aangrenzend aan een einde van het kleplichaam geplaatst is. 30

3.Brandstofinjecteur volgens conclusie 2, waar bij de klepkop door het kleplichaam gedragen is. 1008329

4. Brandstofinjecteur volgens conclusie 2 of 3, eveneens omvattend een electromagnetische spoel die het kleplichaam omringt en daaraan grenst, waarbij het klepli-chaam uit een ferromagnetisch materiaal bestaat en waarbij 5 het kleplichaam verplaatst wordt om de klep te openen wanneer de spoel onder stroom gezet wordt.

5. Brandstofinjecteur volgens één der conclusies 1 tot en met 4, waarbij de klepkop in hoofdzaak bolvormig is en een diameter bezit die voldoende is om de brandstof- 10 doorgang volledig af te sluiten.

6. Brandstofinjecteur volgens één der conclusies 1 tot en met 5, waarbij de klep met een veer onder voor-spanning staat om de klepkop stevig te laten aangrijpen op de klepzitting, om brandstofstroming door de brandstofuit- 15 laat te voorkomen.

7. Brandstofinjecteur volgens één der conclusies 1 tot en met 6, eveneens omvattend een doseerlichaam, waarbij de brandstofdoorgang ten minste gedeeltelijk gevormd is door een opening door het doseerlichaam, waar- 20 bij de klepzetting gedragen is door het doseerlichaam, en de klepkop een daarin gevormde uitsparing bezit zodat de klepkop het doseerlichaam raakt rond de omtrek van de opening om een rondomgaande continue afdichting te verschaffen rond en op afstand van de opening om slijtage van 25 de klepkop te voorkomen.

8. Brandstofinjecteur volgens één der conclusies 1 tot en met 7, waarbij de klepkop een in hoofdzaak tapse bodemwand bezit die geconstrueerd is om over een begrenst oppervlaktegebied op de klepzitting aan te grijpen om de 30 kracht die nodig is om hen te scheiden te verminderen.

9. Brandstofinjecteur volgens één der conclusies 1 tot en met 8, waarbij een tweede stop verschaft is aangrenzend aan het einde van het kleplichaam tegenover de klepkop om de beweging van het kleplichaam in de richting 35 van de tweede stop te begrenzen.

10. Brandstofinjecteur volgens conclusie 9, waarbij een elastomere ring geplaatst is tussen het klep- i η n ft 3 ? o lichaam en de tweede stop die de neiging heeft geluid of vibratie in de brandstofinjecteur te dempen wanneer de klep open is.

11. Brandstofinjecteur volgens conclusie 10, 5 waarbij de elastomere ring en de klepkop als één geheel gevormd zijn.

12. Brandstofinjecteur volgens één der conclusies 2 tot en met 11, waarbij het kleplichaam een ringvormige uitsparing bezit met een tapse zijwand die geconstru- 10 eerd is om een complementair gevormde klepkop daarin op te nemen om de klepkop met het kleplichaam te verbinden.

13. Brandstofinjecteur volgens conclusie 12, waarbij de klepkop in de uitsparing gehouden is door een perspassing. -o-o-o-o-o-o-o-o- 1008329