NL8100675A - Drukregelaar voor injectiestelsels van inwendige ver- brandingsmotoren met gestuurde ontsteking. - Google Patents

Description

t $ Ν.Ο. 29891 1

Drukregelaar voor injectiestelsels van inwendige verbrandingsmotoren met "gestuurde ontsteking.

De uitvinding heeft betrekking op brandstofdrukrege-laars, en heeft in het bijzonder betrekking op een regelaar die voorzien is van de functionele elementen van een regelaar die onderwerp uitmaakt van de op 7 februari 1978 inge-5 diende Italiaanse octrooiaanvrage 3325 A/78.

Het kenmerkende van de in deze Italiaanse octrooiaanvrage beschreven regelaar is het gebruik van een klep-element dat half bolvormig is uitgevoerd, waarbij het bol-midden ligt in het vlakke begrenzingsvlak, welk klepele-10 ment de inlaat van de terugkeerpijp naar het reservoir bestuurt. Di;t klepelement wordt door veerkrachten in contact gehouden met de wanden van een holte gevormd in een van een diafragma voorzien stijf steunelement, zodanig dat de bewegingen van het vlakke oppervlak van het klepelement 15 gelijk zijn aan de bewegingen van het steunelement.

Deze drukregelaar verschaft octrooitechnisch gezien een nieuwe en inventieve configuratie. 3r treden echter zekere constructionele en assemblageproblemen op welke moeilijk op te lossen zijn indien het gaat om massafabri%age. 20 De uitvinding heeft nu ten doel deze problemen op te heffen door middel van een klepelement welke gezien vanuit functioneel oogpunt niet afwijkt van de in de bovengenoemde Italiaanse octrooiaanvrage beschreven configuratie, maar wel een oplossing biedt voor de constructionele en assem-25 blageproblemen die bij massafabrikage optreden.

De in onderhavige aanvrage beschreven uitvinding heeft derhalve betrekking op een regelaar zoals beschreven is in de bijgaande hoofdconclusie en geïllustreerd is in de figuren 1 en 2, waarin een niet-limitatief uitvoeringsvoorbeeld 30 van de uitvinding is getoond.

Figuur 1 toont gedeeltelijk in doorsnede een regelaar volgens de uitvinding, waarbij de doorsnede genomen is door de as van symmetrie van de inrichting.

Figuur 2 toont een deeldoorsnede van het klepelement 35 dat deel uitmaakt van de regelaar uit figuur 1.

De in figuur 1 geïllustreerde regelaar is voorzien van een metalen behuizing 1, die inwendig door een diafragma 8100675 % i 2 2 gescheiden is in twee niet met elkaar in verbinding staande kamers 3 en 4. De kamer 3 wordt naast het diafragma 2 tevens gedefinieerd door een behuizing 30. De kamer 4 wordt naast het diafragma 2 tevens gedefinieerd door een 5 behuizing 40.

De randen 31 en 41 v?tn de twee behuizingen 3 en 4 dragen het diafragma 2 dat daar tussen geklemd is door middel van een ring 9? waarvan de delen 90 en 92 aanrusten tegen de respectievelijke afgeknot conusvormige delen 32 en 10 45 van de randen 31 en 41.

De kamer 3 is door middel van een in de figuren niet getoonde eerste pijp verbonden met het inlaatspruitstuk, dat eveneens in de figuren niet is getoond, welke eerste pijp wordt gekoppeld met de buis 10. Derhalve wordt de 15 referentiedruk in het inlaatspruitstuk overgedragen naar de kamer 3*

De kamer 4 is verbonden met de brandstofvóedingspomp door middel van een tweede niet getoonde pijp, gemonteerd over de buis 11, en verbonden met de injectoren van het 20 injectiestelsel door middel van een derde, niet getoonde pijp die gemonteerd is over de buis 12 en is verder gekoppeld met het brandstofreservoir van het voertuig door middel van een (niet getoonde) vierde pijp die gemonteerd is op de aansluitbuis 5· 25 Indien het wenselijk of geschikt is, dan kunnen de inlaataansluitstukken 11 en 12 tot een enkel aansluitstuk 11 worden gereduceerd.

De aansluitbuis 5 is voorzien van een deel 30 dat ingestoken is in een doorlopende boring 44 aangebracht in het 30 onderste deel van de behuizing 40. Aan de bovenzijde van deze doorlopende boring 44 en gepositioneerd volgens dezelfde hartlijn bevindt zich een zetel 46, die in bovenaanzicht polygonaal gevormd is en de hexagonale kop van de buis 5 bevat zodat deze kop niet kan roteren.

35 Een afgeknot conusvormig oppervlak 43 zorgt voor de verbinding tussen de boring 44 en de zetel 46. Het afgeknot conusvormige oppervlak 32, dat een deel uitmaakt van de buis 5, is op dit eerder genoemde oppervlak 43 gepositioneerd. Deze koppeling zorgt voor een goede brandstofafdich-40 ting in de richting van de buitenzijde van de kamer 4, welke 8100675 * 3 afdichting nog wordt verbeterd door het afdichtende effect van een moer, aangebracht op het van schroefdraad voorziene deel 53 van de buis 5* De buis 5 bevat verder een cilindrisch, compartiment 54 waarin het onderdeel 6, dat 5 de klepzitting bevat, met kracht is ingebracht. De platte klepzitting 61 en een plat oppervlak 62 gedefinieerd door een cirkelvormige flens vormen de meest belangrijke delen van het onderdeel 6. Het onderdeel 6, dat door de buis 5 wordt ondersteund, vormt een uit laat straalpijp die uitmondt 10 in de tweede kamer 4.

De platte zitting 61 wordt bestuurd door het platte oppervlak van een klepelement 7· Een veer 63 is aangebracht tussen het cirkelvormige flensoppervlak 62 en een soortgelijk oppervlak 73 aangebracht aan het klepelement 7· De 15 veer 63 houdt het bolvormige deel van het klepelement 7 in contact met het conische oppervlak 81 van het compartiment 80 aangebracht in het steunelement 8 dat stijf bevestigd is aan het diafragma 2 door middel van de kap 20.

Het onderuiteinde van de regelveer 21 werkt in op de 20 kap 20, het andere uiteinde ervan wordt gesteund door een veersteunkap 22. Deze laatste kap is voorzien van een centrale boring 23 waarin de conische punt 14 van een schroef 13 met hexagonale imbuskop, welke schroef is ingébracht in een van schroefdraad voorziene boring 32 welke 25 verloopt door de uitstulping aan de bovenzijde van de behuizing 30. Door het regelen van de schroef 13 kan de veer 21 worden ingesteld op een voorspanning van een gedefinieerde waarde. De van schroefdraad voorziene boring verloopt aan de bovenzijde breder uit tot een cilindrisch com-30 partinent 34 waarop de spankap 15 is geplaatst die afrege-ling van de schroef 13 door niet gekwalifiseerde personen voorkomt.

Figuur 2 illustreert in detail het klepelenent 7 aangebracht in het compartiment 80 in figuur 1.

35 Het klepelement is voorzien van een bolvormig deel 72, dat contact maakt met het afgeknot kegelvormige deel 81 van het compartiment 80 teneinde een kogel/holte-koppe-ling te vormen, een plat oppervlak 75 dat gericht blijft naar het platte zittingdeel 61 waarmee de uitstroomsectie 40 voor de brandstof overmaat wordt gedefinieerd, een plat ...

8100675 4 * 5 oppervlak 73 van een cirkelvormig flensdeel waarop liet bovenuiteinde van de veer 63 rust, een cylindrisch oppervlak 74 dat de verbinding vormt tussen de oppervlakken 73 · en 75 en waarover enkele windingen van de veer 63 worden 5 gemonteerd gedurende een stap voorafgaande aan de assemblage van de complete regelaar, een doodlopende boring 76 aangebracht loodrecht op het platte oppervlak 75 en een cilindrische steel 70 die uitsteekt boven het platte oppervlak 71 aangebracht in het gebied van het element 7 10 tegenover het oppervlak 75·

Het element 7 heeft een as van symmetrie A-A die samen valt met de symmetrie-assen van de boring 76 en van de steel 70. Het middelpunt C van de bolvormige sector 72 ligt ofwel in het vlak 75 ofwel in een vlak parallel aan 15 het vlak 75 maar in benedenwaartse richting verplaatst.

Alhoewel dit niet direct relevant is zal de wèrking van de drukregelaar kort worden beschreven teneinde het belang van de plaatsing van het rotatiemiddelpunt C van het klepelement 7 in het vlak 75 aan te tonen.

20 Tijdens de werking van de motor moet het verschil in druk tussen de injectorbrandstoftoevoerpijp aangesloten op de regelkamer 4 via de buis 12 en de druk in het inlaat-spruitstuk, waarin de injectoren zijn aangebracht, in alle bedrijfstoestanden van de motor constant worden gehouden.

25 Om dat te bereiken varieert de regelaar het afgiftegebied gedefinieerd tussen het oppervlak 75 en de zitting 61 van het straalpijp je 6. Als aangenomen wordt dat de druk in het spruitstuk toeneemt, dan zal, teneinde het drukverschil op een constante waarde te handhaven, het platte 30 oppervlak 75 de straalpijp 61 naderen vanwege de kracht die wordt uitgeoefend als gevolg van de toenemende druk die inwerkt op het diafragma 2 aan de zijde van de kamer 3, in welke kamer dezelfde druk heerst als in het spruitstuk, zoals reeds werd opgemerkt. De daaruit resulterende reduc-35 tie van de dwarsdoorsnede van het terugkeerkanaal naar het reservoir veroorzaakt een toename van druk in de kamer 4 met een waarde die praktisch gelijk is aan de druktoename in de kamer 3» zodat -een constant drukverschil wordt gehandhaafd tussen de injectortoevoerleiding en het inlaat-40 spruitstuk.

8100675 *5 C*

Als de druk in het spruitstuk daalt, dan zal de regelaar de vereiste nastelling van de injectortoevoerdruk uitvoeren door het terugtrekken van het oppervlak 75 van de straalpijp 61 als gevolg van een soortgelijk mechanisme.

5 Ten opzichte van de materie die beschreven is in de reeds genoemde Italiaanse octrooiaanvrage 3325 A/78 levert de hier beschreven configuratie zowel een eenvoudiger constructie op, hetgeen in het volgende nog zal worden geïllustreerd, als ook een verbetering in de zelf stabili-10 serende eigenschappen van het klepelement 7» omdat het nu mogelijk is om het werkpunt van de resultante van de sluit-krachten die werken op het klepelement te verplaatsen tot beneden het regelvlak dat wordt gedefinieerd door het oppervlak 75 en de resultante van de openingskrachten die 15 worden opgeroepen door de veer 63 welke aanrust tegen de cirkelvormige flens van het klepelement 7 te verplaatsen tot boven het vlak 75·

De uitvinding biedt in het bijzonder een oplossing voor problemen ten aanzien van produktie en assemblage. Het 20 klepelement 7 kan worden geproduceerd door bewerking met automatische machinale gereedschappen uitgaande van een cilindrische staaf van een geschikt materiaal. Er zijn diverse werkwijzen voor het in massa produceren van het element 7· Twee daarvan zullen als voorbeeld worden be-25 schreven om de eenvoud ervan te verklaren.

Volgens een eerste werkwijze wordt gebruik gemaakt van vormende gereedschappen op een automatische draaibank. Het profiel van het gereedschap correspondeert met de omhullende waarmee het element 7 wórdt gegenereerd, met uit-30 zondering van de boring 76, wanneer de staaf roteert rond de omwentelingsas A-A. De boring 76 wordt gevormd met behulp van een boor.

In de tweede werkwijze wordt gebruik gemaakt van een geprogrammeerde draaibank waarmee het element 7 geheel 35 wordt afgewerkt.

Teneinde het doel van de steel 70, die fysisch gezien de symmetrie-as van het element 7 definieert, beter te begrijpen moet aandacht worden besteed aan het feit dat de ruwheid van het oppervlak 75 zeer klein moet worden ge-40 houden on een correcte werking van de regelaar te verkrijgen.

8100675 c 6

Om een oppervlak met zeer lage ruwheid, te verkrijgen moet het oppervlak 75 na· bewerking van het element 7 gepolijst worden. Deze polijstbewerking kan uitgevoerd worden op zoveel elementen als er in een enkele houder kunnen wor-5 den aangebracht. Deze houder bestaat uit een metalen plaat waarin een aantal boringen is aangebracht, waarvan elk een steel van het element 7 kan opnemén teneinde de symmetrie-as ervan loodrecht te houden op het vlak van de plaat. Als gevolg daarvan staat het vlak 75 parallel aan het vlak van 10 de plaat en is buitenwaarts gericht terwijl het vlak 71 aanrust tegen het plaatoppervlak.

Als de elementen 7 op deze plaat zijn gemonteerd door het insteken van hun stelen 70 in de respectievelijke boringen, dan wordt het polijstgereedschap over alle opper- « 15 vlakken 75, die nu stijf gepositioneerd zijn op een goed gedefinieerd vlak, bewogen.

De keuze van de in figuur 2 getoonde vorm voor het klepelement 7 maakt het mogelijk om de regelaar met behulp van automatische machines te assembleren. Dat komt doordat 20 de boring 75 bet mogelijk maakt dat het element 7 wordt ondersteund door middel van een geschikte houder van een automatische machine gedurende een assemblagestap. Deze houder handhaaft het element 7 coaxiaal ten opzichte van de behuizing 40 zodat direct de coaxiale relatie tussen de 25 behuizing 40 en het steunelement 8 wordt gevonden van welk steunelement de afgeknot kegelvormige holte 81 wordt gedragen door het bolvormige oppervlak 72 van het element 7· · Het diafragma 2 wordt op deze wijze correct gepositioneerd ten opzichte van de rand 41 van de behuizing 40.

30 In de daarop volgende stappen wordt de veer 21 aange bracht en ingesteld en wordt de behuizing 30 aangebracht en vastgekiend door middel van de ring 9 en deze opvolgende stappen kunnen direct op een bijzonder eenvoudige wijze worden uitgevoerd.

35 De bovenstaande beschrijving heeft betrekking op slechts een van de mogelijke uitvoeringsvormen van de uitvinding en het zal voor de deskundige duidelijk zijn dat diverse modificaties kunnen worden aangebracht zonder buiten het kader van de uitvinding te treden. De vormen, dimensies en mate-40 rialen die in dit uitvoeringsvoorbeeld zijn toegepast vormen geen begrenzing van het kader van de uitvinding.

8 1 00 6 7 5

Claims (5)

1. Drukregelaar voor injectiestelsels van inwendige verbrandingsmotoren met geregelde ontsteking, voorzien van een metalen behuizing, een in de behuizing aangebracht 5 diafragma voor het verdelen van het inwendige van de behuizing in een eerste en een tv?eede kamer, een eerste pijp aangesloten op de behuizing voor het verbinden van de eerste kamer met het inlaatspruitstuk, tweede pijpen gekoppeld met de behuizing voor het verbinden van de tweede 10 kamer net een brandstofvoedingspomp en met de inject oren, een vierde pijp gekoppeld met de behuizing bij de terugkeer-straalpijp, welke verloopt tot in de tweede kamer zodanig dat deze laatste in verbinding staat met het brandstof-reservoir, welke terugkeerstraalpijp voorzien is van een 15 vlakke zitting waarop stromingsafsluit- en regelniddelen voor de naar het reservoir terugkerende brandstofstroming inwerken, welke afsluit- en regelmiddelen voorzien zijn van een klepelenent met een bolvormig deel en een plat oppervlak, welke klepelement een gedefinieerde symmetrie-20 as bezit, en een behuizingscompartiment aangebracht in een steundeel dat stijf gekoppeld is met het diafragma, in welk compartiment het klepelement vrij is om te roteren teneinde het vlakke oppervlak gericht te', houden naar de vlakke zitting van de straalpijp, met het kenmerk, dat 25 het klepelement voorzien is van een doodlopende boring die zich uit strekt vanaf het vlakke oppervlak naar het inwendige van het element, en een cylindrische steel die buitenwaarts uit steekt vanaf de zijde tegenover het platte oppervlak, waarbij de synmetrie-assen.van de genoemde boring 30 en de genoemde steel samenvallen alsmede samenvallen met de symmetrie-as van het klepelement, en veerkrachtige middelen zijn aangebracht teneinde het bolvormige deel van het klepelement in contact te duwen met de wanden van het compartiment en het genoemde platte oppervlak gedefinieerd 35 is ofwel als een diametraal vlak van het sferische oppervlak of als een vlak parallel aan het diametrale vlak enigszins verschoven in de richting van de cylindrische steel.

2. Drukregelaar volgens conclusie 1,met het 40 kenmerk, dat het klepelement voorzien is van een 8100675 * 8 cylindrisch deel en een plat oppervlak in de vorm van een cirkelvormige flens, welk cylindrische deel bestemd is voor het steunen van enkele wikkelingen van een veer waarvan het bovenuiteinde rust tegen het genoemde cirkelvor-5 mige flensoppervlak waarbij de basis van het cylindrische deel wordt gevormd door het genoemde platte oppervlak dat samenwerkt met de platte klepzitting teneinde de doorstroomsnelheid van de brandstof die terugkeert naar het reservoir te besturen. 10

3· Drukregelaar volgens conclusie 1 of 2, m e t het kenmerk, dat het oppervlak 73» waarop de veer 63 rust, de onderste begrenzing vormt van de bolvormige sector ?2 en ligt in een vlak parallel aan het diametrale vlak, verplaatst in de richting van de steel ten opzichte 15 van het vlak door het middelpunt van het bolvormige oppervlak.

4. Drukregelaar volgens conclusie 1, 2 of 3, n e t het kenmerk, dat de veer die het klepelement in contact drukt met de wanden van het genoemde compartiment 20 welk aan zijn ondereinde wordt ondersteund door een plat cirkelvormig flensoppervlak dat deel uitmaakt van de terug-keerstraalpijp.

5. Drukregelaar volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat het klepelement voorzien is van een 25 tweede plat oppervlak parallel aan het platte sluit- en regeloppervlak, op welk tweede platte oppervlak de cylindrische steel zich bevindt. *********** 8 1 00 6 7 S