ES1066111U - Fuel injector (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
Inyector de combustible.Fuel injector.
La presente invención se refiere a un inyector de combustible para su utilización en un sistema de inyección de combustible para un motor de combustión interna. Más en particular, aunque no exclusivamente, la presente invención se refiere a un inyector de combustible para su utilización en un motor de combustión interna de ignición por compresión en el que una primera y segunda agujas de válvula pueden operar para controlar la inyección de combustible en un espacio de combustión a través de una pluralidad de salidas de tobera.The present invention relates to an injector of fuel for use in an injection system fuel for an internal combustion engine. More in particular, although not exclusively, the present invention relates to a fuel injector for use in an engine internal compression ignition combustion in which a first and second valve needles can operate to control the fuel injection into a combustion space through a plurality of nozzle outlets.
Las denominadas "toberas de orificios variables" (VON) permiten que se varíe el número de orificios que se utilizan para inyectar combustible en el espacio de combustión para diferentes cargas del motor. Normalmente, una tobera de este tipo incluye un cuerpo de tobera que está dotado de un hueco dentro del cual puede moverse una primera aguja de válvula exterior bajo el control de un actuador. El hueco del cuerpo de la tobera define una superficie de asiento con la que la aguja de válvula exterior puede ajustarse para controlar la inyección de combustible a través de un primer conjunto de salidas de tobera previsto en una primera posición axial en la pared del cuerpo de tobera. La propia aguja de válvula exterior está dotada de una abertura de hueco que se extiende longitudinalmente en la punta de la válvula y dentro de la que puede moverse una segunda aguja de válvula interior. La aguja de válvula interior sobresale desde la abertura de la aguja de válvula exterior y puede ajustarse con la superficie de asiento para controlar la inyección de combustible a través de un segundo conjunto de salidas previsto en una segunda posición axial, inferior, en la pared del cuerpo de la tobera.The so-called "hole nozzles variables "(VON) allow the number of holes to be varied which are used to inject fuel into the space of combustion for different engine loads. Normally a nozzle of this type includes a nozzle body that is provided with a gap inside which a first valve needle can move outside under the control of an actuator. The hollow of the body of the nozzle defines a seating surface with which the needle of External valve can be adjusted to control the injection of fuel through a first set of nozzle outlets provided in a first axial position in the body wall of nozzle. The outer valve needle itself is equipped with a hole opening that extends longitudinally at the tip of the valve and into which a second needle can move inner valve The inner valve needle protrudes from the opening of the outer valve needle and can be adjusted with the seating surface to control fuel injection to through a second set of outputs planned in a second axial, lower position, in the wall of the nozzle body.
En una tobera de inyección conocida de este tipo, como se describe en la solicitud de patente europea en tramitación junto con la presente N° EP 04250928.1 del solicitante, el flujo de combustible hacia un primer conjunto (superior) de salidas de tobera se controla mediante una aguja de válvula exterior y el flujo de combustible hacia un segundo conjunto (inferior) de salidas de tobera se controla mediante una aguja de válvula interior. Con el fin de entregar el combustible a través de las salidas superiores, la aguja de válvula exterior sola puede operar para desajustarse de su asiento pero la aguja de válvula interior permanece asentada. Con el fin de entregar el combustible a través de las salidas inferiores además de las salidas superiores, se permite a la aguja de válvula exterior moverse más allá de una distancia predeterminada, de manera que su movimiento se transmite a la aguja de válvula interior, provocando así que la aguja de válvula interior se desajuste o eleve de su asiento. Durante esta fase de operación, tanto el primer como el segundo conjunto de salidas están abiertos para proporcionar una tasa de entrega de combustible relativamente alta.In a known injection nozzle of this type, as described in the European patent application in processing together with this EP No. 04250928.1 of the applicant, the flow of fuel to a first (upper) set of nozzle outlets are controlled by an external valve needle and the fuel flow to a second (lower) set of nozzle outlets are controlled by a valve needle inside. In order to deliver the fuel through the upper outlets, the outer valve needle can only operate to get out of your seat but the inner valve needle remains seated In order to deliver the fuel through of the lower outputs in addition to the upper outputs, allows the outer valve needle to move beyond a predetermined distance, so that your movement is transmitted to the inner valve needle, thus causing the needle to Inner valve is loosened or raised from its seat. During this operation phase, both the first and the second set of Departures are open to provide a delivery rate of relatively high fuel
Una tobera de inyección de este tipo permite la selección de una pequeña área de salidas de tobera total con el fin de optimizar las emisiones del motor con cargas de motor relativamente bajas. Por otro lado, puede seleccionarse una gran área de salidas de tobera total para aumentar el flujo de combustible total con cargas del motor relativamente altas.An injection nozzle of this type allows selection of a small area of total nozzle outlets in order to optimize engine emissions with engine loads relatively low. On the other hand, you can select a large Total nozzle outlet area to increase the flow of Total fuel with relatively high engine loads.
Debido a la secuencia en la que se elevan las agujas de válvula alejándose de sus superficies de asiento asociadas, la característica de entrega de combustible tiende a parecerse a un perfil denominado "forma de bota" (como puede verse en la figura 1A) que se caracteriza por un aumento graduado en la entrega de combustible y un corte de entrega brusco al final de la inyección. Una tasa de inyección con forma de bota se reconoce como beneficiosa para emisiones de escape y ruido del motor. Sin embargo, en ciertas aplicaciones se reconoce que se prefiere una característica de inyección de "forma cuadrada", como se muestra en la figura 1B, y ésta no puede conseguirse fácilmente utilizando diseños de tobera conocidos del tipo descrito.Due to the sequence in which the valve needles moving away from their seating surfaces associated, the fuel delivery feature tends to resemble a profile called "boot form" (as you can see in figure 1A) characterized by a graduated increase in fuel delivery and an abrupt delivery cut at the end of the injection. A boot-shaped injection rate is recognized. as beneficial for exhaust emissions and engine noise. Without However, in certain applications it is recognized that a "square shape" injection feature, as shown in figure 1B, and this cannot be easily achieved using known nozzle designs of the type described.
La solicitud de patente europea 0967383 describe un inyector de combustible que tiene una aguja de válvula exterior y una aguja de válvula interior que puede deslizarse dentro de un hueco en la aguja de válvula exterior. El inyector descrito enseña una disposición en la que una junta sustancialmente estanca a los fluidos se forma entre las agujas de válvula exterior e interior.European patent application 0967383 describes a fuel injector that has an outer valve needle and an inner valve needle that can slide inside a hollow in the outer valve needle. The injector described teaches an arrangement in which a substantially waterproof seal at fluids are formed between the outer valve needles and inside.
La presente invención se propone proporcionar un inyector de combustible mejorado frente a estos antecedentes.The present invention is intended to provide a Improved fuel injector against this background.
Según un primer aspecto de la presente invención se proporciona un inyector de combustible para su utilización en un motor de combustión interna, presentando el inyector de combustible una tobera de inyección que comprende un cuerpo de tobera dotado de un hueco de tobera, un elemento de válvula exterior alojado dentro del hueco de tobera y que puede ajustarse con una primera región de asiento para controlar la entrega de combustible a través de un primer conjunto de una o más salidas de tobera. El propio elemento de válvula exterior está dotado de un hueco de válvula exterior, dentro del que está alojado un elemento de válvula interior, pudiendo ajustarse el elemento de válvula interior con una segunda región de asiento para controlar la entrega de combustible a través de un segundo conjunto de una o más salidas de tobera. El inyector comprende además una cámara de control de inyección para el combustible y medios de control de presión para controlar la presión del combustible dentro de la cámara de control de inyección. Una primera superficie asociada con el elemento de válvula interior y una segunda superficie asociada con el elemento de válvula exterior están expuestas a la presión del combustible dentro de la cámara de control de inyección. Ambos elementos de válvula están ajustados a sus respectivas regiones de asiento cuando la cámara de control está a una presión de combustible intermedia. Las superficies primera y segunda están dispuestas de manera que cuando se aumenta la presión del combustible dentro de la cámara de control de inyección hasta una presión relativamente alta, se provoca que uno del elemento de válvula exterior o el elemento de válvula interior se desajuste de su respectiva región de asiento y cuando se reduce la presión del combustible dentro la cámara de control de inyección hasta una presión relativamente baja, se provoca que el otro del elemento de válvula exterior o el elemento de válvula interior se desajuste de su respectiva región de asiento.According to a first aspect of the present invention a fuel injector is provided for use in a internal combustion engine, presenting the fuel injector an injection nozzle comprising a nozzle body provided with a nozzle hollow, an outer valve element housed inside of the nozzle gap and that can be adjusted with a first region of seat to control the delivery of fuel through a First set of one or more nozzle outlets. The element itself External valve is equipped with an external valve opening, within which an inner valve element is housed, the inner valve element can be adjusted with a second seating region to control fuel delivery through of a second set of one or more nozzle outlets. Injector it also comprises an injection control chamber for the fuel and pressure control means to control the fuel pressure inside the control chamber of injection. A first surface associated with the element of inner valve and a second surface associated with the element External valve are exposed to fuel pressure inside the injection control chamber. Both elements of valve are adjusted to their respective seating regions when the control chamber is at a fuel pressure intermediate. The first and second surfaces are arranged so that when the fuel pressure is increased within the injection control chamber to a relatively pressure high, it causes one of the outer valve element or the inner valve element mismatch its respective region of seat and when the fuel pressure inside the injection control chamber up to a relatively pressure low, the other of the outer valve element or the inner valve element is mismatched from its respective region of seat.
En una realización preferida, la cámara de control está dispuesta de modo que una disminución en la presión del combustible dentro de la cámara de control de inyección provoca que el elemento de válvula exterior se desajuste de la primera región de asiento y en la que un aumento en la presión del combustible dentro de la cámara de control de inyección provoca que el elemento de válvula interior se desajuste de la segunda sección de asiento.In a preferred embodiment, the chamber of control is arranged so that a decrease in pressure of the fuel inside the injection control chamber causes that the outer valve element is disengaged from the first seating region and in which an increase in the pressure of the fuel inside the injection control chamber causes that the inner valve element is mismatched from the second section seat.
En diseños propuestos anteriormente de inyectores de combustible piezoeléctricos, la pila piezoeléctrica se desenergiza de un nivel de tensión relativamente alta, de 200 V por ejemplo, hasta un nivel de tensión baja, por ejemplo 0 V, con el fin de iniciar la inyección. Puesto que la entrega de combustible sólo tiene en cuenta un pequeño porcentaje del tiempo de funcionamiento total de un inyector dado, la pila se mantiene a un nivel de tensión alta para una gran proporción del funcionamiento del inyector. Esto puede ocasionar efectos adversos tales como migración de iones gradual dentro del material piezoeléctrico de la pila que, con el tiempo, puede reducir la eficacia de la pila piezoeléctrica o incluso dar como resultado fallo del actuador completo debido a descargas eléctricas disruptivas.In designs previously proposed by piezoelectric fuel injectors, the piezoelectric battery it is de-energized at a relatively high voltage level of 200 V for example, up to a low voltage level, for example 0 V, with In order to start the injection. Since the delivery of fuel only takes into account a small percentage of the time of total operation of a given injector, the battery is maintained at a high voltage level for a large proportion of performance of the injector. This can cause adverse effects such as gradual ion migration within the piezoelectric material of the battery which, over time, can reduce the efficiency of the battery piezoelectric or even result in actuator failure complete due to disruptive electric shocks.
La presente invención proporciona la flexibilidad para inyectar selectivamente a través del primer y segundo conjunto de salidas mientras que reduce los efectos de tensiones aplicadas medias relativamente altas. Con el fin de comenzar la inyección a través de cualquier conjunto de salidas, la pila piezoeléctrica se energiza o desenergiza a niveles de tensión alta o baja en relación con una tensión de mantenimiento intermedia o nominal. Por ejemplo, durante la no inyección la pila piezoeléctrica puede mantenerse a una tensión nominal, por ejemplo 80 V. Con el fin de elevar el elemento de válvula interior, puede energizarse la pila a un nivel relativamente alto, por ejemplo 200 V, y con el fin de elevar el elemento de válvula exterior, puede desenergizarse la pila a un nivel relativamente bajo, por ejemplo -20 V. Como resultado, la tensión CC media a largo plazo sobre la pila piezoeléctrica se reduce, lo que protege contra el deterioro prematuro del material del que está formada la pieza piezoeléctrica.The present invention provides the flexibility to selectively inject through the first and second set of outputs while reducing the effects of relatively high average applied stresses. With the purpose of start the injection through any set of outputs, the piezo battery is energized or de-energized at voltage levels high or low in relation to an intermediate maintenance voltage or nominal For example, during non-injection the battery piezoelectric can be maintained at a nominal voltage, for example 80 V. In order to raise the inner valve element, you can the battery is energized at a relatively high level, for example 200 V, and in order to raise the outer valve element, it can the battery is de-energized at a relatively low level, for example -20 V. As a result, the long-term average DC voltage over the piezoelectric battery is reduced, which protects against deterioration premature material of which the piece is formed piezoelectric
La invención es particularmente adecuada para sistemas de inyección de combustible que operan sobre el principio de ignición por compresión de carga homogénea (HCCI) con el propósito de reducir las emisiones de escape nocivas. Puesto que la invención permite la inyección selectivamente a través de o bien el primero o bien el segundo conjunto de salidas, o incluso ambos simultáneamente en algunas realizaciones, los ángulos incluidos de cada conjunto de salidas pueden elegirse individualmente para optimizar las emisiones durante condiciones de funcionamiento tanto de carga baja como de plena carga.The invention is particularly suitable for fuel injection systems that operate on the principle of ignition by compression of homogeneous load (HCCI) with the purpose of reducing harmful exhaust emissions. Since the invention allows the injection selectively through either the first or second set of outputs, or even both simultaneously in some embodiments, the included angles of each set of outputs can be chosen individually for optimize emissions during operating conditions both Low load as full load.
Aunque el elemento de válvula exterior y el elemento de válvula interior pueden moverse independientemente entre sí, en una realización preferida el inyector de combustible puede además incluir medios de acoplamiento para acoplar el movimiento del elemento de válvula exterior al elemento de válvula interior cuando el elemento de válvula exterior se aleja de la primera región de asiento.Although the outer valve element and the inner valve element can move independently each other, in a preferred embodiment the fuel injector it can also include coupling means to couple the movement of the external valve element to the valve element inside when the outer valve element moves away from the First seat region.
En la práctica, es conveniente que el elemento de válvula interior se acople de manera fija a un elemento portador de válvula interior, estando definida la primera superficie mediante el elemento portador. Sin embargo, debería apreciarse que el elemento de válvula interior y el portador de válvula pueden ser también una parte unitaria.In practice, it is convenient that the element internal valve is fixedly coupled to a carrier element of internal valve, the first surface being defined by the carrier element. However, it should be appreciated that the Inner valve element and valve carrier can be also a unitary part.
Los medios de acoplamiento incluyen
preferiblemente una superficie de tope, asociada con el elemento de
válvula exterior, que puede ajustarse con una superficie de
actuación conjunta asociada con el elemento de válvula interior. La
superficie de tope puede estar formada por un saliente adecuado
definido por el elemento de válvula exterior. Sin embargo, se
prefiere que la superficie de tope se proporcione mediante un
elemento de detención anular alojado dentro del hueco del elemento
de válvula exterior, haciendo tope la superficie de tope con la
superficie de actuación conjunta cuanto tanto el elemento de válvula
exterior como el elemento de válvula interior están
asenta-
dos.The coupling means preferably includes a stop surface, associated with the outer valve element, which can be adjusted with a joint actuation surface associated with the inner valve element. The stop surface may be formed by a suitable projection defined by the outer valve element. However, it is preferred that the abutment surface is provided by an annular stop element housed within the hollow of the outer valve element, the abutment surface abutting with the joint actuation surface both the outer valve element and the element internal valve are seated
two.
El elemento de detención anular puede también definir una segunda superficie que está separada una distancia predeterminada de un hombro definido por el elemento de válvula interior. Por tanto, la segunda superficie sirve para impedir el movimiento del elemento de válvula interior alejándose de su región de asiento una cantidad mayor que la distancia predeterminada.The annular stop element may also define a second surface that is separated a distance default one shoulder defined by the valve element inside. Therefore, the second surface serves to prevent the movement of the inner valve element away from its region of seating a quantity greater than the predetermined distance.
Aunque los medios de control de presión pueden incluir cualquier dispositivo para controlar la presión del combustible dentro de la cámara de control de inyección, preferiblemente los medios de control de presión comprenden un actuador piezoeléctrico que incluye una pila de elementos piezoeléctricos que tienen una longitud de pila. Todavía preferiblemente, el actuador piezoeléctrico está dispuesto dentro de un volumen de acumulador para alojar combustible a presión de inyección. El modo preferido de funcionamiento es para un aumento en la longitud de la pila provocar un aumento en la presión del combustible dentro de la cámara de control y una reducción en la longitud de la pila para provocar una reducción de la presión del combustible dentro de la cámara de control.Although the pressure control means can include any device to control the pressure of the fuel inside the injection control chamber, preferably the pressure control means comprise a piezo actuator that includes a stack of elements piezoelectric that have a battery length. Still preferably, the piezoelectric actuator is disposed within of a volume of accumulator to accommodate fuel under pressure of injection. The preferred mode of operation is for an increase in the length of the battery cause an increase in the pressure of the fuel inside the control chamber and a reduction in battery length to cause a reduction in the pressure of the Fuel inside the control chamber.
Los medios de control de presión pueden incluir además un pistón de control que tenga una superficie que defina el volumen de control, junto con las superficies primera y segunda, y en los que el pistón puede funcionar para controlar el volumen de la cámara de control. Con el fin de garantizar que el elemento de válvula interior se desvíe para ajustarse con su región de asiento, el pistón de control puede definir una cámara del muelle que alberga un muelle que aplica una fuerza al elemento portador de válvula.Pressure control means may include also a control piston that has a surface that defines the control volume, together with the first and second surfaces, and in which the piston can work to control the volume of The control chamber. In order to ensure that the element of Inner valve deflects to fit with your seating region, the control piston can define a spring chamber that it houses a spring that applies a force to the carrier element of valve.
En una realización preferida, el inyector incluye medios de amortiguación para amortiguar el movimiento del elemento de válvula interior a medida que se provoca que se aleje de la segunda región de asiento con el fin de impedir el movimiento oscilatorio del elemento de válvula interior. Preferiblemente, los medios de amortiguación incluyen un paso limitado previsto en el pistón de control que conecta de manera fluida la cámara del muelle al volumen de acumulador.In a preferred embodiment, the injector includes damping means to dampen the movement of the inner valve element as it is caused to move away of the second seating region in order to prevent movement oscillatory of the inner valve element. Preferably, the damping means include a limited step provided in the control piston that fluidly connects the spring chamber to the accumulator volume.
También se prefiere que el inyector incluya medios de flujo limitado para igualar la presión entre la cámara de control y el volumen de acumulador. Los medios de flujo limitado proporcionan una propiedad de seguridad puesto que, en el caso de fallo del actuador, el combustible a presión de conducto puede fluir hacia dentro, o hacia fuera de la cámara de control a una tasa limitada para garantizar que los elementos de válvula interior y exterior están hechos para ajustarse con sus respectivas regiones de asiento.It is also preferred that the injector includes limited flow means to equalize the pressure between the chamber of control and accumulator volume. Limited flow media they provide a security property since, in the case of Actuator failure, fuel under duct pressure can flow in or out of the control chamber at a rate limited to ensure that the inner valve elements and exterior are made to fit with their respective regions seat.
Preferiblemente, los medios de flujo limitado son un paso de flujo limitado previsto en el pistón de control.Preferably, the limited flow media They are a limited flow path provided in the control piston.
En una realización preferida adicional, el elemento de válvula exterior está dotado de una línea de asiento superior y una línea de asiento inferior que pueden ajustarse con la primera región de asiento en posiciones respectivas en cualquier lado del primer conjunto de una o más salidas. Se prefiere que las líneas de asiento primera y segunda estén definidas mediante bordes superior e inferior, respectivamente, de una ranura anular prevista sobre la aguja de válvula exterior.In a further preferred embodiment, the outer valve element is provided with a seat line upper and a lower seat line that can be adjusted with the first seating region in respective positions in any side of the first set of one or more outputs. It is preferred that the first and second seat lines are defined by edges upper and lower, respectively, of an annular groove provided on the outer valve needle.
Preferiblemente, el hueco del cuerpo de la tobera define una primera cámara de entrega (superior) y una segunda cámara de entrega (inferior) para entregar el combustible al primer y segundo conjunto de salidas.Preferably, the hollow of the body of the nozzle defines a first (upper) delivery chamber and a second delivery chamber (lower) to deliver the fuel to the first and second set of outputs.
Preferiblemente, la actuación conjunta entre la primera línea de asiento y la primera región de asiento controla el flujo de combustible entre la primera cámara de entrega y el primer conjunto de salidas y la actuación conjunta entre la segunda línea de asiento y la primera región de asiento controla el flujo de combustible entre una segunda cámara de entrega y el primer conjunto de salidas. Además, el elemento de válvula interior puede incluir al menos una línea de asiento para controlar la entrega de combustible entre la segunda cámara de entrega y el segundo conjunto de salidas.Preferably, the joint action between the first seat line and the first seat region controls the fuel flow between the first delivery chamber and the first set of outputs and joint action between the second line of seat and the first seat region controls the flow of fuel between a second delivery chamber and the first set Departures In addition, the inner valve element may include at least one seat line to control the delivery of fuel between the second delivery chamber and the second set of outputs.
Preferiblemente, la primera cámara de entrega está dispuesta para comunicarse con la segunda cámara de entrega a través de una vía de flujo de comunicación, que puede estar definida, al menos en parte, mediante una región del hueco del elemento de válvula exterior. Como alternativa, la vía de flujo de comunicación puede estar definida, al menos en parte, mediante pasos de flujo previstos dentro del elemento de válvula interior.Preferably, the first delivery chamber is willing to communicate with the second delivery chamber to through a communication flow path, which may be defined, at least in part, by a region of the hollow of the outer valve element. Alternatively, the flow path of communication can be defined, at least in part, by steps of flow provided within the inner valve element.
Según un segundo aspecto de la invención, se proporciona una tobera de inyección para su utilización en un inyector de combustible como se describió anteriormente.According to a second aspect of the invention, provides an injection nozzle for use in a fuel injector as described above.
Propiedades preferidas y/u opcionales del primer aspecto de la invención pueden incorporarse solas o en combinación apropiada dentro del segundo aspecto de la invención.Preferred and / or optional properties of the first aspect of the invention can be incorporated alone or in combination appropriate within the second aspect of the invention.
A modo de ejemplo, se describirá a continuación la invención con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:As an example, it will be described below the invention with reference to the accompanying drawings, in which:
las figuras 1A y 1B, respectivamente, muestran características de entrega de combustible de forma "de bota" y "cuadrada";Figures 1A and 1B, respectively, show fuel delivery characteristics of "boot" form and "square";
la figura 2 es una vista en sección de un inyector de combustible que incorpora una tobera de inyección según una realización de la presente invención;Figure 2 is a sectional view of a fuel injector incorporating an injection nozzle according to an embodiment of the present invention;
la figura 3A es una vista en sección ampliada de la tobera de inyección de la figura 2 cuando está en una posición de no inyección;Figure 3A is an enlarged sectional view of the injection nozzle of figure 2 when in a position of no injection;
la figura 3B es una vista en sección ampliada de la tobera de inyección de la figura 3A;Figure 3B is an enlarged sectional view of the injection nozzle of figure 3A;
la figura 3C es una vista en sección ampliada de la tobera de inyección de las figuras 3A y 3B;Figure 3C is an enlarged sectional view of the injection nozzle of figures 3A and 3B;
la figura 4A es una vista en sección de la tobera de inyección de las figuras 2, 3A, 3B y 3C cuando está en una primera posición de inyección;Figure 4A is a sectional view of the injection nozzle of figures 2, 3A, 3B and 3C when in a first injection position;
la figura 4B es una vista en sección ampliada de la tobera de inyección de la figura 4A;Figure 4B is an enlarged sectional view of the injection nozzle of Figure 4A;
la figura 5A es una vista en sección de la tobera de inyección de las figuras 2, 3A, 3B, 3C, 4A y 4B cuanto está en una segunda posición de inyección;Figure 5A is a sectional view of the injection nozzle of figures 2, 3A, 3B, 3C, 4A and 4B as much is in a second injection position;
la figura 5B es una vista en sección ampliada de la tobera de inyección de la figura 5A;Figure 5B is an enlarged sectional view of the injection nozzle of figure 5A;
la figura 6 es una vista en sección ampliada de una tobera de inyección según una realización alternativa de la invención;Figure 6 is an enlarged sectional view of an injection nozzle according to an alternative embodiment of the invention;
la figura 7A es una vista en sección de una tobera de inyección según otra realización de la invención;Figure 7A is a sectional view of a injection nozzle according to another embodiment of the invention;
la figura 7B es una vista en sección ampliada de la tobera de inyección de la figura 7A; yFigure 7B is an enlarged sectional view of the injection nozzle of figure 7A; Y
la figura 8 es una vista en sección de una tobera de inyección según otra realización de la presente invención.Figure 8 is a sectional view of a injection nozzle according to another embodiment of the present invention.
En la siguiente descripción, los términos "superior" e "inferior" se utilizan teniendo en consideración la orientación de la tobera de inyección como se muestra en los dibujos. Sin embargo, no está previsto que esta terminología limite la tobera de inyección a una orientación particular. Asimismo, los términos "aguas arriba" y "aguas abajo" se utilizan con respecto a la dirección del combustible que fluye a través de la tobera de una entrada de combustible hasta salidas de combustible.In the following description, the terms "upper" and "lower" are used taking in consideration of the orientation of the injection nozzle as Show in the drawings. However, it is not expected that this terminology limit the injection nozzle to an orientation particular. Also, the terms "upstream" and "waters below "are used with respect to the fuel direction flowing through the nozzle of a fuel inlet to fuel outlets
Haciendo referencia a la figura 2, se muestra un inyector de combustible piezoeléctrico, al que se hace referencia en general como 2, que incluye un cuerpo 4 de inyector y una tobera de inyector, ala que se hace referencia en general como 6, que está fijada a un extremo del cuerpo 4 de inyector por medio de una tuerca 8 ciega.Referring to figure 2, a piezoelectric fuel injector, referred to in general as 2, which includes an injector body 4 and a nozzle of injector, wing generally referred to as 6, which is fixed to one end of the injector body 4 by means of a 8 blind nut.
El combustible se suministra al inyector 2 a través de una entrada 10 de inyector desde, por ejemplo, un conducto común u otra fuente apropiada de combustible a presión, que también está dispuesta para suministrar combustible a uno o más inyectores. La entrada 10 del inyector está ubicada en un extremo del inyector 2 distal desde la tobera 6 de inyector. El combustible a presión se comunica desde la entrada 10, a través de un paso de entrada en la forma de una perforación 12 y un volumen 14 de acumulador cilíndrico, estando previstos ambos en el cuerpo 4 de inyector, hasta una disposición 16 de válvula de aguja prevista en la tobera 6 de inyector.The fuel is supplied to the injector 2 a through an injector input 10 from, for example, a common conduit or other appropriate source of pressurized fuel, which is also arranged to supply fuel to one or more injectors Injector inlet 10 is located at one end of the injector 2 distal from the injector nozzle 6. The fuel Pressurized communicates from input 10, through a step of entry in the form of a perforation 12 and a volume 14 of cylindrical accumulator, both being provided in the body 4 of injector, up to a needle valve arrangement 16 provided in the injector nozzle 6.
El volumen 14 de acumulador alberga un actuador 12 piezoeléctrico, que puede operar para controlar la entrega de combustible desde el inyector 2. El actuador 18 piezoeléctrico comprende una pila 20 de elementos piezoeléctricos dispuestos dentro del volumen 14 de acumulador, y un conector 22 eléctrico que se extiende a través de una abertura 24 superior en el cuerpo 4 de inyector para permitir que la pila 20 se conecte a un suministro externo de potencia (no mostrado). En funcionamiento, el volumen 14 de acumulador está lleno con combustible a alta presión para aplicar una carga hidrostática a la pila 20.The accumulator volume 14 houses an actuator 12 piezoelectric, which can operate to control the delivery of fuel from injector 2. Piezoelectric actuator 18 comprises a stack 20 of piezoelectric elements arranged inside the accumulator volume 14, and an electrical connector 22 that extends through an upper opening 24 in the body 4 of injector to allow battery 20 to connect to a supply External power (not shown). In operation, volume 14 of accumulator is filled with high pressure fuel to apply a hydrostatic charge to battery 20.
El actuador 18 piezoeléctrico está acoplado a la disposición 16 de válvula mediante un medio 26 de transmisión de carga dispuesto dentro de una región inferior del volumen 14 de acumulador. Variar la tensión aplicada a la pila 20 provoca que la pila 20 se extienda y se contraiga controlando así la posición axial del medio 26 de transmisión de carga. A su vez, la posición axial del medio 26 de transmisión de carga controla el volumen de, y por tanto la presión del combustible dentro de, una cámara 28 de control de válvula, el medio de transmisión de carga y el actuador piezoeléctrico constituyen juntos un medio de control de presión.The piezoelectric actuator 18 is coupled to the valve arrangement 16 by means of transmission means 26 of load arranged within a lower region of volume 14 of accumulator. Varying the voltage applied to battery 20 causes the battery 20 extends and contracts thus controlling the axial position of the means 26 of load transmission. In turn, the axial position of the load transmission medium 26 controls the volume of, and by both the fuel pressure inside, a chamber 28 of valve control, load transmission medium and actuator piezoelectric together constitute a means of controlling Pressure.
Haciendo referencia ahora a la figura 3A, que muestra la tobera 6 de inyector y el medio 26 de transmisión de carga con más detalle, la tobera 6 de inyector incluye un cuerpo 30 de tobera dotado de un hueco 32 axial ciego dentro del que un primer elemento 34 de válvula (exterior) en la forma de una aguja está alojado de manera deslizable. El hueco 32 termina en un volumen 36 de saco y, en su extremo ciego, define una superficie 38 de asiento de forma cónica.Referring now to Figure 3A, which shows the injector nozzle 6 and the transmission means 26 of load in more detail, the injector nozzle 6 includes a body 30 nozzle equipped with a blind axial hole 32 within which a first valve element 34 (outer) in the form of a needle It is slidably housed. The hole 32 ends in a bag volume 36 and, at its blind end, defines a surface 38 Conical seat.
El cuerpo 30 de tobera está dotado de un primer y un segundo conjunto de salidas 40, 42 a través de las que se entrega el combustible a presión en un espacio de combustión asociado, en funcionamiento. Los extremos de entrada del primer y segundo conjunto de salidas 40, 42 se extienden radialmente alejándose de la superficie 38 de asiento de manera que sus extremos de salida se abren en la superficie exterior del cuerpo 30 de la tobera. El primer conjunto de salidas 40 son de diámetro relativamente grande proporcionando un área de flujo relativamente grande para que se inyecte combustible en el motor y el segundo conjunto de salidas 42 son de un diámetro más pequeño proporcionando un área de flujo menor para el combustible. Sin embargo, se apreciará que el primer conjunto de salidas 40 puede formarse como alternativa para proporcionar un área de flujo menor para el combustible en relación con el segundo conjunto de salidas 42. También se apreciará que sólo se muestra en las figuras una única salida de cada uno de los conjuntos primero y segundo de salidas 40, 42 con la salida de cada conjunto estando dispuesta en una posición axial diferente a lo largo del eje principal del cuerpo 30 de tobera. Sin embargo, en la práctica, cada conjunto de salidas puede incluir una pluralidad de salidas.The nozzle body 30 is provided with a first and a second set of outputs 40, 42 through which delivers the fuel under pressure in a combustion space associated, in operation. The input ends of the first and second set of outputs 40, 42 extend radially moving away from the seating surface 38 so that its outlet ends open on the outer surface of the body 30 of the nozzle. The first set of outputs 40 are in diameter relatively large providing a relatively flow area great for fuel to be injected into the engine and the second set of outlets 42 are of a smaller diameter providing a smaller flow area for the fuel. However, it you will appreciate that the first set of outputs 40 can be formed as alternative to provide a smaller flow area for the fuel in relation to the second set of outputs 42. It will also be appreciated that only a single figure is shown in the figures output of each of the first and second sets of outputs 40, 42 with the output of each set being arranged in a position axial different along the main axis of the body 30 of nozzle. However, in practice, each set of outputs can include a plurality of outputs.
Debería mencionarse en este punto que aunque los diseños de toberas actuales incluyen en general dos o más salidas de tobera en un conjunto, el término "conjunto" se aplica también a una única salida. Por lo tanto, en la anterior descripción, una referencia al término "salidas" debe interpretarse como que significa una o más salidas.It should be mentioned at this point that although the Current nozzle designs generally include two or more outlets of nozzle in a set, the term "set" also applies to a single exit. Therefore, in the previous description, a reference to the term "exits" should be interpreted as means one or more exits.
El combustible a presión se recibe por el cuerpo 30 de la tobera desde el volumen 14 de acumulador a través de un paso 44 de entrada de la tobera y se suministra hacia una cámara 46 anular definida entre el hueco 32 del cuerpo de tobera y una región 34a de extremo superior ampliada del elemento 34 de válvula exterior. La región 34a de extremo superior tiene un diámetro sustancialmente igual al del hueco 32 del cuerpo de tobera de manera que la actuación conjunta ente estas partes sirve para guiar el movimiento del elemento 34 de válvula exterior a medida que este se desliza dentro del hueco 32, en funcionamiento. La cara superior de la región 34a de extremo superior se encuentra sustancialmente alineada con un saliente 30a que se extiende hacia arriba definido por el cuerpo 30 de la tobera en situaciones en las que el elemento 34 de válvula exterior está asentado.Pressurized fuel is received by the body 30 of the nozzle from the accumulator volume 14 through a step 44 inlet of the nozzle and is supplied to a chamber 46 annular defined between the recess 32 of the nozzle body and a region 34a extended upper end of valve element 34 Exterior. The upper end region 34a has a diameter substantially equal to that of the recess 32 of the nozzle body of so that the joint action between these parties serves to guide the movement of the outer valve element 34 as it it slides into the hole 32, in operation. Upper face of the upper end region 34a is substantially aligned with a protrusion 30a that extends upwardly defined by the body 30 of the nozzle in situations where the element 34 outer valve is seated.
Una región 34b de extremo inferior del elemento 34 de válvula exterior es más delgada que el cuerpo 32 de tobera para definir un espacio entre los mismos de modo que el combustible puede desplazarse de la cámara 46 anular hasta una primera cámara 48 de entrega. La primera cámara 48 de entrega está ubicada en las proximidades del extremo ciego del hueco 32 del cuerpo de tobera y está definida entre la superficie exterior del elemento 34 de válvula exterior y una región del hueco 32 del cuerpo de la tobera aguas arriba de los conjuntos primero y segundo de salidas 40, 42. El elemento 34 de válvula exterior puede ajustarse con una región 50 de asiento de válvula definida por la superficie 38 de asiento para controlar la entrega del combustible a través del primer conjunto de salidas 40.A lower end region 34b of the element External valve 34 is thinner than the nozzle body 32 to define a space between them so that the fuel can be moved from the annular camera 46 to a first camera 48 delivery. The first delivery chamber 48 is located in the proximities of the blind end of the recess 32 of the nozzle body and is defined between the outer surface of element 34 of outer valve and a region of the recess 32 of the nozzle body upstream of the first and second sets of outputs 40, 42. The outer valve element 34 can be adjusted with a region 50 of valve seat defined by seat surface 38 to control the delivery of fuel through the first set of outputs 40.
El propio elemento 34 de válvula exterior está dotado de un hueco 52 pasante axial dispuesto para alojar un conjunto 54 de válvula interior a través del mismo. El conjunto 54 de válvula interior incluye un elemento 56 portador de válvula que tiene un extremo superior que sobresale desde el hueco 52 de válvula superior y termina en una parte 56a de cabeza cilíndrica de forma similar a un pistón que tiene un diámetro mayor que el del hueco 52 de válvula exterior. La cara inferior de la parte 56a de cabeza se opone a la cara de extremo superior del elemento 34 de válvula exterior y definen juntas, en parte, la cámara 28 de control. El extremo del elemento 56 portador distal desde la parte 56a de cabeza está dotado de una perforación que define un hueco 58 ciego dentro del está alojada de manera fija un elemento 60 de válvula interior a modo de aguja. El elemento 60 de válvula interior puede ajustarse con una región 62 de asiento de válvula definida por la superficie 38 de asiento para controlar la entrega de combustible a través del segundo conjunto de salidas 42.The outer valve element 34 itself is provided with an axial through hole 52 arranged to accommodate a Internal valve assembly 54 through it. The whole 54 internal valve includes a valve carrier element 56 that has an upper end that protrudes from the valve opening 52 upper and ends in a cylindrical head shaped part 56a similar to a piston having a diameter greater than that of the hole 52 External valve The underside of the head part 56a is opposes the upper end face of the valve element 34 exterior and together define, in part, the control chamber 28. He end of the element 56 distal carrier from the head part 56a it is equipped with a perforation that defines a blind hole 58 inside of an inner valve element 60 is fixedly housed as a needle. The inner valve element 60 can be adjusted with a valve seat region 62 defined by the surface 38 seat to control the delivery of fuel through the second set of outputs 42.
El medio 26 de transmisión de carga incluye un elemento 64 de pistón ubicado dentro del volumen 14 de acumulador y dispuesto entre la pila 20 y el cuerpo 30 de tobera. El elemento 64 de pistón es de forma sustancialmente cilíndrica y tiene un diámetro menor que el del volumen 14 de acumulador para permitir el movimiento relativo con el mismo. Por tanto se permite al combustible a presión fluir pasando la superficie exterior del elemento 64 de pistón al paso 44 de entrada de la tobera previsto en el cuerpo 30 de tobera.The load transmission means 26 includes a piston element 64 located within the volume 14 of accumulator and disposed between the stack 20 and the nozzle body 30. Element 64 piston is substantially cylindrical in shape and has a diameter smaller than that of accumulator volume 14 to allow relative movement with it. Therefore the pressurized fuel flow past the outer surface of the piston element 64 to the inlet passage 44 of the intended nozzle in the nozzle body 30.
El elemento 64 de pistón está dotado de un hueco 66 longitudinal, cuyo extremo superior se abre en un rebaje 68. El rebaje 68 superior aloja de manera fija una pieza 70 de extremo de la pila 20 piezoeléctrica de manera que se transmite el movimiento de la pieza 70 de extremo debido a la extensión y contracción de la pila 20 al elemento 64 de pistón. El extremo inferior del hueco 66 del elemento de pistón se abre en un segundo rebaje 72 previsto en un segundo extremo inferior del elemento 64 de pistón. El rebaje 72 inferior aloja el saliente 30a definido por el cuerpo 30 de boquilla de manera que el hueco 66 de elemento de pistón aloja la parte 56a de cabeza del elemento 56 portador, que se extiende más allá del extremo superior del elemento 34 de válvula exterior. La cámara 28 de control está definida por tanto mediante superficies asociadas con el elemento 34 de válvula exterior, el conjunto 54 de válvula interior, el cuerpo 30 de tobera y el elemento 64 de pistón.The piston element 64 is provided with a gap 66 longitudinal, whose upper end opens in a recess 68. The upper recess 68 fixedly houses an end piece 70 of the piezoelectric battery 20 so that the movement is transmitted of the end piece 70 due to the extension and contraction of the battery 20 to piston element 64. The lower end of the gap 66 of the piston element opens in a second recess 72 provided in a second lower end of the piston element 64. The recess 72 bottom houses the protrusion 30a defined by the body 30 of nozzle so that the piston element recess 66 houses the head part 56a of the carrier element 56, which extends further beyond the upper end of the outer valve element 34. The control chamber 28 is therefore defined by surfaces associated with the outer valve element 34, the assembly 54 of inner valve, the nozzle body 30 and the element 64 of piston.
En virtud de que sus caras de extremo opuestas están expuestas a la presión del combustible dentro de la cámara 28 de control, la presión del combustible en la misma actúa sobre el elemento 34 de válvula exterior y el elemento 56 portador en direcciones axiales relativamente opuestas.Under its opposite end faces are exposed to fuel pressure inside chamber 28 control, the fuel pressure in it acts on the outer valve element 34 and carrier element 56 in relatively opposite axial directions.
Un muelle 74 helicoidal está dispuesto dentro del hueco 66 del elemento de pistón entre la pieza 70 de extremo de la pila 20 piezoeléctrica y la parte 56a de cabeza del elemento 56 portador para desviar el elemento 60 de válvula interior para que se ajuste con su región 62 de asiento. El hueco 66 define así una cámara 67 de muelle. La cámara 67 de muelle se comunica con el volumen 14 de acumulador por medio de un orificio 75 previsto en el elemento 64 de pistón. Por tanto se permite que el combustible fluya a través del orificio 75 según el movimiento de la parte 56a de cabeza. Preferiblemente el orificio puede estar limitado para amortiguar el movimiento de la parte 56a de cabeza.A coil spring 74 is disposed within of the gap 66 of the piston element between the end piece 70 of the piezoelectric battery 20 and the head part 56a of the element 56 carrier to divert the inner valve element 60 so that fits with your seat region 62. The gap 66 thus defines a spring chamber 67. The spring chamber 67 communicates with the accumulator volume 14 by means of a hole 75 provided in the piston element 64. Therefore the fuel is allowed flow through hole 75 according to the movement of part 56a head Preferably the hole may be limited to cushion the movement of the head part 56a.
Cuando la pila 20 piezoeléctrica está en el nivel de energización como se muestra en las figuras 3A, 3B y 3C, la presión del combustible dentro de la cámara 28 de control es sustancialmente igual a la presión del combustible dentro del volumen 14 de acumulador, puesto que la cámara 28 de control se comunica con el volumen de acumulador por medio de un orificio 76 limitado. Para los fines de esta descripción, se hará referencia al nivel de energización de la pila 20 piezoeléctrica en este punto como un "nivel de energización intermedio" y se hará referencia a la presión del combustible dentro de la cámara 28 de control como una "presión del combustible intermedia".When the piezoelectric battery 20 is in the Energization level as shown in Figures 3A, 3B and 3C, the fuel pressure inside the control chamber 28 is substantially equal to the fuel pressure within the accumulator volume 14, since the control chamber 28 is communicates with the accumulator volume through a hole 76 limited. For the purposes of this description, reference will be made to the Energization level of the piezoelectric battery 20 at this point as an "intermediate energy level" and it will be done reference to the fuel pressure inside chamber 28 of control as an "intermediate fuel pressure".
Cuando la pila 20 piezoeléctrica está en el nivel de energización intermedio, la presión del combustible dentro de la cámara 28 de control que actúa sobre la cara superior de la región 34a de extremo ampliada del elemento 34 de válvula exterior proporciona una fuerza que obliga al elemento 34 de válvula exterior a ajustarse con su región 50 de asiento que es mayor que la fuerza opuesta que actúa sobre el elemento 34 de válvula exterior en virtud de superficies 78 de empuje previstas sobre su superficie externa. A la inversa, la presión del combustible en la cámara 28 de control que actúa sobre la superficie expuesta de la parte 56a de cabeza del elemento 56 portador proporciona una fuerza que obliga al elemento 60 de válvula interior a desajustarse de su asiento que es menor que la fuerza opuesta proporcionada por el muelle 74 y la presión en la cámara 67 de muelle. Por tanto, el elemento 60 de válvula interior permanece asentado. Como resultado, cuando la presión del combustible dentro de la cámara 28 de control es sustancialmente igual a la presión del combustible dentro del volumen 14 de acumulador, la entrega de combustible no tiene lugar ni a través del primero ni del segundo conjuntos de salidas 40, 42.When the piezoelectric battery 20 is in the intermediate energization level, the fuel pressure inside of the control chamber 28 acting on the upper face of the extended end region 34a of outer valve element 34 provides a force that forces the valve element 34 exterior to fit with its seat region 50 that is larger than the opposite force acting on the outer valve element 34 under thrust surfaces 78 provided on its surface external Conversely, the fuel pressure in chamber 28 of control acting on the exposed surface of part 56a of head of the carrier element 56 provides a force that forces the inner valve element 60 to disengage from its seat that is less than the opposite force provided by the spring 74 and the pressure in the spring chamber 67. Therefore the Inner valve element 60 remains seated. As a result, when the fuel pressure inside the control chamber 28 is substantially equal to the fuel pressure within the accumulator volume 14, fuel delivery does not take place neither through the first nor the second sets of outputs 40, 42
Se apreciará que el orificio 76 limitado proporciona una función de seguridad en el caso de fallo del inyector puesto que permitirá igualar la presión del combustible dentro de la cámara 28 de control con la presión del combustible en el volumen 14 de acumulador, lo que garantiza que el inyector 2 permanezca en un estado de no inyección.It will be appreciated that hole 76 limited provides a safety function in the event of failure of the injector since it will allow to equalize the fuel pressure inside the control chamber 28 with the fuel pressure in the volume 14 of the accumulator, which guarantees that the injector 2 remain in a state of no injection.
La figura 3B muestra la punta del cuerpo de la tobera con mayor detalle. El elemento 60 de válvula interior es de forma escalonada e incluye una parte 60a de diámetro ampliado y una parte 60b de cuello más estrecha, estando separadas las dos partes mediante un hombro 80 anular que define una superficie de tope. La parte 60b de cuello tiene un diámetro que es sustancialmente el mismo que el del hueco previsto en el elemento 56 portador de manera que forma un ajuste con apriete con el mismo. El movimiento del elemento 56 portador está acoplado por tanto directamente al elemento 60 de válvula interior. La región 60a de diámetro ampliado es en general de forma cilíndrica y tiene un diámetro ligeramente menor que el hueco 52 previsto en el elemento 34 de válvula exterior para definir un ajuste deslizante con el mismo. Como resultado, la región 60a de diámetro ampliado sirve para guiar el movimiento del elemento 60 de válvula interior a medida que se ajusta y desajusta de la región 62 de asiento de válvula interior para controlar la inyección del combustible a través del segundo conjunto de salidas 42.Figure 3B shows the tip of the body of the nozzle in greater detail. The inner valve element 60 is of stepped shape and includes an enlarged diameter part 60a and a part 60b with a narrower neck, the two parts being separated by means of an annular shoulder 80 defining a stop surface. The neck part 60b has a diameter that is substantially the same as that of the hole provided in the carrier element 56 of way that forms a tightening fit with it. The movement of the carrier element 56 is therefore directly coupled to the inner valve element 60. The 60th region of expanded diameter It is generally cylindrical in shape and has a diameter slightly smaller than the gap 52 provided in the valve element 34 exterior to define a sliding adjustment with it. How As a result, the expanded diameter region 60a serves to guide the movement of the inner valve element 60 as it adjusts and adjusts the region 62 of the inner valve seat to control the fuel injection through the second set of outputs 42.
Hacia su punta, el elemento 34 de válvula exterior está dotado de pasos 82 radiales, por medio de los cuales el hueco 52 del elemento 34 de válvula exterior se comunica con la primera cámara 48 de entrega. Además, la región 60a de diámetro ampliado del elemento 60 de válvula interior está dotada de un paso de flujo en la forma de un hueco 84 ciego que se extiende axialmente que se comunica con el hueco 52 del elemento de válvula exterior, y por tanto con la primera cámara 48 de entrega, por medio de perforaciones 86 radiales previstas en el elemento 60 de válvula interior. En la realización mostrada, las perforaciones 82, 86 radiales previstas en los elementos 60, 34 de válvula tanto exterior como interior están dispuestos en alineación axial mutua cuando ambos elementos 60, 34 están asentados.Towards its tip, the valve element 34 exterior is provided with radial steps 82, by means of which the gap 52 of the outer valve element 34 communicates with the First delivery camera 48. In addition, the 60th diameter region expanded of the inner valve element 60 is provided with a passage of flow in the form of a blind hollow 84 that extends axially communicating with the recess 52 of the valve element exterior, and therefore with the first delivery chamber 48, by means of radial perforations 86 provided in element 60 of inner valve In the embodiment shown, the perforations 82, 86 radial provided in valve elements 60, 34 both outside as inside are arranged in mutual axial alignment when both elements 60, 34 are seated.
El hueco 84 y las perforaciones 86 radiales previstas en el elemento 60 de válvula interior, junto con las perforaciones 82 radiales previstas en el elemento 34 de válvula exterior, definen juntos una vía de comunicación a lo largo de la cual el combustible puede fluir de la primera cámara 48 de entrega hasta el volumen 36 de saco, que constituye por tanto una segunda cámara de entrega.The hollow 84 and the radial perforations 86 provided in the inner valve element 60, together with the radial perforations 82 provided in the valve element 34 outside, together define a communication path along the which fuel can flow from the first delivery chamber 48 up to bag volume 36, which therefore constitutes a second delivery chamber
En esta realización, tanto los elementos 60, 34 de válvula interior como exterior están dotados de asientos primero y segundo que se ajustan con sus regiones 62, 50 de asiento respectivas de la superficie 38 de asiento en líneas de asiento axialmente por encima y por debajo del primer y segundo conjuntos de salidas 40, 42, respectivamente. Haciendo referencia a la figura 3C, que muestra parte de la punta de la tobera de inyector con mayor detalle, el elemento 34 de válvula exterior está conformado para definir una región 88 ranurada o rebajada que define, en bordes superior e inferior respectivos de la misma, una línea 90 de asiento superior y una línea 92 de asiento inferior que se ajusta con la región 50 de asiento de la superficie 38 de asiento axialmente por encima y por debajo del primer conjunto de salidas 40, respectivamente, cuando el elemento 34 de válvula exterior está asentado. Por lo tanto, la actuación conjunta entre la primera línea 90 de asiento y la región 50 de asiento controla el flujo de combustible entre la primera cámara 48 de entrega y el primer conjunto de salidas 40 y la actuación conjunta entre la segunda línea 92 de asiento y la región 50 de asiento controla el flujo de combustible entre la segunda cámara 36 de entrega y el primer conjunto de salidas 40, en particular en situaciones en las que la aguja 60 de válvula interior está elevada de su asiento 62.In this embodiment, both elements 60, 34 internal and external valve are equipped with seats first and second that they fit with their seating regions 62, 50 respective of the seat surface 38 in seat lines axially above and below the first and second sets of outputs 40, 42, respectively. Referring to the figure 3C, which shows part of the tip of the injector nozzle with greater detail, the outer valve element 34 is shaped to define a grooved or recessed region 88 that defines, on edges respective upper and lower thereof, a line 90 of upper seat and a lower seat line 92 that fits with the seating region 50 of the seating surface 38 axially above and below the first set of outputs 40, respectively, when the outer valve element 34 is seated Therefore, the joint action between the first line Seat 90 and the seat region 50 controls the flow of fuel between the first delivery chamber 48 and the first set of outputs 40 and joint action between the second seat line 92 and seat region 50 controls the flow of fuel between the second delivery chamber 36 and the first set of outputs 40, in particular in situations where the Inner valve needle 60 is raised from its seat 62.
De una manera similar a la del elemento 34 de válvula exterior, la región inferior del elemento 60 de válvula interior está dotada de una región 94 ranurada o rebajada que define, en bordes superior e inferior respectivos de la misma, líneas 96, 98 de asiento superior e inferior que están dispuestas para ajustarse con la región 62 de asiento inferior axialmente por encima y por debajo del segundo conjunto de salidas 42, respectivamente, cuando el elemento 60 de válvula interior está asentado. Dicho de otra manera, el segundo conjunto de salidas 42 está dispuesto entre las posiciones en las que las líneas 96, 98 de asiento se ajustan con la región 62 de asiento.In a manner similar to that of item 34 of outer valve, the lower region of the valve element 60 interior is provided with a grooved or recessed region 94 that define, in respective upper and lower edges thereof, upper and lower seat lines 96, 98 that are arranged to fit with the lower seat region 62 axially by above and below the second set of outputs 42, respectively, when the inner valve element 60 is seated In other words, the second set of outputs 42 is arranged between the positions in which lines 96, 98 of seat fit with seat region 62.
Haciendo referencia una vez más a la figura 3B, un elemento 100 de detención anular con la forma de un anillo está alojado dentro del hueco 52 del elemento 34 de válvula exterior y aloja la parte 60b de cuello del elemento 60 de válvula interior a través del mismo. El elemento 100 de detención es una parte separada y distinta y está acoplado al elemento 34 de válvula exterior a través de contacto de fricción entre la superficie exterior el elemento 100 de detención y la superficie interna del hueco 52. El elemento 100 de detención incluye una primera cara 102 de extremo superior y una segunda cara 104 de extremo inferior y está dispuesto en el hueco 32 durante la fabricación de manera que la cara 102 de extremo superior hace tope con una superficie 101 de actuación conjunta del portador 56 de válvula interior cuando el elemento 34 de válvula exterior y el elemento 60 de válvula interior están asentados. La cara 104 de extremo inferior del elemento 100 de detención está separada del hombro 80 del elemento 60 de válvula interior una distancia "d" que está predeterminada en la fabricación.Referring once again to Figure 3B, an annular stop element 100 in the form of a ring is housed within the recess 52 of the outer valve element 34 and houses the neck part 60b of the inner valve element 60 a through it. The stop element 100 is a part separate and distinct and is coupled to valve element 34 outside through friction contact between surface outside the stop element 100 and the inner surface of the gap 52. The stop element 100 includes a first face 102 upper end and a second face 104 lower end and it is arranged in the recess 32 during manufacturing so that the upper end face 102 abuts a surface 101 of joint actuation of the inner valve carrier 56 when the outer valve element 34 and valve element 60 Inside are seated. The lower end face 104 of the stop element 100 is separated from shoulder 80 of the element 60 inner valve a distance "d" that is Default in manufacturing.
Cuando se provoca que el elemento 34 de válvula exterior se eleve de su región 50 de asiento, en funcionamiento, el elemento 100 de detención está ajustado con el portador 56 de válvula interior y así se provoca también que el elemento 60 de válvula interior se eleve de su región 62 de asiento una cantidad correspondiente. Como alternativa, cuando el elemento 60 de válvula interior está elevado desajustado de su región 62 de asiento, en funcionamiento, puede moverse axialmente una cantidad igual a la distancia "d" predeterminada en cuyo punto el hombro 80 se ajusta con el elemento 100 de detención. La fuerza que obliga al elemento 34 de válvula exterior a ajustarse con su región 50 de asiento es mayor que la fuerza opuesta que eleva el elemento 60 de válvula interior de modo que el elemento 100 de detención sirve para limitar el movimiento del elemento 60 de válvula interior más allá de la distancia "d" predeterminada. Debería apreciarse que la cara 104 de extremo inferior del elemento 100 de detención y el hombro 80 de tope del elemento 60 de válvula interior están con máxima separación (es decir, la distancia "d" predeterminada) cuando los elementos 60, 34 de válvula tanto interior como exterior están asentados.When the valve element 34 is caused exterior rise from its seat region 50, in operation, the stop element 100 is set with carrier 56 of inner valve and thus also causes element 60 of inner valve rises from its seat region 62 a quantity correspondent. Alternatively, when the valve element 60 interior is raised mismatched from its seat region 62, in operation, can move axially an amount equal to the predetermined distance "d" at which point shoulder 80 is adjust with stop element 100. The force that forces the outer valve element 34 to be adjusted with its region 50 of seat is greater than the opposite force that elevates the element 60 of inner valve so that stop element 100 serves to limit the movement of the inner valve element 60 more beyond the predetermined distance "d". It should be appreciated that the lower end face 104 of the stopping element 100 and the shoulder 80 of the inner valve element 60 is with maximum separation (ie the default distance "d") when the valve elements 60, 34 both inside and outside They are seated.
Ahora se describirá el funcionamiento del inyector. Inicialmente, el inyector 2 está en un estado de no inyección como se muestra en las figuras 3A, 3B y 3C y la presión del combustible dentro de la cámara 28 de control está en un nivel intermedio. En este punto, la fuerza debida a la presión del combustible que actúa sobre las superficies 78 de empuje del elemento 34 de válvula exterior es insuficiente para vencer la fuerza opuesta debida a la presión del combustible dentro de la cámara 28 de control que actúa sobre la cara de extremo superior del elemento 34 de válvula exterior. De manera similar, la presión del combustible dentro de la cámara 28 de control no ejerce suficiente fuerza sobre la parte 56a de cabeza del elemento 56 portador para vencer la fuerza opuesta proporcionada por el muelle 74 y la presión del combustible dentro de la cámara 67 del muelle. Como resultado, no tienen lugar la inyección.The operation of the injector. Initially, injector 2 is in a state of no injection as shown in figures 3A, 3B and 3C and the pressure of the fuel inside the control chamber 28 is at a level intermediate. At this point, the force due to the pressure of the fuel acting on the pushing surfaces 78 of the outer valve element 34 is insufficient to overcome the opposite force due to the fuel pressure inside the control chamber 28 acting on the upper end face of the outer valve element 34. Similarly, the pressure of fuel inside the control chamber 28 does not exert enough force on the head part 56a of the carrier element 56 for overcome the opposite force provided by spring 74 and the fuel pressure inside chamber 67 of the dock. How result, the injection does not take place.
Con el fin de provocar que tenga lugar la inyección a través del segundo conjunto de salidas 42 sólo, se energiza (extiende) la pila 20, lo que provoca que el pistón 64 de control se mueva en una dirección descendente como se ilustra en las figuras 4A y 4B. El movimiento descendente del elemento 64 de pistón disminuye el volumen de la cámara 28 de control y, como resultado, sube la presión del combustible en la misma a un nivel relativamente alto de manera que se obliga a la parte 56a de cabeza del elemento 56 portador axialmente hacia arriba dentro del hueco 66 del elemento 64 de pistón contra la fuerza opuesta del muelle 74. El elemento 60 de válvula interior se desajusta por tanto de su región 62 de asiento permitiendo que el combustible fluya de la primera cámara 48 de entrega hasta la segunda cámara 36 de entrega a través de la vía 82, 84, 86 de comunicación. Desde la segunda cámara 36 de entrega, el combustible fluye pasando la línea 98 de asiento inferior del elemento 60 de válvula interior y a través del segundo conjunto de salidas 42 hacia una cámara de combustión asociada (no mostrada).In order to cause the injection through the second set of outputs 42 only, it energizes (extends) the battery 20, which causes the piston 64 of control moves in a downward direction as illustrated in Figures 4A and 4B. The downward movement of element 64 of piston decreases the volume of the control chamber 28 and, as result, the fuel pressure in it rises to a level relatively high so that head part 56a is forced of the carrier element 56 axially upwards within the recess 66 of the piston element 64 against the opposite force of the spring 74. The inner valve element 60 is therefore disengaged from its seating region 62 allowing fuel to flow from the first delivery chamber 48 to the second delivery chamber 36 through route 82, 84, 86 of communication. Since the second delivery chamber 36, fuel flows past line 98 of lower seat of the inner valve element 60 and through the second set of outputs 42 towards a combustion chamber associated (not shown).
El elemento 60 de válvula interior puede continuar moviéndose alejándose de su región 62 de asiento hasta que se haya movido a través de una distancia igual a la distancia "d" de manera que el hombro 80 se ajuste con la cara 104 de extremo inferior del elemento 100 de detención. El elemento 34 de válvula exterior se mantiene ajustado con su región 50 de asiento debido a la presión del combustible dentro de la cámara 28 de control que ejerce una fuerza descendente que es mayor que la fuerza ascendente ejercida por el elemento 60 de válvula interior. Por tanto, se impide el movimiento adicional del elemento 60 de válvula interior.The inner valve element 60 can continue moving away from your seat region 62 until that has moved across a distance equal to the distance "d" so that shoulder 80 fits with face 104 of lower end of the stop element 100. Element 34 of outer valve stays tight with its seat region 50 due to fuel pressure inside chamber 28 of control that exerts a downward force that is greater than the upward force exerted by the inner valve element 60. Therefore, the additional movement of the element 60 of the inner valve
Para terminar la inyección a través del segundo conjunto de salidas 42, se desenergiza la pila 20 (vuelve al nivel intermedio) provocando el movimiento ascendente del elemento 64 de pistón y aumentando así el volumen de la cámara 28 de control de manera que la presión del combustible en la misma vuelve al nivel intermedio. Como resultado, la fuerza ascendente sobre la parte 56a de cabeza del elemento 56 portador se reduce y se obliga al elemento 60 de válvula interior a desajustarse de su región de asiento bajo la influencia del muelle 74 y la presión del combustible dentro de la cámara 67 de muelle, terminando así la entrega de combustible a través del segundo conjunto de salidas 42.To finish the injection through the second set of outputs 42, battery 20 is de-energized (returns to level intermediate) causing the upward movement of element 64 of piston and thus increasing the volume of the control chamber 28 of so that the fuel pressure in it returns to the level intermediate. As a result, the upward force on part 56a of head of the carrier element 56 is reduced and forced to inner valve element 60 to be mismatched from its region of seat under the influence of spring 74 and the pressure of fuel inside the spring chamber 67, thus ending the fuel delivery through the second set of outputs 42
El estado de inyección anterior da como resultado un volumen relativamente bajo de entrega de combustible que tiene una tasa de flujo característica de forma aproximadamente cuadrada que es particularmente adecuada para periodos de baja carga del motor.The previous injection status gives as result a relatively low volume of fuel delivery which has a characteristic flow rate of approximately square that is particularly suitable for low periods engine load
Además de proporcionar la capacidad para inyectar una cantidad relativamente pequeña de combustible que tenga una característica de entrega de forma cuadrada durante condiciones de baja carga del motor, la invención proporciona la flexibilidad para entregar una cantidad mayor de combustible si fuera necesario, por ejemplo, durante condiciones de carga del motor relativamente altas, como se describirá ahora.In addition to providing the ability to inject a relatively small amount of fuel that have a square delivery feature during low engine load conditions, the invention provides the flexibility to deliver a larger amount of fuel if if necessary, for example, during engine load conditions relatively high, as will be described now.
Con el fin de provocar la inyección a través tanto del primero como del segundo conjunto de salidas 40, 42 simultáneamente, la pila 20 se desenergiza (contrae) lo que provoca que el elemento 64 de pistón se mueva en una dirección ascendente axialmente como se ilustra mediante las figuras 5A y 5B. El movimiento ascendente del elemento 64 de pistón aumenta el volumen de la cámara 28 de control y reduce así la presión del combustible en la misma a un nivel relativamente bajo. Como resultado, la fuerza neta que actúa sobre el elemento 34 de válvula exterior que le obliga a ajustarse con su región 50 de asiento se reduce a una cantidad menor que la fuerza debida a la presión del combustible que actúa sobre las superficies 78 de empuje, provocando así que el elemento 34 de válvula exterior se desajuste de su región 50 de asiento. Como el elemento 100 de detención está ajustado con el portador 56 de válvula interior cuando los elementos 34, 60 de válvula tanto exterior como interior están asentados, el movimiento ascendente del elemento 34 de válvula exterior también provoca que el elemento 60 de válvula interior se eleve de su región 62 de asiento simultáneamente de manera que se permite que el combustible fluya a través de tanto el primer como el segundo conjuntos de salidas 40, 42. Debería apreciarse que la fuerza ejercida sobre el elemento 34 de válvula exterior debido a la presión del combustible que actúa sobre las superficies 78 de empuje también es mayor que la fuerza opuesta del muelle 74 y la presión del combustible dentro de la cámara 67 del muelle que actúa sobre la parte 56a de cabeza del elemento 56 portador.In order to cause injection through both of the first and second set of outputs 40, 42 simultaneously, the battery 20 is de-energized (contracts) which causes that the piston element 64 moves in an upward direction axially as illustrated by figures 5A and 5B. He upward movement of the piston element 64 increases the volume of the control chamber 28 and thus reduces the fuel pressure in it at a relatively low level. As a result, the net force acting on the outer valve element 34 which forces you to adjust with your seat region 50 boils down to a less than the force due to fuel pressure acting on the pushing surfaces 78, thus causing the outer valve element 34 is mismatched from its region 50 of seat. As the stop element 100 is set with the inner valve carrier 56 when elements 34, 60 of both outer and inner valve are seated, the movement ascending of the outer valve element 34 also causes the inner valve element 60 rises from its region 62 of seat simultaneously so that the fuel is allowed flow through both the first and second sets of outputs 40, 42. It should be appreciated that the force exerted on the outer valve element 34 due to fuel pressure acting on the pushing surfaces 78 is also greater than the opposite force of the spring 74 and the fuel pressure inside of the chamber 67 of the spring acting on the head part 56a of the carrier element 56.
En virtud de la primera y segunda líneas 90, 92, 96, 98 líneas de asiento previstas sobre cada uno de los elementos 34, 60 de válvula exterior e interior, junto con la vía 82, 84, 86 de comunicación entre la primera y segunda cámaras 48, 36 de entrega, se permite que el combustible fluya hasta el primer conjunto de salidas 40 desde direcciones tanto aguas arriba como aguas abajo. En primer lugar, el combustible puede fluir de la primera cámara 48 de entrega, pasando por la línea 90 de asiento superior prevista sobre el elemento 34 de válvula exterior, hasta las salidas 40. Además, el combustible puede fluir de la primera cámara 48 de entrega hasta la segunda cámara 36 de entrega a través de la vía 82, 84, 86 de comunicación y de la segunda cámara 36 de entrega, pasando por la segunda línea 92 de asiento hasta las salidas 40.Under the first and second lines 90, 92, 96, 98 seating lines provided on each of the elements 34, 60 external and internal valve, along with track 82, 84, 86 of communication between the first and second cameras 48, 36 of delivery, fuel is allowed to flow to the first set of outputs 40 from directions both upstream and downstream. First, fuel can flow from the First delivery chamber 48, passing through seat line 90 upper provided on the outer valve element 34, up to the outputs 40. In addition, the fuel can flow from the first delivery chamber 48 to the second delivery chamber 36 through of the communication channel 82, 84, 86 and the second chamber 36 of delivery, passing through the second seat line 92 until outputs 40.
Aunque en la realización anterior los elementos 60, 34 de válvula tanto exterior como interior se describen como que tienen líneas de asiento gemelas, debería apreciarse que los elementos 60, 34 de válvula interior y exterior pueden estar dotados de disposiciones de asiento alternativas. Por ejemplo, en una realización alternativa, como se muestra en la figura 6, el elemento 60 de válvula interior puede estar dotado de una parte de punta 106 esférica que define un único asiento 108 para ajustarse con la superficie 38 de asiento. Se apreciará que el segundo conjunto de salidas 42 están dispuestas en una posición inferior axialmente en esta realización. En una región axialmente por encima de la punta 106 esférica, el elemento 60 de válvula interior está dotado de una región 110 de diámetro reducido de manera que se define un paso 112 de flujo de combustible de forma anular entre la superficie exterior del elemento 60 de válvula interior y el hueco 32 del elemento 34 de válvula exterior. Por tanto, una segunda cámara 113 de entrega está definida entre la línea 92 de asiento inferior del elemento 34 de válvula exterior y el asiento 108 del elemento 60 de válvula interior.Although in the previous embodiment the elements 60, 34 of both outer and inner valve are described as that have twin seat lines, it should be appreciated that inner and outer valve elements 60, 34 may be equipped with alternative seating arrangements. For example in an alternative embodiment, as shown in Figure 6, the inner valve element 60 may be provided with a part of spherical tip 106 defining a single seat 108 to fit with the seating surface 38. It will be appreciated that the second set of outputs 42 are arranged in a lower position axially in this embodiment. In an axially above region of the spherical tip 106, the inner valve element 60 is provided with a region 110 of reduced diameter so that it defines a fuel flow passage 112 annularly between the outer surface of the inner valve element 60 and the recess 32 of the outer valve element 34. Therefore, a second delivery chamber 113 is defined between seat line 92 bottom of the outer valve element 34 and the seat 108 of the inner valve element 60.
Aunque la invención como se describió es más apropiada para suministrar una característica de inyección de "forma cuadrada" en condiciones del motor tanto de baja carga como de plena carga, elevando únicamente el elemento 60 de válvula interior o, como alternativa, los elementos 60, 34 de válvula tanto interior como exterior simultáneamente, también es posible hacer funcionar la tobera de inyección de la invención para obtener una característica de inyección de "forma de bota" aproximada si se desea.Although the invention as described is more appropriate to provide an injection feature of "square shape" under both low load engine conditions as full load, raising only the valve element 60 inside or, alternatively, the valve elements 60, 34 both inside as outside simultaneously, it is also possible to do operate the injection nozzle of the invention to obtain a "boot form" injection characteristic approximate if is desired.
Para conseguir una característica de inyección de forma de bota, se energiza (extiende) inicialmente la pila 20 para aumentar la presión del combustible en la cámara 28 de control hasta un nivel relativamente alto de manera que se provoca que el elemento 60 de válvula interior se desajuste de su región 62 de asiento, como se ha descrito. Por tanto, tendrá lugar una tasa de entrega de combustible relativamente baja. Poco después de que la pila 20 se ha extendido, la pila 20 se desenergiza rápidamente para provocar una contracción rápida correspondiente de la pila 20, tirando del elemento 64 de pistón en una dirección ascendente de manera que se reduce la presión del combustible dentro de la cámara 28 de control. Como resultado, se obligará al elemento 34 de válvula interior a reajustarse con la región 62 de asiento y se provocará que el elemento 34 de válvula exterior se desajuste de su región 50 de asiento casi simultáneamente. Por lo tanto, se entregará el combustible a través de tanto el primer como el segundo conjuntos de salidas 40, 42. Para terminar la inyección, el nivel de energización de la pila 20 se hace volver al nivel intermedio para garantizar que los elementos 60, 34 de válvula tanto interior como exterior están reasentados.To get an injection feature boot-shaped, battery 20 is initially energized (extended) to increase the fuel pressure in the control chamber 28 to a relatively high level so that the inner valve element 60 is mismatched from its region 62 of seat, as described. Therefore, a fee of relatively low fuel delivery. Shortly after the battery 20 has been extended, battery 20 is rapidly de-energized to cause a corresponding rapid contraction of the battery 20, pulling the piston element 64 in an upward direction of so that the fuel pressure inside the chamber is reduced 28 control As a result, the valve element 34 will be forced interior to be readjusted with the seat region 62 and will be caused that the outer valve element 34 disengage from its region 50 of seat almost simultaneously. Therefore, the fuel through both the first and second sets of outputs 40, 42. To finish the injection, the level of energizing the battery 20 is returned to the intermediate level to ensure that valve elements 60, 34 both inside and Outside are resettled.
En la práctica, es probable que pueda tener lugar un pequeño retardo entre el reajuste del elemento 60 de válvula interior con su región 62 de asiento y el desajuste de la aguja 34 de válvula exterior con su región 50 de asiento. Sin embargo, si el cambio de presión dentro de la cámara 28 de control y el movimiento correspondiente de los elementos 60, 34 de válvula interior y exterior son suficientemente rápidos, los efectos perjudiciales sobre potencia disponible del motor y las emisiones de escape son insignificantes o, al menos, están limitados a niveles aceptables.In practice, you may have place a small delay between resetting element 60 of inner valve with its seat region 62 and the mismatch of the outer valve needle 34 with its seat region 50. Without However, if the pressure change inside the control chamber 28 and the corresponding movement of the valve elements 60, 34 indoor and outdoor are fast enough, the effects harmful on available engine power and emissions Exhaust are insignificant or at least limited to acceptable levels.
Ahora se hará referencia a una realización alternativa adicional, como se muestra en las figuras 7A y 7B, que difiere de aquellas realizaciones descritas previamente según sigue.Reference will now be made to one embodiment Additional alternative, as shown in Figures 7A and 7B, which differs from those previously described embodiments according to follow.
El elemento 100 de detención está situado dentro del hueco 52 de manera que se define una primera holgura que tiene una longitud L1 entre la cara 104 de extremo inferior del elemento 100 de detención y el hombro 80 del elemento 60 de válvula interior. Una segunda holgura que tiene una longitud L2 está definida entre la cara 102 de extremo superior del elemento 100 de detención y la superficie 101 de actuación conjunta del elemento 56 portador cuando tanto el elemento 60 de válvula interior como el elemento 34 de válvula exterior están ajustados con sus respectivas regiones 50, 62 de asiento. Dicho de otra manera, el elemento 100 de detención está dispuesto en una posición axial ligeramente inferior dentro del hueco 52 del elemento 34 de válvula exterior en relación con la posición el elemento de detención en realizaciones anteriores. El posicionamiento del elemento 100 de detención de esta manera permite que se determine la característica de entrega de combustible en la fabricación con el fin de ajustarse a una aplicación de motor particular.The stop element 100 is located inside of the gap 52 so that a first clearance is defined which has a length L1 between the lower end face 104 of the element 100 stop and shoulder 80 of valve element 60 inside. A second clearance having a length L2 is defined between the upper end face 102 of the element 100 of detention and surface 101 of joint action of element 56 carrier when both the inner valve element 60 and the outer valve element 34 are adjusted with their respective 50, 62 seat regions. In other words, element 100 of stop is arranged in a slightly lower axial position inside the recess 52 of the outer valve element 34 in relation with position the stop element in embodiments previous. The positioning of the stop element 100 of this way allows the delivery characteristic to be determined of fuel in manufacturing in order to conform to a particular engine application.
Para inyectar a través del conjunto inferior de salidas 42 sólo, se energiza (extiende) la pila 20 para subir la presión dentro de la cámara 28 de control y por lo tanto provocar que el elemento 60 de válvula interior se desajuste de su región 62 de, asiento. Una vez que el elemento 60 de válvula interior se ha movido a través de una distancia igual a la holgura L1, el hombro 80 hace tope con la superficie 104 inferior del elemento 100 de detención impidiendo el movimiento adicional del elemento 60 de válvula interior alejándose de su región 62 de asiento. El elemento 100 de detención, y por tanto el elemento 34 de válvula exterior, no pueden elevarse en este momento puesto que la presión del combustible en la cámara 28 de control es alta.To inject through the lower set of outputs 42 only, battery 20 is energized (extended) to raise the pressure inside the control chamber 28 and therefore cause that the inner valve element 60 disengages from its region 62 seat. Once the inner valve element 60 has been moved across a distance equal to the clearance L1, the shoulder 80 abuts the lower surface 104 of the element 100 of stop preventing further movement of element 60 of inner valve moving away from its seat region 62. The element 100 stop, and therefore the outer valve element 34, cannot rise at this time since the pressure of the Fuel in the control chamber 28 is high.
La inyección de combustible a través de las salidas 42 inferiores se termina mediante la desenergización (repliegue) de la pila 20 de manera que la presión del combustible dentro de la cámara 28 de control vuelve al nivel intermedio. Como resultado, el elemento 60 de válvula interior se reajusta con su región 62 de asiento bajo la influencia del muelle 74 y la presión del combustible dentro de la cámara 67 del muelle. Puesto que el combustible a presión se entrega sólo a través de las salidas 42 inferiores, el volumen de combustible entregado es relativamente bajo.Fuel injection through the Lower outputs 42 is terminated by de-energization (retracting) the battery 20 so that the fuel pressure inside the control chamber 28 it returns to the intermediate level. How result, the inner valve element 60 is reset with its seat region 62 under the influence of spring 74 and pressure of the fuel inside chamber 67 of the dock. Since the Pressurized fuel is delivered only through outputs 42 lower, the volume of fuel delivered is relatively low.
Si se requiere entregar un volumen mayor de combustible, la pila 20 se desenergiza (repliega) tirando del elemento 64 de pistón en una dirección ascendente, lo que reduce la presión del combustible dentro de la cámara 28 de control hasta un nivel relativamente bajo. Como resultado, la fuerza debida a la presión del combustible que actúa sobre las superficies 78 de empuje del elemento 34 de válvula exterior es mayor que la fuerza debido a la presión del combustible dentro de la cámara 28 de control que actúa sobre la cara superior de la aguja 34 de válvula exterior, provocando por tanto que el elemento 34 de válvula exterior se desajuste de su región 50 de asiento. Por lo tanto, el combustible a presión se inyecta sólo a través del conjunto superior de salidas 40. El elemento 60 de válvula interior se mantiene ajustado con su región 62 de asiento debido a la fuerza del muelle 74 que actúa sobre la cabeza 56a y debido a la alta presión del combustible dentro de la cámara 67 del muelle en comparación con la cámara 28 de control despresurizada.If it is required to deliver a volume greater than fuel, battery 20 is de-energized (retracted) by pulling the piston element 64 in an upward direction, which reduces the fuel pressure inside the control chamber 28 up to a relatively low level. As a result, the force due to fuel pressure acting on the thrust surfaces 78 of the outer valve element 34 is greater than the force due to the fuel pressure inside the control chamber 28 that acts on the upper face of the outer valve needle 34, thereby causing the outer valve element 34 to mismatch of your seat region 50. Therefore the fuel under pressure is injected only through the upper set of outputs 40. The inner valve element 60 is kept tight with its seating region 62 due to the force of the spring 74 acting over head 56a and due to high fuel pressure inside chamber 67 of the pier compared to chamber 28 depressurized control.
La desenergización adicional de la pila 20 provoca la despresurización adicional del combustible dentro de la cámara 28 de control de modo que el elemento 34 de válvula exterior se eleva a través de una distancia mayor que L2. El movimiento del elemento 34 de válvula exterior más allá de la distancia L2 provoca que se eleve la aguja 60 de válvula interior alejándose también de su región 62 de asiento y, por lo tanto, el combustible a presión se entrega a través de tanto el primer como el segundo conjuntos de salidas 40, 42 juntos.Additional de-energization of battery 20 causes additional depressurization of the fuel within the control chamber 28 so that the outer valve element 34 it rises over a distance greater than L2. The movement of outer valve element 34 beyond the distance L2 causes that the inner valve needle 60 is raised also away from its seating region 62 and therefore the pressurized fuel is delivered through both the first and second sets of Exits 40, 42 together.
Además del elemento 100 de detención resituado, la presente invención difiere de las realizaciones descritas anteriormente en que la región del hueco 52 en el extremo superior del elemento 34 de válvula exterior define un rebaje 114 de diámetro relativamente grande. El rebaje 114 aloja un muelle 116 helicoidal a través del cual está alojado el portador 56 de válvula de manera que un extremo superior del muelle 116 hace tope con la cara inferior de la parte 56a de cabeza y un extremo inferior del muelle 116 hace tope con una formación 118 de escalones prevista en el rebaje 114. El muelle 116 sirve para obligar a la aguja 34 de válvula exterior a ajustarse con su región 50 de asiento cuando se elimina la presión del combustible del sistema. Esto debería compararse con las realizaciones descritas anteriormente en las que la superficie 101 de actuación conjunta del elemento 56 portador está ajustada con la superficie 102 superior del elemento 100 de detención cuando tanto el elemento 34 de válvula exterior como el elemento 60 de válvula interior están asentados, obligándose al elemento 34 de válvula exterior a ajustarse con su región 50 de asiento a través del elemento 100 de detención y el muelle 74 que actúa sobre la parte 56a de cabeza del elemento 56 portador.In addition to the restrained detention element 100, the present invention differs from the described embodiments earlier in that the region of the gap 52 at the upper end of the outer valve element 34 defines a recess 114 of relatively large diameter The recess 114 houses a pier 116 helical through which the valve carrier 56 is housed so that an upper end of the spring 116 abuts the lower face of the head part 56a and a lower end of the spring 116 stops with a formation 118 of steps provided in the recess 114. The spring 116 serves to bind the needle 34 of outer valve to adjust with its seat region 50 when Eliminates fuel pressure from the system. This should compare with the embodiments described above in which the joint actuation surface 101 of the carrier element 56 is adjusted with the upper surface 102 of the element 100 of stop when both the outer valve element 34 and the Inner valve element 60 are seated, forcing the outer valve element 34 to be adjusted with its region 50 of seat through stop element 100 and spring 74 which acts on the head part 56a of the carrier element 56.
Una diferencia adicional es que se omite el paso 84 en el elemento 60 de válvula interior, y se sustituye con caras 120 planas sobre la superficie exterior del elemento 60 de válvula interior. Las caras 120 planas, junto con el hueco 52, definen una vía de comunicación para que el combustible fluya de la primera cámara 48 de entrega hasta la segunda cámara 113 de entrega. La provisión de las caras 120 planas sobre la parte de extremo inferior del elemento 60 de válvula inferior mantiene una baja resistencia al flujo de combustible, mientras que mejora el guiado proporcionado al elemento 60 de válvula interior.An additional difference is that the step is skipped 84 in the inner valve element 60, and replaced with faces 120 flat on the outer surface of the valve element 60 inside. The flat faces 120, together with the gap 52, define a communication path for fuel to flow from the first delivery chamber 48 to the second delivery chamber 113. The provision of flat faces 120 on the end portion lower of the lower valve element 60 maintains a low resistance to fuel flow while improving guidance provided to the inner valve element 60.
El muelle 116 adicional ubicado en el rebaje 14 del elemento 34 de válvula exterior podría incorporarse en cualquiera de las realizaciones descritas anteriormente. Sin embargo, debería apreciarse que sería necesaria una reducción mayor de la presión del combustible dentro de la cámara 28 de control con el fin de vencer la fuerza proporcionada por el muelle 116 y provocar que el elemento 34 de válvula exterior se desajuste de su región 50 de asiento.Additional pier 116 located in recess 14 of the outer valve element 34 could be incorporated in any of the embodiments described above. Without However, it should be appreciated that a further reduction would be necessary of the fuel pressure inside the control chamber 28 with in order to overcome the force provided by spring 116 and cause the outer valve element 34 to become dislocated from its seat region 50.
Debería apreciarse también que las caras 120 planas previstas sobre el elemento 60 de válvula interior de esta realización pueden proporcionar una alternativa a los pasos 84, 86 de flujo de combustible internos al elemento 60 de válvula interior o la región 110 de diámetro reducido de la figura 6.It should also be appreciated that faces 120 flat provided on the inner valve element 60 of this embodiment can provide an alternative to steps 84, 86 of internal fuel flow to the inner valve element 60 or the reduced diameter region 110 of Figure 6.
Una realización alternativa adicional, como se muestra en la figura 8, proporciona la flexibilidad para entregar selectivamente combustible a través de o bien el primer conjunto de salidas 40 o bien el segundo conjunto de salidas 42 exclusivamente. Una vez más, las partes iguales están denotadas por números de referencia iguales y sólo se describirán en este momento las diferencias entre realizaciones anteriores.An additional alternative embodiment, as shown in figure 8, provides the flexibility to deliver selectively fuel through either the first set of outputs 40 or the second set of outputs 42 exclusively. Again, equal parts are denoted by numbers of same reference and only the differences between previous embodiments.
El elemento 100 de detención se omite y se proporciona un elemento 122 de válvula interior de forma unitaria dentro del hueco 52 del elemento 34 de válvula exterior. Debería apreciarse, sin embargo, que el elemento 122 de válvula interior puede no ser una parte unitaria sino que puede estar formado de múltiples partes. Puesto que el elemento 100 de detención se omite, se permite que el elemento 122 de válvula interior se mueva independientemente del elemento 34 de válvula exterior.Stop element 100 is omitted and provides an inner valve element 122 in unit form inside the recess 52 of the outer valve element 34. Should it is appreciated, however, that the inner valve element 122 it may not be a unitary part but may be formed of multiple parts Since the stop element 100 is omitted, inner valve element 122 is allowed to move independently of the outer valve element 34.
Habiendo descrito realizaciones preferidas particulares de la presente invención, ha de apreciarse que las realizaciones a las que se hace referencia son sólo ejemplares y que pueden hacerse variaciones y modificaciones sin apartarse del alcance de la invención como se expone en las reivindicaciones adjuntas.Having described preferred embodiments Particular of the present invention, it should be appreciated that embodiments referred to are only exemplary and that variations and modifications can be made without departing from scope of the invention as set forth in the claims attached.
Por ejemplo, aunque la superficie 102 de tope se proporciona mediante el elemento 100 de detención debería apreciarse que la superficie 102 de tope también podría proporcionarse mediante una formación adecuada, tal como un escalón definido en el hueco 52 del elemento 34 de válvula exterior, que actuaría conjuntamente con el elemento 60 de válvula interior. En general se prefiere un elemento 100 de detención separado, sin embargo, puesto que es más cómodo fabricar y pulir de manera precisa una superficie de elevación sobre el mismo.For example, although the stop surface 102 is provided by stop element 100 should it is appreciated that the stop surface 102 could also be provided by proper training, such as a step defined in the recess 52 of the outer valve element 34, which It would act in conjunction with the inner valve element 60. In generally a separate stop element 100 is preferred, without However, since it is more convenient to manufacture and polish so It requires a lifting surface on it.
Claims (20)
Priority Applications (1)
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| ES200701774U ES1066111Y (en) | 2007-08-22 | 2007-08-22 | FUEL INJECTOR |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| ES200701774U ES1066111Y (en) | 2007-08-22 | 2007-08-22 | FUEL INJECTOR |
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| ES200701774U Expired - Fee Related ES1066111Y (en) | 2007-08-22 | 2007-08-22 | FUEL INJECTOR |
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- 2007-08-22 ES ES200701774U patent/ES1066111Y/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES1066111Y (en) | 2008-03-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model granted | ||
| PC1K | Transfer of utility model |
Owner name: DELPHI TECHNOLOGIES HOLDING S.A.R.L. Effective date: 20110429 |
|
| FD1K | Utility model lapsed |
Effective date: 20140905 |