CZ20011386A3 - Vstřikovací ventil paliva pro spalovací motory - Google Patents

Description

Vynález se týká vstřikovacího ventilu paliva pro spalovací motory s přestavitelným ohraničením zdvihu, přičemž ohraničení zdvihu má ohraničující doraz posouvatelně vedený ve vodicím vrtání vstřikovacího ventilu paliva a nejméně jeden ovladač.

Dosavadní stav techniky

Vstřikovací ventil paliva takového druhu, známý ze spisu DE 43 32 124 AI, má přestavitelné ohraničení zdvihu jehly ventilu. Ohraničení zdvihu má ohraničující doraz, který je veden posouvatelně ve vodicím vrtání vstřikovacího ventilu paliva a ovladač. Ohraničující doraz a ovladač jsou uspořádány za sebou okolo jehly ventilu. Nařízením ovladače se mění jeho axiální délka, čímž je ohraničení zdvihu jehly ventilu a tím její zdvih ohraničen. Tímto uspořádáním lze měnit zdvih ventilu v rozsahu cca 0,1 mm. Je-li nutná větší změna zdvihu, musí se uspořádat více ovladačů za sebou, čímž se ovšem axiální konstrukční délka vstřikovacího ventilu paliva velmi zvětší.

Dále je známo, ovládat jehlu ventilu přímo a docílit tak změnu zdvihu. To ale vyžaduje velmi vysoké náklady.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje vstřikovací ventil paliva pro spalovací motory s přestavitelným ohraničením zdvihu, přičemž • ·

• · ohraničení zdvihu má ohraničující doraz posouvatelně vedený ve vodicím vrtání vstřikovacího ventilu paliva a nejméně jeden ovladač, podle vynálezu, jehož podstatou je, že ohraničující doraz má štěrbinu a že nejméně jeden ovladač je ve štěrbině tak uspořádán, že nejméně jeden ovladač v nařízeném stavu štěrbinu rozšiřuje, takže svírá ohraničující doraz v jeho vodicím vrtání.

Vstřikovací ventil paliva pro spalovací motory podle vynálezu má tu přednost, že lze měnit zdvih jehly ventilu ve velmi velkém rozsahu. Kromě toho je potřebný jen velmi malý ovladač. Přitom je výhodné, vytvořit ohraničující doraz jako kolem jehly ventilu uspořádaný prstenec s axiální štěrbinou.

Jsou-li v mezeře v axiálním směru vstřikovacího ventilu paliva uspořádány pevně stojící brzdové čelisti, mezi kterými jsou uspořádány dva ovladače, mohou ovladače pevně stát, což je příznivé pro elektrické přípojky.

Je-li ve vodicím vrtání ohraničujícího dorazu uspořádán axiálně' k ohraničujícímu dorazu pružinový element, který na ohraničující doraz vykonává sílu, která působí na ohraničující doraz proti směru otevírání vstřikovacího ventilu paliva, je možno uložit ohraničující doraz do výchozí polohy. K tomu se opírá pružinový element o plochu osazení vstřikovacího ventilu paliva v otevíracím směru vstřikovacího ventilu paliva.

Je účelné, že ohraničující doraz je při průběhu vstřikování, přes plochu osazení jehly ventilu vytvořenou ve směru otevírání vstřikovacího ventilu paliva, přesouvatelný ve směru otevírání, protože je tím ohraničující doraz přesouvatelný bez přídavného prostředku.

Jednoduchá konstrukce a snadná montáž je dána, když má ohraničující doraz U-kotouč, který je uspořádán mezi ohraničujícím dorazem a plochou osazení jehly ventilu.

Je-li ve vodicím vrtání vytvořen koncový doraz pro ohraničující doraz tvořený plochou osazení, je tím dán maximální zdvih jehly ventilu. Kromě toho je jehla ventilu chráněna proti poškozením.

Dále se ukazuje jako velmi výhodné použít jako ovladač piezoelement.

Další přednosti a další výhodná provedení předmětu vynálezu vyplývají z popisu, výkresů a nároků.

Přehled obrázků na výkresech

Příklad provedení vstřikovacího ventilu paliva pro spalovací motory podle vynálezu je znázorněn na výkresech a v následujícím popisu blíže vysvětlen. Na výkresech obr. 1 znázorňuje podélný řez částečně znázorněným vstřikovacím ventilem paliva, obr. 2a pohled na první ohraničení zdvihu, obr. 2b půdorys ohraničení zdvihu podle obr. 2a, obr. 3a pohled na druhé ohraničení zdvihu a obr. 3b půdorys ohraničení zdvihu podle obr. 3a.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 znázorněný vstřikovací ventil paliva 10 pro spalovací motory má těleso 12 ventilu, které je prostřednictvím neznázorněné převlečné matice axiálně pevně upnuto na přídržném • · tělesu 14 ventilu. Těleso 12 ventilu má axiální vodicí vrtání 16, ve kterém je axiálně posouvatelně vedena jehla 18 ventilu. Na konci jehly 18 ventilu, který vyčnívá do spalovacího prostoru zásobovaného spalovacího motoru je vytvořena hlava 20 ventilu, působící jako uzavírací část ventilu. Hlava 20 ventilu má konickou těsnící plochu 22 přivrácenou k tělesu 12 ventilu, která spolupůsobí s odpovídající plochou 24 sedla ventilu na čelní straně tělesa 12 ventilu, přivrácené ke spalovacímu prostoru. Na konci tělesa 12 ventilu vyčnívajícím do spalovacího prostoru jsou vytvořeny radiální vstřikovací otvory 26, přičemž by vystačil také jeden vstřikovací otvor 26. Vstřikovací otvory 26 jsou uspořádány tak, že jehla 18 ventilu přiléhá svou těsnicí plochou 22 na plochu 24 sedla ventilu, takže vstřikovací otvory 26 jsou hlavou 20 ventilu uzavřeny. Pohybuje-li se jehla 18. ventilu při otevíracím pohybu v otevíracím směru daném šipkou 28., to znamená když se jehla 18 ventilu pohybuje dovnitř spalovacím prostoru a ven z tělesa 12 ventilu, je vytvořeno spojení mezi palivo obsahujícím tlakovým prostorem 3 0. který je vytvořen v tělese 12. ventilu okolo jehly 18 ventilu, a vstřikovacími otvory 26. Podle toho, jak daleko se pohybuje jehla 18 směrem ven z tělesa 12 ventilu, je uvolněno méně nebo více vstřikovacích otvorů 26. čímž je vstřikováno méně nebo více paliva.

Ke změně zdvihu jehly 18 ventilu je upraveno přestavitelné ohraničení 32 zdvihu. Ohraničení 32 zdvihu má ohraničující doraz 34., který je posouvatelně veden ve vodicím vrtání 36 vstřikovacího ventilu paliva 10. Jak je na obr. 1 zdůrazněno, je vodicí vrtání 36. vytvořeno částečně v tělese 12 ventilu a částečně v přídržném tělese 14 ventilu. Je ale zřetelné, že vodicí vrtání 36 může být vytvořeno jen v tělese 12 ventilu nebo jen v přídržném tělese 14 ventilu. V předloženém příkladu provedení má v tělese 12 ventilu vytvořená část 36‘ vodícího vrtání 36 přednostně menší průměr, než je průměr v přídržném tělese 14 vytvořené části 36“ vodícího vrtání 36.. Tím je

9 •	• ··	·« 9999 9 9 · • * ·	·· • » « ·	• ·
• ·	•	9 · ·	• *
• ·	• 9 9	9 9 ♦	• ·	• ·

průměr části 3 6 ‘ vodícího vrtání 36 také menší, než průměr ohraničujícího dorazu 34. Z toho vyplývá plocha 37 osazení na přechodu z tělesa 12 ventilu na přídržné těleso 14 ventilu. Plocha 37 osazení na tělesu 12 ventilu je odvrácená od směru otevírání a tvoří koncový doraz pro ohraničující doraz 34..

Ve vodicím vrtání 36 ohraničujícího dorazu 34 je axiálně k ohraničujícímu dorazu 34 uspořádán pružinový element 3 8. přičemž se přednostně jedná o spirálovou pružinu. Pružinový element 3_8_ vykonává na ohraničující doraz 34 sílu působící proti směru otevírání 28 vstřikovacího ventilu 10 paliva. K tomu se opírá pružinový element 38 přednostně o plochu 40 osazení vstřikovacího ventilu 10 paliva, která je odvrácena od směru otevírání 38 vstřikovacího ventilu 10 paliva , a přednostně je vytvořena na tělesu 12 ventilu. Na čelní straně 42 ohraničujícího dorazu 34 odvrácené od pružinového elementu 38 je opatřen přednostně U-kotouč 44. Na čelní stěnu 46 Ukotouče 44 odvrácenou od čelní stěny 42 koncového dorazu 34 může dosednout plocha 48 osazení jehly 18 ventilu. U-kotouč 44 ohraničujícího dorazu 34 je tím uspořádán mezi ohraničujícím dorazem 34 a plochu 48 osazení jehly 18 ventilu. Jak vyplývá z obr. 1, může být také U-kotouč 44 vytvořen v jednom dílu s ohraničujícím dorazem 34.. Rovněž je také možné, že plocha 48 osazení má větší průměr, takže U-kotouč 44 může zcela odpadnout.

Jehla 18 ventilu proniká svým dříkem 50 do prostoru 52 pružiny upraveného v přídržném tělesu 14 ventilu a má tam s jehlou 18 ventilu pevně spojený talíř 54 pružiny. Na tento talíř dosahuje pružina 56 ventilu, která se opírá o čelní plochu 58 přídržného tělesa 14 ventilu odvrácenou od směru 28 otevírání a tak drží jehlu 18 ventilu předepjatou přes těsnící plochu 22 v dosednutí s plochou 24 sedla ventilu. Na talíř 54 pružiny se připojuje další dřík 60 jehly 18. ventilu, přes který je možno jehlu 18 ventilu obvyklým způsobem

99*9 · 9 9 9	9 9 • t	9999 •	9 9 9 9	• 9
• *	• *	9	9 9

9 9 9 ♦ · ·· ··· · · * ovládat. To znamená, že když je na dřík 60 vynaložena síla působící ve směru 28 otevírání, která je větší než síla pružiny 5 6 ventilu, otevírá se vstřikovací ventil 10 paliva pro další vstřikovací postup.

Mimo to je ještě vstřikovací ventil 10 paliva opatřen neznázorněným ovládacím zařízením.

Z obr. 2a a 2b vyplývá, že ohraničující doraz 34 má axiální štěrbinu 62, ve které je uspořádán ovladač 64, přednostně piezoelement. V předloženém příkladu provedení se jedná u ohraničujícího dorazu 34 o prstenec uspořádaný okolo jehly 18. ventilu s axiální štěrbinou 62.. Ovladač 64 se v nařízeném stavu roztahuje, takže štěrbina 62 a tím také ohraničující doraz 34 je rozšiřován, čímž jinak axiálně přesouvatelný ohraničující doraz 3.4 sevře v jeho vodicím vrtání 3.6.

Na obr. 3a a 3b je znázorněn obměněný ohraničující doraz 34a. Ve štěrbině 62a jsou uspořádány dvě brzdové čelisti 66, mezi kterými je uspořádán nejméně jeden ovladač 64, přednostně dva ovladače 64. Brzdové čelisti 66 mají asi délku vodícího vrtání 3 6. takže v axiálním směru přednostně pevně stojí. To má přednost v tom, že se ovladače 64 nemusí pohybovat. Ohraničující doraz 34a může podél brzdových čelistí 66 klouzat.

V provozu je těleso 12 ventilu vstřikovacího ventilu 10 paliva nejdříve v uzavírací poloze se nacházející jehlou 18 ventilu zavřeno. Ohraničující doraz 34. 34a je svým U-kotoučem 44 tlačen tlakovou sílou pružinového elementu 38 proti ploše 48 osazení jehly 18 ventilu. Ovladač 64 přitom není ovládacím zařízením nastaven. Při vstřikování je jehla 18 ventilu přesunuta otevíracím směrem 2.8. Ohraničující doraz 34, 34a a jeho U-kotouč 44 jsou tím plochou 48. osazení jehly 18 ventilu rovněž přesunuty otevíracím směrem 28. Je7

« •	•	·· • · • 4	4444 4 •	*	·» 4
• 4	•	® 4	4	•
• ·	···	44	•				• 4

li potřebného zdvihu dosaženo, je ovladač 64 nastaven ovládacím přístrojem tak , že se roztahuje takovým způsobem, že ohraničující doraz 34, 34a sevře ve vodicím vrtání 36. Jehla 18 ventilu se nemůže dále v otevíracím směru pohybovat, protože je její zdvih ohraničen ohraničujícím dorazem 34. 34a. Tím je dán určitý průřez vstřikovacích otvorů 26 pro určité množství paliva.

Po ukončení průběhu vstřikování jde jehla 18 ventilu opět zpět do své zavírací polohy. Nyní může být v závislosti na předešlém vstřikování ohraničující doraz 34. 34a se svým U-kotoučem 44 pružinovým elementem 38 buď uveden k dosednutí na plochou osazení 48 jehly 18 ventilu, nebo přinejmenším málo přesunut proti směru 28 otevírání. Tím je při příštím průběhu vstřikování průřez vstřikovacích otvorů 26 menší, čímž je vstřikováno méně paliva.

Alternativně může ohraničující doraz 34 setrvat ve své poloze, zatímco je ovladač nadále nařízen řídícím přístrojem. Tím má jehla 18 ventilu při příštím postupu vstřikování stejný zdvih, čímž je vstřikováno stejné množství paliva.

Bylo-li vstříknuto málo paliva, může při příštím vstřikování jehla 18 ventilu ohraničující doraz 34. 34a přesunout dále, takže je zvětšen zdvih. Tím je zvětšen průřez vstřikovacího otvoru 26., popřípadě vstřikovacích otvorů 26. čímž je vstřikováno více paliva.

Ohraničující doraz může tedy být pro každý průběh vstřikování nově přesunut, nebo může během více vstřikovacích průběhů zůstat ve stejné poloze. Zdvih jehly 18 ventilu je tak ohraničujícím dorazem 34. 34a velmi variabilní a přestavitelný ve velkém rozsahu. Potřebný, nebo potřebné ovladače 64 jsou velmi malé, protože jsou uspořádány ve štěrbině ohraničujícího dorazu 34. 34a prstencového tvaru.

• 444	• 4 4 • 4 4	' 4 44 4 9 4	44 * 4	4 4 4
• 4	4 · 4 4 4	4 4 4 ·	4 ♦ 4 4 ·	4
4 4 44	4 ♦ 444 44	4 4 4	4 · 4·	4 44 4

Koncovým dorazem pro ohraničující doraz 34 vytvořeným plochou 37 osazení je dán maximální zdvih jehly 18 ventilu. Kromě toho je zajištěno, že jehla 18 ventilu při průběhu otevírání není příliš přesunuta a tím pružinový element 3 8 poškozen, protože pružinový element 38 má v části 36‘ vodícího vrtání dostatečné místo.

V předloženém příkladu provedení bylo ohraničení zdvihu 32. popsáno podle vstřikovacího ventilu 10 paliva, který se otevírá směrem ven. Ohraničení zdvihu 32 může ale také být použito pro vstřikovací ventily paliva, které se otevírají pohybem jehly ve vnitřku vstřikovacího ventilu paliva. V tomto případě se opírá pružinový element 38 ve vodicím vrtání 3 6 o plochu osazení protilehlou vůči ploše 40 osazení. Na pružinový element 38 přitom navazuje ohraničující doraz 34 svým U-kotoučem 44. O U-kotouč se rovněž opírá plocha 48 osazení jehly 18 ventilu. U vstřikovacího ventilu paliva tohoto druhu je směr otevírání opačný proti na obr. 1 znázorněnému směru 28 otevírání.

Výhodné je, že ohraničující doraz 3 4. 34a je při průběhu vstřikování plochou 48 osazení jehly 18 ventilu, směřující do směru 28 otevírání vstřikovacího ventilu 10 paliva, přesouvatelný v tomto směru 28 otevírání, čímž je tento ohraničující doraz 34. 34a přesouvatelný do potřebné polohy. Mimo to je ohraničující doraz 34. 34a pružinovým elementem 38 uveden opět do své výchozí polohy. Tím odpadá přídavný přestavovací element pro ohraničující doraz 34.

Claims (8)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Vstřikovací ventil (10) paliva pro spalovací motory s přestavitelným ohraničením (32) zdvihu pro jehlu (18) ventilu, přičemž ohraničení (32) zdvihu má ohraničující doraz (34, 34a), přesouvatelně vedený ve vodicím vrtání (36) vstřikovacího ventilu (10) paliva, a nejméně jeden ovladač (64), vyznačující se tím, že ohraničující doraz (34) má axiální štěrbinu (62, 62a) a že nejméně jeden ovladač (64) je ve štěrbině (62, 62a) uspořádán takovým způsobem, že nejméně jeden ovladač (64) v řízeném stavu rozšiřuje štěrbinu (62, 62a), takže svírá ohraničující doraz (34, 34a) v jeho vodicím vrtání (66).

2. Vstřikovací ventil (10) paliva podle nároku 1, vyznačující se tím, že ohraničující doraz (34, 34a) je tvořen prstencem s axiální štěrbinou (62, 62a), uspořádaným kolem jehly (18) ventilu.

3. Vstřikovací ventil (10) paliva podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že ve štěrbině (62a) jsou uspořádány přednostně v axiálním směru vstřikovacího ventilu (10) paliva pevně stojící brzdové čelisti (66), mezi kterými je uspořádán nejméně jeden ovladač (64), přednostně dva ovladače (64).

4. Vstřikovací ventil (10) paliva podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že ve vodicím vrtání (36) ohraničujícího dorazu (34, 34a) axiálně k ohraničujícímu dorazu (34, 34a) je uspořádán pružinový element (38), přednostně šroubovitá pružina, který na ohraničující doraz (34) vyvíjí sílu působící proti směru (28) otevírání vstřikovacího ventilu (10).

5. Vstřikovací ventil (10) paliva podle nároku 4, vyznačující se tím, že se pružinový element (38) opírá o plochu (40) osazení • 4··

10 ·.

• · vstřikovacího ventilu (10) paliva, která je odvrácená od směru (28) otevírání vstřikovacího ventilu (10) paliva.

6. Vstřikovací ventil (10) paliva podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že ohraničující doraz (34, 34a) je při postupu vstřikování přesouvatelný ve směru otevírání (28) vstřikovacího ventilu paliva (10) plochou osazení (48) jehly (18) ventilu přivrácenou ke směru otevírání (28).

7. Vstřikovací ventil (10) paliva podle nároku (6), vyznačující se tím, že ohraničující doraz (34, 34a) má U-kotouč (44), který je uspořádán mezi ohraničujícím dorazem (34, 34a) a plochou (48) osazení jehly (18) ventilu.

8. Vstřikovací ventil (10) paliva podle nároků 4 až 7, vyznačující se tím, že ve vodicím vrtání (36) je vytvořena plocha (37) osazení, tvořící koncový doraz pro ohraničující doraz (34, 34a), která je odvrácená od směru (28) otevírání.

9í Vstřikovací ventil (10) paliva podle nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že ovladač (64) je piezoelement.