CZ20013211A3 - Vstřikovací tryska paliva - Google Patents

Description

Vynález se týká vstřikovací' paliva pro spalovací motory, s tělesem trysky, s jehlou trysky, která je v tělesu trysky přesouvatelná mezi zavřenou polohou, ve které dosedá na těsnicí sedlo a otevřenou polohou, ve které je ve směru ke spalovacímu prostoru od těsnicího sedla zvednuta, s tlakovou komorou, která je ve spojení s přívodem paliva, s řídicí komorou, která je řízena řídicím ventilem ve spojení s přívodem paliva, a s tlačnou tyčkou, která je spojena s jehlou trysky a vyčnívá do řídicí komory.

Dosavadní stav techniky

Takové zevně otevírané vstřikovací trysky jsou všeobecně známé. Otevírání a zavírání jehly trysky je docíleno řízením tlaku v řídicí komoře. Problematické u takové trysky je, že průměr těsnicího sedla je větší než řídicí průměr jehly trysky v předním rozsahu, takže na základě rozdílu průměrů je vyvozena otevírací síla. Ta může vést k nekontrolovatelnému otevírání jehly trysky, když není síla stejnoměrná. Kritické dále je, že vyvozená otevírací síla závisí na tlaku v řídicí komoře a tím na tlaku v přívodu paliva.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje vstřikovací paliva pro spalovací motory, s tělesem trysky, s jehlou trysky, která je v tělesu trysky přesouvatelná mezi zavřenou polohou, ve které dosedá

·· na těsnicí sedlo a otevřenou polohou, ve které je ve směru ke spalovacímu prostoru od těsnicího sedla zvednuta, s tlakovou komorou, která je ve- spojení s přívodem paliva, s řídicí komorou, která je řízena řídicím ventilem ve spojení s přívodem paliva, a s tlačnou tyčkou, která je spojena s jehlou trysky a vyčnívá do řídicí komory, podle vynálezu, jehož podstatou je, že tlačná tyčka je opatřena pístem zpětného nastavení, který zavírá tlakovou komoru na straně odvrácené od těsnicího sedla, že vnější průměr pístu zpětného nastavení je větší než průměr těsnicího sedla a že plocha, která vyplývá z diference mezi plochou průřezu pístu zpětného nastavení a plochou tvořenou těsnicím sedlem, je menší než plocha průřezu tlačné tyčky.

Vstřikovací ‘paliva podle vynálezu má výhodu v tom, že na základě volby vnějšího průměru pístu zpětného nastavení se obdrží velká zavírací síla. Tato je větší než otevírací síla působící v místě sedla těsnění, takže je zabezpečeno spolehlivé zavírání jehly ventilu, jakmile tlak v řídicí komoře poklesne a tím není přes tlačnou tyčku

S výhodou je upravena pružina zpětného nastavení, která se opírá o píst zpětného nastavení. Pružina zpětného nastavení slouží u vstřikovací trysky podle vynálezu jenom k tomu, aby držela jehlu trysky při vypnutém vstřikovacím systému paliva v zavřeném stavu, takže žádné palivo nemůže vstupovat do spalovacího prostoru. Pružina zpětného nastavení představuje nežádoucí veličinu při dimenzování vstřikovací trysky. Zatímco tlakem paliva vyvozené otevírací a zavíracích síly jsou proporcionální k tlaku panujícímu v systému, dává k dispozici pružina zpětného nastavení na tlaku nezávislou sílu zpětného nastavení. To znamená, že síly vyvozené pružinou při nízkém tlaku v systému mají větší relativní podíl na celkových panujících silách než při vyšším tlaku v systému. Protože • · · u vstřikovací trysky podle vynálezu mohou být dány k dispozici vlastní zavírací síly od tlaku paliva, může být pružina odpovídajícím způsobem slabě dimenzována.

Výhodná provedení vynálezu vyplývají z vedlejších nároků.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je následně popsán podle přednostní formy provedení, která je znázorněna na jediném přiloženém výkresu. Na něm je řez vstřikovací trysky paliva podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Vstřikovací tryska paliva podle vynálezu slouží ke vstřikování paliva do (neznázorněného) spalovacího prostoru spalovacího motoru. Palivo je přitom dáno k dispozici vysokotlakým systémem, který je znám pod označením „Čommon Rail“.

Vstřikovací tryska má těleso 10 trysky, ve kterém je posouvatelně uspořádána jehla 12 trysky. Jehla 12 trysky má na svém předním, ke spalovacímu prostoru přivráceném konci, hlavu 14 jehly trysky, která spolupůsobí s těsnicím sedlem 16 na tělesu 10 trysky.

Na hlavu 14 jehly trysky 12 navazuje řídicí úsek 18, který je veden v tělesu 10 jehly trysky. Ve řídicím úseku 18 je vytvořeno více vstřikovacích otvorů 20, které jsou spojeny se vstřikovacím kanálem

22.

Vycházeje z řídicího úseku 18 prochází jehla 12 trysky tlakovou komorou 24 vytvořenou v tělesu 10 trysky. Tlaková komora vstřikovacího

je spojena s přívodem 26 paliva, kterým je od systému přiváděno palivo, které je pod tlakem systému.

Tlaková komory 24 je na konci odvráceném od hlavy 14 jehly trysky uzavřena pístem 28 zpětného nastavení, který sestává z vnějšího pístu 30 a vnitřního pístu 32. O vnější píst 30 se opírá pružina 34 zpětného nastavení, která je uspořádána v tlakové komoře 24. a jejíž druhý konec se opírá o osazení v tělesu 10 ventilu.

Konec jehly 12 ventilu vyčnívající do pístu 28 zpětného nastavení je opatřen obvodovou drážkou 36. ve které je uspořádán pojistný kroužek 38. Na tento pojistný kroužek 38 dosedá jak vnější píst 30, tak také vnitřní píst 32, vždy příslušným osazením.

Vnitřní píst 32 je na straně odvrácené od hlavy 14 jehly trysky opatřen tlačnou tyčkou 40, která prochází shromažďovacím prostorem 41 průsaků, který je vytvořen na straně pístu 28 zpětného nastavení odvrácené od hlavy 14 jehly trysky, a vyčnívá do řídicí komory 42 vytvořené v tělesu 10 trysky. Řídicí komora 42 je přes přívodní škrcení 44 a řídicí ventil 46 spojena s přívodem 26 paliva. Řídicí ventil 46 zahrnuje schematicky znázorněný piezoelektrický ovladač 48. který může vyvolávat otevření a zavření řídicího ventilu 46. Při otevřeném řídicím ventilu 46 je řídicí komora 42 zásobována palivem stojícím pod tlakem systému. Od řídicí komory 42 probíhá odtok 50, opatřený odtokovým škrcením 52..

Součásti vstřikovací trysky, které jsou důležité pro tlakové síly působící na jehlu 12 trysky, jsou dimenzovány následujícím způsobem: Vnější píst 30 má vnější průměr d.2, který je větší než průměr dj těsnicího sedla 16 pro jehlu 12 trysky. Průměr d.3 tlačné tyčky 40 je volen tak, že průřezová plocha tlačné tyčky 40 je větší, než plocha, která vyplývá z diference mezi průřezovou plochou pístu

zpětného nastavení a plochou tvořenou těsnicím sedlem 12. Tím musí platit:

KÚ3² 7t(d2²-di²)

4

Popsaná vstřikovací tryska paliva pracuje tímto způsobem: Když je vstřikovací systém paliva vypnut, takže není k dispozici tlak systému, nebo když tlak systému působí, avšak řídicí ventil 46 je zavřený, nachází se jehla 12 trysky v její na obrázku znázorněné zavřené poloze. Když nepůsobí tlak systému, je tato poloha zabezpečena pružinou 34 zpětného nastavení. Když naproti tomu tlak systému působí, je pístem 28 zpětného nastavení vyvozena zavírací síla, protože jeho vnější průměr d.2 je větší než průměr dj těsnicího sedla 16. Tím vznikající výsledné tlakové síly, které jsou vykonávány působením tlaku paliva v tlakové komoře 24 na jehlu 12. ventilu, drží jehlu 12 ventilu v její zavřené poloze proti těsnicímu sedlu 16.

Když je řídicí ventil 46 otevřen, působí v řídicí komoře 42 tlak systému, protože přiváděnému palivu je na základě výstupního škrcení 52 zabráněno, aby vytékalo bezprostředně z řídicí komory 42. Proto působí na průřezovou plochu tlačné tyčky 40 tlak systému a vyvozuje otevírací sílu. Protože plocha průřezu tlačné tyčky 40 je větší než plocha, která vznikne z rozdílu mezi průřezovou plochou vnějšího pístu 30 a plochou tvořenou těsnicím sedlem 16. a která způsobuje uzavírací sílu, provede jehla 12 trysky otevírací pohyb.

Když má být jehla 12 trysky opět zavřena, je nejdříve zavřen řídicí ventil 46.. Poté se vlivem odtékajícího paliva zmenší tlak v řídicí komoře 42. takže otevírací síla, která je vyvozena v tlakové komoře 42 nadále působícím tlakem systému, jehlu 12 trysky zavírá.

Claims (4)

1. Vstřikovací, paliva pro spalovací motory, s tělesem (10) trysky, s jehlou (12) trysky, která je v tělesu trysky přesouvatelná mezi zavřenou polohou, ve které dosedá na těsnicí sedlo (16) a otevřenou polohou, ve které je ve směru ke spalovacímu prostoru od těsnicího sedla zvednuta, s tlakovou komorou (24), která je ve spojení s přívodem (26) paliva, s řídicí komorou (42), která je řízena řídicím ventilem (46) ve spojení s přívodem paliva, a s tlačnou tyčkou (40), která je spojena s jehlou trysky a vyčnívá do řídicí komory, vyznačující se tím, že tlačná tyčka (40) je opatřena pístem (28) zpětného nastavení, který zavírá tlakovou komoru (24) na straně odvrácené od těsnicího sedla (16), že vnější průměr pístu zpětného nastavení je větší než průměr těsnicího sedla (16) a že plocha, která vznikne z rozdílu mezi plochou průřezu pístu (28) zpětného nastavení a plochou tvořenou těsnicím sedlem (16), je menší než plocha průřezu tlačné tyčky (40).

2. Vstřikovací tryska podle nároku 1, vyznačující se tím, že píst (28) zpětného nastavení sestává z vnitřního pístu (32) a vnějšího pístu (30) a že je na jehle trysky nasazen pojistný kroužek (38), na který působí vnitřní píst a vnější píst.

3. Vstřikovací tryska podle nároku 1 a 2, vyznačující se tím, že v tlakovém prostoru (24) je uspořádána pružina (34) zpětného nastavení, která se opírá o píst zpětného nastavení.

4. Vstřikovací tryska podle jednoho z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že řídicí ventil (46) zahrnuje piezoelektrický ovladač (48).