CZ20013441A3 - Vstřikovací tryska - Google Patents

Description

Vynález se týká vstřikovací trysky pro vstřikovací systém paliva s tlakovým prostorem, který má vstup tekutiny a výstup tekutiny, se sedlem ventilu okolo výstupu tekutiny, s elementem ventilu, který může dosedat na sedlo ventilu, takže je výstup tekutiny uzavřen, a s piezoelektrickým ovladačem, který má ovládací element, který může působit na element ventilu.

D os a v a dní s t a v t e c h n i k v

Použití piezoelektrického ovladače má tu přednost, že s přiměřeně malým elektrickým výkonem a krátkými reakčními časy je možno spínat, řadit ventilový element. Nevýhoda piezoelektrického ovladače je v tom, že v něm obsažený svazek na sebe naskládaných jednotlivých piezoelektrických elementů, dozná při teplotních změnách přiměřeně velké prodloužení nebo zkrácení délky.

K tomu, aby se zamezilo ovlivňování řadicích poměrů vstřikovací trysky při délkových změnách piezoelektrického ovladače byla navrhována různá opatření, která slouží kompenzaci teploty. Ze spisu DE 35 33 085 Al je například znám hydraulický vyrovnávací systém, u kterého slouží hydraulický píst jako opěra piezoelektrického ovladače. Hydraulický píst umožňuje pomalou délkovou změnu piezoelektrického ovladače, protože při takové délkové změně je tekutina vyrovnávacím pístem vytlačována přes úzkou škrticí štěrbinu. Když naproti tomu vzniká rychlá délková

Φ ·· · · • * · ·· ♦ φ ·φ· • ·· φ φ· • ·· ί«<48 změna, která odpovídá ovládání piezoelektrického ovladače, může se vyrovnávací píst pokládat za dostatečně tuhý, protože škrticí místo neumožňuje rychlé přesunutí vyrovnávacího pístu.

Ze spisu DE 195 31 652 Al je znám vyrovnávací systém, u kterého je piezoelektrický ovladač v podstatě volně posuvný, takže může docházet k teplotou podmíněným délkovým změnám. Aby ale při aktivaci mohl být piezoelektrický ovladač nařízen přes opěru, je piezoelektrický ovladač bezprostředně před aktivací upnut svěracím zařízením v jeho příslušné poloze. Toto upnutí je po aktivaci opět zrušeno, takže v klidové fázi piezoelektrického ovladače může dojít k popřípadě potřebné délkové změně.

Úkolem vynálezu je vytvořit piezoelektrickým ovladačem ovládanou teplotně kompenzovanou vstřikovací trysku jednoduché konstrukce.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol splňuje vstřikovací tryska pro vstřikovací systém paliva s tlakovým prostorem, který má vstup tekutiny a výstup tekutiny, se sedlem ventilu okolo výstupu tekutiny, s elementem ventilu, který může dosedat na sedlo ventilu, takže je výstup tekutiny uzavřen, a s piezoelektrickým ovladačem, který má ovládací element, který může působit na element ventilu, podle vynálezu, jehož podstatou je, že je upraven přesuvný dělicí element, na kterém je vytvořeno sedlo ventilu a který ohraničuje tlakový prostor na straně sedla ventilu, a že je upraven vyrovnávací element teploty, který spolupůsobí s přesuvným dělicím elementem a který jej přesouvá podle změny délky piezoelektrického ovladače, která je podmíněna teplotou.

Ventilový element slouží k řízení otevírání a zavírání jehly vstřikovací trysky. Jehla trysky ční do řídicího prostoru, do kterého je přiváděna tlaková tekutina, zejména palivo. Z řídicího prostoru může tekutina téci odtokovým škrcením do tlakového prostoru. Když je výstup z tlakového prostoru uzavřen, tedy když dosedá ventilový element na sedlo ventilu, vytvoří se v něm vysoký tlak. Tento tlak drží jehlu ventilu v její zavřené poloze. Když se má jehla ventilu otevřít, je ventilový element ovládáním piezoelektrickým ovladačem zvednut od sedla. Tím může tekutina odtéci z tlakového prostoru a řídicího prostoru, takže tlak v řídicím prostoru poklesne. Otevírací síla působící na jehlu ventilu, která je vyvozena tlakem paliva nacházejícím se na předním konci jehly trysky, pak může otevřít jehlu trysky. Nyní může být vstřikováno palivo.

Vstřikovací tryska podle vynálezu používá ke kompenzaci teploty čistě mechanický systém, z čehož plyne zvláště jednoduchá konstrukce. Vynález je založen na základní myšlence, přestavět sedlo ventilu při změně délky piezoelektrického ovladače, která je podmíněna změnou teploty, stejným způsobem jako ovládací element. Tím nedochází k teplotou podmíněnému relativnímu přesunutí mezi sedlem ventilu a elementem ovládání, takže se nemění stavěči charakteristika.

Jako vyrovnávací element teploty může být například použito pouzdro, které obklopuje piezoelektrický ovladač. Tímto způsobem vzniká velmi kompaktní provedení. Jako materiál pro vyrovnávací element teploty může být použit libovolný materiál, jehož koeficient teplotní roztažnosti je přibližně stejný jako u piezoelektrického keramického materiálu použitého pro piezoelektrický ovladač.

Výhodná provedení vynálezu vyplývají z vedlejších nároků.

···· · · · *·

9

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je popsán v následujícím se zřetelem na přednostní formu provedení, která je znázorněna na jediném přiloženém výkresu. Je na něm příčný řez piezoelektrickým ovladačem a koncem vstřikovací trysky podle vynálezu opatřeným tlakovým prostorem.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je v částečném řezu znázorněna vstřikovací tryska 10. Má jehlu 12 trysky, která je přestavitelně umístěna v tělesu 14 trysky. Jehla 12 trysky zasahuje do řídicího prostoru 16, který je ve spojení s přívodem 20 paliva. Z řídicího prostoru 16 odchází odtok 20 paliva, který vede přes odtokové škrcení 22 ke vstupu 24 tekutiny, který ústí do tlakového prostoru 26. Tlakový prostor 26 je na své, vůči vstupu 24 tekutiny protilehlé straně ohraničen dělicím elementem 28. který je uložen posouvatelně v tělesu 14 trysky. Dělicí díl 28 je opatřen průchozím vrtáním, takže tvoří výstup 30 tekutiny z tlakového prostoru 26.. Ten může být uzavírán elementem 34 ventilu, který může dosednout na sedlo 32 ventilu na dělicím dílu 28.. K zatížení elementu 34 ventilu je v tlakovém prostoru 26 uspořádána předepjatá pružina 3.6. Konečně je v tlakovém prostoru 26 uspořádána ještě jedna tlačná pružina 38 ve tvaru talířové pružiny, která se opírá o dělicí element 28 a k němu protilehlé dno tlakové komory 26.

K ovládání elementu 34 ventilu slouží piezoelektrický ovladač 40. který je uspořádán na straně tlakového prostoru 26. odvrácené od jehly 12 trysky. Piezoelektrický ovladač 40 je opatřen ovládacím elementem 42. který prochází výstupem 3 0 tekutiny a může zvedat element 34 ventilu od sedla 32 ventilu.

9

Kolem piezoelektrického ovladače 40 je uspořádán vyrovnávací element 44 teploty ve tvaru pouzdra, které se opírá jedním axiálním koncem o dno vrtání, které obsahuje piezoelektrický ovladač 40 a druhým axiálním koncem o přesuvný dělicí element 28.. Vyrovnávací element 44 teploty má koeficient tepelné roztažnosti přibližně tentýž jako piezoelektrický ovladač 40.

Piezoelektrický ovladač 40 slouží známým způsobem k tomu, aby ovládáním elementu 34 ventilu selektivně otevíral výstup 30. tekutiny z tlakového prostoru 26 a tím vyvolal pokles tlaku tekutiny v řídicím prostoru 16, čímž může být otevřena jehla 12 ventilu. Když dojde během provozu vstřikovací trysky ke změně teploty a k tím podmíněné změny délky piezoelektrického ovladače 40. zakusí vyrovnávací element 44 teploty tutéž změnu délky. Tím dojde k přesunutí přesuvného dělicího elementu 28 a tím sedla 32 ventilu, které odpovídá přesunutí konce ovládacího elementu působícího na element 34 ventilu. Tímto způsobem je při změně teploty zamezeno relativnímu přesunutí mezi sedlem 32 ventilu a ovládacím elementem 42 a vstřikovací tryska zůstává neovlivněna změnami teploty. Tlačná pružina 38 slouží při přestavení přesuvného dělicího elementu 28 k tomu, aby ho držela vždy v dosednutí na vyrovnávacím elementu 44 teploty, takže dělicí element 28 sleduje také zkrácení vyrovnávacího elementu 44 teploty. Použití talířové pružiny je výhodné tím, že při vhodné volbě je k dispozici vždy tatáž síla pružiny nezávislá na přesunutí dělicího elementu 28.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Vstřikovací tryska (10) pro vstřikovací systém paliva, s tlakovým prostorem (26), který má vstup (24) tekutiny a výstup (30) tekutiny, se sedlem (32) ventilu okolo výstupu tekutiny, s elementem (34) ventilu, který může dosedat na sedlo ventilu, takže je výstup tekutiny uzavřen, a s piezoelektrickým ovladačem (40), který má ovládací element (42), který může působit na element ventilu, vyznačující se tím, že je upraven přesuvný dělicí element (28), na kterém je vytvořeno sedlo ventilu a který ohraničuje tlakový prostor na straně sedla ventilu, a že je upraven vyrovnávací element (44) teploty, který spolupůsobí s přesuvným dělicím elementem a který jej přesouvá podle změny délky piezoelektrického ovladače, která je podmíněna teplotou.
2. 2. Vstřikovací tryska podle nároku 1, vyznačující se tím, že ovládací element (42) piezoelektrického ovladače (40) prochází přesuvným dělicím elementem (28).
3. 3. Vstřikovací tryska podle jednoho z nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že vyrovnávací element (44) teploty je pouzdro, které obklopuje piezoelektrický ovladač.
4. 4. Vstřikovací tryska podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že mezi přesuvným dělicím elementem (28) a protilehlou stěnou tlakového prostoru (26) je uspořádána tlačná pružina (38).
5. 5. Vstřikovací tryska podle nároku 4, vyznačující se tím, že tlačná pružina (38) je talířová pružina.