CZ295500B6

CZ295500B6 - Vstřikovací ventil paliva

Info

Publication number: CZ295500B6
Application number: CZ20012499A
Authority: CZ
Inventors: Wolfgang Ruehle; Hubert Stier; Matthias Boee; Guenther Hohl; Norbert Keim
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 1999-11-12
Filing date: 2000-11-11
Publication date: 2005-08-17
Also published as: DE19954537A1; EP1144849A1; CN1196855C; WO2001036808A1; JP2003515032A; EP1144849B1; DE50011377D1; US6712289B1; CZ20012499A3; CN1327509A

Abstract

Vstřikovací ventil (1) je proveden s piezoelektrickým nebo magnetostrikčním ovladačem (2) a s uzavíracím tělesem (30) ovládaným ovladačem (2) prostřednictvím jehly (5) ventilu, které spolupracuje s plochou (31) sedla ventilu pro vytvoření těsnicího sedla. Ovladač (2) ovládá mezikus (18) a jehla (5) ventilu je ovládána unášečem (25), přičemž mezikus (18) je prostřednictvím prvního ohebného těsnění (24) spojen s opěrnou deskou (23), která je prostřednictvím druhého ohebného těsnění (27) spojena s unášečem (25), který je prostřednictvím třetího ohebného těsnění (28) spojen s mezikusem (18).ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká vstřikovacího ventilu paliva, zejména vstřikovacího ventilu pro vstřikovací zařízení paliva spalovacích motorů, s piezoelektrickým nebo magnetostrikčním ovladačem a s uzavíracím tělesem ovládaným ovladačem prostřednictvím jehly ventilu, které spolupracuje s plochou sedla ventilu pro vytvoření těsnicího sedla.

Dosavadní stav techniky

Takový vstřikovací ventil pálívaje známý ze spisu DE 195 00 706 Al.

Zařízení k dávkování kapalin a plynů, popsané ve spise DE 195 00 706 Al, zejména ve vstřikovacích ventilech paliva ve spalovacích motorech, obsahuje hydraulický zesilovač k přeměně délkové změny piezoelektrického ovladače na zvětšený zdvih jehly ventilu. Pro prostorovou integraci tohoto zesilovače do tělesa ventilu pro zmenšení zastavěného prostoru je pracovní píst zesilovače opatřen koncovou částí se zmenšeným průměrem, která zasahuje do vybrání v pracovním pístu zesilovače. Talířová pružina vložená do komory zesilovače ohraničené pístem tlačí pracovní píst na ovladač a tlačná vinutá pružina uspořádaná ve vybrání koncentricky s koncovou částí tlačí pracovní píst k jehle ventilu.

Vlivy teplotních změn, opotřebení a výrobních tolerancí na délkovou změnu ovladače se kompenzují tím, že na vodicích plochách mezi pístem a vnitřní stěnou tělesa ventiluje upravena vždy škrticí mezera ve tvaru dutého válce, prostřednictvím které je komora zesilovače spojena s nízkotlakým prostorem vyplněným kapalinou. Objem, který zaujímá komora zesilovače, škrticí mezera a nízkotlaký prostor, je uzavřen.

Nevýhodou zařízení známého ze spisu DE 195 00 706A1 je především složitá konstrukce a konstrukční délka ventilu. Rovněž relativně velký objem a relativně velká plocha průřezu ovladače nepřipouštějí vytvoření zvlášť kompaktního konstrukčního provedení. Navíc existuje v důsledku velkých výtlačných objemů sklon ke vzniku kavitace ve škrticí mezeře.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje vstřikovací ventil paliva, zejména vstřikovací ventil pro vstřikovací zařízení paliva spalovacích motorů, s piezoelektrickým nebo magnetostrikčním ovladačem a s uzavíracím tělesem ovládaným ovladačem prostřednictvím jehly ventilu, které spolupracuje s plochou sedla ventilu pro vytvoření těsnicího sedla, podle vynálezu, jehož podstatou je, že ovladač ovládá mezikus a jehla ventilu je ovládána unášečem, přičemž mezikus je prostřednictvím prvního ohebného těsnění spojen s opěrnou deskou, tato opěrná deska je prostřednictvím druhého ohebného těsnění spojena s unášečem a unášeč je prostřednictvím třetího ohebného těsnění spojen s mezikusem.

Vstřikovací ventil paliva podle vynálezu má tu výhodu, že zařízení k dávkování paliva je provedení flexibilně a kromě přeměny zdvihu a obrácení zdvihu se bez problémů dosáhne kompenzace teplot.

Opatřeními uvedenými ve vedlejších patentových nárocích jsou dána další výhodná provedení vstřikovacího ventilu paliva uvedeného v hlavním patentovém nároku. Těsnění provedená jako vlnité trubky jsou ohebná, takže délkové změny se vyrovnávají.

-1 CZ 295500 B6

Kromě toho ohebnost těsnění zlepšuje dynamické chování vstřikovacího ventilu paliva, protože ohebná vlnitá trubka prakticky brání odskoku uzavíracího tělesa ventilu od plochy sedla ventilu, a tudíž ještě dalšímu otevření vstřikovacího ventilu paliva. Tím se dosáhne větší přesnosti a přesnějšího dávkování, jakož i přesnější doby dávkování.

Ovladač ve tvaru trubky umožňuje částečným umístěním jehly ventilu v centrálním vybrání ovladače vytvoření zvlášť kompaktní a lehké konstrukce vstřikovacího ventilu paliva, přičemž jehla ventilu ve tvaru trubky, která je utěsněna vůči tělesu trysky, slouží současně k přívodu paliva k těsnicímu sedlu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladném provedení podle přiloženého výkresu, na němž obr. 1 zjednodušeně v axiálním řezu znázorňuje příkladné provedení vstřikovacího ventilu paliva podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je v axiálním řezu znázorněno příkladné provedení vstřikovacího ventilu 1 paliva podle vynálezu. Přitom se jedná o vstřikovací ventil 1 paliva otevírající směrem dovnitř. Vstřikovací ventil 1 paliva slouží zejména k přímému vstřikování paliva do spalovacího prostoru zážehového spalovacího motoru se stlačováním palivové směsi.

Vstřikovací ventil 1 paliva obsahuje ovladač 2, který je vytvořen z piezoelektrických nebo magnetostrikčních kotoučových elementů 3 a je proveden ve tvaru trubky. Ovladač 2 proto obsahuje centrální vybrání 4, v němž je vedena jehla 5 ventilu. Jehla 5 ventilu je provedena ve tvaru trubky a je opatřena centrálním vybráním 6, kterým proudí palivo. Přívod paliva je proveden prostřednictvím připojovacího pouzdra 8 do rozšíření 9 ve tvaru hrdla jehly 5 ventilu.

Ovladač 2 dosedá svou první čelní stranou 10 na krycí desku 11. Krycí deska 11 a jehla 5 ventilu jsou navzájem spojeny prvním těsněním 12, které je u znázorněného příkladného provedení vytvořeno jako vlnitá trubka. Tímto prvním těsněním 12 je těleso 13 ovladače utěsněno vůči palivu, které je přiváděno centrálně připojovacím pouzdrem 8. Ve směru vstřikování je těleso 13 ovladače utěsněno druhým těsněním 14, které je u znázorněného příkladného provedení vytvořeno rovněž jako vlnitá trubka. Toto druhé těsnění 14 je svařeno s tělesem 13 ovladače a s jehlou 5 ventilu.

V tělese 13 ovladače je zapouzdřeno převáděcí zařízení 15. Toto převáděcí zařízení 15 obsahuje základní desku 16, která dosedá na druhou čelní stranu 17 ovladače 2. Se základní deskou 16 je pomocí svarového švu 26b spojen mezikus 18 ve tvaru trubky, který svou radiální přesahující částí 19 dosedá na první konec 20 předpínací pružiny 21. Předpínací pružina 21 dosedá svým druhým koncem 22 na opěrnou desku 23, která uvnitř dosedá na osazení tělesa 13 ovladače. Mezikus 18 a opěrná deska 23 jsou navzájem spojeny prvním ohebným těsněním 24.

Základní deska 16 ovladače 2 a mezikus 18 zasahují za unášeč 25 s průřezem tvaru písmene L, který je pomocí svarového švu 26a spojen s jehlou 5 ventilu. Unášeč 25 je spojen jednak druhým ohebným těsněním 27 s opěrnou deskou 23 a jednak třetím ohebným těsněním 28 s radiální přesahující částí 19 mezikusu 18, s výhodou svařením. Tři ohebná těsnění 24, 27 a 28 jsou u znázorněného příkladného provedení provedena jako vlnité trubky a obklopují tlakový prostor 29 převáděcího zařízení 15, který je vyplněn hydraulickým médiem. V tlakovém prostoru 29 je zapouzdřena předpínací pružina 2L

-2CZ 295500 B6

Ve směru vstřikování je jehla 5 ventilu spojena s uzavíracím tělesem 30 ventilu, které tvoří s plochou 31 sedla ventilu těsnicí sedlo. Palivo je vedeno příčně uspořádanými kanály 32 v jehle 5 ventilu do meziprostoru 34 nacházejícího se mezi uzavíracím tělesem 30 ventilu a tělesem 33 trysky a dále k těsnicímu sedlu, kde je prostřednictvím alespoň jednoho vstřikovacího otvoru 36 vytvořeného v tělese 35 sedla ventilu vystřikováno.

Přivede-li se do ovladače 2 elektrické napětí, kotoučové elementy 3 ovladače 2, které jsou například piezoelektrické, se prodlouží. Protože ovladač 2 pevně dosedá svou krycí deskou 11 na těleso 13 ovladače, může se ovladač 2 prodloužit pouze ve směru vstřikování a tlačí proto základní desku 16 s mezikusem 18 k ní pevně připojeným ve směru vstřikování. Mezikus 18 dále stlačuje předpínací pružinu 21 proti již existujícímu předpětí. Pohybem mezikusu 18 je hydraulické médium uzavřené v tlakovém prostoru 29 převáděcího zařízení 15 vytlačováno, takže unášeč 25 se pohybuje ve směru otevírání. Unášeč 25 je v činném spojení s jehlou 5 ventilu, takže jehla 5 ventilu se rovněž pohybuje ve směru otevírání. Uzavírací těleso 30 ventilu se nadzvedne od plochy 31 sedla ventilu a palivo je vystřikováno vstřikovacím otvorem 36 vytvořeným v tělese 35 sedla ventilu.

Změna směru zdvihu ovladače 2 prostřednictvím převáděcího zařízení 15 je možná v důsledku vysoké ovládací rychlosti ovladače 2. V tomto případě se hydraulické médium chová jako nestlačitelné. Vytlačení hydraulického média má za následek přenos impulzu.

Vynález není omezen na znázorněné příkladné provedení, nýbrž je uskutečnitelný i u velkého množství jiných konstrukcí vstřikovacích ventilů £ paliva, zejména i u vstřikovacích ventilů £ paliva otevírajících směrem ven.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Vstřikovací ventil (1) paliva, zejména vstřikovací ventil pro vstřikovací zařízení paliva spalovacích motorů, s piezoelektrickým nebo magnetostrikčním ovladačem (2) a s uzavíracím tělesem (30) ovládaným ovladačem (2) prostřednictvím jehly (5) ventilu, které spolupracuje splochou (31) sedla ventilu pro vytvoření těsnicího sedla, vyznačující se tím, že ovladač (2) ovládá mezikus (18) a jehla (5) ventiluje ovládána unášečem (25), přičemž mezikus (18) je prostřednictvím prvního ohebného těsnění (24) spojen s opěrnou deskou (23), tato opěrná deska (23) je prostřednictvím druhého ohebného těsnění (27) spojena s unášečem (25) a unášeč (25) je prostřednictvím třetího ohebného těsnění (28) spojen s mezikusem (18).
2. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 1, vyznačující se tím, že třemi ohebnými těsněními (24, 27, 28), mezikusem (18), unášečem (25) a opěrnou deskou (23) je tvořen hermeticky uzavřený tlakový prostor (29) hydraulického převáděcího zařízení (15).
3. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že unášeč (25) je spojen s jehlou (5) ventilu, zejména svařením.
4. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 2, vyznačující se tím, že v tlakovém prostoru (29) je uspořádána předpínací pružina (21) a tlakový prostor (29) je vyplněn hydraulickým médiem.
5. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 4, vyznačující se tím, že předpínací pružina (21) svým prvním koncem (20) dosedá na radiální přesahující část (19) mezikusu (18) a svým druhým koncem (22) na opěrnou desku (23).
6. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 5, vyznačující se tím, že třetí ohebné těsnění (28) je spojeno s radiální přesahující částí (19) mezikusu (18).
7. Vstřikovací ventil paliva podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že ohebná těsnění (24, 27, 28) jsou vytvořena jako ohebné vlnité trubky.
8. Vstřikovací ventil paliva podle jednoho z nároků laž7, vyznačující se tím, že ovladač (2) je proveden ve tvaru trubky, přičemž ovladačem (2) prochází jehla (5) ventilu ve tvaru trubky.
9. Vstřikovací ventil paliva podle nároku 8, vyznačující se tím, že přívod paliva je proveden jehlou (5) ventilu ve tvaru trubky k těsnicímu sedlu, přičemž jehla (5) ventilu je utěsněna vůči tělesu (13) ovladače na vstupním konci prostřednictvím ohebného prvního těsnění (12) a na vstřikovacím konci prostřednictvím ohebného druhého těsnění (14).