ES2272368T3 - Clavija de enchufe para una tobera de inyector de combustible de un motor de combustion interna. - Google Patents

Abstract

Una válvula de inyección para un inyector de combustible de un motor de combustión interna, que comprende una clavija de enchufe (27) y una tobera (8), en la que dicha tobera (8) tiene un taladro axial (12) que se comunican con una cámara de inyección anular (23), terminando dicho taladro axial (12) con una pared cónica (13) que tiene orificios (17) para inyectar combustible; dicha clavija de enchufe (27) comprende una porción cilíndrica (28) guiada de una manera hermética a fluido dentro de una porción (29) de dicho taladro (12), y una porción (36) que tiene una holgura dada con dicho taladro (12) para asegurar el flujo rápido de combustible desde dicha cámara de inyección (23) hasta dichos orificios (17); dicha clavija de enchufe (27) comprende también una punta (38) que comprende una porción (41) en forma de cono truncado para cerrar dichos orificios (17); una fuerza axial actúa sobre dicha clavija de enchufe (27) para provocar que dicha punta (38) se acople con dicha pared (13) aguas arriba de dichos orificios (17); caracterizada porque dicha porción (41) en forma de cono truncado está provista con una superficie exterior (45) diseñada para formar con dicha pared (13) un ángulo substancialmente cero con una tolerancia de maquinado de 0¿ a ñ 10¿, apoyándose dicha superficie exterior (45) totalmente sobre dicha pared (13) compensando dicha tolerancia como resultado de la deformación elástica producida por dicha fuerza.

Description

Clavija de enchufe para una tobera de inyector de combustible de un motor de combustión interna.

La presente invención se refiere a una clavija de enchufe para una tobera de inyector de combustible de un motor de combustión interna.

En inyectores conocidos, la tobera está definida normalmente por un cuerpo que tiene una pared cónica con un número de orificios de inyección de combustible; y la clavija tiene una punta cónica, que cierra los orificios en virtud de una fuerza axial que resulta normalmente a partir de la fuerza de un muelle y la diferencia en la presión del combustible sobre la clavija y un vástago de control.

La punta cónica de las clavijas conocidas está conectada a una porción cilíndrica de la clavija por medio de una porción en forma de cono truncado, cuya superficie exterior forma, con la superficie exterior de la punta cónica, un borde anular que se acopla con una circunferencia de la pared de la tobera para cerrar los orificios y que está sometido, evidentemente, a desgaste.

Un inconveniente de las clavijas conocidas del tipo indicado anteriormente es que el desgaste sobre el borde que contacta con la pared de la tobera desplaza también la circunferencia de contacto sobre la pared, alterando también de esta manera la posición cerrada de la clavija y, por consiguiente, la carrera o elevación de la clavija entre las posiciones cerrada y abierta.

Además, la circunferencia de contacto incrementa gradualmente su diámetro, de tal manera que, para una carrera de apertura dada de la clavija, la cantidad de combustible inyectado varía también a lo largo del desgaste. Por consiguiente, la cantidad del combustible inyectado por los varios inyectores sobre el motor difiere de acuerdo con los grados diferentes de desgaste sobre los bordes de las clavijas respectivas.

Se conoce a partir del documento EP 0 250 659 A una válvula de inyección de combustible para un llamado motor de combustible dual que es accionado utilizando dos tipos de combustible. Una tobera interior está provista con una clavija de enchufe para controlar la inyección de un combustible de pre-inyección utilizado para el encendido de un combustible gaseoso. La inyección del combustible gaseoso es realizada por medio de una válvula de inyección exterior, que está coaxial con la tobera interior. El obturador de la válvula exterior está en forma de un manguito que termina con una superficie en forma de cono truncado que tiene una superficie cónica de la válvula con un ángulo entre 1º y 2º. La superficie en forma de cono truncado incluye dos porciones separadas por una ranura circunferencial. Una de estas porciones está prevista para controlar con precisión la inyección del combustible gaseoso y la otra está prevista para permitir que algún lubricante llegue a la zona de los orificios de la inyección gaseosa.

Se conoce a partir del documento DE 198 20 513 A (D3) otra válvula de inyección de combustible para un motor de combustible, en la que la tobera está provista con una pared cónica y con orificios que están localizados en una porción circunferencial común de la pared, mientras que la clavija de enchufe comprende una punta que tiene una porción en forma de cono truncado que está adaptada para apoyarse sobre la pared. El ángulo del vértice de la pared es ligeramente mayor que el ángulo del vértice de la porción de la punta, por lo que el contacto de las dos superficies está configurado principalmente en la parte menor de las superficies cónicas.

Un objeto de la invención es proporcionar una clavija de enchufe para una tobera de inyector, que es extremadamente sencilla y económica de producir, mientras que se asegura al mismo tiempo una inyección constante de combustible para una carrera dada de la clavija para eliminar los inconvenientes mencionados anteriormente que están asociados típicamente con las clavijas conocidas.

De acuerdo con la presente invención se proporciona una válvula de inyección para un inyector de combustible de un motor de combustión interna, que comprende una clavija de enchufe y una tobera, como se define en la reivindicación 1.

Una forma de realización preferida no limitativa de la invención se describirá a modo de ejemplo con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:

La figura 1 muestra una semi-sección de un inyector de combustible que se caracteriza por una clavija para enchufar una tobera.

La figura 2 muestra una porción de sección mayor de la figura 1 de acuerdo con el estado de la técnica anterior.

La figura 3 muestra la porción de la figura 2 de acuerdo con la invención.

La figura 4 muestra una primera variación de la porción de la figura 3.

La figura 5 muestra una segunda variación de la porción de la figura 3.

El número 5 de la figura 1 indica, en conjunto, un inyector de combustible para una combustión interna, por ejemplo un motor Diesel. El inyector 5 comprende un cuerpo hueco 6 conectado por una tuerca anular 7 a una tobera indicada, en conjunto, por el número 8 y que comprende, a su vez, un cuerpo 9 que tiene un saliente 11 que está acoplado por la tuerca anular 7.

El cuerpo 9 de la tobera 8 tiene un taladro axial 12 y termina con un asiento definido por una pared cónica 13 que tiene un vértice 14 redondeado. Una porción circunferencial 16 (figura 2) de la pared cónica 13 tiene un número de orificios de inyección 17, de una manera ventajosa cuatro orificios 17 espaciados angularmente y cada uno de los cuales tiene un eje 18 perpendicular a la pared 13.

El cuerpo hueco 6 (figura 1) tiene un taladro axial 20, en el que se desliza un vástago de control 19 que está controlado por el combustible presurizado dentro de una cámara de control (no se muestra) que tiene una válvula de dosificación que está controlada por un electroimán. El combustible presurizado es alimentado a lo largo de un conducto de alimentación 21 en el cuerpo 6 y a lo largo de un conducto de alimentación 22 en la tobera 8 hasta una cámara de inyección anular 23 formada alrededor del taladro axial 12 en la tobera 8.

Un extremo 24 del vástago 19 se acopla con un apéndice 26 de una clavija 27 para cerrar los orificios 17 y que se desliza dentro del taladro axial 12. De una manera más específica, el pasador 27 tiene un eje A y comprende una porción cilíndrica 28 guiada de una manera hermética a fluido dentro de una porción 29 del taladro 12 en la tobera 8; la porción 28 de la clavija 27 termina en un extremo con un collar 31 que soporta el apéndice 26 y que está guiada dentro de un asiento cilíndrico 32 que está coaxial con el taladro 20 en el cuerpo 6; y el collar 31 está empujado normalmente hacia la tobera 8 por un muelle de compresión 33.

La clavija 27 comprende también otra porción cilíndrica 36 que está conectada a la porción 28 por un saliente 37 sobre el que actúa el combustible presurizado en la cámara 23. Con respecto a una superficie cilíndrica 35 del taladro 12 en la tobera 8 (figura 2), la porción 36 de la clavija 27 tiene una holgura dada para asegurar el flujo de combustible rápido desde la cámara 23 hasta los orificios 17 de la tobera 8.

La clavija 27 tiene también una clavija 38 substancialmente cónica que está conectada a un extremo de la porción 36 y que comprende una porción cónica 39 que tiene una superficie exterior 40 que se acopla con la pared cónica 13 del cuerpo 9 para cerrar los orificios 17. En inyectores conocidos como se muestra en la figura 2, la porción cónica 38 de la punta 38 está conectada normalmente a la porción cilíndrica 36 de la clavija 27 por una porción 41 en forma de cono truncado que tiene una superficie exterior 42 que forma un borde anular 43 con superficie exterior 40 de la porción cónica 39; la superficie exterior 42 de la porción 41 en forma de cono truncado forma un ángulo \alpha1 con la pared cónica 13 de la tobera 8; y la superficie exterior 40 de la porción 39 forma un ángulo \alpha2 con la pared cónica 13.

El vástago 19 y el muelle 33 (ver también la figura 1) empujar el borde 43 para acoplarse con una circunferencia de contacto 44, aguas arriba de los orificios 17, sobre la pared cónica 13 de la tobera 8, de tal manera que la punta 38 cierra los orificios 17. El desgaste inevitable del borde 43 desplaza la circunferencia 44 sobre la pared 13 de la tobera 8, alterando también de esta manera la posición cerrada de la clavija 27 y la carrera o desviación de la clavija 27 entre las posiciones cerrada y abierta.

De acuerdo con la invención, la porción 41 en forma de cono truncado tiene una superficie exterior 45 (figura 3) que descansa totalmente sobre la pared 13, de manera que el cierre hermético no depende solamente del borde 43. La superficie 45 de la porción 41 puede descansar sobre la pared 13 como resultado de la deformación elástica producida por la fuerza del muelle 33 y por la diferencia en la presión del combustible que actúa sobre el vástago 19 y el saliente 37.

Más específicamente, la superficie 45 de la porción 41 está diseñada para formar con la pared 13 un ángulo substancialmente cero con una tolerancia de 0' a \pm 10'.Por consiguiente, cuando la clavija 27 se mueve a la posición cerrada, el contacto entre la superficie 45 de la porción 41 y la pared 13 comienza o bien en el borde 46 entre la superficie 45 en forma de cono truncado y la superficie cilíndrica de la porción 36 o en el borde 43 entre la superficie 45 y la superficie 40 de la porción cónica 39; y la fuerza de cierre que actúa sobre a clavija 27 deforma la superficie 45 de tal manera que descansa totalmente sobre la pared 13, como se muestra por las líneas continuas en la figura 3.

El ángulo del vértice \beta de la pared cónica 13, es decir, el ángulo formado entre una línea generatriz de la superficie interior de la pared 13 y el eje A, varía de una manera ventajosa entre 45º y 75º; y la porción 4 en forma de cono truncado puede tener una altura h entre 0,12 y 0,18 mm -de una manera preferida 0,1 5 mm- para obtener un tamaño dado de la superficie de contacto entre la clavija 27 y la pared 13.

Adyacente a los orificios 17 puede estar previsto un receso entre la punta 38 de la clavija 27 y la pared 13 de la tobera 8 para acumular una cierta cantidad de combustible y asegurar un flujo uniforme a través de los orificios 17, incluso en el caso de una ligera desalineación de la clavija 27. En la variación de la figura 4, la superficie 40 de la porción 39 tiene un receso anular 47 opuesto a los orificios 17; y en la variación de la figura 5, el receso está definido por una cavidad 48 en el vértice de la pared 13 de la tobera 8.

Las ventajas, con respecto a las clavijas conocidas, de la clavija de acuerdo con la invención serán evidentes a partir de la descripción anterior. Es decir, que el desgaste del borde 43 es insignificante y la vida de trabajo útil de la clavija 27 se incrementa en gran medida sin necesidad de ajuste.

Está claro que se pueden realizar cambios en la clavija como se ha descrito aquí sin apartarse, sin embargo, del alcance de las reivindicaciones que se acompañan. Por ejemplo, el receso anular 47 puede estar formado en la pared 13, o en parte en la pared 13 y en parte en la superficie 40 de la porción 39 de la punta 38.

Claims (3)

1. Una válvula de inyección para un inyector de combustible de un motor de combustión interna, que comprende una clavija de enchufe (27) y una tobera (8), en la que dicha tobera (8) tiene un taladro axial (12) que se comunican con una cámara de inyección anular (23), terminando dicho taladro axial (12) con una pared cónica (13) que tiene orificios (17) para inyectar combustible; dicha clavija de enchufe (27) comprende una porción cilíndrica (28) guiada de una manera hermética a fluido dentro de una porción (29) de dicho taladro (12), y una porción (36) que tiene una holgura dada con dicho taladro (12) para asegurar el flujo rápido de combustible desde dicha cámara de inyección (23) hasta dichos orificios (17); dicha clavija de enchufe (27) comprende también una punta (38) que comprende una porción (41) en forma de cono truncado para cerrar dichos orificios (17); una fuerza axial actúa sobre dicha clavija de enchufe (27) para provocar que dicha punta (38) se acople con dicha pared (13) aguas arriba de dichos orificios (17); caracterizada porque dicha porción (41) en forma de cono truncado está provista con una superficie exterior (45) diseñada para formar con dicha pared (13) un ángulo substancialmente cero con una tolerancia de maquinado de 0' a \pm 10', apoyándose dicha superficie exterior (45) totalmente sobre dicha pared (13) compensando dicha tolerancia como resultado de la deformación elástica producida por dicha fuerza.

2. Una válvula de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dichos orificios (17) están localizaos en una porción circunferencial común (16) de dicha pared (13), caracterizada porque dicha punta (38) está provista con otra porción cónica (39) que está dirigida hacia dicha porción circunferencial (16), teniendo dicha otra porción cónica (39) un receso anular (47) opuesto a dichos orificios (27) para acumular una cantidad de combustible.

3. Una válvula de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque dicha punta (38) está provista con otra porción cónica (39), teniendo dicha pared (13) una porción de vértice (14) que lleva dichos orificios (17) y que define una cavidad (48) para acumular una cantidad de combustible.