ITBO20090274A1 - ELECTROMAGNETIC FUEL INJECTOR WITH HYDRAULIC DAMPING - Google Patents

ELECTROMAGNETIC FUEL INJECTOR WITH HYDRAULIC DAMPING Download PDF

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ITBO20090274A1
ITBO20090274A1 IT000274A ITBO20090274A ITBO20090274A1 IT BO20090274 A1 ITBO20090274 A1 IT BO20090274A1 IT 000274 A IT000274 A IT 000274A IT BO20090274 A ITBO20090274 A IT BO20090274A IT BO20090274 A1 ITBO20090274 A1 IT BO20090274A1
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IT
Italy
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anchor
magnetic pole
fuel injector
towards
electromagnetic fuel
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IT000274A
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Italian (it)
Inventor
Luca Mancini
Massimo Mattioli
Michele Petrone
Romito Tricarico
Original Assignee
Magneti Marelli Spa
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Description

“INIETTORE ELETTROMAGNETICO DI CARBURANTE CON SMORZAMENTO IDRAULICO†⠀ œ ELECTROMAGNETIC FUEL INJECTOR WITH HYDRAULIC DAMPINGâ €

SETTORE DELLA TECNICA TECHNIQUE SECTOR

La presente invenzione à ̈ relativa ad un iniettore elettromagnetico di carburante. The present invention relates to an electromagnetic fuel injector.

ARTE ANTERIORE ANTERIOR ART

Nella domanda di brevetto EP1619384A2 à ̈ descritto un iniettore di carburante elettromagnetico comprendente un corpo tubolare cilindrico presentante un canale di alimentazione centrale, il quale svolge la funzione di condotto del carburante e termina con un ugello di iniezione regolato da una valvola di iniezione comandata da un attuatore elettromagnetico. La valvola di iniezione à ̈ provvista di uno spillo, il quale à ̈ rigidamente collegato ad una ancora mobile dell’attuatore elettromagnetico per venire spostato dall’azione dell’attuatore elettromagnetico tra una posizione di chiusura ed una posizione di apertura dell’ugello di iniezione contro l’azione di una molla di chiusura che tende a mantenere lo spillo nella posizione di chiusura. La sede valvolare à ̈ definita in un elemento di tenuta, il quale ha una forma a disco, chiude inferiormente a tenuta il canale centrale del corpo di supporto, ed à ̈ attraversato dall’ugello di iniezione. Patent application EP1619384A2 describes an electromagnetic fuel injector comprising a cylindrical tubular body having a central supply channel, which acts as a fuel duct and ends with an injection nozzle regulated by an injection valve controlled by a electromagnetic actuator. The injection valve is equipped with a pin, which is rigidly connected to a movable anchor of the electromagnetic actuator to be moved by the action of the electromagnetic actuator between a closed position and an open position of the Injection nozzle against the action of a closing spring which tends to keep the needle in the closed position. The valve seat is defined in a sealing element, which has a disc shape, seals the central channel of the support body at the bottom and is crossed by the injection nozzle.

L’attuatore elettromagnetico comprende una bobina, la quale à ̈ disposta esternamente attorno al corpo tubolare, ed un polo magnetico fisso, il quale à ̈ realizzato di materiale ferromagnetico, à ̈ disposto all’interno del corpo tubolare in corrispondenza della bobina ed à ̈ atto ad attrarre magneticamente l’ancora. Il polo magnetico à ̈ centralmente forato e presenta un foro centrale passante avente la funzione di permettere al carburante di fluire verso l’ugello di iniezione ed attraverso il polo magnetico. All’interno del foro centrale del polo magnetico à ̈ disposta la molla di chiusura che à ̈ compressa tra un corpo di riscontro forato piantato all’interno del foro centrale e l’ancora per spingere l’ancora, e quindi lo spillo solidale all’ancora, verso la posizione di chiusura dell’ugello di iniezione. The electromagnetic actuator includes a coil, which is arranged externally around the tubular body, and a fixed magnetic pole, which is made of ferromagnetic material, is arranged inside the tubular body at the coil and It is capable of magnetically attracting the anchor. The magnetic pole is centrally perforated and has a central through hole with the function of allowing the fuel to flow towards the injection nozzle and through the magnetic pole. Inside the central hole of the magnetic pole there is the closing spring which is compressed between a perforated striking body planted inside the central hole and the anchor to push the anchor, and therefore the pin integral with the anchor, towards the closing position of the injection nozzle.

Prove sperimentali hanno evidenziato che la curva tempo di pilotaggio – quantità di carburante iniettato (cioà ̈ la legge che lega il tempo di pilotaggio alla quantità di carburante iniettata) dell’iniettore elettromagnetico sopra descritto à ̈ complessivamente abbastanza lineare ed uniforme, ma presenta delle irregolarità (cioà ̈ delle oscillazioni) indesiderate in corrispondenza di piccoli tempi di pilotaggio e quindi in corrispondenza di piccole quantità di carburante iniettato; di conseguenza, l’iniettore elettromagnetico sopra descritto non à ̈ adatto a venire utilizzato per motori di piccola cilindrata turbocompressi (cioà ̈ con un elevata potenza specifica), in cui a bassi regimi si devono iniettare piccole quantità di carburante e/o per iniettare piccole quantità di carburante in modo da realizzare una serie di iniezioni pilota prima di una iniezione principale. Experimental tests have shown that the driving time curve - quantity of fuel injected (i.e. the law that links the driving time to the quantity of fuel injected) of the electromagnetic injector described above is overall quite linear and uniform, but it has undesirable irregularities (ie oscillations) in correspondence with small driving times and therefore in correspondence with small quantities of injected fuel; consequently, the electromagnetic injector described above is not suitable to be used for turbocharged small displacement engines (i.e. with a high specific power), in which small quantities of fuel must be injected at low speeds and / or to inject small amounts of fuel in order to perform a series of pilot injections before a main injection.

Normalmente, la valvola di iniezione à ̈ chiusa per effetto della molla di chiusura che spinge lo spillo nella posizione di chiusura, in cui lo spillo preme contro una sede valvolare della valvola di iniezione e l’ancora à ̈ distanziata dal polo magnetico. Per aprire la valvola di iniezione, cioà ̈ per spostare lo spillo dalla posizione di chiusura alla posizione di apertura, la bobina dell’attuatore elettromagnetico viene eccitata in modo da generare un campo magnetico che attira l’ancora verso il polo magnetico contro la forza elastica esercitata dalla molla di chiusura; nella fase di apertura, la corsa dell’ancora si arresta quando l’ancora stessa impatta contro il polo magnetico. In altre parole, nella fase di apertura della valvola di iniezione l’ancora accumula energia cinetica che viene successivamente dissipata nell’urto dell’ancora contro il polo magnetico. In seguito all’urto dell’ancora contro il polo magnetico, l’ancora tende a rimbalzare all’indietro innescando alcune oscillazioni sulla posizione dell’ancora che vengono smorzate rapidamente dalla forza di attrazione magnetica generata dal polo magnetico. Se la valvola di iniezione viene chiusa, cioà ̈ viene diseccitata la bobina dell’attuatore elettromagnetico, in un primo istante quando l’ancora si sta muovendo verso il polo magnetico il tempo complessivo di chiusura à ̈ relativamente lungo in quanto per spostarsi verso la posizione di chiusura l’ancora deve invertire il senso del proprio moto; invece se la valvola di iniezione viene chiusa, cioà ̈ viene diseccitata la bobina dell’attuatore elettromagnetico, in un secondo istante immediatamente successivo al primo istante quando l’ancora si sta muovendo in allontanamento dal polo magnetico dopo un rimbalzo il tempo complessivo di chiusura à ̈ relativamente corto in quanto per spostarsi verso la posizione di chiusura l’ancora si sta già muovendo nella direzione desiderata. Di conseguenza, per effetto del rimbalzo dell’ancora contro il polo magnetico piccole variazioni del tempo di iniezione (cioà ̈ dell’intervallo di tempo che intercorre tra l’istante di apertura e l’istante di chiusura dell’iniettore) possono determinare una sensibile variazione nella quantità di carburante che viene iniettata quando il tempo di iniezione à ̈ ridotto (cioà ̈ prima che le oscillazioni nella posizione dell’ancora generate dall’urto dell’ancora contro il polo magnetico siano state completamente smorzate). Normally, the injection valve is closed by the effect of the closing spring which pushes the needle into the closed position, where the needle presses against a valve seat of the injection valve and the anchor is spaced from the magnetic pole. To open the injection valve, i.e. to move the needle from the closed position to the open position, the coil of the electromagnetic actuator is excited to generate a magnetic field which attracts the anchor towards the magnetic pole against the elastic force exerted by the closing spring; in the opening phase, the movement of the anchor stops when it hits the magnetic pole. In other words, when the injection valve is opened, the anchor accumulates kinetic energy which is subsequently dissipated in the impact of the anchor against the magnetic pole. Following the impact of the anchor against the magnetic pole, the anchor tends to bounce backwards, triggering some oscillations on the position of the anchor which are rapidly dampened by the magnetic attraction force generated by the magnetic pole. If the injection valve is closed, i.e. the coil of the electromagnetic actuator is de-energized, in a first instant when the anchor is moving towards the magnetic pole, the overall closing time is relatively long as to move towards the closed position of the anchor must reverse the direction of its motion; on the other hand, if the injection valve is closed, i.e. the coil of the electromagnetic actuator is de-energized, in a second instant immediately following the first instant when the anchor is moving away from the magnetic pole after a rebound, the total time of closing is relatively short as to move towards the closed position the anchor is already moving in the desired direction. Consequently, due to the effect of the rebound of the anchor against the magnetic pole, small variations in the injection time (i.e. in the time interval between the instant of opening and the instant of closing of the injector ) can cause a significant variation in the quantity of fuel that is injected when the injection time is reduced (i.e. before the oscillations in the position of the anchor generated by the impact of the anchor against the magnetic pole have been completely damped).

Per annullare o limitare il rimbalzo dell’ancora contro il polo magnetico, à ̈ stato proposto di interporre tra l’ancora ed il polo magnetico un elemento di materiale resiliente (cioà ̈ elastico) che può venire indifferentemente fissato all’ancora o al polo magnetico ed ha la funzione di limitare il rimbalzo quando l’ancora impatta contro il polo magnetico. Tuttavia, l’elemento di materiale resiliente tende a consumarsi molto rapidamente per effetto dei continui impatti dell’ancora contro il polo magnetico e quindi tale soluzione costruttiva si à ̈ rivelata poco efficace. Una possibile soluzione a tale problema à ̈ di aumentare lo spessore dell’elemento di materiale resiliente in modo da conferire all’elemento di materiale resiliente stesso una maggiore resistenza meccanica ed una maggiore capacità di resistere all’usura. Tuttavia, l’aumento dello spessore dell’elemento di materiale resiliente comporta inevitabilmente un aumento della dimensione del traferro tra l’ancora ed il polo magnetico (il materiale resiliente à ̈ inevitabilmente non-ferromagnetico) e quindi obbliga ad aumentare il numero di amper-spire dell’attuatore elettromagnetico con un conseguente aumento del costo, del peso, dell’ingombro e dei consumi di energia elettrica dell’attuatore elettromagnetico stesso. To cancel or limit the rebound of the anchor against the magnetic pole, it has been proposed to interpose between the anchor and the magnetic pole an element of resilient material (i.e. elastic) that can be fixed indifferently to the anchor or to the magnetic pole and has the function of limiting the rebound when the anchor impacts against the magnetic pole. However, the element of resilient material tends to wear out very quickly due to the continuous impact of the anchor against the magnetic pole and therefore this constructive solution has proved to be ineffective. A possible solution to this problem is to increase the thickness of the element of resilient material in order to give the element of resilient material itself greater mechanical resistance and a greater ability to resist wear. However, the increase in the thickness of the element of resilient material inevitably involves an increase in the size of the air gap between the anchor and the magnetic pole (the resilient material is inevitably non-ferromagnetic) and therefore forces to increase the number of amper-turns of the electromagnetic actuator with a consequent increase in the cost, weight, dimensions and electricity consumption of the electromagnetic actuator itself.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

Scopo della presente invenzione à ̈ di realizzare un iniettore elettromagnetico di carburante, il quale iniettore sia privo degli inconvenienti sopra descritti e sia nel contempo di facile ed economica realizzazione. The object of the present invention is to provide an electromagnetic fuel injector, which injector is free from the drawbacks described above and is at the same time easy and economical to manufacture.

Secondo la presente invenzione viene realizzato un iniettore elettromagnetico di carburante secondo quanto rivendicato dalle rivendicazioni allegate. According to the present invention, an electromagnetic fuel injector is produced according to what is claimed in the attached claims.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui: The present invention will now be described with reference to the attached drawings, which illustrate a non-limiting example of embodiment, in which:

- la figura 1 Ã ̈ una vista schematica, in elevazione laterale ed in sezione di un iniettore di carburante realizzato in accordo con la presente invenzione; - figure 1 is a schematic view, in lateral elevation and in section, of a fuel injector made in accordance with the present invention;

- la figura 2 illustra in scala ingrandita parte di un attuatore elettromagnetico dell’iniettore della figura 1; Figure 2 illustrates on an enlarged scale part of an electromagnetic actuator of the injector of Figure 1;

- la figura 3 illustra in scala ingrandita un particolare della figura 2; Figure 3 shows a detail of Figure 2 on an enlarged scale;

- la figura 4 illustra in scala ingrandita una valvola di iniezione dell’iniettore della figura 1; - la figura 5 illustra in scala ingrandita una variante costruttiva dell’attuatore elettromagnetico della figura 2; e - figure 4 shows an injection valve of the injector of figure 1 on an enlarged scale; - figure 5 illustrates on an enlarged scale a constructive variant of the electromagnetic actuator of figure 2; And

- la figura 6 illustra una ulteriore variante costruttiva dell’attuatore elettromagnetico della figura 2. - figure 6 illustrates a further construction variant of the electromagnetic actuator of figure 2.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE PREFERRED FORMS OF IMPLEMENTATION OF THE INVENTION

Nella figura 1, con il numero 1 à ̈ indicato nel suo complesso un iniettore di carburante, il quale presenta sostanzialmente una simmetria cilindrica attorno ad un asse 2 longitudinale ed à ̈ atto ad essere comandato per iniettare carburante da un ugello 3 di iniezione. L’iniettore 1 comprende un corpo 4 di supporto, il quale ha una forma tubolare cilindrica a sezione variabile lungo l’asse 2 longitudinale e presenta un canale 5 di alimentazione che si estende lungo tutta la lunghezza del corpo 4 di supporto stesso per alimentare il carburante in pressione verso l’ugello 3 di iniezione. Il corpo 4 di supporto supporta in corrispondenza di una propria porzione superiore un attuatore 6 elettromagnetico ed in corrispondenza di una propria porzione inferiore una valvola 7 di iniezione che delimita inferiormente il canale 5 di alimentazione; in uso, la valvola 7 di iniezione viene azionata dall’attuatore 6 elettromagnetico per regolare il flusso di carburante attraverso l’ugello 3 di iniezione, il quale à ̈ ricavato in corrispondenza della valvola 7 di iniezione stessa. In Figure 1, the number 1 indicates as a whole a fuel injector, which substantially has a cylindrical symmetry around a longitudinal axis 2 and is adapted to be controlled to inject fuel from an injection nozzle 3. The injector 1 comprises a support body 4, which has a cylindrical tubular shape with variable section along the longitudinal axis 2 and has a supply channel 5 which extends along the entire length of the support body 4 itself for feed the fuel under pressure towards the injection nozzle 3. The support body 4 supports an electromagnetic actuator 6 at its upper portion and an injection valve 7 at its lower portion which delimits the supply channel 5 below; in use, the injection valve 7 is operated by the electromagnetic actuator 6 to regulate the flow of fuel through the injection nozzle 3, which is obtained in correspondence with the injection valve 7 itself.

L’attuatore 6 elettromagnetico comprende una bobina 8, la quale à ̈ disposta esternamente attorno al corpo 4 tubolare ed à ̈ racchiusa in una custodia 9 toroidale di materiale plastico, ed un polo 10 magnetico fisso, il quale à ̈ realizzato di materiale ferromagnetico ed à ̈ disposto all’interno del corpo 4 tubolare in corrispondenza della bobina 8. Inoltre, l’attuatore 7 elettromagnetico comprende una ancora 11 mobile, la quale presenta una forma cilindrica, à ̈ realizzata di materiale ferromagnetico, ed à ̈ atta a venire magneticamente attirata dal polo 10 magnetico quando la bobina 8 viene eccitata (cioà ̈ viene percorsa da corrente). Infine, l’attuatore 7 elettromagnetico comprende una armatura 12 magnetica tubolare, la quale à ̈ realizzata di materiale ferromagnetico, à ̈ disposta all’esterno del corpo 4 tubolare e comprende una sede 13 anulare per alloggiare al proprio interno la bobina 8, ed una rosetta 14 magnetica di forma anulare, la quale à ̈ realizzata di materiale ferromagnetico ed à ̈ disposta sopra alla bobina 8 per guidare la chiusura del flusso magnetico attorno alla bobina 8 stessa. The electromagnetic actuator 6 comprises a coil 8, which is arranged externally around the tubular body 4 and is enclosed in a toroidal housing 9 of plastic material, and a fixed magnetic pole 10, which is made of ferromagnetic material and is arranged inside the tubular body 4 in correspondence with the coil 8. Furthermore, the electromagnetic actuator 7 comprises a movable anchor 11, which has a cylindrical shape, is made of ferromagnetic material, and is suitable for to be magnetically attracted by the magnetic pole 10 when the coil 8 is excited (that is, it is traversed by current). Finally, the electromagnetic actuator 7 comprises a tubular magnetic armature 12, which is made of ferromagnetic material, is arranged outside the tubular body 4 and comprises an annular seat 13 to house the coil 8 inside, and an annular magnetic washer 14, which is made of ferromagnetic material and is arranged above the coil 8 to guide the closure of the magnetic flux around the coil 8 itself.

L’ancora 11 à ̈ parte di un equipaggio mobile, il quale comprende, inoltre, un otturatore o spillo 15 avente una porzione superiore solidale all’ancora 11 ed una porzione inferiore cooperante con una sede 16 valvolare della valvola 7 di iniezione per regolare in modo noto il flusso di carburante attraverso l’ugello 3 di iniezione. The anchor 11 is part of a mobile assembly, which also comprises a shutter or needle 15 having an upper portion integral with the anchor 11 and a lower portion cooperating with a valve seat 16 of the injection valve 7 for regulating the flow of fuel through the injection nozzle 3 in a known way.

Il polo 10 magnetico à ̈ centralmente forato e presenta un foro 17 centrale passante, in cui à ̈ parzialmente alloggiata una molla 18 di chiusura che spinge l’ancora 11 verso una posizione di chiusura della valvola 7 di iniezione. In particolare, all’interno del foro 17 centrale del polo 10 magnetico à ̈ piantato in posizione fissa un corpo 19 di riscontro, che à ̈ chiuso per sigillare il foro 17 centrale (cioà ̈ per impedire un flusso di carburante attraverso il foro 17 centrale) e mantiene la molla 18 di chiusura compressa contro l’ancora 11. Inoltre, il polo 10 magnetico comprende un numero di canali 20 di passaggio laterali (solo due dei quali sono illustrati nelle figure 1 e 2), i quali sono ricavati in corrispondenza della superficie laterale esterna del polo 10 magnetico, sono esternamente delimitati dal corpo 4 tubolare, ed hanno la funzione di permettere al carburante di fluire lungo il canale 5 di alimentazione verso l’ugello 3 di iniezione ed attraverso il polo 10 magnetico. The magnetic pole 10 is centrally perforated and has a central through hole 17, in which a closing spring 18 is partially housed, which pushes the anchor 11 towards a closed position of the injection valve 7. In particular, inside the central hole 17 of the magnetic pole 10 a striker body 19 is planted in a fixed position, which is closed to seal the central hole 17 (i.e. to prevent a flow of fuel through hole 17 central) and keeps the closing spring 18 compressed against the anchor 11. Furthermore, the magnetic pole 10 comprises a number of lateral passage channels 20 (only two of which are illustrated in Figures 1 and 2), which are obtained in correspondence with the external lateral surface of the magnetic pole 10, they are externally delimited by the tubular body 4, and have the function of allowing the fuel to flow along the supply channel 5 towards the injection nozzle 3 and through the magnetic pole 10.

Secondo quanto illustrato nella figura 2, l’ancora 11 à ̈ costituita da un elemento 21 anulare ed un elemento 22 discoidale, il quale chiude inferiormente l’elemento 21 anulare e presenta un foro 23 centrale passante che riceve una porzione superiore dello spillo 15 ed una pluralità di fori 24 laterali passanti (solo due dei quali sono illustrati nella figura 2) che permettono il flusso di carburante verso l’ugello 3 di iniezione. Una porzione centrale dell’elemento 22 discoidale à ̈ opportunamente sagomata, in modo da accogliere e mantenere in posizione una estremità inferiore della molla 18 di chiusura. Preferibilmente, lo spillo 15 viene reso solidale all’elemento 22 discoidale dell’ancora 11 mediante una saldatura anulare. Alla faccia inferiore dell’elemento 22 discoidale dell’ancora 11 à ̈ collegato un dispositivo 25 antirimbalzo, il quale à ̈ atto ad attenuare il rimbalzo dello spillo 15 contro la sede 16 valvolare quando lo spillo 15 si sposta dalla posizione di apertura alla posizione di chiusura della valvola 7 di iniezione. As shown in Figure 2, the anchor 11 consists of an annular element 21 and a discoidal element 22, which closes the annular element 21 at the bottom and has a central through hole 23 which receives an upper portion of the pin 15 and a plurality of lateral through holes 24 (only two of which are illustrated in figure 2) which allow the flow of fuel towards the injection nozzle 3. A central portion of the disc-shaped element 22 is suitably shaped, so as to receive and maintain in position a lower end of the closing spring 18. Preferably, the pin 15 is made integral with the discoidal element 22 of the anchor 11 by means of an annular welding. An anti-rebound device 25 is connected to the lower face of the disc-shaped element 22 of the anchor 11, which is designed to attenuate the rebound of the needle 15 against the valve seat 16 when the needle 15 moves from the open position to the closed position of the injection valve 7.

L’elemento 21 anulare dell’ancora 11 presenta un foro 26 centrale passante che alloggia una porzione inferiore della molla 18 di chiusura e permette il flusso di carburante verso l’ugello 3 di iniezione ed attraverso l’ancora 11. L’elemento 21 anulare dell’ancora 11 presenta un diametro esterno prossimo (cioà ̈ solo leggermente inferiore, quindi cioà ̈ sostanzialmente identico) al diametro interno della corrispondente porzione del canale 5 di alimentazione del corpo 4 di supporto; in questo modo, l’ancora 11 può scorrere rispetto al corpo 4 di supporto lungo l’asse 2 longitudinale, ma non può compiere rispetto al corpo 4 di supporto alcun movimento trasversale all’asse 2 longitudinale. Inoltre, il carburante fluisce per la maggior parte centralmente attraverso il foro 26 centrale dell’elemento 21 anulare e non fluisce in piccola quantità lateralmente all’elemento 21 anulare nello spazio anulare compreso tra la superficie laterale esterna dell’elemento 21 anulare e la superficie interna del corpo 4 tubolare. The annular element 21 of the anchor 11 has a central through hole 26 which houses a lower portion of the closing spring 18 and allows the flow of fuel towards the injection nozzle 3 and through the anchor 11. The The annular element 21 of the anchor 11 has an external diameter that is close (ie only slightly smaller, and therefore substantially identical) to the internal diameter of the corresponding portion of the feeding channel 5 of the support body 4; in this way, the anchor 11 can slide with respect to the support body 4 along the longitudinal axis 2, but cannot perform any movement with respect to the support body 4 transversal to the longitudinal axis 2. Furthermore, the fuel flows for the most part centrally through the central hole 26 of the annular element 21 and does not flow in small quantities laterally to the annular element 21 in the annular space between the external lateral surface of the annular element 21 and the internal surface of the tubular body 4.

Preferibilmente, una superficie laterale esterna cilindrica dell’elemento 21 anulare dell’ancora 11 ed una superficie superiore anulare dell’elemento 21 anulare dell’ancora 11 sono ricoperte da uno strato di cromo (indicativamente avente uno spessore di 20-30 micron); il cromo à ̈ un metallo amagnetico, presenta una basso coefficiente di attrito allo scorrimento (meno di metà rispetto all’acciaio) e presenta nel contempo una elevata durezza superficiale. La funzione dello strato di cromo sulla superficie superiore anulare dell’elemento 21 anulare dell’ancora 11 à ̈ di aumentare localmente la durezza superficiale per meglio sopportare eventuali impatti dell’ancora 11 contro il polo 10 magnetico e per evitare incollaggi magnetici tra l’ancora 11 ed il polo 10 magnetico. La funzione dello strato di cromo sulla superficie esterna cilindrica dell’elemento 21 anulare dell’ancora 11 à ̈ sia di facilitare lo scorrimento dell’elemento 21 anulare dell’ancora 11 rispetto al corpo 4 di supporto, sia di uniformare il traferro laterale (mantenendo sempre un traferro minimo tra dell’elemento 21 anulare dell’ancora 11 ed il corpo 4 di supporto) in modo da evitare incollaggi magnetici laterali ed equilibrare le forze magnetiche radiali. Preferably, a cylindrical outer lateral surface of the annular element 21 of the anchor 11 and an annular upper surface of the annular element 21 of the anchor 11 are covered with a layer of chromium (indicatively having a thickness of 20-30 micron); chromium is a non-magnetic metal, has a low sliding friction coefficient (less than half compared to steel) and at the same time has a high surface hardness. The function of the chromium layer on the annular upper surface of the annular element 21 of the anchor 11 is to locally increase the surface hardness to better withstand any impacts of the anchor 11 against the magnetic pole 10 and to avoid magnetic gluing between the anchor 11 and the magnetic pole 10. The function of the chromium layer on the cylindrical outer surface of the annular element 21 of the anchor 11 is both to facilitate the sliding of the annular element 21 of the anchor 11 with respect to the support body 4, and to make the lateral air gap (always maintaining a minimum air gap between the annular element 21 of the anchor 11 and the support body 4) in order to avoid lateral magnetic gluing and to balance the radial magnetic forces.

Secondo quanto illustrato nella figura 4, la sede 16 valvolare à ̈ definita in un corpo 27 di tenuta, il quale à ̈ monolitico e comprende un elemento 28 di tappo a forma di disco, il quale chiude inferiormente a tenuta il canale 5 di alimentazione del corpo 4 di supporto ed à ̈ attraversato dall’ugello 3 di iniezione. Dall’elemento 28 di tappo si eleva un elemento 29 di guida, il quale ha una forma tubolare, accoglie al suo interno lo spillo 15 per definire una guida inferiore dello spillo 15 stesso e presenta un diametro esterno inferiore rispetto al diametro interno del canale 5 di alimentazione del corpo 4 di supporto, in modo da definire un canale 30 anulare esterno attraverso il quale può fluire il carburante in pressione. According to what is illustrated in Figure 4, the valve seat 16 is defined in a sealing body 27, which is monolithic and comprises a disc-shaped plug element 28, which closes the lower seal supply channel 5 of the support body 4 and is crossed by the injection nozzle 3. A guide element 29 rises from the plug element 28, which has a tubular shape, accommodates the pin 15 inside to define a lower guide for the pin 15 itself and has an external diameter smaller than the internal diameter of the channel 5 for feeding the support body 4, so as to define an external annular channel 30 through which the fuel under pressure can flow.

Nella parte inferiore dell’elemento 29 di guida sono ricavati quattro fori 31 di alimentazione passanti (solo due dei quali sono illustrati nella figura 4), i quali sfociano verso la sede 16 valvolare per consentire il flusso del carburante in pressione verso la sede 16 valvolare stessa. I fori 31 di alimentazione possono essere disposti sfalsati rispetto all’asse 2 longitudinale in modo da non convergere verso l’asse 2 longitudinale stesso ed imprimere in uso un andamento vorticoso ai rispettivi flussi di carburante, oppure i fori 31 di alimentazione possono essere convergenti verso l’asse 2 longitudinale. Secondo quanto illustrato nella figura 4, i fori 31 di alimentazione sono disposti inclinati di un angolo di 80° (più in generale compreso tra 70° e 90°) con l’asse 2 longitudinale; secondo una diversa forma di attuazione non illustrata, i fori 31 di alimentazione formano un angolo di 90° con l’asse 2 longitudinale. In the lower part of the guide element 29 there are four through feed holes 31 (only two of which are shown in figure 4), which lead towards the valve seat 16 to allow the flow of the fuel under pressure towards the seat 16 valve itself. The feed holes 31 can be arranged offset with respect to the longitudinal axis 2 so as not to converge towards the longitudinal axis 2 itself and in use give a swirling trend to the respective fuel flows, or the feed holes 31 can be converging towards the longitudinal axis 2. According to what is illustrated in Figure 4, the feed holes 31 are arranged inclined at an angle of 80 ° (more generally between 70 ° and 90 °) with the longitudinal axis 2; according to a different embodiment not shown, the feed holes 31 form an angle of 90 ° with the longitudinal axis 2.

Lo spillo 15 termina con una testa 32 di otturazione di forma sostanzialmente sferica, la quale à ̈ atta ad appoggiarsi a tenuta contro la sede 16 valvolare; in alternativa, la testa 32 di otturazione potrebbe avere una forma essenzialmente cilindrica ed avere solo la zona di battuta di forma sferica. Inoltre, la testa 32 di otturazione si appoggia in modo scorrevole ad una superficie 33 interna dell’elemento 29 di guida in modo da venire guidata nel proprio movimento lungo l’asse 2 longitudinale. L’ugello 3 di iniezione à ̈ definito da una pluralità di fori 34 di iniezione passanti, i quali sono ricavati a partire da una camera 35 di iniezione disposta a valle della sede 16 valvolare; ad esempio la camera 35 di iniezione potrebbe avere una forma semisferica, una forma troncoconica, o anche una qualsiasi altra forma. The needle 15 ends with a substantially spherical obturation head 32, which is adapted to rest hermetically against the valve seat 16; alternatively, the obturation head 32 could have an essentially cylindrical shape and have only the abutment area of a spherical shape. Furthermore, the obturation head 32 slidably rests on an internal surface 33 of the guide element 29 so as to be guided in its own movement along the longitudinal axis 2. The injection nozzle 3 is defined by a plurality of through injection holes 34, which are obtained starting from an injection chamber 35 arranged downstream of the valve seat 16; for example the injection chamber 35 could have a hemispherical shape, a truncated cone shape, or even any other shape.

In uso, quando l’attuatore 6 elettromagnetico à ̈ diseccitato l’ancora 11 non viene attratta dal polo 10 magnetico e la forza elastica della molla 18 di chiusura spinge l’ancora 11 assieme allo spillo 15 verso il basso; in questa situazione, la testa 32 di otturazione dello spillo 15 à ̈ premuta contro la sede 16 valvolare della valvola 7 di iniezione isolando l’ugello 3 di iniezione dal carburante in pressione. Quando l’attuatore 6 elettromagnetico viene eccitato, l’ancora 11 viene magneticamente attratta dal polo 10 magnetico contro la forza elastica della molla 18 di chiusura e l’ancora 11 assieme allo spillo 15 si sposta verso l’alto per effetto dell’attrazione magnetico esercitata dal polo 10 magnetico stesso; in questa situazione, la testa 32 di otturazione dello spillo 15 à ̈ sollevata rispetto alla sede 16 valvolare della valvola 7 di iniezione ed il carburante in pressione può fluire attraverso l’ugello 3 di iniezione. In use, when the electromagnetic actuator 6 is de-energized, the anchor 11 is not attracted by the magnetic pole 10 and the elastic force of the closing spring 18 pushes the anchor 11 together with the pin 15 downwards; in this situation, the obturation head 32 of the needle 15 is pressed against the valve seat 16 of the injection valve 7, isolating the injection nozzle 3 from the fuel under pressure. When the electromagnetic actuator 6 is excited, the anchor 11 is magnetically attracted by the magnetic pole 10 against the elastic force of the closing spring 18 and the anchor 11 together with the pin 15 moves upwards as a result of the magnetic attraction exerted by the magnetic pole 10 itself; in this situation, the obturation head 32 of the needle 15 is raised with respect to the valve seat 16 of the injection valve 7 and the pressurized fuel can flow through the injection nozzle 3.

Nelle figure 2 e 3 con linea tratteggiata à ̈ indicato il percorso P seguito dal carburante per fluire lungo il canale 5 di alimentazione attraversando il polo 10 magnetico e l’ancora 11 dell’attuatore 6 elettromagnetico. Appare evidente che lungo il percorso P il carburante fluisce attraverso i canali 20 di passaggio, quindi fluisce attraverso un meato 36 anulare definito tra una superficie 37 inferiore del polo 10 magnetico ed una superficie 38 superiore dell’ancora 11 (cioà ̈ dell’elemento 21 anulare dell’ancora 11), ed infine fluisce attraverso il foro 26 centrale dell’elemento 21 anulare dell’ancora 11 ed attraverso i fori 24 laterali dell’elemento 22 discoidale dell’ancora 11. In figures 2 and 3 the path P followed by the fuel to flow along the supply channel 5 through the magnetic pole 10 and the anchor 11 of the electromagnetic actuator 6 is indicated with a dashed line. It appears evident that along the path P the fuel flows through the passage channels 20, then it flows through an annular meatus 36 defined between a lower surface 37 of the magnetic pole 10 and an upper surface 38 of the anchor 11 (i.e. annular element 21 of the anchor 11), and finally flows through the central hole 26 of the annular element 21 of the anchor 11 and through the lateral holes 24 of the discoidal element 22 of the anchor 11.

Di conseguenza, nel meato 36 anulare definito tra la superficie 37 inferiore del polo 10 magnetico e la superficie 38 superiore dell’ancora 11 (cioà ̈ dell’elemento 21 anulare dell’ancora 11) à ̈ presente una certa di quantità di carburante; quando la valvola 7 di iniezione viene aperta, l’attrazione magnetica del polo 10 magnetico sull’ancora 11 attrae l’ancora 11 che quindi si sposta verso il polo 10 magnetico riducendo progressivamente la dimensione assiale, e quindi la sezione di passaggio del carburante, del meato 36 anulare. La riduzione progressiva della sezione di passaggio del carburante del meato 36 anulare determina un aumento progressivo della pressione del carburante all’interno del meato 36 e quindi determina un aumento progressivo di una forza di origine idraulica che spinge sull’ancora 11 e contrasta il movimento di avvicinamento dell’ancora 11 al polo 10 magnetico. Consequently, in the annular meatus 36 defined between the lower surface 37 of the magnetic pole 10 and the upper surface 38 of the anchor 11 (i.e. of the annular element 21 of the anchor 11) there is a certain amount of fuel; when the injection valve 7 is opened, the magnetic attraction of the magnetic pole 10 on the anchor 11 attracts the anchor 11 which then moves towards the magnetic pole 10, progressively reducing the axial dimension, and therefore the passage section of the fuel, of the annular meatus 36. The progressive reduction of the fuel passage section of the annular meatus 36 determines a progressive increase of the fuel pressure inside the meatus 36 and therefore determines a progressive increase of a force of hydraulic origin which pushes on the anchor 11 and counteracts the movement of the anchor 11 to approach the magnetic pole 10.

Via via che l’ancora 11 si avvicina al polo 10 magnetico, tale forza di origine idraulica aumenta di intensità determinando un progressivo rallentamento dell’ancora 11. Di conseguenza, si possono verificare due possibili scenari in funzione del dimensionamento progettuale dei vari componenti: se la forza di origine idraulica à ̈ sufficientemente intensa, la somma della forza di origine idraulica e della forza elastica generata dalla molla 18 di chiusura arriva a bilanciare la forza magnetica esercitata dal polo 10 magnetico fino ad arrestare l’ancora 11 in una posizione di equilibrio in cui l’ancora 11 à ̈ prossima al polo 10 magnetico ma non tocca il polo 10 magnetico (in questo caso non si verifica alcun urto dell’ancora 11 contro il polo 10 magnetico e quindi non si innesca alcuna oscillazione per effetto del rimbalzo dell’ancora 11 contro il polo 10 magnetico); in alternativa, se la forza di origine idraulica non à ̈ sufficientemente intensa, la somma della forza di origine idraulica e della forza elastica generata dalla molla 18 di chiusura non arriva a bilanciare la forza magnetica esercitata dal polo 10 magnetico e quindi l’ancora 11 impatta comunque contro il polo 10 magnetico ma l’impatto avviene ad una velocità molto modesta per effetto del rallentamento determinato dalla forza di origine idraulica (in questo caso si verifica un urto dell’ancora 11 contro il polo 10 magnetico a velocità di impatto molto bassa e quindi non si innesca comunque alcuna oscillante rilevante per effetto del rimbalzo dell’ancora 11 contro il polo 10 magnetico). As the anchor 11 approaches the magnetic pole 10, this force of hydraulic origin increases in intensity causing a progressive slowing down of the anchor 11. Consequently, two possible scenarios can occur depending on the design dimensioning of the various components : if the force of hydraulic origin is sufficiently intense, the sum of the force of hydraulic origin and the elastic force generated by the closing spring 18 balances the magnetic force exerted by the magnetic pole 10 until the anchor 11 stops in a equilibrium position in which the anchor 11 is close to the magnetic pole 10 but does not touch the magnetic pole 10 (in this case there is no impact of the anchor 11 against the magnetic pole 10 and therefore no oscillation is triggered due to the rebound of the anchor 11 against the magnetic pole 10); alternatively, if the force of hydraulic origin is not sufficiently intense, the sum of the force of hydraulic origin and the elastic force generated by the closing spring 18 cannot balance the magnetic force exerted by the magnetic pole 10 and therefore the anchor 11 still impacts against the magnetic pole 10 but the impact occurs at a very modest speed due to the slowdown caused by the hydraulic force (in this case there is a collision of the anchor 11 against the magnetic pole 10 at a speed of very low impact and therefore no significant oscillation is triggered in any case due to the rebound of the anchor 11 against the magnetic pole 10).

E’ importante osservare che i due scenari sopra descritti si possono verificare nello stesso iniettore 1 al variare della pressione di alimentazione del carburante: quando la pressione di alimentazione del carburante à ̈ ridotta (ad esempio quando il motore à ̈ al regime minimo) anche la forza di origine idraulica à ̈ contenuta e quindi l’ancora 11 può urtare contro il polo 10 magnetico con una velocità di impatto molto bassa per effetto del rallentamento determinato dalla forza di origine idraulica; invece, quando l la pressione di alimentazione del carburante à ̈ elevata (ad esempio quando il motore à ̈ al regime massimo) anche la forza di origine idraulica à ̈ elevata e quindi la forza di origine idraulica arresta l’ancora 11 prima che l’ancora 11 urti contro il pilo 10 magnetico. In ogni caso, viene raggiunto l’obiettivo di sostanzialmente eliminare le oscillazioni innescate sulla posizione dell’ancora 11 in seguito all’urto e al successivo rimbalzo dell’ancora 11 contro il polo 10 magnetico. It is important to note that the two scenarios described above can occur in the same injector 1 when the fuel supply pressure varies: when the fuel supply pressure is low (for example when the engine is at idle speed) even the force of hydraulic origin is contained and therefore the anchor 11 can strike against the magnetic pole 10 with a very low speed of impact due to the slowdown caused by the force of hydraulic origin; on the other hand, when the fuel supply pressure is high (for example when the engine is at maximum speed) the hydraulic force is also high and therefore the hydraulic force stops the anchor 11 before the € ™ still 11 collisions against the magnetic pilo 10. In any case, the objective of substantially eliminating the oscillations triggered on the position of the anchor 11 following the impact and subsequent rebound of the anchor 11 against the magnetic pole 10 is achieved.

Per modificare l’equilibrio delle tre forze in gioco sull’ancora 11 (cioà ̈ la forza di origine idraulica generata dal restringimento del meato 36, la forza elastica generata dalla molla 18 di chiusura, e la forza magnetica generata dall’attuatore 6 elettromagnetico) à ̈ possibile agire sulla pressione di alimentazione del carburante (forza di origine idraulica generata dal restringimento del meato 36) sulle caratteristiche costruttive della molla 18 di chiusura, e sulle caratteristiche costruttive dell’attuatore 6 elettromagnetico. To modify the balance of the three forces at play on the anchor 11 (i.e. the hydraulic force generated by the narrowing of the meatus 36, the elastic force generated by the closing spring 18, and the magnetic force generated by the actuator 6 electromagnetic) It is possible to act on the fuel supply pressure (hydraulic force generated by the narrowing of the meatus 36) on the constructive characteristics of the closing spring 18, and on the constructive characteristics of the electromagnetic actuator 6.

Come detto in precedenza, l’elemento 21 anulare dell’ancora 11 presenta un diametro esterno prossimo (cioà ̈ solo leggermente inferiore, quindi sostanzialmente identico) al diametro interno della corrispondente porzione del canale 5 di alimentazione del corpo 4 di supporto; in questo modo, l’ancora 11 può scorrere rispetto al corpo 4 di supporto lungo l’asse 2 longitudinale. Per contro, tuttavia, una piccola parte di carburante uscendo dai canali 20 di passaggio laterali non fluisce attraverso il foro 26 centrale dell’elemento 21 anulare seguendo il percorso P, ma fluisce lateralmente all’elemento 21 anulare nello spazio anulare compreso tra la superficie laterale esterna dell’elemento 21 anulare e la superficie interna del corpo 4 tubolare; il carburante che non fluisce attraverso il foro 26 centrale dell’elemento 21 anulare seguendo il percorso P, ma fluisce lateralmente all’elemento 21 anulare nello spazio anulare compreso tra la superficie laterale esterna dell’elemento 21 anulare e la superficie interna del corpo 4 tubolare non contribuisce a generare la forza di origine idraulica che agisce sull’ancora 11 per rallentare l’ancora 11 stessa. As previously said, the annular element 21 of the anchor 11 has an external diameter close (that is, only slightly smaller, therefore substantially identical) to the internal diameter of the corresponding portion of the feeding channel 5 of the support body 4; in this way, the anchor 11 can slide with respect to the support body 4 along the longitudinal axis 2. On the other hand, however, a small part of fuel exiting the lateral passage channels 20 does not flow through the central hole 26 of the annular element 21 following the path P, but flows laterally to the annular element 21 in the annular space between the external lateral surface of the annular element 21 and the internal surface of the tubular body 4; the fuel that does not flow through the central hole 26 of the annular element 21 following the path P, but flows laterally to the annular element 21 in the annular space between the external lateral surface of the annular element 21 and the internal surface of the tubular body 4 does not contribute to generating the force of hydraulic origin which acts on the anchor 11 to slow down the anchor 11 itself.

Per eliminare del tutto il flusso di parte del carburante lateralmente all’elemento 21 anulare nello spazio anulare compreso tra la superficie laterale esterna dell’elemento 21 anulare e la superficie interna del corpo 4 tubolare à ̈ possibile realizzare i canali 20 di passaggio laterali del polo 10 magnetico secondo la variante costruttiva illustrata nella figura 5. In questo caso, ciascun canale 20 di passaggio presenta una porzione 39 inferiore che converge verso l’asse 2 longitudinale in modo tale da presentare una bocca 40 di uscita verso il meato 36 anulare che à ̈ spostata e diretta (cioà ̈ orientata) verso l’asse 2 longitudinale, cioà ̈ più vicina al foro 26 centrale dell’elemento 21 anulare e più lontana dalla superficie interna del corpo 4 tubolare. In questo modo, il carburante entra nel meato 36 anulare più vicino al foro 26 centrale dell’elemento 21 anulare e diretto verso al foro 26 centrale e quindi la quantità di carburante che fluisce lateralmente all’elemento 21 anulare nello spazio anulare compreso tra la superficie laterale esterna dell’elemento 21 anulare e la superficie interna del corpo 4 tubolare viene notevolmente ridotto. Per fare in modo che tutto il carburante fluisca attraverso le porzioni 39 inferiori dei canali 20 di passaggio, il polo 10 magnetico comprende una espansione 41 anulare inferiore, la quale à ̈ disposta al di sotto delle bocche 42 di ingresso delle porzioni 39 inferiori ed ha la funzione di sigillare il passaggio. E’ importante osservare che essendo il polo 10 magnetico fisso, in corrispondenza della espansione 41 anulare inferiore il polo 10 magnetico può venire piantato ad interferenza o saldato al corpo 4 di supporto per garantire un sigillatura ottimale. To completely eliminate the flow of part of the fuel laterally to the annular element 21 in the annular space between the external lateral surface of the annular element 21 and the internal surface of the tubular body 4, it is possible to realize the lateral passage channels 20 of the magnetic pole 10 according to the construction variant illustrated in Figure 5. In this case, each passage channel 20 has a lower portion 39 which converges towards the longitudinal axis 2 in such a way as to present an outlet 40 towards the meatus 36 annular which is displaced and directed (ie oriented) towards the longitudinal axis 2, that is, closer to the central hole 26 of the annular element 21 and further away from the internal surface of the tubular body 4. In this way, the fuel enters the annular meatus 36 closest to the central hole 26 of the annular element 21 and directed towards the central hole 26 and therefore the quantity of fuel that flows laterally to the annular element 21 in the annular space between the external lateral surface of the annular element 21 and the internal surface of the tubular body 4 is considerably reduced. In order to ensure that all the fuel flows through the lower portions 39 of the passage channels 20, the magnetic pole 10 comprises a lower annular expansion 41, which is arranged below the inlet ports 42 of the lower portions 39 and has the function of sealing the passage. It is important to note that since the magnetic pole 10 is fixed, in correspondence with the lower annular expansion 41 the magnetic pole 10 can be driven into interference or welded to the support body 4 to ensure optimal sealing.

Secondo una ulteriore variante costruttiva illustrata nella figura 6, ciascun canale 20 di passaggio non à ̈ ricavato sulla parete esterna del polo 10 magnetico, ma à ̈ ricavato all’interno del polo 10 magnetico lateralmente al foro 17 centrale. In questo modo, la bocca 40 di uscita di ciascun canale 20 di passaggio à ̈ spostata verso l’asse 2 longitudinale, cioà ̈ più vicina al foro 26 centrale dell’elemento 21 anulare e più lontana dalla superficie interna del corpo 4 tubolare, e nello stesso tempo i canali 20 di passaggio sono diritti (cioà ̈ possono venire realizzati mediante una singola lavorazione meccanica di foratura del polo 10 magnetico). Nella forma di attuazione illustrata nella figura 6 i canali 20 di passaggio sono paralleli all’asse 2 longitudinale; secondo una diversa forma di attuazione non illustrata, i canali 20 di passaggio sono inclinati in modo tale da convergere verso l’asse 2 longitudinale in corrispondenza delle bocche 40 di uscita per fare in modo che il carburante uscendo dalle bocche 40 di uscita venga indirizzato verso le bocche 40 di uscita. According to a further construction variant illustrated in Figure 6, each passage channel 20 is not obtained on the external wall of the magnetic pole 10, but is obtained inside the magnetic pole 10 laterally to the central hole 17. In this way, the outlet 40 of each passage channel 20 is displaced towards the longitudinal axis 2, that is, closer to the central hole 26 of the annular element 21 and farther from the internal surface of the tubular body 4 , and at the same time the passage channels 20 are straight (that is, they can be made by means of a single mechanical drilling of the magnetic pole 10). In the embodiment illustrated in Figure 6, the passage channels 20 are parallel to the longitudinal axis 2; according to a different embodiment not shown, the passage channels 20 are inclined in such a way as to converge towards the longitudinal axis 2 at the outlet ports 40 to ensure that the fuel exiting the outlet ports 40 is directed towards the outlets 40.

L’iniettore 1 sopra descritto presenta numerosi vantaggi. The injector 1 described above has numerous advantages.

In primo luogo, l’iniettore 1 sopra descritto risulta semplice ed economico da produrre in quanto presenta poche differenze costruttive di facile realizzazione rispetto ad un analogo iniettore attualmente in commercio. In the first place, the injector 1 described above is simple and economical to produce as it has few constructive differences which are easy to manufacture with respect to a similar injector currently on the market.

Inoltre, l’iniettore 1 sopra descritto presenta una curva tempo di pilotaggio – quantità di carburante iniettato (cioà ̈ la legge che lega il tempo di pilotaggio alla quantità di carburante iniettata) lineare ed uniforme (cioà ̈ priva di irregolarità) anche in corrispondenza di piccoli tempi di pilotaggio e quindi in corrispondenza di piccole quantità di carburante iniettato. Tale risultato viene ottenuto eliminando le oscillazioni innescate sulla posizione dell’ancora 11 in seguito all’urto e al successivo rimbalzo dell’ancora 11 contro il polo 10 magnetico. Furthermore, the injector 1 described above has a driving time curve - quantity of fuel injected (i.e. the law that binds the driving time to the quantity of fuel injected) that is linear and uniform (i.e. without irregularities) even in correspondence of short driving times and therefore in correspondence of small quantities of injected fuel. This result is obtained by eliminating the oscillations triggered on the position of the anchor 11 following the impact and subsequent rebound of the anchor 11 against the magnetic pole 10.

Claims (12)

R I V E N D I C A Z I O N I 1) Iniettore (1) elettromagnetico di carburante comprendente: un corpo (4) tubolare, il quale presenta un canale (5) di alimentazione; un ugello (3) di iniezione che à ̈ disposto al termine del canale (5) di alimentazione ed à ̈ regolato da una valvola (7) di iniezione provvista di uno spillo (15) mobile; ed un attuatore (6) elettromagnetico, il quale sposta lo spillo (15) tra una posizione di chiusura ed una posizione di apertura della valvola (7) di iniezione e comprende bobina (8), un polo (10) magnetico fisso disposto all’interno del corpo (4) tubolare, ed una ancora (11) mobile disposta all’interno del corpo (4) tubolare, solidale allo spillo (15) della valvola (7) di iniezione ed attirata magneticamente dal polo (10) magnetico quando la bobina (8) viene eccitata; almeno una porzione dell’ancora (11) affacciata al polo (10) magnetico comprende almeno un foro (26) centrale passante che permette il flusso di carburante verso l’ugello (3) di iniezione ed attraverso l’ancora (11); l’iniettore (1) elettromagnetico di carburante à ̈ caratterizzato dal fatto che il polo (10) magnetico comprende un numero di canali (20) di passaggio laterali, i quali sono disposti attorno ad un asse (2) longitudinale ed hanno la funzione di permettere il flusso di carburante verso l’ugello (3) di iniezione ed attraverso il polo (10) magnetico. R I V E N D I C A Z I O N I 1) Electromagnetic fuel injector (1) comprising: a tubular body (4), which has a feed channel (5); an injection nozzle (3) which is arranged at the end of the supply channel (5) and is regulated by an injection valve (7) provided with a movable needle (15); and an electromagnetic actuator (6), which moves the needle (15) between a closed position and an open position of the injection valve (7) and comprises coil (8), a fixed magnetic pole (10) arranged at the inside the tubular body (4), and a mobile anchor (11) arranged inside the tubular body (4), integral with the needle (15) of the injection valve (7) and magnetically attracted by the magnetic pole (10) when the coil (8) is energized; at least a portion of the anchor (11) facing the magnetic pole (10) includes at least one central through hole (26) which allows the flow of fuel towards the injection nozzle (3) and through the anchor (11 ); the electromagnetic fuel injector (1) is characterized by the fact that the magnetic pole (10) comprises a number of lateral passage channels (20), which are arranged around a longitudinal axis (2) and have the function to allow the flow of fuel towards the injection nozzle (3) and through the magnetic pole (10). 2) Iniettore (1) elettromagnetico di carburante secondo la rivendicazione 1, in cui i canali (20) di passaggio laterali sono ricavati in corrispondenza della superficie laterale esterna del polo (10) magnetico e sono esternamente delimitati dal corpo (4) tubolare. 2) Electromagnetic fuel injector (1) according to claim 1, in which the lateral passage channels (20) are formed in correspondence with the external lateral surface of the magnetic pole (10) and are externally delimited by the tubular body (4). 3) Iniettore (1) elettromagnetico di carburante secondo la rivendicazione 2, in cui ciascun canale (20) di passaggio presenta una porzione (39) inferiore che converge verso l’asse (2) longitudinale in modo tale da presentare una bocca (40) di uscita che à ̈ spostata verso l’asse (2) longitudinale. 3) Electromagnetic fuel injector (1) according to claim 2, in which each passage channel (20) has a lower portion (39) which converges towards the longitudinal axis (2) in such a way as to present a mouth (40 ) which is displaced towards the longitudinal axis (2). 4) Iniettore (1) elettromagnetico di carburante secondo la rivendicazione 3, in cui il polo (10) magnetico comprende una espansione (41) anulare inferiore, la quale à ̈ disposta al di sotto di bocche (42) di ingresso delle porzioni (39) inferiori dei canali (20) di passaggio ed ha la funzione di sigillare il passaggio. 4) Electromagnetic fuel injector (1) according to claim 3, wherein the magnetic pole (10) comprises a lower annular expansion (41), which is arranged below the inlet ports (42) for the portions (39 ) of the passage channels (20) and has the function of sealing the passage. 5) Iniettore (1) elettromagnetico di carburante secondo la rivendicazione 1, in cui ciascun canale (20) di passaggio à ̈ ricavato all’interno del polo (10) magnetico lateralmente all’asse (2) longitudinale. 5) Electromagnetic fuel injector (1) according to claim 1, in which each passage channel (20) is formed inside the magnetic pole (10) laterally to the longitudinal axis (2). 6) Iniettore (1) elettromagnetico di carburante secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui tra una superficie (37) inferiore del polo (10) magnetico ed una superficie (38) superiore dell’ancora (11) à ̈ definito un meato (36) anulare attraverso il quale il carburante fluisce dai canali (20) di passaggio laterali del polo (10) magnetico al foro (26) centrale dell’ancora (11). 6) Electromagnetic fuel injector (1) according to one of claims 1 to 5, wherein between a lower surface (37) of the magnetic pole (10) and an upper surface (38) of the anchor (11) is defined an annular meatus (36) through which the fuel flows from the lateral passage channels (20) of the magnetic pole (10) to the central hole (26) of the anchor (11). 7) Iniettore (1) elettromagnetico di carburante secondo la rivendicazione 6, in cui, in uso, quando la valvola (7) di iniezione viene aperta, l’attrazione magnetica del polo (10) magnetico sull’ancora (11) attrae l’ancora (11) che quindi si sposta verso il polo (10) magnetico riducendo progressivamente la dimensione assiale, e quindi la sezione di passaggio del carburante, del meato (36) anulare; la riduzione progressiva della sezione di passaggio del carburante del meato (36) anulare determina un aumento progressivo della pressione del carburante all’interno del meato (36) e quindi determina un aumento progressivo di una forza di origine idraulica che spinge sull’ancora (11) e contrasta il movimento di avvicinamento dell’ancora (11) al polo (10) magnetico. 7) Electromagnetic fuel injector (1) according to claim 6, wherein, in use, when the injection valve (7) is opened, the magnetic attraction of the magnetic pole (10) on the anchor (11) attracts the anchor (11) which then moves towards the magnetic pole (10) progressively reducing the axial dimension, and therefore the fuel passage section, of the annular meatus (36); the progressive reduction of the fuel passage section of the annular meatus (36) determines a progressive increase of the fuel pressure inside the meatus (36) and therefore determines a progressive increase of a force of hydraulic origin which pushes on the anchor (11) and contrasts the movement of the anchor (11) approaching the magnetic pole (10). 8) Iniettore (1) elettromagnetico di carburante secondo una delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui almeno la porzione dell’ancora (11) affacciata al polo (10) magnetico presenta un diametro esterno prossimo al diametro interno della corrispondente porzione del canale (5) di alimentazione del corpo (4) di supporto. 8) Electromagnetic fuel injector (1) according to one of claims 1 to 7, in which at least the portion of the anchor (11) facing the magnetic pole (10) has an external diameter close to the internal diameter of the corresponding portion of the channel (5) power supply body (4) support. 9) Iniettore (1) elettromagnetico di carburante secondo la rivendicazione 8, in cui l’ancora (11) comprende: un elemento (21) anulare, il quale presenta un diametro esterno prossimo al diametro interno della corrispondente porzione del canale (5) di alimentazione del corpo (4) di supporto e comprende il foro (26) centrale passante che permette il flusso di carburante verso l’ugello (3) di iniezione ed attraverso l’ancora (11); ed un elemento (22) discoidale, il quale chiude inferiormente l’elemento (21) anulare e presenta un foro (23) centrale passante che riceve una porzione superiore dello spillo (15) ed una pluralità di fori (24) laterali passanti che permettono il flusso di carburante verso l’ugello (3) di iniezione. 9) Electromagnetic fuel injector (1) according to claim 8, wherein the anchor (11) comprises: an annular element (21), which has an external diameter close to the internal diameter of the corresponding portion of the supply channel (5) of the support body (4) and comprises the central through hole (26) which allows the flow of fuel towards the injection nozzle (3) and through the anchor (11); and a discoidal element (22), which closes the annular element (21) at the bottom and has a central through hole (23) which receives an upper portion of the pin (15) and a plurality of lateral through holes (24) which allow the flow of fuel towards the injection nozzle (3). 10) Iniettore (1) elettromagnetico di carburante secondo la rivendicazione 9, in cui ad una faccia inferiore dell’elemento (22) discoidale dell’ancora (11) à ̈ collegato un dispositivo (25) antirimbalzo. 10) Electromagnetic fuel injector (1) according to claim 9, wherein an anti-rebound device (25) is connected to a lower face of the discoidal element (22) of the anchor (11). 11) Iniettore (1) elettromagnetico di carburante secondo la rivendicazione 9 o 10, in cui una superficie esterna cilindrica dell’elemento (21) anulare dell’ancora (11) ed una superficie superiore anulare dell’elemento (21) anulare dell’ancora (11) sono ricoperte da uno strato di cromo. 11) Electromagnetic fuel injector (1) according to claim 9 or 10, wherein a cylindrical outer surface of the annular element (21) of the anchor (11) and an annular upper surface of the annular element (21) of the anchor (11) are covered with a layer of chromium. 12) Iniettore (1) elettromagnetico di carburante secondo una delle rivendicazioni da 1 a 11, in cui il polo (10) magnetico à ̈ centralmente forato e presenta un foro (17) centrale passante, in cui à ̈ parzialmente alloggiata una molla (18) di chiusura che spinge l’ancora (11) verso una posizione di chiusura della valvola (7) di iniezione; all’interno del foro (17) centrale del polo (10) magnetico à ̈ piantato in posizione fissa un corpo (19) di riscontro, che à ̈ chiuso per sigillare il foro (17) centrale e mantiene la molla (18) di chiusura compressa contro l’ancora (11).12) Electromagnetic fuel injector (1) according to one of claims 1 to 11, in which the magnetic pole (10) is centrally perforated and has a central through hole (17) in which a spring (18) is partially housed ) closing which pushes the anchor (11) towards a closed position of the injection valve (7); inside the central hole (17) of the magnetic pole (10) a striker body (19) is planted in a fixed position, which is closed to seal the central hole (17) and keeps the spring (18) of closure compressed against the anchor (11).
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