ES2197396T3 - Valvula dosificadora regulable para un inyector de combustible de motor de combustion interna y metodo relativo de regulacion. - Google Patents
Valvula dosificadora regulable para un inyector de combustible de motor de combustion interna y metodo relativo de regulacion.Info
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Abstract
LA VALVULA MEDIDORA (24) SE ENCAJA EN UN CUERPO HUECO (12) DEL INYECTOR (11) Y EL INDUCIDO (27) DE UN ELECTROIMAN (26) LA CONTROLA. EL DESPLAZAMIENTO DEL INDUCIDO (27) HACIA EL ELECTROIMAN (26) SE IMPIDE MEDIANTE UN ELEMENTO DE TOPE (71), QUE SE ADAPTA EN EL CUERPO HUECO (12) MEDIANTE UN ELEMENTO ROSCADO (68), QUE SE ROSCA EN UNA ROSCA (18) DEL CUERPO HUECO (12) CON UN PAR MOTOR DE TENSADO CALIBRADO PARA AJUSTAR EL DESPLAZAMIENTO DEL INDUCIDO (27) HACIA EL ELECTROIMAN (26) MEDIANTE EL PAR MOTOR DE TENSADO. EL METODO DE AJUSTE CONSISTE EN ADAPTAR EL ELEMENTO DE TOPE (71) EN EL CUERPO HUECO (12) MEDIANTE UN ELEMENTO DE ROSCA (68), Y EN APLICAR UN PAR MOTOR DE TENSADO CALIBRADO EN EL ELEMENTO ROSCADO (68).
Description
Válvula dosificadora regulable para inyector de
combustible de motor de combustión interna y método relativo de
regulación.
La presente invención se refiere a una válvula
dosificadora regulable para un inyector de combustible de motor de
combustión interna, y al método relativo de regulación.
Una válvula dosificadora es controlada
normalmente por la armadura de un electroimán, y se monta en el
cuerpo del inyector. El movimiento o elevación de la armadura hacia
el núcleo de electroimán afecta a la descarga del inyector,
mientras que el intervalo entre la armadura y el núcleo afecta a la
respuesta de la válvula cuando el electroimán está desenergizado.
Como tales, se debe establecer con precisión tanto el movimiento
como el intervalo.
Se conocen varias válvulas dosificadoras en las
que la armadura está conectada a un vástago guiado por un manguito
con una pestaña de tope; y el movimiento de la armadura se define
por la detención de la pestaña contra un borde del manguito. En una
válvula dosificadora conocida, el manguito está montado dentro del
cuerpo de inyector con la interposición de una cuña, y el
electroimán se monta en el cuerpo de inyector por medio de una
camisa con la interposición de una segunda cuña. En otra válvula
dosificadora conocida, la pestaña de manguito de guía está montada
entre un saliente del manguito y un borde de la camisa de
electroimán con la interposición de dos grupos de cuñas
(EP-A-0 604 915).
En ambos casos, las dos cuñas se seleccionan a
partir de un número de cuñas calibradas de grosores modulares que
difieren una cantidad muy pequeña, que, por razones técnicas, no
puede ser inferior a las tolerancias de maquinado, por ejemplo,
cinco micras. Sin embargo, regular el movimiento de la armadura a
una tolerancia de 5 micras no es con frecuencia suficientemente
exacto para mantener la descarga del inyector dentro del rango
estrecho demandado por los modernos motores de combustión interna,
en particular de alta velocidad.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar una válvula dosificadora regulable y método relativo
de regulación, que permiten un ajuste más fino del movimiento de la
armadura que el alcanzable usando cuñas conocidas, y que son
altamente sencillos y fiables.
Según la presente invención, se ha previsto una
válvula dosificadora para un inyector de combustible de motor de
combustión interna, donde la válvula dosificadora se monta en un
cuerpo hueco del inyector, y se controla por la armadura de un
electroimán; deteniéndose el movimiento de dicha armadura hacia
dicho electroimán por un elemento de tope que se puede montar en
dicho cuerpo hueco; caracterizada porque dicho elemento de tope se
monta por medio de un elemento roscado, que se enrosca en una rosca
de dicho cuerpo hueco con un par de apriete calibrado para regular
el movimiento de dicha armadura hacia dicho electroimán por medio
de dicho par de apriete.
El método de ajustar el movimiento de dichas
válvula dosificadora se caracteriza por los pasos de: montar dicho
elemento de tope dentro de dicho cuerpo hueco por medio de un
elemento roscado; y regular el movimiento de dicha armadura hacia
dicho electroimán aplicando un par de apriete calibrado a dicho
elemento roscado.
Se describirán dos realizaciones preferidas no
limitativas de la presente invención a modo de ejemplo con
referencia a los dibujos anexos, en los que:
La figura 1 muestra una sección parcial de un
inyector de combustible que incorpora una válvula dosificadora
regulable según una primera realización de la invención.
La figura 2 muestra una sección parcial de un
inyector que incorpora una válvula dosificadora regulable según
otra realización de la invención.
El número 11 en la figura 1 indica en conjunto un
inyector de combustible, por ejemplo para un motor de combustión
interna. El inyector 11 incluye un cuerpo hueco 12 provisto de una
boquilla (no representada) que termina en la parte inferior con uno
o varios orificios de inyección; una varilla de control 10 desliza
dentro del cuerpo 12, y está conectada a una patilla para cerrar el
orificio de inyección; y el cuerpo 12 incluye un apéndice 13, en el
que se introduce un adaptador de entrada 16 conectado a una bomba
normal de suministro de combustible, y una cavidad sustancialmente
cilíndrica 17 que tiene una rosca 18 y un saliente 19.
El inyector 11 también incluye una válvula
dosificadora regulable indicada en conjunto con 24, y que se aloja
dentro de la cavidad 17 y es controlada por un electroimán 26 que
controla una armadura 27. El electroimán 26 tiene un núcleo
magnético anular 28 que aloja una bobina eléctrica normal 29; y el
núcleo 28 tiene un agujero central 31 coaxial con un adaptador de
descarga 32 conectado al depósito de combustible.
La válvula dosificadora 24 incluye un cuerpo de
válvula cilíndrico 33 que tiene una pestaña 34, que se mantiene
normalmente descansando sobre el saliente 19 de la cavidad 17 por
una tuerca anular 36 roscada por fuera y enroscada en la rosca 18
de la cavidad 17. La armadura 27 incluye sustancialmente un disco 37
que tiene tres sectores 38 separados por agujeros 39; el cuerpo 33
de válvula 24 incluye una cámara de control 41 que tiene un
conducto de descarga 43 que comunica con la cavidad 17; el cuerpo
hueco 12 incluye un agujero axial 40 junto a la cámara 41 y en el
que desliza la varilla 10; y el cuerpo 33 incluye un conducto de
entrada 42, que termina en el agujero 40 y comunica con el
adaptador 16 mediante un conducto 44 del cuerpo hueco 12.
La presión de combustible mantiene la varilla 10
normalmente en la posición bajada cerrando el orificio de la
boquilla de inyector 11; el conducto de descarga 43 de la cámara de
control 41 está normalmente cerrado por una bola 46, que descansa
en un asiento cónico definido por la superficie de contacto con el
conducto 43; y la bola 46 se guía por una placa de guía 47 en la
que actúa una pestaña 45 de un vástago cilíndrico 48 conectado a la
armadura 27.
Más específicamente, el disco 37 de la armadura
27 es integral con un manguito 49 que desliza axialmente en el
vástago 48; el vástago 48 tiene una ranura en la que se introduce
un aro en forma de C 50 que coopera con un saliente 51 de la
armadura 27, de manera que la armadura 27 se desconecte del vástago
48; y el vástago 48 se extiende una longitud dada dentro del
agujero 31, y termina con una porción de diámetro pequeño 52 para
soportar y fijar un muelle de compresión 53 alojado dentro del
agujero 31.
El núcleo 28 del electroimán 26 se aloja dentro
de una camisa indicada en conjunto por 54, y que se hace de
material no magnético y está conectado a una porción 55 del cuerpo
hueco 12 por una junta estanca 56. La camisa 54 es integral con una
pared de extremo 57 que soporta el adaptador 32, tiene una
superficie interior perfectamente cilíndrica 58, y tiene un
saliente exterior 59 enganchado por un saliente interior 61 de una
cubierta cilíndrica 62 que tiene una rosca interior 63 que se
enrosca sobre una rosca exterior 64 de la porción 55 del cuerpo
12.
La válvula dosificadora 24 incluye un elemento de
guía indicado en conjunto por 66 e incluyendo un manguito 67 en el
que desliza el vástago 48 de la armadura 27. La válvula
dosificadora tiene un elemento de tope para detener la armadura 27,
y que se define por el borde inferior 71 del manguito 67, contra el
que se detiene un saliente definido por la pestaña 45 del vástago
48. El manguito 67 también tiene un elemento roscado definido por
una porción 68 que tiene un diámetro externo más grande y una rosca
externa 69, que se enrosca sobre la rosca 18 en la cavidad 17.
El elemento de guía 66 tiene una pestaña 73, que
apoya sobre otro saliente 74 del cuerpo hueco 12 mediante un
separador calibrado o cuña 76 seleccionable de una clase de cuñas
modulares. Como es sabido, por razones técnicas, la clase de
espaciadores 76 puede variar de grosor en no menos de cinco micras,
y por lo tanto proporciona el preajuste del movimiento de la
armadura 27 con una precisión de cinco micras.
Sin embargo, cuando se somete al par de apriete,
es decir, el par de enroscado, de la porción 68, la pestaña 73
experimenta una cierta cantidad de flexión, que, dentro de ciertos
límites, es sustancialmente proporcional al par. El grosor de la
pestaña 73 y el diámetro externo de la porción 68 pueden estar
dimensionados para obtener un desplazamiento predeterminado, por
ejemplo de una micra, del borde 71 para una variación
predeterminada del par de apriete, de manera que, variando el par
de apriete, el movimiento de la armadura 27 se pueda ajustar a una
precisión de una micra. Ventajosamente, dicho grosor y diámetro
pueden estar dimensionados para obtener un desplazamiento de una
micra para una variación de un newton/m del par de apriete.
El elemento de guía 66 tiene un asiento
prismático 79 para una llave de par Allen conocida; y un muelle de
compresión 80, sobre el que prevalece muelle 53, está montado entre
la pestaña 73 y el disco 37 de la armadura 27.
Otro separador 82 está dispuesto entre el núcleo
28 del electroimán 26 y la pestaña 73, e incluye una porción anular
83 que descansa contra la pestaña 73, y un número de pies 84
integrales con la porción anular 83. Los pies 84 montan a través de
los agujeros 39 en el disco 37 de la armadura 27 para enganchar el
núcleo 28 del electroimán 26, de manera que el separador 82 tenga
forma de trípode. Se facilitan espaciadores 82 con pies 84 de
longitudes modulares que difieren cantidades muy pequeñas, de
manera que el separador 82 se pueda seleccionar de una clase de
espaciadores modulares para regular el intervalo entre el disco 37
de la armadura 27 y el núcleo 28.
La pared de extremo 57 de la camisa 54 tiene un
agujero 86 mediante el que se extiende un cable eléctrico 87 para
conectar eléctricamente la bobina 29 al circuito eléctrico usual
del motor.
El cable 87 está embebido en un apéndice 88 de un
aro 89 de material plástico aislante.
La válvula dosificadora 24 del inyector 11 se
monta de la siguiente manera. El cuerpo 33 de la válvula 24 se
introduce dentro de la cavidad 17 del cuerpo hueco 12, y la tuerca
anular 36 se enrosca en la rosca 18 hasta que la pestaña 34
contacta el saliente 19. Después se selecciona el separador 76 a
partir de la clase de espaciadores disponibles para obtener un
movimiento de la armadura 27 lo más cerca que sea posible al
necesario para obtener la descarga deseada del inyector 11, y así
efectuar un preajuste del movimiento de la armadura 27.
El vástago 48 de la armadura 27 se introduce
después dentro del manguito 67 del elemento de guía 66, y el
separador seleccionado 76 se coloca en el saliente 74 del cuerpo
12. Usando una llave de par Allen dentro del asiento prismático 79,
la rosca 69 de la porción 68 se atornilla después en la rosca 18 del
cuerpo 12 hasta que la pestaña 73 contacta el separador 76, punto
en el que la pestaña 73 se fuerza con un predeterminado par de
apriete, por ejemplo de 30 newtons/m.
El inyector 11, junto con la válvula dosificadora
24, se coloca después en un banco de pruebas conocido; la descarga
en mm^{3} se mide a varias presiones y dentro de un intervalo de
tiempo predeterminado; y se compara la curva de descarga de prueba
con una curva de descarga de referencia para determinar si la curva
de descarga de prueba cae dentro de una banda dada incluyendo la
curva de descarga de referencia. Si la curva de descarga de prueba
está fuera de la banda dada, se selecciona otro separador 76.
A la inversa, si la curva de descarga de prueba
está dentro de la banda dada, el movimiento de la armadura 27 se
puede ajustar con precisión determinando, a partir de tablas
apropiadas, la variación de movimiento necesario para poner la
curva de descarga de prueba lo más cerca que sea posible de la curva
de descarga de referencia. El par de apriete en newtons/m necesario
para ajustar finamente el movimiento se determina en base a dicha
variación de movimiento.
En este punto, el separador 82 se coloca sobre el
elemento de guía 66, con la porción anular 83 contra la pestaña 73;
el muelle 80 se coloca en la pestaña 73, y el casquillo 81 en el
elemento 66; el manguito 49 de la armadura 27 se introduce entre el
vástago 48 y el casquillo 81, y, comprimiendo el muelle 80, el aro
en forma de C 50 se introduce dentro de la ranura en el vástago 48;
y el electroimán 26 se introduce dentro de la camisa 54, y el
muelle 53 dentro del agujero 31 del núcleo 28.
En este punto, la junta estanca 56 se introduce
dentro del asiento en la camisa 54; la camisa 54 se introduce en la
porción interior 55 del cuerpo hueco 12 de manera que el núcleo 28
contacte los pies 84 del separador 82 y la pared de extremo 57 de
la camisa 54; la cubierta 62 se monta en la camisa 54, y la rosca 63
se enrosca en la rosca 64 de cuerpo hueco 12 hasta que el saliente
61 engancha el saliente 59 de la camisa 54, de manera que la pared
57 presione el núcleo 28 contra el separador 82, que a su vez
presiona contra la pestaña 73; y el aro 89 se monta en el adaptador
32 para que descanse en la superficie exterior de la pared 57.
En la realización de la figura 2, en la que las
partes correspondientes a las de la figura 1 se indican usando el
mismo sistema de numeración sin descripción adicional, después de
introducir el vástago 48 dentro del elemento de guía 66, el disco
de conexión 37 de la armadura 27 en el vástago 48, y poniendo el
separador calibrado 76 en el saliente 74, la rosca 69 de la porción
68 se enrosca en la rosca 18 del cuerpo hueco 12 con un par de
apriete de 30 newton/m; el movimiento de la armadura 27 se regula
con precisión exactamente de la misma forma que en la figura 1; y,
finalmente, la región de borde 92 se cubre con un tapón 99 de
material plástico aislante.
Por otra parte, el electroimán 26 se monta por
separado en una camisa 90 del electroimán 26, camisa que en este
caso tiene un saliente interior 91, y está montado en el adaptador
32 por deformar un borde 92 en un disco 93 integral con el
adaptador 32, para bloquear el núcleo 28 entre el saliente 91 y el
disco 93.
La camisa 90 también tiene un saliente exterior
94, que se engancha por un saliente interior 95 de una tuerca
anular roscada 96, que se enrosca sobre la rosca 64 del cuerpo
hueco 12; y, entre un borde inferior 97 de la camisa 90 y la
pestaña 73 del elemento de guía 66 se ha dispuesto una cuña o
separador 98 para determinar el intervalo entre el disco 37 y el
núcleo 28 de la misma manera que el separador 82 en la figura
1.
Por lo tanto, el método de ajuste según la
presente invención incluye sustancialmente el paso de montar el
elemento de tope 71 en el cuerpo hueco 12 por medio de un elemento
roscado 68, y el paso de ajustar el movimiento de la armadura 27
hacia electroimán 26 aplicando un par de apriete calibrado al
elemento roscado 68.
En comparación con las válvulas dosificadoras
conocidas, las ventajas de la válvula dosificadora regulable según
la presente invención serán claras por la descripción anterior. En
particular, proporciona un ajuste fino mucho más exacto que el
alcanzable usando técnicas conocidas; el ajuste se hace regulando
simplemente el par de apriete; y, finalmente, el ajuste se puede
hacer incluso al reparar o realizar el mantenimiento del
inyector.
Sin embargo, es claro que se puede hacer cambios
en el inyector aquí descrito e ilustrado sin apartarse del alcance
de las reivindicaciones acompañantes. Por ejemplo, el método se
puede implementar por un dispositivo automático incluyendo una
estación de medición de descarga, y una estación para corregir
consiguientemente el par de apriete. Además, el intervalo entre el
disco 37 de la armadura 27 y el núcleo 28 también se puede ajustar
finamente regulando el par de apriete de la porción 68 (figura 1) o
la tuerca anular 96 (figura 2) en el cuerpo 12.
Claims (14)
1. Una válvula dosificadora regulable para un
inyector de combustible de motor de combustión interna, donde la
válvula dosificadora (24) se monta en un cuerpo hueco (12) del
inyector (11), y se controla por la armadura (27) de un electroimán
(26); deteniéndose el movimiento de dicha armadura (27) hacia dicho
electroimán (26) por un elemento de tope (71) que se puede montar
en dicho cuerpo hueco (12); caracterizada porque dicho
elemento de tope (71) se monta por medio de un elemento roscado
(68), que se enrosca en una rosca (18) de dicho cuerpo hueco (12)
con un par de apriete calibrado para regular el movimiento de dicha
armadura (27) hacia dicho electroimán (26) por medio de dicho par
de apriete.
2. Una válvula dosificadora como la reivindicada
en la reivindicación 1, caracterizada porque dicho elemento
de tope (71) es soportado por un elemento de guía (66) de dicha
armadura (27); siendo dicho elemento roscado (68) integral con
dicho elemento de guía (66).
3. Una válvula dosificadora como la reivindicada
en la reivindicación 2, donde un cuerpo de válvula (33) de la
válvula dosificadora está montado en dicho cuerpo hueco (12) por
medio de una tuerca anular (36); caracterizada porque dicho
elemento de guía (66) incluye una pestaña (73) de mayor diámetro que
dicho elemento roscado (68); deteniéndose dicha pestaña (72) contra
un saliente (74) de dicho cuerpo hueco (12); y deformando
elásticamente dicho par de apriete dicha pestaña (73).
4. Una válvula dosificadora como la reivindicada
en la reivindicación 3, donde dicho electroimán (26) incluye un
núcleo anular (28), y dicha armadura (27) incluye un disco (37) que
coopera magnéticamente con dicho núcleo (28); caracterizada
porque dicho disco (37) está conectado a un vástago (48) que desliza
dentro de un manguito (67) de dicho elemento de guía (66);
definiéndose dicho elemento de tope por un borde (71) de dicho
manguito (67), y deteniendo un paso (45) de dicho vástago (48).
5. Una válvula dosificadora como la reivindicada
en la reivindicación 3 o 4, caracterizada porque dicha
pestaña (73) se empuja contra dicho saliente (74) con la
interposición de un separador (76) de un grosor seleccionable de
varios grosores modulares para preajustar dicho movimiento.
6. Una válvula dosificadora como la reivindicada
en la reivindicación 5, caracterizada porque dicho núcleo
(28) está conectado a dicho elemento de guía (66) por otro elemento
roscado (63, 96) asociado con una camisa exterior (62, 90) de dicho
electroimán (26).
7. Una válvula dosificadora como se reivindica en
las reivindicaciones 4 y 6, caracterizada porque dicho
elemento roscado adicional (63) es integral con dicha camisa
exterior (62), y se enrosca en una rosca externa (64) de dicho
cuerpo hueco (12); disponiéndose otro separador (82) entre dicho
núcleo (28) y dicha pestaña (73), y siendo seleccionable de una
clase de espaciadores para regular el intervalo entre dicho disco
(37) y dicho núcleo (28).
8. Una válvula dosificadora como se reivindica en
las reivindicaciones 4 y 6, donde dicho elemento roscado adicional
es integral con otra tuerca anular (96) enroscada en una rosca
externa (64) de dicho cuerpo hueco (12); teniendo dicha camisa
exterior (90) un saliente (94) que se engancha por un saliente (95)
de dicha tuerca anular adicional (96); caracterizada porque,
entre dicha camisa exterior (90) y dicha pestaña (73), se ha
previsto un separador (97) seleccionable de una clase de
espaciadores para regular el intervalo entre dicho disco (37) y
dicho núcleo (28).
9. Un método de ajustar una válvula dosificadora
de un inyector de combustible de motor de combustión interna, donde
la válvula dosificadora (24) está montada en un cuerpo hueco (12)
del inyector (11) y se controla por la armadura (27) de un
electroimán (26); y donde el movimiento de dicha armadura (27) hacia
dicho electroimán (26) se detiene por un elemento de tope (71) que
se puede montar en dicho cuerpo hueco (12); caracterizándose
el método por los pasos de: montar dicho elemento de tope (71)
dentro de dicho cuerpo hueco (12) por medio de un elemento roscado
(68); y regular el movimiento de dicha armadura (27) hacia dicho
electroimán (26) aplicando un par de apriete calibrado a dicho
elemento roscado (68).
10. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 9, caracterizado porque dicho elemento de
tope se define por una porción (71) de un elemento de guía (66) de
dicha armadura (27).
11. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 10, caracterizado por los pasos de: montar
dicho elemento de guía (66) aplicando un par de apriete
predeterminado a dicho elemento roscado (68); medir la descarga del
inyector (11); comparar el resultado de dicha medición con una
descarga de referencia; y regular dicho movimiento regulando dicho
par de apriete en función de dicha comparación.
12. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 11, donde dicho elemento de guía (66) se monta en
dicho cuerpo hueco (12) con la interposición de un separador
calibrado (76); caracterizado porque dicho ajuste es un
ajuste fino; haciéndose un preajuste de dicho movimiento
seleccionando el grosor de dicho separador (76) de una clase de
espaciadores de grosores modulares calibrados.
13. Un método como el reivindicado en la
reivindicación 12, caracterizado porque dicho elemento
roscado (68) es integral con dicho elemento de guía (66);
haciéndose dicho ajuste fino por medio de una llave de par.
14. Un método como se reivindica en una de las
reivindicaciones anteriores 9 a 13, caracterizado porque
dicha medición se hace a varias presiones de combustible;
haciéndose dicha comparación entre una curva de un gráfico de dichas
mediciones y un rango en torno a una curva de un gráfico de
descarga de referencia.
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