ITRM960676A1 - Valvola piezoceramica per impianti di iniezione di carburante in moto= ri a combustione interna - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione dal titolo: "Valvola piezoceramica per impianti di iniezione di carburante in motori a combustione interna" .

L'invenzione riguarda una valvola piezoceramica per impianti di iniezione di carburante in motori a combustione interna, con un dispositivo piezoceramiico estendentesi nell'involucro della valvola, il cui piezoattivatore,cooperante con un elemento di chiusura simile ad ago,é serrato saldamente in un elemento terminale, opposto all'elemento di chiusu— ra e si solleva all'attivazione dell'elemento di chiusura dalla sua sede nella valvola.

Dispositivi magnetostrittivi o piezoceramici, con un elemento di chiusura appoggiato sulla sede della valvola, sono noti dalla pubblicazione DE 2931 874 C2. Il dispositivo é collegato, alla sua estremità opposta all'elemento di chiusura, con un reggispinta ammortizzato ed eseguente movimenti di sollevamento ed é supportato in certo senso in modo fluttuante, per cui differenti espansioni termiche dell'involucro della valvola e del dispositivo possono essere in questa valvola piezoceramica non eperò assicurato che in.caso di oscillazioni di temperatura si abbia per la stessa corsa di lavoro del dispositivo sempre anche la stessa corsa nella valvola.

L'invenzione si é posta il compito di prevedere accorgimenti semplici e poco ingombranti in una valvola piezoceramica del tipo in questione, accorgimentil mediante i quali,indipendentemente dalle temoerature differenti)possano essere mantenute costanti le corse dela valvola ogniqualvolta adattate al fabbisogno_ del motore.

Per la soluzione de compitoservono le caratteristiche indicate nella parte caratterizzante della rivendicazione 1

Nelle sottirivendicazioni sono indicati ulteriori sviluppi vantaggiosi dell'invenzione._

Mediante gli accorgimenti secondo l'invenzione si ottiene una sufficiente compensazione dell'espansione dell'involucro della valvola rispetto al piezoattivatore barriforme del dispositivo, per cui oltre alla elevata velocità di successione dei tempi di comando, richiesti per moderne macchine combustione_ interna, é realizzabile anche la possibilità di conformazione dello svolgimento dell' iniezione, particolarmente nei sistemi con l'iniezione a pressioni estremamente elevate, ad esempio nei sistemi a com· mon-rail. Sono possibil pre-e post-iniezioni.

L'invenzione é illustratanel disegno e verrà qui di seguito descritta più da vicino in un esempio di realizzazione.

Una valvola piezoceramica 1 per impianti di iniezione di carburante, come sistemi di iniezione die sei, consiste sostanzialmente di un involucro di valvola oblungo, di un dispositivo piezoceramico 2 sistemato nel detto involucro, nonché di un corpo ' di ugello 3 con un elemento di chiusura 4, simile ad ago, estendetesi in modo longitudinalmente spostabile in esso. L'involucro della valvola é conformato come un manicotto in due parti 5, le cui parti tra loro coassiali 5a, 5b consistono di materiali differenti con divesi coefficienti di espansione.

II dispositivo piezoceramico 2 presenta un piezoattivatore barriforme 6, la cui estremità, oppostiL all'elemento di chiusura 4, é collegata saldamenl;e con un elemento terminale 7 a forma di disco, che si poggia ad una posizione di rotazione stazionar:La a mezzo di un perno 8 sul lato frontale della par— te superiore 5a del manicotto ed é serrato mediante un dado a risvolto 9, avvitato con la parte 5a del manicotto Il pezoattivatore 6,che sicontrae durante l'atti-

rivolta verso l'elemento di chiusura 4, con un elemento intermedio 10. Il lato frontale 10a di questo elemento intermedio 10 e il lato frontale inferiore-50 dell'involucro della valvola sono rettificati in modo da unirsi tra di loro, ugualmente come il lato frontale 4a dell'elemento di chiusura 4,dal lato del pezoattivatore e il lato frontale 3a del corpo di ugello 3, dal lato dell'involucro dalla valvola. Per impredire il deflusso del carburante attraverso l sede de la valvola 13 nella posizione di riposo del piezoattivatore, l'elemento di chiusura 4 deve essere premuto nella sede di valvola 13 con una forza superiore alla pressione di spruzzatura. Ciò avviene per il fatto che mediante lav itamento dell'intero complesso 5, 7.9, 6, 10 il lato frontale 10a spinge il corpo di ugello.4..nella sede di valvola 13 attraverso il disco intermedio 1. Il disco 11, giacente tra il lato frontale 5c e 3a e in misura specifica del sistema più sottile,nel presente caso di circa 0,035 mm. Questa misura corrisponde alla disposizione (compressione) elastica del piezoattivatore 6, causata dalla forza di serraggio.

Con il numero di riferimento 14 é indicato il condetto di adduzione di carburante , che bocca in una camera di pressione 15 , formata dall 'elemento di chiusura. A e dal,corpo di ugello 3.

L'.involucro in due parti della valvola consiste di materiali differenti e precisamente la parte a manicotto inferiore 5b é realizzata di acciaionormale, mentre la parte a manicotto superiore 5a é realizzata di Inva .

Per ottenere almeno approssimativamente le stesse espansioni longitudinali del piezoattivatore 6 da un lato e dall'involucro in due parti della vaivoia, dall'altro lato, le lunghezze della parte a manicotto 5b. consistente di acciaio e della parte a manicotto 5a consistente di Invar,sono scelte in maniera tale che la somma dell'espansione termicadi Queste parti a manicotto corrisponda alla espansione termica del piezoattivatore 6 oppure che si ottenga una sufficiente compensazione di espansione delle parti a manicotto rispetto al piezoattivatore barriforme .

L'involucro in due parti a manicotto della valvola può essere eventualmente sostituito da un involucro , in un solo pezzo, che consiste di un materiale con un coeffici.ente di espansione termica che é opportunamente adattato al coefficiente termico del piezoattivatore.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1. Valvola piezoceramica per impianti di iniezione di carburante in motori a combustione interna, con un dispositivo piezoceramico estendentesi nell'involucro della valvola, il cui piezoattivatore, coo-_ perante con un elemento di chiusura simile ad ago, é serrato in un elemento terminale opposto all'elemento di chiusura e si solleva dalla sua sede nella valvola all'attivazione dell'elemento di chiusura, caratterizzata dal fatto che l'elemento terminale (7) é collegato saldamente con l'involucro della valvola , circondante strettaimente il piezoattivato— re (6), involucro che consiste di un materiale atto: ad compensare almeno approssimativamente le variazioni di lunghezza del piezoattivatore (6), dovute alla temperatura.
2. 2. Valvola piezoceramica secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'involucro della valvola é conformato come un manicotto in due parti (5), le cui parti (5a, 5b), giacenti coassialmente tra di loro, consistono di materiali differenti aventi diversi coefficienti di espansione termica.
3. 3. Valvola piezoceramica secondo le rivendicazioni 1 o 2, caratterizzata dal fatto che nell'involucro ; della valvola tra l'elemento di chiusura (4) simile ad ago e il piezoattivatore (6) é previsto un eiemento intermedio (10) fissato al piezoattivatore, il cui lato frontale (IOa) si unisce in modo preciso con il lato frontale (5c) dell'involucro della valvola.
4. 4. Valvola piezoceramica secondo la rivendicazione 3, con un corpo di ugello recante la sede della valvola ed avente una camera di pressione circondante l'elemento di chiusura, in cui sbocca il condotto di adduzione di carburante, caratterizzata dal fatto che l'estremità dell'elemento di chiusura (4), opposta alla sede di valvola (13), si unisce in modo preciso con il lato frontale (3a) del corpo di ugello (3), dal lato dell'involucro della valvola.
5. 5. Valvola piezoceramica secondo le rivendicazioni 3 e 4, caratterizzata dal fatto che tra l'elemento di chiusura (4) a forma di ago e l'elemento intermedio (10), fissato al piezoattivatore (6), sono previsti un disco definito (11) e concentricamente ad esso un altro disco ( 12 ) tra l ' involucro di valvola (5) e il corpo di ugello (3), lo spessore del disco interno (11) essendo leggermente maggiore rispetto al disco esterno (12).
6. 6. Valvola piezoceramica secondo la rivendicazione 1 1 o 2, caratterizzata dal fatto che il materiale della parte inferiore (5b) del manicotto consiste di acciaio e il materiale della parte superiore '(5a) del manicotto consiste di Invar, la lunghezza di una (5a) delle parti a manicotto e la lunghezza dell'altra parte a manicotto (5b) essendo scelta in maniera tale che la somma dell'espansione termica di queste parti'a manicotto corrisponde all'espansione termica del piezoattivatore}almeno nella zona operativa dell'elemento di chiusura (4) che esegue la corsa,