TR201820749A2 - Bi̇r yakit enjektörünün valf grubu i̇çi̇n bi̇r yakit akiş yolu - Google Patents

Abstract

Mevcut buluş, bir ön-deliğin (31) uzunluğunu (L3), A-kısma vanası (32) ve valf oturma bölgesi (41) arasındaki mesafeyi (L2), A-kısma vanasının (32) uzunluğunu (L1) içeren bir valf oturma bölgesi (41) ve bir yakıt basınç odası (50) arasında toplam uzunluğa (H) sahip bir yakıt akış yoluna sahip bir yakıt enjektörüdür (10). Yakıt akış yolu, ön-deliğin (31) bir uzunluğunun (L3) kısaltılmasıyla ve bir L1/L2 oranının azaltılması için, yakıt basınç odası (50) ve valf oturma bölgesi (41) arasında yakıt akış yolunun bir sabit toplam uzunluğunda (H) A-kısma vanası (32) ve valf oturma bölgesi (41) arasındaki mesafenin (L2) ve A-kısma vanasının (32) uzunluğunun (L1) toplamının uzatılmasıyla düzenlenmektedir.

Description

TARIFNAME BIR YAKIT ENJEKTÖRÜNÜN VALF GRUBU IÇIN BIR YAKIT AKIS YOLU TEKNIK ALAN Mevcut bulus, hidrolik kontrol birimlerinde bir yakit akis yolunun ayarlanmasi için yakit enjeksiyon sistemlerinde kullanilan bir valf grubuyla ilgilidir. ÖNCEKI TEKNIK Valfler, otomotiv mühendisligi alaninda, özellikle, enjeksiyon teknolojisi alaninda birçok uygulama için kullanilmaktadir. Valfler, hidrolik basincin düzenlenmesi için ve enjeksiyon cihazlarinin enjeksiyon davranisinin kontrol edilmesi için kullanilmaktadir. Yüksek-basinçli hazne enjeksiyon sistemleri alaninda, özellikle sabit basinçli enjeksiyon sistemlerinde, valfler, enjeksiyon deliklerini açan ya da kapatan bir enjeksiyon valfi kapama elemaninin yukari kaldirilmasini kontrol etmek için kullanilmaktadir. belgede, bir akiskan ortaminin akisinin ayarlanmasi için bir bilyeli valf ifsa edilmektedir.

Bilyeli valf, bir valf oturma bölgesini ve yuvarlak bir kapama elemanini, özellikle bir valf bilyesini içermektedir. Ilave olarak, bilyeli valf, birjikle valfini içeren bir girise ve jikle valfi ve valf oturma bölgesi arasinda düzenlenen bir dagitioiya sahiptir. Dagitici, valf oturma bölgesine bakan tarafta bir daralmayi içermektedir.

BULUSUN KISA AÇIKLAMASI Mevcut bulusun bir amaci, bir yakit enjektörünün valf oturma bölgesi üzerinde kavitasyon erozyon etkilerini azaltmaktir.

Bir ön-deligin uzunlugunu, A-kisma vanasi ve valf oturma bölgesi arasindaki mesafeyi, A- kisma vanasinin uzunlugunu içeren, bir valf oturma bölgesi ve bir yakit basinç odasi arasinda toplam uzunluga sahip bir yakit akis yoluna sahip bir yakit enjektörü ortaya konmaktadir. Yakit akis yolu, ön-deligin bir uzunlugunun kisaltilmasiyla ve bir L1/L2 oraninin azaltilmasi için, yakit basinç odasi ve valf oturma bölgesi arasinda yakit akis yolunun bir sabit toplam uzunlugunda A-kisma vanasi ve valf oturma bölgesi arasindaki mesafenin ve A- kisma vanasinin uzunlugunun toplaminin uzatilmasiyla düzenlenmektedir. Böylece, azaltilmis L1/L2 orani sayesinde, kavitasyon erozyon önleyici boyunca kavitasyon erozyon riski azaltilmaktadir.

Bulusun mümkün bir yapilanmasinda, L1/L2 orani, 0,15 ilâ 0,4 arasindadir. Böylece, istenen kavitasyon erozyon indeksi elde edilmektedir.

Bulusun mümkün bir yapilanmasinda, azaltilmis L1/L2 orani, dagitici üzerinde bir kisma vanasinin ortadan kaldirilmasiyla düzenlenmektedir. Böylece, kisma vanasi için ilâve üretim islemi ortadan kaldirilmaktadir.

Bulusun mümkün bir yapilanmasinda, valf oturma bölgesi üzerinden dagiticidan kademeli olarak genisleyecek sekilde dagitici ve valf oturma bölgesi arasinda bir pahli delik olusturulmaktadir. Böylece, yakit akisi, valf oturma bölgesine ulasmadan önce yakit akisi için bir geçis bölgesi olusturulmaktadir.

Bulusun mümkün bir yapilanmasinda, A-kisma vanasi ve dagitici arasinda bir konik kisim olusturulmaktadir. Böylece, A-kisma vanasi ve dagitici arasinda bir basinç toparlanma bölgesi saglanmaktadir. Bu sayede, kavitasyona neden olan basinç dalgalanmalari azaltilmaktadir.

Bulusun mümkün bir yapilanmasinda, konik kisim, dagitici içerisinden A-kisma vanasindan kademeli olarak genislemektedir. Böylece, A-kisma vanasi ve dagitici arasinda hafif ve yumusak bir basinç geçis bölgesi elde edilmektedir. Bu sayede, kavitasyona neden olan basinç dalgalanmalari azaltilmaktadir.

SEKILLERIN KISA AÇIKLAMASI Sekil 1'de, mevcut bulusa göre bir önden görünümde, bir ön-delige, bir a-kisma vanasina, bir dagiticiya, pahli bir delige, a-kisma vanasi ve dagitici arasinda bir konik kisma sahip bir CE- önleyici gösterilmektedir.

Sekil ?da önceki teknige göre bir pistona, bir yakit basinç odasina, bir CE-önleyiciye ve bir valf elemanina sahip bir yakit enjektörünün bir kisminin kesit görünümü verilmektedir.

Sekil Z'den alinan A detayinda, önceki teknige göre bir önden görünümde bir ön-delige, bir a- kisma vanasina, bir dagiticiya, bir kisma vanasina, bir pahli delige sahip bir CE-önleyicinin bir kisminin görünümü verilmektedir.

REFERANS NUMARALARI Yakit enjektörü 11 Gövde Piston 31 Ön-delik 32 A-kisma vanasi 33 Dagitici 34 Kisma vanasi Pahli delik 36 Konik kisim 40 Valf elemani 41 Valf oturma bölgesi 50 Yakit basinç odasi L1 A-kisma vanasinin uzunlugu L2 A-kisma vanasi ile valf oturma bölgesi arasindaki mesafe L3 Ön-deligin uzunlugu H Valf oturma bölgesi ile yakit basinç odasi arasindaki toplam uzunluk BULUSUN DETAYLI AÇIKLAMASI Mevcut bulusta, bir A-kisma vanasinin (32) bir uzunlugunu (L1), A-kisma vanasi (32) ve valf oturma bölgesi (41) arasindaki bir mesafeyi (L2) ve bir ön-deligin (31) uzunlugunu (L3) içeren yakit basinç odasi (50) ve valf oturma bölgesi (41) arasinda bir toplam uzunluga (H) sahip bir yakit akis yoluna sahip bir yakit enjektörü (10) ortaya konmaktadir. Yakit akis yolu, ön-deligin (31) bir uzunlugunun (L3) kisaltilmasiyla ve bir L1/L2 oraninin azaltilmasi için, yakit basinç odasi (50) ve valf oturma bölgesi (41) arasinda yakit akis yolunun bir sabit toplam uzunlugunda (H) A-kisma vanasi (32) ve valf oturma bölgesi (41) arasindaki mesafenin (L2) ve A-kisma vanasinin (32) uzunlugunun (L1) toplaminin uzatilmasiyla düzenlenmektedir.

Sekil 1'de, mevcut bulusa göre bir önden görünümde bir yakit enjektöründe (10) kullanilan bir valfin kavitasyon erozyon (CE) önleyicisi gösterilmektedir. CE-önleyici (30), bir +Y yönünde düzenlenen yakit akis yolu üzerinde bir pahli delik (35), bir dagitici (33), bir konik kisim (36), bir A-kisma vanasi (32) ve bir ön-delik (31) elemanlarina sahiptir. Ön-deligin (31) uzunlugu (L3), A-kisma vanasinin (32) uzunlugu (L1), A-kisma vanasi (32) ve valf oturma bölgesi (41) arasindaki bir mesafe (L2), bir valf oturma bölgesi (41) ve bir yakit basinç odasi (50) arasindaki toplam uzunluk (H), Sekil 1'de de gösterilmektedir.

Sekil 2'de, önceki teknige göre bir valf oturma bölgesi (41) üzerinde bir oturma kismina sahip bir valf elemanina (40), bir pistona (20), CE-önleyiciyle (30) akiskan iletiminde olan bir yakit basinç odasina (50) sahip bir yakit enjektörünün (10) bir kisminin kesit görünümü verilmektedir.

Sekil 2'den alinan A detayinda, önceki teknige göre bir önden görünümde bir yakit enjektöründe (10) kullanilan bir valfin CE-önleyicisinin (30) bir kisminin görünümü verilmektedir. CE-önleyicinin (30) elemanlari, bir ön-delik (31) olarak +Y yönündeki yakit akis yolu, bir A-kisma vanasi (32), bir dagitici (33), bir kisma vanasi (34) ve bir pahli delik (35) olan yakit akis yolu sirasindadir. Ön-deligin (31) uzunlugu (L3), A detayinda gösterildigi gibi kisa degildir ancak uzunluk (L3), çiftli çizgilerle A detayinda belirtildigi gibi daha uzundur. Önceki teknikte, geleneksel valfler, özellikle, binlerce bar basinçlarda çalisan yakit enjektörlerinin (10) sabit basinçli enjeksiyon tipinde ciddi erozyon dezavantajina sahiptir.

Erozyon, özellikle, yakit enjeksiyon valfindeki bir kavitasyondan kaynaklanmaktadir. Yakit enjeksiyon valflerinin valf oturma bölgesinde (41), akiskan ortamin yüksek basinç bölgelerinden düsük basinç bölgelerine genislemesi, baloncuklar olusturmakta ve bu da, valf oturma bölgesinin (41) özellikle oturma bölgesindeki yogusmadan dolayi kavitasyon erozyonuna neden olmaktadir. Kavitasyon baloncuklarinin içeri ya da disari patlamasi sirasinda olusan yüksek-basinç pikleri, kavitasyon erozyonuna neden olmaktadir. Bu nedenle, valfin kapanma davranisi bozulmakta ve yakit enjektörünün (10) enjeksiyon davranisinda bozulma meydana gelmektedir. Önceki teknikte, valfin CE-önleyici (30) tipinde, baloncuklar, çogunlukla A-kisma vanasinda (32) olusmakta ve baloncuklar, asimetrik olarak dagitici (33) boyunca tasinmaktadir. Kisma vanasina (34) ve pahli delige (35) ulasan baloncuklar, valf oturma bölgesinin (41) bir tarafi üzerinde birikmektedir. Baloncuklarin içeri ya da disari patlamasiyla, valf elemaninda (40) ve valf oturma bölgesinde (41) yüksek kavitasyon erozyon riski bulunmakta ve bu durum, valf oturma (41) yüzeyi üzerinde katman ayrilmasina neden olmaktadir. Valf oturma bölgesinin (41) üzerinde bir kaplama yüzeyi bulunmaktadir ve içeri patlayan baloncuklar, kaplanmis yüzey üzerinde bozulmaya neden oldugunda, valf oturma bölgesi (41) üzerinde mikro- çatlaklar olusmaktadir. Sonuç olarak, valf üzerinde yakit sizintisi ve geri akis sorunu olusmaktadir. Bu sorun, yakit enjeksiyon arizasina ve motorun kapanmasina neden olabilmektedir.

Ayrica, CE-önleyicinin (30) kisma vanasinin (34) üretilmesi sirasinda da üretim sorunlari meydana gelmektedir. Pahli delik (35) ve dagitici (33) arasindaki kisma vanasi (34) geometrisi, es-merkezlilik konusu bakimindan üretilmesi çok zor bir geometridir. Kisma vanasinin (34) dis-merkezli geometrisi, üretim sirasinda olusmakta ve bazi yakit enjektör gövdeleri (11) disari atilabilmektedir ve bu da, üretim verimini azaltmaktadir.

Mevcut bulusa göre, kavitasyon erozyonunu etkilemek için nihai olarak parametreleri bulmak amaciyla simülasyon hesaplamalari gerçeklestirilmektedir. Kavitasyon hasarinin konumu, yakit akis yolundaki akis sartlari ve valf geometrisi gibi çesitli faktörlere baglidir. Özellikle, bu parametreler, akiskan akis hizi, buhar fazi hacmi orani ve valf oturma bölgesi (41) ve A- kisma vanasi (32) arasindaki mesafedir (L2).

A-kisma vanasinin (32) uzunlugunun (L1), A-kisma vanasi (32) ve valf oturma bölgesi (41) arasindaki mesafeye (L2) orani olarak tanimlanan bir kavitasyon erozyonu indeksi (CEI) bulunmaktadir. CEI degeri, 0,44 ilâ 0,15 arasinda degismektedir. CEI degeri arttiginda, kavitasyon erozyonu riski artmaktadir.

VI - Kisma. vanasi ve var; oturma borgesi arrasinaaki mesafe! Bulusun detayli bir açiklamasinda, A-kisma vanasinin (32) uzunlugunu (L1), A-kisma vanasi (32) ve valf oturma bölgesi (41) arasindaki bir mesafeyi (L2) ve bir ön-deligin (31) uzunlugunu (L3) içeren bir yakit basinç odasi (50) ve valf oturma bölgesi (41) arasinda bir toplam uzunluga (H) sahip bir yakit akis yoluna sahip bir yakit enjektörü (10) bulunmaktadir.

Yakit akis yolu, ön-deligin (31) bir uzunlugunun (L3) kisaltilmasiyla ve L1/L2 oranini azaltmak için yakit basinç odasi (50) ve valf oturma bölgesi (41) arasinda yakit akis yolunun sabit bir toplam uzunlugunda (H) A-kisma vanasi (32) ve valf oturma bölgesi (41) arasindaki mesafenin (L2) ve A-kisma vanasinin (32) uzunlugunun (L1) bir toplaminin uzatilmasiyla düzenlenmektedir. Bu nedenle, A-kisma vanasi (32) ve valf oturma bölgesi (41) arasindaki mesafe (L2) artirilmaktadir çünkü ön-deligin (31) uzunlugu (L3) azaltilirken, valf oturma bölgesi (41) ve yakit basinç odasi (50) arasindaki yakit akis yolunun toplam uzunlugu (H) sabittir. Mesafedeki (L2) artis, L1/L2 oranini azaltmakta ve böylece, kavitasyon erozyon indeksi (CEI) azalmaktadir. Sonuç olarak, valf oturma bölgesi (41) ve valf elemani (40) etrafindaki kavitasyon erozyon sorunu en aza indirilmektedir. Mevcut bulusun mümkün bir yapilanmasinda, mesafenin (L2) ve uzunlugun (L3) tasarim optimizasyonlariyla, L1/L2 orani, azaltildiginda, kavitasyon erozyon indeksi (CEI), yakit enjektörünün (10) valfi üzerindeki kavitasyon erozyon riskini ortadan kaldirmak için bir optimum seviyeye düsmektedir.

Mevcut bulusun bir yapilanmasinda, azaltilan L1/L2 orani, dagitici (33) üzerinde bir kisma vanasinin (34) ortadan kaldirilmasiyla düzenlenmektedir. Dagitici (33) ve pahli delik (35) arasindaki kisma vanasi (34), valf elemani (40) ve valf oturma bölgesi (41) üzerindeki kavitasyon erozyonunun ortadan kaldirilmasi amaciyla olusturulmaktadir. A-kisma vanasi (32) ve valf oturma bölgesi (41) arasindaki mesafe (L2) uzatildiginda, L1/L2 orani azalmakta ve kavitasyon erozyon indeksi azalmakta ve böylece, kavitasyon erozyon sorunu en aza indirilmektedir. Bu sayede, dagitici (33) üzerinde kisma vanasinin (34) üretilmesi için herhangi bir gereksinim bulunmamaktadir. Kisma vanasi (34) tarafindan gerçeklestirilen kavitasyon erozyonunun azaltilmasi fonksiyonu, dagitici (33) üzerinde uzatilmis mesafe (L2) tarafindan üstlenilmistir. Böylece, dagitici (33) üzerinde kisma vanasi (34) geometrisini olusturmak için ilâve üretim islemi ortadan kaldirilmaktadir. Böylece, üretim üzerindeki ekstra yük sonlandirilmakta ve es-merkezli olarak üretilen yakit enjektör gövdesinin (11) iskartaya atilmasi sorunu ortadan kaldirilmaktadir.

Mevcut bulusun bir yapilanmasinda, valf oturma bölgesi (41) içerisinden dagiticidan (33) kademeli olarak genisleyecek sekilde, dagitici (33) ve valf oturma bölgesi (41) arasinda pahli bir delik (35) olusturulmaktadir. Pahli deligin (35) minimum çapi, dagiticinin (33) çapina esittir. Pahli deligin (35) çapi, valf oturma bölgesinden (41) kademeli olarak artmaktadir. Bir yatay eksene göre pahli deligin (35) bir açisi, yatay eksene göre valf oturma bölgesinin (41) bir açisindan farklidir. Pahli deligin (35) çapindaki artis, +Y yönünde akan yakit için bir geçis bölgesi olusturmaktadir. Yakit akisi, valf elemanina (40) çarpmadan ve valf oturma bölgesine (41) ulasmadan önce basinç düzenlemesi çok kritik öneme sahip oldugu için, pahli delik (35) tarafindan olusturulan geçis bölgesi, kavitasyon baloncuklarinin içeri patlamasini önlemektedir. Böylece, valf elemani (40) ve valf oturma bölgesi (41) yüzeyinin etrafindaki kavitasyon erozyonu azaltilmaktadir.

Mevcut bulusun bir yapilanmasinda, A-kisma vanasi (32) ve dagitici (33) arasinda bir konik kisim (36) olusturulmaktadir. Konik kisim (36), dagitici (33) içerisinden A-kisma vanasindan (32) kademeli olarak genislemektedir. Böylece, A-kisma vanasi (32) ve dagitici (33) arasinda yumusak bir basinç geçis bölgesi saglayan bir basinç toparlanma bölgesi elde edilmektedir.

Kavitasyona neden olan basinç dalgalanmalari azaltilmaktadir. Konik kisimdaki (36) kademeli olarak genisleyen koni bölgesi tarafindan baloncuk olusumu azaltilmakta ve kavitasyon erozyon riski azaltilmaktadir.

Claims (6)

ISTEMLER

1. Bir ön-deligin (31) uzunlugunu (L3), A-kisma vanasi (32) ve valf oturma bölgesi (41) arasindaki bir mesafeyi (L2), A-kisma vanasinin (32) bir uzunlugunu (L1) içeren bir valf oturma bölgesi (41) ve bir yakit basinç odasi (50) arasinda bir toplam uzunluga (H) sahip bir yakit akis yoluna sahip bir yakit enjektörü (10) olup özelligi, yakit akis yolunun, ön-deligin (31) bir uzunlugunun (L3) kisaltilmasiyla ve bir L1/L2 oraninin azaltilmasi için, yakit basinç odasi (50) ve valf oturma bölgesi (41) arasinda yakit akis yolunun bir sabit toplam uzunlugunda (H) A-kisma vanasi (32) ve valf oturma bölgesi (41) arasindaki mesafenin (L2) ve A-kisma vanasinin (32) uzunlugunun (L1) toplaminin uzatilmasiyla düzenlenmis olmasidir.

2. istem 1'e göre bir yakit akis yoluna sahip yakit enjektörü (10) olup özelligi; L1/L2 oraninin, 0,15 ilâ 0,4 arasinda olmasidir.

3. Önceki istemlerden herhangi birine göre bir yakit akis yoluna sahip yakit enjektörü (10) olup özelligi, azaltilmis L1/L2 oraninin, dagitici (33) üzerinde bir kisma vanasinin (34) ortadan kaldirilmasiyla düzenlenmis olmasidir.

4. istem 3'e göre bir yakit akis yoluna sahip yakit enjektörü (10) olup özelligi, valf oturma bölgesi (41) üzerinden dagiticidan (33) kademeli olarak genisleyecek sekilde dagitici (33) ve valf oturma bölgesi (41) arasinda bir pahli deligin (35) olusturulmus olmasidir.

5. Önceki istemlerden herhangi birine göre bir yakit akis yoluna sahip yakit enjektörü (10) olup özelligi, A-kisma vanasi (32) ve dagitici (33) arasinda bir konik kismin (36) olusturulmus olmasidir.

6. Önceki istemlerden herhangi birine göre bir yakit akis yoluna sahip yakit enjektörü (10) olup özelligi, konik kismin (36), dagitici (33) içerisinden A-kisma vanasindan (32) kademeli olarak genisliyor olmasidir.