Un inyector de carburante (1) incluyendo:

una válvula de inyección (7) incluyendo una boquilla de inyección (3);

una aguja móvil (17) para regular el flujo de carburante a través de la válvula de inyección (7) y que termina en un cabezal de cierre (20) que engancha un asiento de válvula (18) de la válvula de inyección (7);

un accionador (6) para desplazar la aguja (17) entre una posición cerrada y una posición de abertura de la válvula de inyección (7); y

un elemento de retención (25) que constituye una carrera de extremo superior de la aguja (17) y define la posición de abertura;

un dispositivo amortiguador mecánico (26) que está interpuesto entre la aguja (17) y el elemento de retención (25) y que está adaptado para generar en la aguja (17) una fuerza elástica que se opone al movimiento de la aguja (17) hacia la posición de abertura cuando la aguja (17) está cerca del elemento de retención (25);

el dispositivo amortiguador mecánico (26) incluye un cuerpo de resorte de lámina elástico (27), que está dispuesto entre el elemento de retención (25) y la aguja (17) y que se deforma progresivamente bajo el empuje de la aguja (17); y el inyector (1) se caracteriza porque:

la aguja (17) incluye una chapa (28), que es integral con la aguja (17) y que tiene una corona exterior mirando al cuerpo elástico (27) de manera que choque con el cuerpo elástico (27) durante el movimiento de apertura

Inyector de carburante con amortiguador mecánico.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un inyector de carburante.

La presente invención se aplica ventajosamente a un inyector electromagnético, al que se hará referencia explícita en la descripción siguiente, sin menoscabo, por lo tanto, de la generalidad.

Antecedentes de la invención

Un inyector de carburante incluye un cuerpo de alojamiento tubular cilíndrico que tiene un canal de alimentación central, que sirve como tubo de carburante y termina con una boquilla de inyección regulada por una válvula de inyección controlada por un accionador electromagnético. La válvula de inyección está provista de una aguja, que está conectada rígidamente a un sujetador móvil del accionador electromagnético de modo que sea desplazada por la acción del accionador electromagnético entre una posición cerrada y una posición de abertura de la boquilla de inyección contra el empuje de un muelle de cierre que tiende a mantener la aguja en la posición de cierre. La aguja termina con un cabezal de cierre, que, en la posición de cierre, es empujado por el muelle de cierre contra el asiento de válvula de la válvula de inyección para evitar que el carburante escape.

La posición de cierre de la aguja se define por el contacto del cabezal de cierre contra el asiento de válvula de la válvula de inyección, es decir, el contacto del cabezal de cierre contra el asiento de válvula de la válvula de inyección constituye una carrera de extremo inferior de la aguja. La posición de abertura de la aguja se define por el contacto entre una porción de la aguja y un elemento de retención que constituye una carrera de extremo superior de la aguja.

Cuando el inyector es movido para inyectar el carburante, la aguja es desplazada de la posición de cierre a la posición de abertura realizando así una carrera de apertura; al final de la carrera de apertura, la aguja choca con el elemento de retención que constituye la carrera de extremo superior; después de esta colisión, la aguja rebota y así choca de nuevo con el elemento de retención a menor velocidad rebotando de nuevo, y así sucesivamente. En otros términos, se establece un movimiento oscilante amortiguado que, al cabo de unos pocos ciclos, da lugar a que la aguja quede inmóvil en contacto con el elemento de retención que constituye la carrera de extremo superior.

El rebote antes descrito de la aguja contra el elemento de retención que constituye la carrera de extremo superior no produce esencialmente ninguna consecuencia negativa cuando el inyector se mantiene abierto durante un tiempo de inyección relativamente largo (es decir, durante un tiempo de inyección más largo que el tiempo necesario para que se agote el comportamiento oscilante disparado por el rebote), porque, cuando la aguja vuelve a la posición de cierre, el comportamiento oscilante disparado por el rebote se ha agotado para entonces. En cambio, el fenómeno de rebote antes descrito de la aguja contra el elemento de retención que constituye la carrera de extremo superior introduce alta incertidumbre en la cantidad de carburante inyectado cuando el inyector se mantiene abierto durante un tiempo de inyección corto (es decir, durante un tiempo de inyección más corto que el tiempo necesario para que se agote el comportamiento oscilante disparado por el rebote), porque, cuando la aguja vuelve a la posición de cierre, el comportamiento oscilante disparado por el rebote todavía no se ha agotado.

Durante el comportamiento oscilante disparado por el rebote, la aguja puede tener una velocidad positiva (es decir, se puede desplazar hacia la posición de abertura alejándose así de la posición de cierre) de valor variable o puede tener una velocidad negativa (es decir, se puede desplazar hacia la posición de cierre alejándose así de la posición de abertura) de valor variable. Cuando se da la orden de cierre durante el comportamiento oscilante disparado por el rebote, la aguja puede tener una velocidad positiva que se opone al cierre o una velocidad negativa que promueve el cierre de manera incierta (es decir, no predecible a priori); en ambos casos, los tiempos de cierre son considerablemente diferentes y así, siendo igual el tiempo de abertura de la aguja, la cantidad de carburante inyectado puede variar aleatoriamente de manera no predecible a priori.

Merece la pena recalcar que el comportamiento oscilante disparado por el rebote queda afectado por varios factores que son difíciles de predecir y, sin embargo, presenta una cierta aleatoriedad; en consecuencia, el comportamiento oscilante disparado por el rebote es esencialmente incierto y así no se puede prever exactamente a priori ni compensar a posteriori, por ejemplo compensando los tiempos de inyección.

Como se ha descrito previamente, por efecto del comportamiento oscilante disparado por el rebote, durante tiempos de inyección cortos, la cantidad de carburante inyectado puede variar aleatoriamente de manera no predecible a priori; en consecuencia, durante los tiempos de inyección cortos, la característica de tiempo de inyección/cantidad de carburante inyectada presenta una falta pronunciada de linealidad y una alta aleatoriedad (es decir, falta de repetibilidad). Tal falta de linealidad y de repetibilidad durante los tiempos de inyección cortos es especialmente nociva en los modernos motores de combustión interna, en los que se requiere un control de par puntual y muy exacto con el fin de realizar efectivamente los controles de tracción y estabilidad del vehículo.

DE102006000286 describe una válvula de inyección de carburante para motor de combustión interna, por ejemplo, un motor de gasolina. La válvula tiene un receptáculo tubular rodeando y conteniendo una zona parcial de una cara de porción de extremo opuesta al lado del agujero de boquilla de una unidad de válvula; el receptáculo proporciona una conexión elástica entre caras de extremo mutuamente opuestas de la cara de porción de extremo opuesta al lado del agujero de boquilla y una porción de mantenimiento de posición constante, donde una zona interna del receptáculo rodeada entre la zona parcial en un lado de extremo y la área superficial predeterminada en el lado de extremo opuesto se cierra de modo que no quede influenciada por la presión de carburante presente alrededor de la zona interna.

GB1015429 describe un inyector de carburante para motores de combustión interna; una válvula de inyector de carburante es empujada por arandelas elásticas y el carburante se introduce en una cámara a través de un paso inclinado con el fin de producir remolino.

Descripción de la invención

El objeto de la presente invención es hacer un inyector de carburante que carezca de los inconvenientes antes descritos y que sea específicamente de fabricar fácil y de costo razonable.

Según la presente invención, se hace un inyector de carburante como el expuesto en las reivindicaciones anexas.

Breve descripción de los dibujos

La presente invención se describirá ahora con referencia a los dibujos acompañantes, que ilustran algunas realizaciones no limitativas de la misma, en los que:

La figura 1 es una vista diagramática en sección lateral con partes quitadas para claridad de un inyector de carburante hecho según la presente invención.

La figura 2 representa un detalle del inyector de carburante de la figura 1 en escala ampliada.

Y la figura 3 es una vista en perspectiva de un cuerpo elástico del inyector de carburante de la figura 1.

La figura 4 es una vista en planta del cuerpo elástico en la figura 3.

La figura 5 es una vista lateral del cuerpo elástico de la figura 3.

Y la figura 6 es una vista en planta de una lámina del cuerpo elástico de la figura 3.

Mejor modo de llevar a la práctica la invención

En la figura 1, el número 1 indica en conjunto un inyector de carburante, que tiene esencialmente una simetría cilíndrica alrededor de un eje longitudinal 2 y que es controlado para inyectar carburante desde una boquilla de inyección 3. El inyector 1 incluye un cuerpo de soporte 4, que tiene una forma tubular cilíndrica de sección variable a lo largo del eje longitudinal 2 y tiene un canal de alimentación 5 que se extiende a lo largo de toda su longitud para alimentar el carburante presurizado a la boquilla de inyección 3. El cuerpo de soporte 4 acomoda un accionador electromagnético 6 en su porción superior y una válvula de inyección 7 que delimita...

1. Un inyector de carburante (1) incluyendo:

2. Un inyector (1) según la reivindicación 1, donde el cuerpo elástico (27) tiene forma de aro.

3. Un inyector (1) según la reivindicación 1 o 2, donde el cuerpo elástico (27) incluye una pluralidad de láminas finas (29) intercaladas una sobre otra.

4. Un inyector (1) según la reivindicación 3, donde el cuerpo elástico (27) incluye dos aros de retención más gruesos (30) que emparedan las dos láminas finas (29) conjuntamente.

5. Un inyector (1) según la reivindicación 4, donde las láminas (29) tienen forma de aro y aletas sobresalientes hacia dentro (31) para interferir con una chapa (28) integral con la aguja (17); los dos aros de retención (30) tienen forma de aro y están libres de aletas de manera que no interfieran con la chapa (28) integral con la aguja (17).

6. Un inyector (1) según la reivindicación 3, 4 o 5, donde se incluye un número de láminas (29) de 5 a 30.

7. Un inyector (1) según una de las reivindicaciones de 3 a 6, donde cada lámina (29) tiene un grosor de entre 30 y 80 µm.

8. Un inyector (1) según una de las reivindicaciones de 1 a 6, donde las láminas (29) tienen ranuras radiales.

9. Un inyector (1) según una de las reivindicaciones de 1 a 8, donde, en la posición de cierre, la aguja (17) está separada del cuerpo elástico (27).

10. Un inyector (1) según una de las reivindicaciones de 1 a 8, donde, en la posición de cierre, la aguja (17) descansa en el cuerpo elástico (27).

11. Un inyector (1) según la reivindicación 10, donde, en la posición de cierre, el cuerpo elástico (27) está precargado y genera una fuerza elástica no cero en la aguja (17).

12. Un inyector (1) según una de las reivindicaciones de 1 a 11, donde la curva de plegabilidad del cuerpo elástico (27) es lineal.

13. Un inyector (1) según una de las reivindicaciones de 1 a 11, donde la curva de plegabilidad del cuerpo elástico (27) es no lineal e incrementa más que proporcionalmente cuando aumenta la deformación axial del cuerpo elástico (27).

14. Un inyector (1) según la reivindicación 13, donde la curva de plegabilidad del cuerpo elástico (27) aumenta parabólicamente según la deformación axial del cuerpo elástico (27) propiamente dicho.

15. Un inyector (1) según una de las reivindicaciones de 1 a 14, donde el accionador (6) incluye un muelle (10) que empuja la aguja (17) hacia la posición de cierre.

16. Un inyector (1) según la reivindicación 15, donde el accionador (6) es del tipo electromagnético e incluye al menos una bobina (12), al menos un yugo magnético fijo (14), y al menos un sujetador móvil (9), que es atraído magnéticamente por el yugo magnético fijo (14) contra el empuje del muelle (10) y está conectado mecánicamente a la aguja (17).

17. Un inyector (1) según la reivindicación 16, donde una dimensión axial del intervalo existente entre el sujetador móvil (9) y el yugo magnético fijo (14) siempre es mayor que la longitud de la carrera de la aguja (17) limitada por el elemento de retención (25) con el fin de garantizar que la longitud de la carrera sea determinada por el elemento de retención (25) y no por el tope del sujetador móvil (9) contra el yugo magnético fijo (14).

18. Un inyector (1) según una de las reivindicaciones de 1 a 17 e incluyendo un cuerpo de soporte (4), que tiene una forma tubular cilíndrica de sección variable y tiene un canal de alimentación (5) delimitado en su parte inferior por la válvula de inyección (7); la aguja (17) está dispuesta dentro del canal de alimentación (5), tiene un diámetro externo menor que el diámetro interno del canal de alimentación (5) e incluye un par de elementos de guía recíprocamente espaciados (23) cada uno de los cuales tiene abombamientos (24) que tienen un diámetro externo igual al diámetro interno del canal de alimentación (5).

19. Un inyector (1) según una de las reivindicaciones de 1 a 18, donde la aguja (17) es cruzada por un agujero de alimentación (19), que tiene una entrada superior y una pluralidad de salidas inferiores.

20. Un inyector (1) según la reivindicación 19, donde el agujero de alimentación (19) tiene una entrada axial superior y una pluralidad de salidas inclinadas inferiores.