DISPOSITIVO DE INYECCIÓN DE COMBUSTIBLE.

Un dispositivo de inyección de combustible que comprende: un acumulador de presión (32) comunicado con un tanque de combustible (62) en una boquilla de inyección de combustible (34) a través de una tubería de combustible principal (36),

que acumula presión para fijar el combustible líquido, que se bombea desde una bomba de presurización de combustible (38), a una presión predeterminada; una válvula que bloquea la presión (40) proporcionada en la mitad a lo largo de la tubería de combustible principal (36) que comunica la boquilla de inyección de combustible (34) con el acumulador de presión (32), que bloquea el flujo de salida del combustible presurizado del lado de la boquilla de inyección de combustible hacia el lado del acumulador de presión; una cámara de combustible (42) para el control de inyección que comunica a un lado corriente abajo, relativo a la válvula que bloquea la presión (40), de la tubería de combustible principal (36) que comunica la boquilla de inyección de combustible (34) con el acumulador de presión (32); una válvula de control de inyección (52) proporcionada en la cámara de combustible (42) para el control de inyección, que se obtiene al cierre de una válvula de aguja (48) en la boquilla de inyección de combustible (34) al efectuar presión de combustible en la cámara de combustible (42) para el control de inyección, y abre la válvula de aguja (48) y logra el funcionamiento de la inyección de combustible al remover el combustible líquido de la cámara de combustible (42) para el control de inyección; un intensificador de presión (54) que tiene un cilindro (56) y un pistón (58), que comunica con la cámara de combustible (42) para control de inyección en el lado corriente abajo, relativo a la válvula que bloquea la presión (40), de la tubería de combustible principal (36) que comunica la boquilla de inyección de combustible (34) con el acumulador de presión (32); y una válvula de control de pistón (60) que mueve el pistón (58) del intensificador de presión (54) al hacer fluir en el combustible desde el acumulador de presión (32) al cilindro (56) o al hacer fluir hacia afuera el combustible en el cilindro (56), y obtener un incremento de presión de combustible del lado corriente abajo relativo a la válvula de bloqueo de presión (40), caracterizado porque se proporcionan unos medios que regulan la presión residuales (112; 124; 142) que regula la presión en el cilindro (56) a una presión predeterminada, en lugar de disminuir a la presión atmosférica, en un momento de no operación de la válvula de control de pistón (60) cuando se sienta en su parte de asiento de válvula

La presente invención se relaciona con un dispositivo de inyección de combustible de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Tecnología Antecedente 5

Un dispositivo de inyección de combustible del tipo acumulador de presión (del tipo riel común) se sabe que el combustible acumula presión, que se bombea mediante una bomba de carga de alta presión, con un acumulador de presión (un “riel común”) e inyecta este combustible desde una boquilla de inyección de combustible en un cilindro de un motor con una sincronización predeterminada.

Con tal un dispositivo de inyección de combustible tipo acumulador de presión, aún si una velocidad de rotación del 10 motor está a una velocidad lenta, se puede mantener una presión de inyección de combustible predeterminada (la presión de inyección de combustible no caerá), lo que contribuye grandemente a mejoras en el consumo de combustible y aumento en la potencia de salida, debido a la inyección de combustible mediante alta presión.

De todos modos, se sabe que reducir el diámetro de la abertura de una boquilla de inyección en un dispositivo de inyección de combustible es efectivo para la realización de emisiones favorables (limpieza de los gases de escape). Sin 15 embargo, si hay algo que es aún más pequeño que un diámetro de apertura de inyección actual se emplea en la presión de inyección de un dispositivo de inyección de combustible del tipo acumulador de presión convencional (un sistema de inyección de riel común), los periodos de inyección a altas velocidades de rotación de motor y regiones de alta carga llegan a ser demasiado largos, de tal manera que se espera que sea una desventaja para aumentar la potencia de salida. 20

Adicionalmente, en años recientes, ha habido una tendencia por mayores velocidades de rotación a ser anticipadas en motores diesel de tipo pequeño. Aquí, la velocidad del flujo de aire en un cilindro de motor aumenta sustancialmente y proporcionalmente la velocidad de rotación del motor. Por lo tanto, con la misma presión de inyección, el pulverizado fluye fácilmente en momentos de rotaciones a alta velocidad en comparación con momentos de rotaciones a baja velocidad, cae el índice de utilización de aire en el cilindro, y es más probable que el humo (humo negro) se escape. De 25 acuerdo con lo anterior, con el fin de remediar esto, se desea que la presión de inyección sea aún mayor. Sin embargo, un dispositivo de inyección de combustible tipo acumulador de presión convencional (sistema de inyección de riel común) como se describió anteriormente es una estructura que acumula presión a una presión predeterminada constante en el acumulador de presión (por ejemplo, en un sistema de inyección de riel común actual, la presión de inyección máxima es del orden de 130 MPa). Con respecto a la resistencia del dispositivo, hay un límite para aumentar 30 la presión (en otras palabras, es difícil hacer un aumento en la presión de inyección de forma convencional a una muy alta presión de inyección).

Mientras tanto, se ha propuesto un dispositivo de inyección de combustible en el que se proporciona un dispositivo de intensificación de presión adicional en tal un dispositivo de inyección de combustible tipo acumulador de presión (por ejemplo, JP-A-08-021332). 35

En un dispositivo de inyección de combustible descrito en la publicación anteriormente mencionada, se proporciona un dispositivo de intensificación de presión que presuriza adicionalmente el combustible líquido presurizado suministrado desde un acumulador de presión (riel común), mediante la acción de una válvula de conmutación para operación de pistón. Este dispositivo de intensificación de presión se equipa con un pistón de intensificación de presión formado de un pistón de calibre grande y un pistón de calibre pequeño, y una pluralidad de tuberías de combustible que comunican con 40 la válvula de conmutación para la operación del pistón. El combustible, que se ha suministrado desde una bomba de presurización de combustible, se hace fluir desde el acumulador de presión en el dispositivo de intensificación de presión a través de la válvula de conmutación durante la operación de pistón, y se suministra adicionalmente a una cámara de combustible para el control de inyección (una cámara de control de inyector), que es para el control de la boquilla de inyección, y para una boquilla de inyección. Esto es una estructura que, cuando se inyecta el combustible, 45 controla la conmutación entre la inyección a baja presión, que envía el combustible líquido desde el acumulador de presión directamente (tal como es) a la boquilla de inyección para inyección, y la inyección a alta presión, que envía el combustible líquido que se ha presurizado adicionalmente en el dispositivo de intensificación de presión a la boquilla de inyección para inyección, mediante una válvula de conmutación para el control de inyección de combustible, que se suministra a la cámara de combustible para el control de inyección. De acuerdo con lo anterior, se puede fijar un estado 50 de inyección de combustible para que sea apropiado condiciones de propulsión del motor.

Sin embargo, en este dispositivo de inyección de combustible, ha habido un inconveniente en que ocurre el problema que se describe adelante.

Esto es, en el dispositivo de inyección de combustible descrito anteriormente, un área de abertura de entrada de combustible desde el acumulador de presión a un lado del pistón de calibre grande del intensificador de presión y un 55 área de abertura de salida de combustible de un lado del pistón de calibre pequeño del intensificador de presión, que comunica con la válvula de conmutación para la operación de pistón, tienen estructuras fijas. Por lo tanto, un historial de

tiempo de presión de combustible cuando se opera el intensificador de presión se determina principalmente por la presión de combustible del acumulador de presión. Un ejemplo del mismo se muestra en las Figuras 24A y 24B. Como se muestra en la Figura 24A, si un eje horizontal representa el tiempo (segundos), un historial de tiempo de la presión de combustible corriente abajo del intensificador de presión no depende de la velocidad de rotación del motor. En contraste, como se muestra en la Figura 24B, si el eje horizontal representa el ángulo del cigüeñal del motor, el aumento 5 de presión llegan a ser más lentos de acuerdo con la velocidad de rotación del motor que llega a ser mayor. Por lo tanto, particularmente con alta carga, es inevitable especificar mayores periodos de inyección de acuerdo con las mayores velocidades de rotación del motor sobre una base del ángulo de cigüeñal. Tales periodos de inyección que llegan a ser demasiado largos son un factor que obstaculiza el aumento de potencia de salida, y no se prefiere.

Como una técnica para evitar esto, está disponible el aumento de la presión del combustible del acumulador de presión 10 (riel común) de acuerdo con altas velocidades de rotación del motor, que incrementa una fuerza que actúa en el intensificador de presión, e incrementa el índice de aumento de presión de combustible corriente abajo del pistón de intensificación de presión. Sin embargo, en regiones de carga media y alta, es necesario para una inyección de presión de una inyección principal tener una alta presión. Más aún, en este momento, con miras a la reducción del ruido y mejora de escape, se implementa una inyección piloto (que inyecta combustible antes de la inyección principal) o una 15 inyección múltiple (una pluralidad de ciclos de inyección de combustible). Sin embargo, un valor óptimo de presión de inyección de esta inyección piloto es diferente de la presión de inyección principal, y es comúnmente una presión más baja que la misma. Una razón para esto se debe a que la temperatura y densidad del aire en el cilindro son menores debido a que la inyección es considerablemente temprana con relación a un punto muerto de compresión, y así, si la presión de inyección se fija demasiado alta, la fuerza penetradora de la inyección llega a ser excesivamente grande y se 20 origina la adhesión del combustible a una superficie de revestimiento del cilindro. Sin embargo, en el dispositivo de inyección de combustible propuesto descrito anteriormente, con el fin de generar una alta presión de inyección en una región de alta velocidad de rotación del motor, es necesario elevar una presión de inyección que se efectúa en el pistón de calibre grande del intensificador de presión (la presión de combustible del acumulador... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo de inyección de combustible que comprende:

un acumulador de presión (32) comunicado con un tanque de combustible (62) en una boquilla de inyección de combustible (34) a través de una tubería de combustible principal (36), que acumula presión para fijar el combustible líquido, que se bombea desde una bomba de presurización de combustible (38), a una presión predeterminada; 5

una válvula que bloquea la presión (40) proporcionada en la mitad a lo largo de la tubería de combustible principal (36) que comunica la boquilla de inyección de combustible (34) con el acumulador de presión (32), que bloquea el flujo de salida del combustible presurizado del lado de la boquilla de inyección de combustible hacia el lado del acumulador de presión;

una cámara de combustible (42) para el control de inyección que comunica a un lado corriente abajo, relativo a la 10 válvula que bloquea la presión (40), de la tubería de combustible principal (36) que comunica la boquilla de inyección de combustible (34) con el acumulador de presión (32);

una válvula de control de inyección (52) proporcionada en la cámara de combustible (42) para el control de inyección, que se obtiene al cierre de una válvula de aguja (48) en la boquilla de inyección de combustible (34) al efectuar presión de combustible en la cámara de combustible (42) para el control de inyección, y abre la válvula 15 de aguja (48) y logra el funcionamiento de la inyección de combustible al remover el combustible líquido de la cámara de combustible (42) para el control de inyección;

un intensificador de presión (54) que tiene un cilindro (56) y un pistón (58), que comunica con la cámara de combustible (42) para control de inyección en el lado corriente abajo, relativo a la válvula que bloquea la presión (40), de la tubería de combustible principal (36) que comunica la boquilla de inyección de combustible (34) con el 20 acumulador de presión (32); y

una válvula de control de pistón (60) que mueve el pistón (58) del intensificador de presión (54) al hacer fluir en el combustible desde el acumulador de presión (32) al cilindro (56) o al hacer fluir hacia afuera el combustible en el cilindro (56), y obtener un incremento de presión de combustible del lado corriente abajo relativo a la válvula de bloqueo de presión (40), 25

caracterizado porque se proporcionan unos medios que regulan la presión residuales (112; 124; 142) que regula la presión en el cilindro (56) a una presión predeterminada, en lugar de disminuir a la presión atmosférica, en un momento de no operación de la válvula de control de pistón (60) cuando se sienta en su parte de asiento de válvula.

2. El dispositivo de inyección de combustible citado en la reivindicación 1, caracterizado porque se proporciona el 30 resuministro de medios para de nuevo suministrar el combustible que se ha descargado en el cilindro (56) de acuerdo con el movimiento del pistón (58) en un momento de operación de la válvula de control de pistón (60), a la bomba de presurización de combustible (38).