El sistema de inyección electrónica para pequeños motores de gasolina comprende un dispositivo farmacia por un inyector (9) para cerrar o abrir el flujo de gasolina inyectada,

y una restricción (24) insertada coaxialmente a la salida del inyector y que dispone de un orificio (24a) para controlar por pérdida de carga el caudal de gasolina inyectada cuando el inyector está abierto. Una tobera sónica (16) de una o de dos gargantas (35, 37) está acoplada axialmente con dicha restricción (24). La invención permite reducir significativamente los costes del inyector de gasolina, de la bomba de gasolina y regulador de presión, y además presenta cualidades anticontaminantes excepcionales.

SISTEMA DE INYECCIÓN ELECTRÓNICA PARA PEQUEÑOS MOTORES DE

GASOLINA

D E S C R I P C I O N

CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se encu_aetra en el campo técnico de los sistemas de inyección para motores de combustión de gasolina, y es especialmente aplicable a motores de combustión de gasolina de los que se emplean en vehículos tales como los motocicletas de cilindrada reducida, ciclomotores y microcoches, y en pequeños aparatos estacionarios o transportables tales como generadores eléctricos, motot) orr\l:Jas, cabestrantes, etc.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En la actualidacl, los sistemas de inyección electrónica para motocicletas con motor de combustión de cuatro tiempos y otros aparatos, son en esencia una adaptación de los sistemas aplicados en los vehículos automóviles y contienen los mismos componentes mecánicos, electromecánicos y electrónicos. Los sistemas de inyección utilizados son en general del tipo de inyección indirecta, es decir, que la gasolina se inyecta entre la válvula de mariposa y la válvula de admisión de gases del motor.

Así, por ejemplo, un sistema de inyección electrónica típico para motocicleta de potencia alta-media comprende habitualmente los siguientes componentes para controlar la cantidad de gases de

admisión, a voluntad del conductor, medir el caudal de aire admitido y suministrar la cantidad de combustible adecuada para un correcto funcionamiento del motor:

un cuerpo de mariposa, que frecuentemente contiene el inyector que eroga la gasolina corriente abajo de la válvula de mariposa o de la válvula de control de

gasolina erogado por el inyector sólo del tiempo de

activación del inyector; sensores de temperatura motor y de aire admisión. un sensor de presión absoluta de la admisión que con

la señal temperatura admisión permite calcular la

densidad de admisión, que por la cilindrada nos da

la masa de aire admitida y en proporción adecuada

suministrar la gasolina requerida; este sensor sólo

se utiliza en los sistemas más sofisticados de

inyección, régimen-densidad, mientras que en los

sistemas más elementales se utiliza el ángulo

mariposa-régimen (cx-n) siendo el régimen y la fase

una información que llega de un sensor inductivo que

detecta el paso de los dientes de una rueda fónica

solidaria al cigüeñal;

una válvula de toma de aire auxiliar ("bypass") el

cual es un elemento electromecánico que controla,

mediante una activación eléctrica, un caudal de aire

en paralelo con la mariposa para obtener un régimen

de giro prefijado al ralentí a cualquier

temperatura.

una unidad electrónica de control ó centralita que

procesa las señales de los sensores y con sus datos

de memoria y programa pilota los actuadores, el

inyector, el bypass y la bomba de gasolina para

posibilitar un correcto funcionamiento del motor.

La figura 1 1lustra un sistema de alimentación del

estado de la técnica para un motor ( 6) de combustión de

gasolina de cuatro tiempos que comprende un carburador (4)

dispuesto de forma convencional entre un filtro de aire

manual o automática, del depósito de gasolina (1) . El codo de admisión (7) está conectado a la admisión (6a) del motor (6) en la que e~:¡tá dispuesta, también de forma convencional, una válvula de admisión (6b) .

Las posibilidades ofrecidas por el control electrónico permiten optimizar las emisiones del motor integrando otros componentes al sistema como encendido, la sonda Lambda y catalizador trivalente, válvula EGR y otros.

anticontaminantes va a ser totalmente necesario en un próximo futuro.

Para instalar un sistema de inyección "clásico" del tipo más arriba descrito, en un motor alimentado con carburador, las modificaciones sobre el vehículo o aparato serían bastante sustanciales, dado que es preciso:

modificar el sistema eléctrico del vehículo aumentando la potencia de alternador y capacidad de la batería para operar con una bomba de gasolina que consume continuamente >2A a 12 V;

instalar un bastidor en el interior del depósito de gasolina donde se fijan el sensor de nivel, la bomba de gasolina y el regulador de presión gasolina con el tubo que le conecta con el colector de admisión;

instalar un dispositivo que desactiva la bomba en caso de colisión cuando se para el motor para evitar incendios, pudiendo ser este dispositivo de naturaleza inercial o de pilotaje de la bomba en la centralita electrónica.

Resulta, por lo tanto, que esas modificaciones serían complicadas y costosas tanto a la hora de la primera fabricación de los vehículos y aparatos con un sistema de inyección de ese tipo como a la hora sustituir el sistema de alimentación por carburador de un vehículo

o aparato convencional ya existente por este sistema de inyección.

La presente invención tiene por objeto superar los

l. -Dispositivo de inyección electrónica para pequeños motores de gasolina, que comprende:

un inyector (9) para cerrar ó abrir el flujo de gasolina inyectada,

una restricción (24) insertada coaxialmente a la salida clel inyector y que dispone de un orificio (24a) para controlar por pérdida de carga el caudal de gasolina inyectada cuando el inyector está abierto,

una tobera sónica (16) de dos gargantas (35, 37) acoplada axialmente con la restricción (24) , donde dicha tobera comprende un tramo convergente de entrada (16c) que se estrecha hacia una primera garganta (35) donde el paso interior axial de la tobera tiene su sección transversal mínima, un tramo cilíndrico (36) a continuación de dicha primera garganta con un ligero aumento de sección que continua con una zona convergente hasta un estrechamiento en una segunda garganta (37) , y un tramo divergente de

. . ' '

salida (16e) a cont 1nuac1ºn ae dicha segunda garganta que puede ser troncocónico ó escalonada,

y al menos una entrada de aire (34) en dicha tobera

(16) dispuesta entre el orificio (24a) de la restricción y el tramo convergente de entrada (16c) de la tobera.

2. Dispositivo de inyección electrónica para pequeños motores de gasolina, que comprende:

un inyector (9) para cerrar ó abrir el flujo de

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2 , caracterizado porque comprende además un cuerpo de mariposa (11) el cual dispone internamente de un canal de paso de aire (11a) con una boca de entrada de aire (llb) y una boca de salida de mezcla (11c) , 30

4. Dispositivo según la reivindicación

caracterizado por que dispone de al menos un conducto de entrada de aire (30) formado dentro del cuerpo de mariposa

(11) y dispuesto de forma paralela al eje longitudinal del cuerpo de la válvula (11) , disponiendo dicho conducto (30) de una entrada de aire (3CJa) situada aguas arriba de la válvula (12) , y disponiendo dicho conducto (30) ele una salida que desemboca en una cámara de inyección (29) que suministra aire a la tobera a través de las ranuras (34) .

, -

, ) . Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tramo convergente de entrada (16c) a la tobera (16) es troncocónico y se estrecha en unos 10-15° en dirección a la primera garganta (35) , estando dicha primera garganta dimensionada para bloquearse con cerca del 70 % del caudal de aire al ralentí.

6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1, 3, 4 y 5 caracterizado porque el tramo cilíndrico (36) siguiente tiene una sección 15-30% mayor que la primera garganta (35) , y la segunda garganta

(37) tiene una sección un 5-10% mayor que la primera garganta (35) .

7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1f 3, 4, 5 y 6 caracterizado porque el tramo troncocónico divergente (16e) se ensancha en unos 2-5° desde la segunda garganta (37) en dirección a la salida de la tobera (16b) .

8. Dispositi, , ro según cualquiera de las

tramo divergente (16e) es escalonado formando aristas circulares internas (16f) , y se ensancha de manera que sus aristas circulares internas (16f) están alineadas en un cono de unos 2-5 o desde la segunda garganta (37) en

dirección a la salida de la tobera (16b)

9. Dispositivo según cualquiera de las

') Ll

reivindicaciones 2, J, ., y 5 caracterizado porque el tramo divergente (16e) es escalonado formando aristas

circulares internas (16f) y se ensancha de manera que sus aristas circulares internas (16f) están alineadas en un cono de unos 2-5° desde la garganta (35) en dirección a la salida de la tobera (16b)

1O. Dispositivo ele inyección según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el inyector (9) comprende un obturador ferromagnético (17) en forma de pistón axialmente desplazable en una cavidad axial interior (18b) de una camisa (18) entre una posición

de cierre y una posición de apertura de un orificio de paso (18d) de gasolina, y con un primer extremo provisto de una cavidad cilíndrica (1 7a) en la que va montada a interferencia una esfera metálica como elemento obturador

(19) que, en dicha posición de cierre, obtura el orificio

2 5 de paso (18d) , conformado por impacto, y un segundo extremo que en dicha posición de apertura contacta con un elemento de tope (25) ; un muelle (20) que fuerza el elemento obturador (19) hacia dicha posición de cierre con una fuerza de presión;

(21) se activa mediante una sefial eléctrica proveniente de una centralita electrónica (15) provoca que el obturador

( 18) para la entrada de gasolina, y que desembocan en la zona de obturación de la esfera.

11. Dispositivo de inyección, según la reivindicación 10, caracterizado porque el elemento de

tope del obturador (19) en la posición de apertura es una pieza cilíndrica (25) roscada, que forma parte del circuito magnético, que permite regular la carrera del obturador quedando bloqueada por la acción de las juntas tóricas (26) ;

y porque el inyector ademéts comprende una segunda pieza cilíndrica (27) roscada en el interior del elemento de tope (25) configurada para regular la tensión del muelle (20) quedando bloqueada por la acción de las juntas

(26') , siendo accesible dicha pieza (27) desde el exterior del inyector a través de una abertura exterior (28) para realizar ambas regulaciones.

12. Sistema de inyección electrónica para motores de gasolina que comprende:

una bomba de gasolina (10) de baja presión,

una válvula de mariposa (12) dispuesta en dicho canal de paso de aire (11a) ,

caracterizado porque incorpora un dispositivo como el definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, dispuesto de manera que la tobera eroga la mezcla gasolina/aire en dicho canal de paso de aire aguas abajo de la válvula de mariposa.

13. Sistema de inyección según la reivindicación 12 caracterizaclo porque la bomba de gasolina es ele lJaja presión y está situada en la zona inferior de depósito de gasolina y que por medio de un tubo está conectada con la entrada (11e) del cuerpo de mariposa (11) y comunicada con la cavidad que aloja al inyector ( 9) en la zona de sus orificios de entrada ( 2 3) , estando comunicada dicha cavidad, y en su zona superior, con el orificio de entrada al regulador (13) de presión a través del cual retorna la gasolina no inyectada al depósito de gasolina por medio de un tubo.