Inyector de combustible para la inyección de combustible en una cámara de combustión (29) de una máquina de combustión interna,

con una aguja de tobera que libera o cierra el menos un orificio de inyección (28), accionable por vía hidráulica (26), y un amplificador de presión (5), para reforzar la presión de inyección frente a la presión de sistema, comprendiendo el amplificador de presión (5) un émbolo amplificador de presión (7) con una pieza de émbolo de retroceso (8), una pieza de émbolo de control (9) y una pieza de émbolo de alta presión (10), estando rodeada la pieza de émbolo de retroceso (8) por un espacio elástico (14), en el que desemboca una alimentación de combustible (3), a través de la cual se abastece el espacio elástico (14) con combustible sometido a presión de sistema, y llevándose la pieza de émbolo de retroceso (8) a una marmita guía (15), que está emplazada con un lado frontal en un asiento de obturación (16) contra un lado frontal (17) que limita el espacio elástico (14), caracterizado porque en la pieza de émbolo de retroceso (8) está configurado un ensanche gradual (46), porque la parte de la pieza de émbolo de retroceso (8) con mayor diámetro se lleva a una prolongación de manguito (48) que sigue a la marmita guía, y porque entre la pared interna de la prolongación de manguito (48) y la parte de la pieza de émbolo de retroceso con menor diámetro se forma un espacio de amortiguación anular (49), de modo que en el caso de un movimiento de la pieza de émbolo de retroceso (8) en el sentido de la marmita guía (15) se configura en el espacio de amortiguación anular (49) un relleno de presión, que amortigua el movimiento del émbolo amplificador de presión (7)

Inyector de combustible con amplificador de presión accionable por vía hidráulica.

Campo técnico

Para el abastecimiento de combustible de cámaras de combustión de máquinas de combustión interna de ignición espontánea se emplean inyectores de combustible. Inyectores de combustible pueden ser controlados tanto por elevación, como también por presión. La presión de sistema necesaria se genera mediante unidades bomba-tobera, unidades bomba-conducto-tobera, o sistemas de inyección por almacenaje. Para conseguir un rendimiento específico elevado y reducir emisiones es necesaria una presión de inyección lo más elevada posible. Mediante el empleo de amplificadores de presión se aumenta adicionalmente la presión de inyección frente a la presión del sistema.

Estado de la técnica

Un inyector de combustible con amplificador de presión hidráulico es conocido, por ejemplo, por la DE-A 101 23 911. A tal efecto, un inyector de combustible abastecible por una fuente de alta presión de combustible comprende una instalación de amplificación de presión, en la que un émbolo móvil separa un espacio conectado a la fuente de alta presión de combustible de un espacio de alta presión unido al inyector. El espacio de alta presión está unido a un espacio elástico a través de un conducto de combustible, de modo que el espacio de alta presión se puede cargar con combustible a través del espacio elástico. Durante el proceso de inyección se descarga la presión de espacio elástico, de modo que el combustible que actúa sobre el émbolo móvil mueve el émbolo en el espacio de alta presión. De este modo se comprime el combustible que se encuentra en el espacio de alta presión, y se aumenta la presión. La aguja de inyector libera los orificios de inyección. Para el cierre de los orificios de inyección se carga de nuevo el espacio elástico con combustible con presión de sistema. Para que el émbolo vuelva a la posición de partida, en el espacio elástico está alojado un elemento elástico, que ejerce una fuerza adicional sobre el émbolo.

Inconveniente del amplificador de presión, en el que el émbolo se devuelve a la posición de partida con un resorte, es su demanda de espacio constructivo, relativamente elevada. No obstante, en especial en máquinas de combustión interna con cuatro o más válvulas por cilindro se dispone sólo de un espacio constructivo reducido por cilindro. Por este motivo es necesario reducir el espacio constructivo necesario.

Por la DE-A 40 15 557 es conocido un dispositivo de inyección de combustible, en el que el émbolo amplificador de presión se devuelve a la posición de partida mediante fuerzas hidráulicas que actúan sobre el mismo. A tal efecto, el émbolo amplificador de presión presenta un área de alta presión y tres áreas de control. Una de las áreas de control se encuentra frente al área de alta presión, y limita una cámara de control sin presión permanentemente. Un área de control en forma de disco anular orientado en la misma dirección descansa en una primera cámara de control cargada con presión de sistema, y la segunda área de control, que se orienta en el mismo sentido que el área de alta presión, descansa en una segunda cámara de control, que está cargada por presión de sistema provisionalmente a través de una válvula de varias vías y un estrangulador, y está conectada sin presión provisionalmente.

Debido al émbolo amplificador de presión de tres partes se deben incorporar tres áreas guía coaxiales tanto en el émbolo, como también en el cuerpo inyector, para separar entre sí los espacios hidráulicos. Para funciones de inyector estables y grados de acción suficientemente elevados son necesarios juegos de guiado menores que 5 µm. De ello resultan requisitos elevados en la coaxialidad de las áreas guía de émbolo y cuerpo. Estas coaxialidades no son convertibles económicamente en los órdenes de magnitud necesarios.

Un inyector de combustible con un intensificador de presión para la amplificación de presión hidráulica con las características de la parte introductoria de la reivindicación 1 es conocido por la WO 2004/036027A1. En este caso, el émbolo amplificador de presión presenta una pieza de émbolo de retroceso, que está rodeada por un espacio elástico, en el que desemboca una alimentación de combustible, a través de la cual el espacio elástico se abastece con combustible sometido a presión de sistema. La pieza de émbolo de retroceso se lleva a una marmita guía, que está ubicada en su lado frontal en un asiento de obturación frente a un lado frontal que limita el espacio elástico. En el retroceso del émbolo amplificador de presión se produce desgaste en el tope de elevación y en el émbolo amplificador de presión debido a las altas velocidades de pulsación.

Es tarea de la presente invención reducir el desgaste en el tope de elevación y en el émbolo amplificador de presión.

Representación de la invención

La tarea de la invención se soluciona con las características significativas de la reivindicación 1. A tal efecto, en la parte de émbolo de retroceso se configura una modificación de sección transversal gradual, llevándose la pieza de émbolo de retroceso con mayor diámetro a un manguito que penetra de la marmita guía en el espacio elástico. Entre la pared interna del manguito y la pieza de émbolo de retroceso con diámetro más reducido se forma de este modo un espacio anular, que está cargado con combustible. En el caso de un movimiento de la parte de émbolo de retroceso en el sentido de la marmita guía se forma en el espacio anular un relleno de presión, que amortigua el movimiento del émbolo amplificador de presión. A través de la amortiguación de la embolada del émbolo amplificador de presión se reduce el desgaste en el tope de elevación y en el propio émbolo amplificador de presión.

La presión de sistema se puede poner a disposición, por ejemplo, mediante un acumulador de lata presión, o generar en una unidad bomba-tobera o en una unidad bomba-conducto-tobera. Con ayuda del amplificador de presión se aumenta adicionalmente la presión de inyección frente al sistema de presión.

El émbolo amplificador de presión se acciona por vía hidráulica, limitando la parte de émbolo de control con el lado de un espacio de control opuesto a la marmita guía. El espacio de control está unido, preferentemente a través de una válvula de 3/2 vías, con la alimentación que conduce el combustible sometido a presión de sistema. En la segunda posición de la válvula de 3/2 vías, el espacio de control está unido a una descarga del lado de baja presión. Tan pronto el combustible sometido a presión de sistema afluye en el espacio de control, la presión que actúa sobre el área frontal de la parte de émbolo de presión aumenta, y el émbolo amplificador de presión se mueve desde el espacio de control. Tan pronto el espacio de control está unido a la descarga del lado de baja presión, desciende la presión, y con ella la fuerza compresiva que actúa sobre el área frontal de la parte de émbolo de control, y el émbolo amplificador de presión se mueve hacia el espacio de control. De este modo, el émbolo amplificador de presión está accionado por vía completamente hidráulica. No es necesario un elemento elástico para devolver el émbolo amplificador de presión a su posición de partida, como se da a conocer, por ejemplo, en la DE-A 101 23 911. Además, el amplificador de presión accionado por vía hidráulica presenta un número reducido de piezas móviles. De este modo se reduce la probabilidad de avería para el inyector, por ejemplo mediante fricción, rotura o partículas, etc.

Mediante la conducción de la parte de émbolo de retroceso a la marmita guía se separa mecánicamente al menos un área guía de las otras. De este modo, en el caso de empleo de la marmita guía se configura aún las áreas guía para la parte de émbolo de alta presión, y la parte de émbolo de control en la carcasa del inyector. El área guía para la parte de émbolo de retroceso está realizada en la marmita guía. Para que la marmita guía esté emplazada de manera móvil frente al área frontal que limita el espacio elástico en un asiento de obturación, el área guía realizada en la marmita guía está orientada Radialmente en el montaje del inyector de combustible mediante desplazamiento de la marmita guía. De este modo se reduce claramente el gasto de obtención respecto a las tolerancias de acabado para la carcasa de inyector y el émbolo amplificador de presión. Por consiguiente, el inyector de combustible según la invención se puede obtener de...

1. Inyector de combustible para la inyección de combustible en una cámara de combustión (29) de una máquina de combustión interna, con una aguja de tobera que libera o cierra el menos un orificio de inyección (28), accionable por vía hidráulica (26), y un amplificador de presión (5), para reforzar la presión de inyección frente a la presión de sistema, comprendiendo el amplificador de presión (5) un émbolo amplificador de presión (7) con una pieza de émbolo de retroceso (8), una pieza de émbolo de control (9) y una pieza de émbolo de alta presión (10), estando rodeada la pieza de émbolo de retroceso (8) por un espacio elástico (14), en el que desemboca una alimentación de combustible (3), a través de la cual se abastece el espacio elástico (14) con combustible sometido a presión de sistema, y llevándose la pieza de émbolo de retroceso (8) a una marmita guía (15), que está emplazada con un lado frontal en un asiento de obturación (16) contra un lado frontal (17) que limita el espacio elástico (14), caracterizado porque en la pieza de émbolo de retroceso (8) está configurado un ensanche gradual (46), porque la parte de la pieza de émbolo de retroceso (8) con mayor diámetro se lleva a una prolongación de manguito (48) que sigue a la marmita guía, y porque entre la pared interna de la prolongación de manguito (48) y la parte de la pieza de émbolo de retroceso con menor diámetro se forma un espacio de amortiguación anular (49), de modo que en el caso de un movimiento de la pieza de émbolo de retroceso (8) en el sentido de la marmita guía (15) se configura en el espacio de amortiguación anular (49) un relleno de presión, que amortigua el movimiento del émbolo amplificador de presión (7).

2. Inyector de combustible según la reivindicación 1, caracterizado porque la marmita guía (15) está emplazada en el asiento de obturación (16) por un elemento elástico (19) alojado en el espacio elástico (14).

3. Inyector de combustible según la reivindicación 2, caracterizado porque el elemento elástico (19) se apoya con un lado contra la marmita guía (15) y con el otro lado contra un elemento de apoyo (18) que penetra en el espacio elástico (14).

4. Inyector de combustible según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la elevación del émbolo amplificador de presión (7) está limitada por un tope de embolada.

5. Inyector de combustible según la reivindicación 3 y 4, caracterizado porque el tope de embolada se forma por el elemento de apoyo (18), que entra en el espacio elástico (14).

6. Inyector de combustible según la reivindicación 4, caracterizado porque la marmita guía (15) actúa como tope de embolada.

7. Inyector de combustible según la reivindicación 1, caracterizado porque el espacio de amortiguación anular (49) está unido al espacio elástico (14) a través de un taladro (51) que actúa como estrangulamiento.

8. Inyector de combustible según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la sección transversal de la pieza de émbolo de retroceso (8) es menor que la sección transversal de la pieza de émbolo de alta presión (10), y la sección transversal de la pieza de émbolo de alta presión (10) es menor que la sección transversal de la pieza de émbolo de control (9).