Dispositivo de inyección compacto con boquilla controlada por presión.

Dispositivo de inyección, que comprende una bomba de combustible (20a),

un regulador de presión (20b), uninyector (20c) y un ajustador de aire (20d), caracterizado porque la bomba de combustible (20a), el regulador depresión (20b), el inyector (20c) y el ajustador de aire (20d) son componentes integrales de un módulo de inyección(2), y el inyector (20c) comprende una válvula de retención (30) y una boquilla (40) controlada por presión con unacámara de compresión (41), un cuerpo de boquilla (44) y una membrana (42), en donde la válvula de retención (30)está dispuesta entre una cámara de bombeo (27) de la bomba de combustible (20a) y la cámara de compresión (41)de la boquilla (40) controlada por presión, y diseñada de tal manera, que se abre a partir de una presiónpredeterminada en la cámara de bombeo (27), de tal modo que puede afluir combustible a la cámara de compresión(41).

Dispositivo de inyección compacto con boquilla controlada por presión

Estado de la técnica

La presente invención se refiere a un dispositivo de inyección con una bomba de combustible, un regulador de presión, un inyector con boquilla controlada por presión y un ajustador de aire, como se representa en el documento US 5170761, pero en un modo constructivo compacto.

Los dispositivos de inyección se conocen del estado de la técnica en diferentes configuraciones. En especial por motivos de coste y espacio constructivo los motores de combustión pequeños, que presentan sólo uno o sólo dos cilindros y una pequeña cilindrada, requieren soluciones autónomas. Los campos de aplicación de motores de combustión pequeños de esta clase son por ejemplo vehículos de dos ruedas, de tres ruedas o cortacéspedes, etc. Los dispositivos de inyección conocidos comprenden habitualmente en un depósito una bomba de combustible con un regulador de presión, en donde la bomba de combustible transporta combustible con una presión predeterminada en un conducto, por ejemplo un raíl, etc. Al final del conducto está dispuesto un inyector el cual, controlado por una instalación de control, inyecta combustible en un tubo de aspiración o directamente en una cámara de combustión. Las instalaciones de inyección de esta clase, sin embargo, son muy complicadas y en especial caras, de tal modo que también hacen que los motores de combustión pequeños sean muy caros.

Del documento EP 1 340 906 B1 o EP 1 306 544 A1 se conoce un dispositivo de inyección de combustible con control electrónico, en el que un inyector está dispuesto cerca de un pistón de bomba. Aparte de esto está aquí prevista una válvula de precompresión para ejercer una precompresión sobre el combustible en una fase inicial de una carrera de compresión del pistón, en el conducto de retorno del combustible hacia el depósito. La válvula de precompresión evacua con ello una parte del combustible situado en una cámara de compresión en el conducto de retorno. Por medio de esto puede reducirse en especial la formación de burbujas de vapor en el inyector. Evidentemente la estructura es relativamente complicada y el dispositivo ocupa un gran espacio constructivo.

Se conocen inyectores con membranas en las boquillas controladas por presión, por ejemplo de los documentos DE 4445585, DE 4202387 o WO 03/078826.

Ventajas de la invención El dispositivo de inyección conforme a la invención con las particularidades de la reivindicación 1 presenta, frente a esto, la ventaja de que presenta una estructura muy compacta. Aparte de esto el dispositivo de inyección conforme a la invención puede producirse de forma especialmente sencilla y económica. Por medio de esto el dispositivo conforme a la invención puede utilizarse en especial en el caso de motores de combustión pequeños, por ejemplo en vehículos de dos ruedas o cortacéspedes, etc. Esto se consigue conforme a la invención por medio de que el dispositivo de inyección comprende una bomba de combustible, un regulador de presión para regular una presión de inyección, un inyector con boquilla controlada por presión y un ajustador de aire, que son componentes de un módulo de inyección. El módulo de inyección es una pieza constructiva compacta, que ocupa poco espacio, en el que están dispuestos la bomba de combustible, el regulador de presión, el inyector y el ajustador de aire. Debido a que el inyector comprende una boquilla controlada por presión, el inyector puede proporcionarse de forma especialmente sencilla y económica. La boquilla controlada por presión comprende con ello una cámara de compresión, un cuerpo de boquilla así como una membrana elástica. Conforme a la invención por el término membrana elástica se entiende una pieza constructiva elástica, la cual proporciona una deformación predeterminada en el caso de un aumento de presión en la cámara de compresión, para a partir de un nivel de presión predeterminado en la cámara de compresión hacer posible una inyección de combustible. Mediante la boquilla controlada por presión el dispositivo de inyección presenta de este modo una estructura muy sencilla y económica. El módulo de inyección puede con ello premontarse completamente, de tal modo que sólo tiene que conectarse a las conexiones necesarias y puede instalarse directamente en un vehículo. Las piezas constructivas del módulo de inyección están dispuestas con ello, de forma preferida en una carcasa común del módulo de inyección. Aparte de la compactibilidad del módulo de inyección, es otra gran ventaja el hecho de que también puedan minimizarse otras piezas constructivas para el módulo de inyección. Por medio de esto el dispositivo de inyección conforme a la invención es apropiado en especial para usarse en motores pequeños.

Las reivindicaciones subordinadas muestran perfeccionamientos preferidos de la invención.

El dispositivo de inyección comprende de forma preferida un actuador, el cual acciona simultáneamente la bomba de combustible y el ajustador de aire. Por medio de esto puede prescindirse en especial en cada caso de un actuador aparte para el ajustador de aire, respectivamente la bomba de combustible, de tal modo que se reduce significativamente el número de piezas constructivas. Por medio de esto se obtiene naturalmente también una

reducción de costes. De este modo el actuador común asume en primer lugar la función del accionamiento de bomba y en segundo lugar la función del accionamiento de ajuste para el ajustador de aire.

De forma preferida el cuerpo de boquilla del inyector comprende un asiento de estanqueidad. Con el asiento de estanqueidad hace contacto la membrana y la membrana presenta al menos una abertura de inyección. De este modo la membrana tiene adicionalmente también el efecto de un elemento de cierre para el inyector, en donde la membrana se eleva desde el asiento de estanqueidad, si la presión en la cámara de compresión ha ascendido por encima de la presión predeterminada, de tal modo que el combustible puede fluir a través de la rendija entre el asiento de estanqueidad y la membrana y puede inyectarse hacia fuera de la abertura de inyección de la membrana. Por medio de esto puede mantenerse muy reducido el número de piezas de la boquilla controlada por presión.

Conforme a otra configuración preferida de la presente invención, la boquilla controlada por presión comprende un cuerpo de cierre, que está dispuesto sobre la membrana en un lado de la membrana dirigido hacia la cámara de compresión. Por medio de esto se confiere a la membrana una mejor estabilidad, de tal modo que en especial puede evitarse un desgarro de la membrana durante el funcionamiento. La boquilla controlada por presión presenta por medio de esto una vida útil más larga. El cuerpo de cierre puede fijarse a la membrana por ejemplo mediante pegado o soldadura. Para presentar una estructura lo más sencilla posible, el asiento de estanqueidad sobre el cuerpo de boquilla está configurado de forma preferida anularmente. Esto tiene asimismo también ventajas en cuanto a técnica de flujo durante el proceso de inyección.

De forma más preferida la membrana está fijada directamente al cuerpo de boquilla. La membrana se fija de forma preferida mediante soldadura láser al cuerpo de boquilla, en donde el cuerpo de boquilla es de forma preferida cilíndrico en la región en la que debe fijarse la membrana. Por medio de esto es posible que la membrana presente una estructura similar a una semiesfera, respectivamente a una envoltura.

Conforme a una alternativa preferida de la presente invención, el cuerpo de boquilla de la boquilla controlada por presión comprende un asiento de estanqueidad y la membrana está unida a un cuerpo de cierre. El cuerpo de cierre coopera con el asiento de estanqueidad y libera una rendija entre el cuerpo de cierre y el asiento de estanqueidad para una inyección de combustible, respectivamente cierra la misma de nuevo. Mediante la previsión del cuerpo de cierre sobre la membrana puede garantizarse también una larga vida útil de la boquilla controlada por presión. El cuerpo de cierre es con ello de forma preferida una esfera, en donde la membrana está fijada al perímetro máximo de la esfera.

Conforme a otra configuración preferida de la presente invención, la boquilla controlada por presión comprende de forma preferida un elemento de reposición, para reponer la membrana a su posición inicial. Por medio de esto puede hacerse posible más rápidamente una reposición de la membrana, y la membrana puede producirse con un material flexible económico.

De forma más preferida está previsto un tope, para limitar una carrera de la membrana. Por medio de esto se garantiza que la... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo de inyección, que comprende una bomba de combustible (20a) , un regulador de presión (20b) , un inyector (20c) y un ajustador de aire (20d) , caracterizado porque la bomba de combustible (20a) , el regulador de presión (20b) , el inyector (20c) y el ajustador de aire (20d) son componentes integrales de un módulo de inyección (2) , y el inyector (20c) comprende una válvula de retención (30) y una boquilla (40) controlada por presión con una cámara de compresión (41) , un cuerpo de boquilla (44) y una membrana (42) , en donde la válvula de retención (30) está dispuesta entre una cámara de bombeo (27) de la bomba de combustible (20a) y la cámara de compresión (41) de la boquilla (40) controlada por presión, y diseñada de tal manera, que se abre a partir de una presión predeterminada en la cámara de bombeo (27) , de tal modo que puede afluir combustible a la cámara de compresión (41) .

2. Dispositivo de inyección según la reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo de boquilla (44) comprende un asiento de estanqueidad (46) , con el que hace contacto la membrana (42) y la membrana (42) presenta al menos un orificio de inyección (43) , en donde entre la membrana (42) y el cuerpo de boquilla (44) está dispuesta una cámara de rociado (47) y el al menos un orificio de inyección (43) de la membrana (42) está dispuesto en la región de la cámara de rociado (47) .

3. Dispositivo de inyección según la reivindicación 2, caracterizado porque comprende además un cuerpo de cierre (49) , que está dispuesto en un lado de la membrana (42) dirigido hacia la cámara de compresión (41) .

4. Dispositivo de inyección según la reivindicación 2 ó 3, caracterizado porque el asiento de estanqueidad (46) está configurado anularmente.

5. Dispositivo de inyección según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la membrana (42) está fijada al cuerpo de boquilla (44) .

6. Dispositivo de inyección según la reivindicación 1, caracterizado porque la membrana (42) está unida a un cuerpo de cierre (49) y el cuerpo de cierre (49) hace contacto con un asiento de estanqueidad (46) , que está formado sobre el cuerpo de boquilla (44)

7. Dispositivo de inyección según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un elemento de reposición (51) , para reponer la membrana (42) a una posición inicial.

8. Dispositivo de inyección según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la membrana (42) presenta su propia elasticidad, para reponerse autónomamente a una posición inicial.

9. Dispositivo de inyección según una de las reivindicaciones anteriores, que presenta además un tope (52) , para limitar una carrera durante la inyección

10. Dispositivo de inyección según una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque la membrana (42) está unida a un anillo de obturación (55) , en donde el anillo de obturación (55) está dispuesto con holgura radial en una ranura anular (44b) del cuerpo de boquilla (44) , para hacer posible un auto-centrado de la membrana (42) .

11. Dispositivo de inyección según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la membrana (42) presenta al menos una ondulación concéntrica.

12. Motor de combustión, que comprende exactamente un cilindro o exactamente dos cilindros y un dispositivo de inyección, según una de las reivindicaciones anteriores.