Procedimiento para la inyección de combustible en un inyector de combustible.

Procedimiento de inyección de combustible en un sistema de inyección de combustible,

cuyo sistema deinyección de combustible comprende:

una tobera (34) de inyección de combustible que comprende un recipiente de combustible (62) y una válvula deaguja (48);

un acumulador (32) que acumula combustible a una presión predeterminada;

un conducto de combustible (36) a través del cual están conectados el recipiente de combustible (62) y elacumulador (32);

una válvula (40) de corte de la presión dispuesta a lo largo del conducto de combustible (36) para el corte de lapresión de combustible desde la tobera de inyección de combustible (34) al acumulador (32);

una cámara de combustible (42) para el control de la inyección que está conectada a la conducción de combustible(36) en el lado de salida de la válvula (40)de corte de la presión;

una válvula de control de la inyección (52) que lleva a cabo inyección de combustible al cerrar la válvula de aguja(48) debido a la acción de la presión de combustible sobre la cámara de combustible (42) para el control de lainyección y al abrir la válvula de aguja (48) debido a la retirada del combustible de la cámara (42) de combustiblepara el control de la inyección;

un multiplicador de presión (54) que está conectado a la tobera de inyección de combustible (34) y a la cámara decontrol de combustible para la eliminación (42) en el lado de salida de la válvula (40)de corte de la presión; ymedios de control (60) del multiplicador de presión que incrementa la presión del combustible en el lado de salida dela válvula (40) de corte de presión al accionar el multiplicador (54), dicho procedimiento de inyección de combustiblese caracteriza por comprender las siguientes etapas de:

inyectar combustible al controlar individualmente cada uno de: válvula de control de inyección (52) y medios decontrol (60) del multiplicador de presión y regular la diferencia de fase operativa entre aquéllos a efectos de cambiararbitrariamente, como mínimo, una de: presión máxima de inyección, proporción de elevación de la presión deinyección después del inicio del incremento de presión, proporción de reducción de la presión de inyeccióndirectamente antes de terminar la inyección, presión de inyección piloto y presión de inyección posterior decombustible inyectado desde la tobera de inyección de combustible (34),

suspender el funcionamiento de los medios (60) de control del multiplicador de presión, y

llevar a cabo una inyección posterior de combustible a una presión intermedia entre una presión predeterminada delacumulador (32) y una presión estática máxima que es determinada estáticamente debido al funcionamiento delacumulador y del multiplicador, después de suspender el funcionamiento del multiplicador, de manera que se ajustala presión intermedia al regular el periodo de suspensión del multiplicador de presión (54).

Procedimiento para la inyección de combustible en un inyector de combustible Sector de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento para la inyección de combustible en un sistema de inyector de combustible para inyectar combustible desde una tobera de inyección de combustible.

Antecedentes técnicos

Un tipo de inyector de acumulación (tipo de conducto común) es ya conocido, en el que el combustible bombeado desde una bomba de alimentación a alta presión se acumula por medio de un acumulador (el llamado “conducto común”) , y a continuación es inyectado desde una tobera de inyección de combustible en un cilindro de un motor

con una temporización predeterminada.

En este tipo de inyector de combustible con acumulador, incluso cuando la velocidad del motor es baja, se puede mantener una presión predeterminada de inyección del combustible (la presión de inyección del combustible no varía) . De acuerdo con ello, la inyección de combustible a alta presión constituye una notable mejora en cuanto al consumo de combustible o a la elevada potencia del motor.

No obstante, es sabido que cuanto menor es el diámetro de la abertura de inyección de una tobera de combustible, más efectiva es para llevar a cabo una excelente inyección (para la limpieza de los gases de escape) . No obstante, cuando en la inyección a presión mediante un acumulador convencional del inyector de combustible (sistema de inyección por conducto común) utiliza un diámetro de la abertura de inyección de la tobera que es menor que otro existente, se supone que el período de inyección se hace demasiado largo a una velocidad alta del motor y en una zona de elevada carga dificultando, por lo tanto, la generación de una potencia elevada de la inyección de combustible.

Además, en estos últimos años, la velocidad del motor en los motores diesel pequeños tiende a ser más elevada. En este caso, la velocidad del aire en el cilindro del motor aumenta sustancialmente en proporción con la velocidad del motor. Por esta razón, con la misma presión de inyección que antes, durante el período de alta velocidad del motor, hay más probabilidades de arrastre de la pulverización que durante un período de baja velocidad del motor, se deteriora la disponibilidad de aire en los cilindros, y se generan fácilmente humos (humos negros) . De acuerdo con ello, para solucionar este problema, es deseable aumentar adicionalmente la presión de inyección. No obstante, el acumulador del acumulador convencional del inyector de combustible (sistema de inyección del conducto común) tiene una estructura en la que se acumula usualmente en su interior una presión predeterminada (por ejemplo, en sistemas de conducto común existentes, una presión máxima de inyección aproximada es de 130 Mpa) . En consideración de la rigidez del inyector de combustible, existe un límite en la capacidad de incrementar adicionalmente la presión de inyección existente (en otras palabras, es difícil hacer extremadamente elevada la presión de inyección convencional) .

Por otra parte, entre los inyectores con acumulador de combustible se ha propuesto un inyector de combustible que comprende además un multiplicador (ver, por ejemplo, JP-A-8- 21332) .

El inyector de combustible de acuerdo con este documento, comprende además un multiplicador para incrementar adicionalmente la presión del combustible a presión alimentado desde un acumulador (conducto común) por accionamiento de una válvula de cambio operativa del émbolo. El multiplicador comprende un pistón de incremento de la presión que comprende un émbolo de diámetro grande y un émbolo de diámetro pequeño y una serie de canales de combustible conectados a la válvula de cambio operativo del émbolo. El combustible bombeado desde la bomba de presión de combustible es enviado desde el acumulador al multiplicador a través de la válvula de cambio operativo del émbolo y es alimentado tanto a la cámara de control de inyección de combustible (cámara de control del inyector) para controlar la tobera de inyección, como a la tobera de inyección. Cuando se inyecta el combustible, una válvula de cambio de control de la inyección de combustible, que está dispuesta en la cámara de control de 55 combustible de inyección, es controlada y cambiada a inyección a baja presión para alimentar combustible sin cambios desde el acumulador a la tobera de inyección e inyectar el combustible o una inyección a elevada presión para inyectar combustible a mayor presión por medio del multiplicador a la tobera de inyección e inyectar el combustible. De acuerdo con ello, se puede seleccionar una modalidad de inyección de combustible adecuada para la situación de funcionamiento del motor.

No obstante, en este inyector de combustible se presentan inconvenientes que tienen como resultado los siguientes problemas.

A saber, en el inyector de combustible, el área de entrada de combustible desde el acumulador al multiplicador en el

lado del émbolo de diámetro grande y una zona de salida de combustible del multiplicador en el émbolo de pequeño diámetro conectado a la válvula de cambio operativa del émbolo está estructurada constante. Por lo tanto, el historial en el tiempo de la presión de combustible durante una operación del multiplicador está determinada solamente por la presión de combustible en el acumulador. Estos ejemplos, están mostrados en las figuras 27A y 27B. Tal como se ha mostrado en la figura 27A, si un eje transversal se refiere al tiempo (segundos) , el historial en el tiempo de la presión de combustible en el lado de salida del multiplicador no depende de la velocidad del motor. Por otra parte, tal

como se ha mostrado en la figura 27B, si el eje transversal se refiere al ángulo de giro del cigüeñal del motor, cuanto mayor es la velocidad del motor, más lenta es la elevación de la presión. Por esta razón, particularmente durante las cargas elevadas, al hacerse más elevada la velocidad del motor, no hay otra posibilidad que ajustar un período de inyección todavía más largo en base del ángulo del cigüeñal. Este período de inyección excesivamente largo puede provocar inconvenientes para conseguir potencia elevada, lo que no es preferible.

A efectos de evitar este problema, se puede tomar en consideración un procedimiento, en el que al hacerse más elevada la velocidad del motor, la presión de combustible del acumulador (conducto común) se incrementa y aumenta la potencia que actúa en el multiplicador incrementando de esta manera la proporción de elevación de la presión de combustible en el lado de salida del émbolo de intensificación de la presión. No obstante, en zonas de 15 cargas medias y elevadas, la presión de inyección durante el período de inyección principal, debe ser una presión elevada y, no obstante, en esta situación, se lleva a cabo una inyección piloto (inyección del combustible antes de la inyección principal) o inyección múltiple (múltiples inyecciones de combustible) con el objetivo de reducir ruidos y mejorar la calidad de los gases de escape. No obstante, un valor óptimo de la presente invención durante la inyección piloto es diferente de la inyección principal y, de modo general, más baja que la de la inyección principal. La razón de ello es que dado que el combustible se inyecta considerablemente más pronto que un punto muerto superior de compresión, la temperatura del aire o su densidad en el cilindro resulta baja y cuando se ajusta la presión de inyección a un valor excesivamente alto, la penetración completa de la inyección resulta excesivamente grande, resultando ello en el depósito de combustible en la superficie de la camisa del cilindro. No obstante, a efectos de permitir que el inyector de combustible de preferencia genere una elevada presión de inyección en una zona de elevada velocidad del motor, puesto que es necesario aumentar la presión del combustible que actúa sobre el émbolo de gran diámetro del multiplicador (presión de combustible del acumulador) , la presión de inyección durante la inyección piloto, que inyecta combustible del acumulador sin cambios, resulta más elevada y supera el valor óptimo. Como resultado, no se puede evitar el depósito de combustible en la superficie de la camisa del cilindro, lo que se estima que es una causa de generación de gases no quemados de HC o de humos.

Entretanto, en un intento de ajustar la inyección piloto (presión de combustible en el acumulador) apropiada para una elevada velocidad del motor y una presión de salida del émbolo multiplicador de presión apropiada para el accionamiento del multiplicador (por ejemplo, si la resistencia del canal se reduce a aumentar el canal de combustible hacia el... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de inyección de combustible en un sistema de inyección de combustible, cuyo sistema de inyección de combustible comprende:

una tobera (34) de inyección de combustible que comprende un recipiente de combustible (62) y una válvula de aguja (48) ; un acumulador (32) que acumula combustible a una presión predeterminada; un conducto de combustible (36) a través del cual están conectados el recipiente de combustible (62) y el acumulador (32) ; una válvula (40) de corte de la presión dispuesta a lo largo del conducto de combustible (36) para el corte de la presión de combustible desde la tobera de inyección de combustible (34) al acumulador (32) ; una cámara de combustible (42) para el control de la inyección que está conectada a la conducción de combustible (36) en el lado de salida de la válvula (40) de corte de la presión; 15 una válvula de control de la inyección (52) que lleva a cabo inyección de combustible al cerrar la válvula de aguja (48) debido a la acción de la presión de combustible sobre la cámara de combustible (42) para el control de la inyección y al abrir la válvula de aguja (48) debido a la retirada del combustible de la cámara (42) de combustible para el control de la inyección; un multiplicador de presión (54) que está conectado a la tobera de inyección de combustible (34) y a la cámara de control de combustible para la eliminación (42) en el lado de salida de la válvula (40) de corte de la presión; y medios de control (60) del multiplicador de presión que incrementa la presión del combustible en el lado de salida de la válvula (40) de corte de presión al accionar el multiplicador (54) , dicho procedimiento de inyección de combustible se caracteriza por comprender las siguientes etapas de: inyectar combustible al controlar individualmente cada uno de: válvula de control de inyección (52) y medios de control (60) del multiplicador de presión y regular la diferencia de fase operativa entre aquéllos a efectos de cambiar arbitrariamente, como mínimo, una de: presión máxima de inyección, proporción de elevación de la presión de inyección después del inicio del incremento de presión, proporción de reducción de la presión de inyección directamente antes de terminar la inyección, presión de inyección piloto y presión de inyección posterior de combustible inyectado desde la tobera de inyección de combustible (34) , suspender el funcionamiento de los medios (60) de control del multiplicador de presión, y llevar a cabo una inyección posterior de combustible a una presión intermedia entre una presión predeterminada del acumulador (32) y una presión estática máxima que es determinada estáticamente debido al funcionamiento del acumulador y del multiplicador, después de suspender el funcionamiento del multiplicador, de manera que se ajusta la presión intermedia al regular el periodo de suspensión del multiplicador de presión (54) .

2. Procedimiento de inyección de combustible, según la reivindicación 1, en el que cuando la cantidad en la que se inyecta el combustible por una tobera de inyección de combustible (34) es máxima, el periodo durante el cual aumenta la presión del combustible inyectado se ajusta de manera que corresponda a 1/3 o más de la totalidad del periodo de la inyección.

3. Procedimiento de inyección de combustible, según la reivindicación 1, en el que la velocidad de apertura y la velocidad de cierre de la válvula de aguja (48) se ajusta de manera tal que cuanto mayor son las presiones de combustible tanto en el recipiente de combustible (62) como en la cámara de control de inyección de combustible (42) , mayores son la velocidad de apertura y la velocidad de cierre de la válvula de aguja (48) .

4. Procedimiento de inyección de combustible, según la reivindicación 1, en el que cuando se lleva a cabo una inyección múltiple en la que se lleva a cabo una inyección de combustible desde la tobera de inyección de combustible (34) , una serie de veces por 1 ciclo de un motor, el multiplicador de presión (54) funciona, como mínimo, dos o más veces por el dispositivo de control (60) del multiplicador.

5. Procedimiento de inyección de combustible, según la reivindicación 1, en el que el dispositivo de control

(60) del multiplicador de presión comprende una válvula (60) de control del émbolo, y la velocidad de desplazamiento del émbolo multiplicador (58) , del multiplicador (54) es controlada por la válvula (60) de control del émbolo cambiando el área del conducto de combustible (64) hacia dentro del cilindro (56) del multiplicador de dicho 55 multiplicador de presión (54) .

6. Procedimiento de inyección de combustible, según la reivindicación 5, en el que el área del conducto de combustible (64) hacia dentro del cilindro se cambia por la válvula (60) de control del émbolo durante un periodo en el que la válvula de aguja (48) está abierta.

7. Procedimiento de inyección de combustible, según la reivindicación 5, en el que se lleva a cabo una inyección múltiple en la que se lleva a cabo inyección de combustible desde una tobera de inyección de combustible

(34) una serie de veces por 1 ciclo del motor, siendo ajustada el área máxima del conducto de combustible (64)

hacia dentro del cilindro (56) debido a que la válvula 60 de control de émbolo, es ajustada individualmente para cada 65 inyección.