Форсунка дизеля с электрическим управлением

СОЮЗ СОВЕТСКИ СОЦИАЛ ИСТИЧЕС 17460 РЕСПУБЛИ 1)5 Е 02 М 51/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАН ИЕ ИЗОБР ВИДЕТЕЛ ЬСТВУНИЯ АВТОРСКО е электром ерхней ч жность об ные габа ки, опреде ке (крышк жение яко ного пр форсунки чить мал нижней ч щей ее мо линдров. ря, Размещени ивода в в дает возмо ые попереч асти форсун нтаж в голов 5 ил. гнитасти еспериты ляю) цислаб 7 2Ра(71) Коломенский филиал Всесоюзного заочного политехнического института(57) Использование; для подачи топлива вцилиндр двигателя внутреннего сгорания сиспользованием электронного (микропроцессорного) управления и топливного аккумулятора высокого давления. Сущностьизобретения: предлагается форсунка сэлектрическим управлением для системы распределенногоо импульсного впрыскиваниятоплива. Электромагнит 13 размещен надвстроенным аккумулятором 12 высокогодавления и соединяется с иглой 6, имеющейразличные варианты каналов подвода топлива, посредством тонкого прецизионногокомпенсатора 9. В момент закрытия форсунки якорь 16 электромагнита имеет возможность перемещения относительно иглыпри посадке ее на седло, чем снижаетсяжесткость удара и повышается работоспособность запорного конуса, Для увеличениябыстродействия якорь электромагнита размещается в газовой среде, т.е. снимаетсядемпфирующее влияние топлива на двиИзобретение относится к дизелестроению, в частности к форсункам с электрическим управлением подачей топлива в дизель.Известна аналогическая форсунка, содержащая корпус с линией высокого давления и аккумулятором, закрепленный на нем сопловой наконечник с посадочным седлом и карманом, запирающий орган с уплотняющим конусом и возвратной пружиной, электромагнитный управляющий привод запирающего органа, включающий электромагнит с сердечником и якорь, прецизионный компенсатор, перемещающийся в направляющей и разгружающий орган от сил давления топлива, дроссель на подводе топлива к карману.Известна форсунка с электрическим управлением, содержащая корпус, в котором размещен распылитель с сопловыми отверстиями и разгруженным от сил давления топлива подпружиненным запорным органом, контактирующим в замкнутом корпусе с толкателем, снабженным прецизионным элементом и сопряженным с якорем электромагнита, обьемц над толкателем. и под запорным элементом сообщены с топливо- подводящей магистралью.Прототипом к предлагаемому техническому решению является форсунка дизеля с электрическим управлением, содержащая корпус, закрепленный на нем распылитель, имеющий карман, подпружиненную иглу с запорным конусом, распыливающие отверстия и дроссель, размещенные в корпусе электромагнит с якорем, прецизионный компенсатор со штангой, связанной с якорем, расположенной коаксиально относительно него и жестко связанной с иглой распылителя, штуцер слива топлива, аккумуляторную полость, образованную в корпусе, сообщенную со штуцером слива прецизионным компенсатором, при этом аккумуляторная полость также разобщена с карманом распылителя посредством иглы и сообщена с ним через дроссель,Недостатки форсунки заключаются в относительно малой надежности запорного конуса и ограничениях по габаритам при установке ее на ДВС,Жесткая сборка подвижных частей конструкции хотя и имеет демпфирующие звенья, но снижает работоспособность запорного конуса иглы вследствие жесткого удара, накладц вая ограничения на скорость посадки иглы и площадь контактных поверхностей,В прототипе электромагнит вместе с катушкой и якорем находится в зоне высокого давления топлива питающей магистрали, на фиг. 2; на фиг. 4- нижняя часть форсунки, 55 каналы в игле которой выполнены аксиальными, карман распылителя расположен подзапорным конусом, а распыливающие отверстия - над ним; на фиг, 5 - верхняя часть форсунки, у которой между прецизионным компенсатором и якорем размещен саль 10152030 35 4045 50 что требует значительные поперечные размеры корпуса форсунки по условиям прочности, ведет к наложению ограничений на применение специальных магнитомягких материалов электромагнита и, как следствие, к ухудшению быстродействия и точности дозировки цикловой подачи.Значительные поперечные размеры корпуса затрудняют размещение форсунки в головке (крышке) цилиндров дизелейособенно малых размерностей,Рассматриваемая форсунка во избежание значительных утечек нуждается в наличии минимальных зазоров прецизионных и сочленяемых деталей, что усложняет конструкцию и повышает требование к точности изготовления,Быстродействие данной форсунки снижается в результате работы подвижной части электромагнита. в топливе, так как жидкость оказывает демпфирующее влияние при движении в ней якоря.Цель изобретения - увеличение надежности и уменьшение габаритов форсунки,.Указанная цель достигается .тем, что электромагнит и якорь форсунки расположены между прецизионным компенсатороми штуцером слива, якорь электромагнита подпружинен и имеет возможность перемещения относительно штанги, а она снабжена буртом, взаимодействующим с торцом якоря.При этом дроссель может быть выполнен в виде каналов в игле распылителя.Кроме того, с целью увеличения быстродействия возможна форсунка, у которой каналы в игле выполнены аксиальными, карман распылителя расположен под запорным конусом, а распыливающие отверстия - над ним,С той же целью для снижения влияния демпфирующего воздействия топлива придвижении якоря электромагнита возможнафорсунка, у которой между прецизионным компенсатором и якорем размещен сальник, а полость между компенсатором и сальником сообщена со штуцером слива, т,е. якорь осуществляет движение в газовой среде.На фиг. 1 изображена конструкция форсунки; на фиг. 2 - нижняя часть форсунки,дроссель которой выполнен в виде каналов .в игле распылителя; на фиг. 3 - сечение А-А10 20 хода иглы 30 35 40 45 50 ник, а полость между компенсатором и сальником сообщена со штуцером слива.Форсунка содержит сопловой наконечник 1 с распыливающими отверстиями 2карманов 3, каналом 4 подвода топлива свстроенным в нем дросселем.5, запирающий орган в виде иглы 6, прижатый пружиной 7 к седлу 8, прецизионный компенсатор9 на штанге, который перемещается по направляющей 10, размещенной в корпусе 11форсунки, снабженной аккумулятором 12,электромагнит 13 со стопором 14, обмотку15 электромагнита, якорь 16, поджатый и ру- .жиной 17 и упирающийся в бурт 18 прецизионного компенсатора со штангой 9, гайку19, сочленяющую сопловой наконечник 1 икорпус 11 форсунки, гайку 20, сочлененнуюэлектромагнитом 13 с корпусом 11 форсунки, штуцер 21 слива топлива, ввернутый вэлектромагнит 13, и штуцер 22 подвода топлива, ввернутый в корпус 11 форсунки.Форсунка также содержит запирающую иглу 23 с дросселем 24, выполненнымв виде каналов в игле распылителя, запирающую иглу 25 с каналом 26 подвода топливаи сальник 27.Форсунка работает следующим образом,В исходном состоянии при отсутствиитока в обмотке 15 и наличии давления топлива на входе в форсунку игла 6. запираетфорсунку. Закрытое состояние обеспечивается усилием пружины 7, При равенстве диаметров о 1 иба игла разгружена от силдавления топлива, Если б 102, то усилиепружины 7 должно преодолевать силу давления топлива, действующую на иглу со стороны кармана 3.При подаче на обмотку 15 электромагнита 13 командного электрического импульса якорь 16, преодолевая усилие пружины 7,притягивается к стопору 14 электромагнита13 и через бурт 18 поднимает иглу 6. Врезультате форсунка отпирается и осуществляется впрыскивание. Длительностьвспрыскивания прямо пропорциональнадлительности командного электрическогоимпульса.По окончании командного электрического импульса игла 6 поддействием пружины 7 возвращается в исходное состояние,при этом распыливающие отверстия 2 и карманы 3 разобщаются и форсунка запирается, Более быстрому возврату иглыспособствует перепад давления топлива,, обусловленный наличием дросселя 5. Наличие подвижной связи (якорь-компенсатор) позволяет в момент посадки. иглы 6 на седло 8 снять удар якоря 16, который затем устанавливается в исходное состояние пружиной 17,Форсунка проста конструктивно, не нуждается в гидроплотности по направляющей иглы и может быть выполнена практически для всего диапазона размерностей дизелей (от автомобильных и тракторных до тепловозных и судовых). Последнее достигается за счет обеспечения малых поперечных габаритов нижней части форсунки, определяющей ее монтаж в головке (крышке) цилиндров,Иглы форсунки может быть значител ьно облегчена зв счет выполнения в ней каналов подвода топлива к карману соплового наконечника, являющихся одновременно дросселем,Быстродействие форсунки существенно увеличивается при выполнении каналов в игле аксиальнцми, при этом карман распылителя расположен над запорным конусом,а распыливающие отверстия над ним.: Обьясвяется такой факт тем, что в этом случае за счет возрастания посадочного ди 25 аметра уменьшается потребная величина Быстродействие форсунки можно значительно увеличить, если полость магнита, в которой размещен якорь, изолировать от топлива и тем самым уменьшить сопротивление его движению.Указанное достигается, если между прецизионным компенсатором и якорем размещен сальник, а полость между компенсатором и сальником сообщена со штуцером слива.Путем гибкого регулирования характеристик впрыскивания топлива при помощи предложенной форсунки возможно оптимизировать работу широкого класса дизелей на различных режимах работы по эксплуатационным, экономическим и экологическим показателям,Формула изобретения 1. Форсунка дизеля с электрическим управлением, содержащая корпус, закрепленный на нем распылитель, имеющий карман, подпружиненную иглу с запорным конусом, распыливающие отверстия и дроссель, размещенный в корпусе электромагнит с якорем, прецизионный компенсатор со штангой, связанной с якорем, расположенной коаксиально относительно него и жестко связанной с иглой распылителя, штуцер слива топлива, аккумуляторную полость, образованную в корпусе, сообщенную со штуцером подачи топлива и разобщенную со штуцером слива прецизионным компенсатором, при этом аккумуляторная полость также разобщена с карманом распылителя1746038 Составитель А, ОвечкТехред М.Моргентал 1едактор Е. Сав рректор аз 2379 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 посредством иглы и сообщена с ним через дроссель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уведичения надежности и уменьшения габаритов форсунки, электромагнит и якорь расположены между прецизионным компенсатором и штуцером слива, якорь подпружинен и имеет возможность перемещения относительно штанги, а она снабжена буртом, взаимодействующим с торцом якоря.2, Форсунка ио п, 1. о т л и ч а ю щ а яс я тем, что дроссель выполнен в виде каналов в игле распылителя. 3. Форсунка по п. 2, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что каналы в игле выполнены аксиальными, карман распылителя расположен под запорным корпусом, а рас пыливающие отверстия - над ним. 4, Форсунка по пп. 1-3, о т л и ч а ющ а я с я тем, что между прецизионным компенсатором и якорем размещен 10 сальник, а полость между компенсатором и сальником сообщена со штуцером слива.