ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ФОРСУНКА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1997 года по МПК F02M51/06 

Изобретение относится к топливным системам двигателей внутреннего сгорания (ДВС), в частности к системам топливоподачи с управляемым впрыском, и может быть использовано в системах питания ДВС жидким или газообразным топливом.

Известна электромагнитная форсунка для ДВС, содержащая корпус, выполненный из магнитопроводящего материала, и размещенные в нем магнитопроводящий сердечник с каналом подвода топлива, охватываемый электромагнитной обмоткой, плоский подпружиненный клапанный элемент, имеющий по периферии ряд круговых отверстий для прохода топлива, и клапанное седло с выходным отверстием.

Данная электромагнитная форсунка является наиболее близким техническим решением для предлагаемого изобретения и может быть принята за прототип.

Недостатком известной форсунки является низкое быстродействие, обусловленное большой массой клапанного элемента и большим временем открытия выходного отверстия.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить быстродействие форсунки путем уменьшения габаритов и веса клапанного элемента и увеличения силы открытия форсунки.

Технический результат достигается за счет того, что в электромагнитной форсунке для ДВС, содержащей корпус, выполненный из магнитопроводящего материала, и размещенные в нем магнитопроводящий сердечник с каналом подвода топлива, охватываемый электромагнитной обмоткой, плоский запирающий элемент, выполненный из магнитопроводящего материала, и опорное седло запирающего элемента с отверстием, плоский запирающий элемент имеет направляющий шток, входящий в направляющую втулку, выполненную из магнитопроводящего материала, торец магнитопроводящего сердечника с каналом подвода топлива имеет проточку и является опорным седлом запирающего элемента, диаметр плоского запирающего элемента равен диаметру опорного седла, корпус и направляющая втулка имеют отверстия для отвода и распыления топлива, расположенные вокруг запирающего элемента.

На чертеже показана электромагнитная форсунка для ДВС.

В корпусе 1 электромагнитной форсунки, выполненном из магнитопроводящего материала, размещены магнитопроводящий сердечник 2 с каналом подвода топлива, охватываемый электромагнитной обмоткой 3, плоский запирающий элемент 4 с направляющим штоком, выполненный из магнитопроводящего материала. Направляющий шток запирающего элемента входит в направляющую втулку 5, выполненную из магнитонепроводящего материала. Торец магнитопроводящего сердечника с каналом подвода топлива имеет проточку и является опорным седлом 6 запирающего элемента. Корпус 1 и направляющая втулка 5 имеют отверстия 7, расположенные вокруг запирающего элемента.

Электромагнитная форсунка для ДВС работает следующим образом.

При подаче напряжения на электромагнитную обмотку 3 по ней протекает ток, сопутствующий ему электромагнитный поток притягивает к сердечнику 2 запирающий элемент 6. При этом топливо запирается и не проходит на выход форсунки. Для подачи дозы топлива напряжение с форсунки снимается на некоторое фиксированное время τ. При снятии напряжения ток в обмотке 3 прерывается, исчезает электромагнитная сила, удерживающая запирающий элемент у опорного седла 6, и под действием давления топлива запирающий элемент 4 открывает входной канал. Топливо через круговую щель, образованную между седлом 6 и запирающим элементом 4, а также через отверстия 7 в корпусе форсунки 1 и направляющей втулки 5 поступает на выход форсунки. Большое количество отверстий 7, расположенных вокруг запирающего элемента 4, распыляет топливо. По окончании интервала времени t снова подается напряжение на обмотку 3 и запирающий элемент закрывает поступление топлива. Направляющая втулка 5 не позволяет запирающему элементу отклониться от оси.

Сравнивая с прототипом, следует заметить, что отверстия для прохода топлива в форсунке перенесены с подвижного запирающего элемента на неподвижную ее часть, корпус и направляющую втулку, что позволяет уменьшить диаметр запирающего элемента 4 и, следовательно, уменьшить его вес и увеличить быстродействие. Диаметр запирающего плоского элемента 4 уменьшается до величины диаметра опорного седла 6. Проточка, расширяющая отверстие опорного седла 6 по сравнению с отверстием подводящего канала, позволяет увеличить силу отталкивания запирающего элемента при его открытии в начальный момент, т.к. сила отталкивания в начальный момент равна произведению P•S, где P - величина давления топлива, а S площадь запираемого отверстия.

При работе на низких давлениях с использованием жидкого или газообразного топлива, в котором имеются частицы масла или жидкого топлива, часто происходит залипание запирающего элемента на опорном седле. Увеличение же диаметра отверстия опорного седла в два раза приводит к увеличению силы отрыва запирающего элемента в четыре раза, в то время как площадь седла (площадь прилипания) увеличивается только в два раза. Увеличение площади седла приводит также к увеличению ресурса работы форсунки.

Конструкция предложенной форсунки не содержит возвратной пружины, что существенно повышает надежность, повторяемость и стабильность работы форсунки.

Использование: топливные системы двигателей внутреннего сгорания (ДВС), в частности системы топливоподачи с управляемым впрыском, а также системы питания ДВС жидким или газообразным топливом. Сущность изобретения: в электромагнитной форсунке плоский запирающий элемент имеет направляющий шток, входящий в направляющую втулку, выполненную из магнитонепроводящего материала, торец магнитопроводящего сердечника с каналом подвода топлива имеет проточку и является опорным седлом запирающего элемента, диаметр плоского запирающего элемента равен диаметру опорного седла, корпус и направляющая втулка имеют отверстия для отвода и распыления топлива, расположенные вокруг запирающего элемента. 1 ил.

Электромагнитная форсунка для двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус, выполненный из магнитопроводящего материала, и расположенные в нем магнитопроводящий сердечник с каналом подвода топлива, охватываемый электромагнитной обмоткой, плоский запирающий элемент, выполненный из магнитопроводящего материала, и опорное седло запирающего элемента с отверстием, отличающаяся тем, что плоский запирающий элемент имеет направляющий шток, входящий в направляющую втулку, выполненную из магнитопроводящего материала, торец магнитопроводящего сердечника с каналом подвода топлива имеет проточку и является опорным седлом запирающего элемента, диаметр плоского запирающего элемента равен диаметру опорного седла, а корпус и направляющая втулка имеют отверстия для отвода и распыления топлива, расположенные вокруг запирающего элемента.