ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ФОРСУНКА ДИЗЕЛЯ Российский патент 2007 года по МПК F02M51/06 F02M61/16 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к аккумуляторной системе подачи топлива дизеля.

Известна электрогидравлическая форсунка дизеля с аккумуляторной системой подачи топлива, содержащая корпус с размещенными в нем топливоподводящими и сливными каналами и сквозной осевой полостью, закрепленный на корпусе полый распылитель с сопловыми отверстиями, иглу, установленную в полости распылителя с образованием подыгольной камеры и сопряженную с несущей частью мультипликатора запирания, пружину запирания иглы, центрирующую проставку, уплотняющую часть мультипликатора запирания, выполненную в виде поршня, диаметр которого превышает диаметр уплотняющей части иглы и который прецизионно установлен во втулке мультипликатора запирания с образованием камеры гидроуправления, жиклер камеры гидроуправления, шариковый клапан гидроуправления, шток, якорь, электромагнит, пружину клапана гидроуправления (патент DE 19701879, опубл. 23.07.1998).

Техническая задача изобретения - упрощение конструкции электрогидравлической форсунки, повышение надежности и долговечности форсунки.

Техническая задача решается за счет того, что в электрогидравлической форсунке дизеля, содержащей корпус с размещенными в нем топливоподводящими и сливными каналами и сквозной осевой полостью, закрепленный на корпусе полый распылитель с сопловыми отверстиями, иглу, установленную в полости распылителя с образованием подыгольной камеры и сопряженную с мультипликатором запирания, пружину запирания иглы, центрирующую проставку, мультипликатор запирания, выполненный в виде поршня, диаметр которого превышает диаметр уплотняющей части иглы и который установлен во втулке мультипликатора запирания с образованием камеры гидроуправления, жиклер камеры гидроуправления, шариковый клапан гидроуправления, шток, якорь, электромагнит, пружину клапана гидроуправления, согласно изобретению втулка мультипликатора запирания размещена в сквозной осевой полости корпуса форсунки, а на боковой поверхности мультипликатора запирания выполнена проточка, в которой размещен цилиндрической формы полый упругий элемент из эластомера, встроенный между внутренней поверхностью втулки мультипликатора запирания и наружной поверхностью проточки мультипликатора запирания по всей ее длине, выполняющий одновременно функцию демпфера и герметизирующий камеру гидроуправления, причем упругий элемент из эластомера жестко связан с этими поверхностями, а сопряжение направляющей части мультипликатора запирания с внутренней поверхностью втулки мультипликатора запирания не требует изготовления их с высокой точностью и чистотой обработки, которые предъявляются к прецезионным парам, а это упрощает и удешевляет форсунку.

Техническая сущность изобретения поясняется чертежом, где показана заявляемая электрогидравлическая форсунка для дизеля, продольный разрез.

Заявляемая электрогидралическая форсунка для дизеля содержит корпус 1 с размещенными в нем топливоподводящими 2 и сливными 3 каналами и сквозной осевой полостью, закрепленный на корпусе распылитель 4, иглу 5, установленную в полости распылителя 4 с образованием подыгольной камеры 6 и сопряженную с мультипликатором запирания 7, пружину 8 запирания иглы, центрирующую проставку 9, причем мультипликатор запирания 7 выполнен в виде поршня, диаметр которого превышает диаметр уплотняющей части иглы 5 и который установлен во втулке 10 мультипликатора запирания с образованием камеры гидроуправления 11, жиклер 12 камеры гидроуправления, шариковый клапан гидроуправления 13, шток 14, якорь 15, электромагнит 16, пружину 17 клапана гидроуправления, упругий элемент из эластомера 18.

Заявляемая электрогидравлическая форсунка для дизеля работает следующим образом. При поступлении импульса электрического тока в электромагнит 16 якорь 15 через шток 14 открывает клапан гидроуправления 13, через который происходит истечение топлива из камеры гидроуправления 11 на слив. Топливо под высоким давлением в подыгольной камере 6 действует на дифференциальную площадку иглы 5, которая перемещается, преодолевая усилие пружины запирания 8 и инерцию мультипликатора запирания. При этом происходит впрыскивание топлива в камеру сгорания дизеля через сопловые отверстия распылителя. Заканчивается впрыскивание в момент прекращения подачи электрического тока в электромагнит 16. Под действием усилия сжатия пружины 17 клапана гидроуправления шток 14 прижимает шариковый клапан гидроуправления 13 к своему гнезду во втулке 10 мультипликатора запирания, и слив топлива из камеры гидроуправления 11 прекращается, давление топлива в камере гидроуправления 11 растет, так как оно поступает из линии высокого давления через топливоподводящий канал 2 и жиклер 12 камеры гидроуправления в камеру гидроуправления 11.

Под действием высокого давления в камере гидроуправления 11 мультипликатор запирания перемещается, воздействуя на иглу 5 распылителя 4 в направлении закрытия форсунки. Впрыскивание топлива в камеру сгорания дизеля прекращается.

Во время процесса впрыскивания подвижная система электрогидравлической форсунки, состоящая из мультипликатора запирания 7, иглы распылителя 5 и части пружины 8 запирания иглы, совершает колебательные движения в связи с наличием обратной связи по положению иглы 5. Эта неустойчивость возникает в связи с тем, что в процессе впрыскивания торец мультипликатора запирания, приближаясь при подъеме иглы 5 и мультипликатора запирания к отверстию шарикового клапана гидроуправления 13, дросселирует поток топлива, текущего на слив, за счет чего давление в камере гидроуправления повышается и мультипликатор вместе с иглой распылителя перемещается в сторону закрытия форсунки и слив топлива из камеры гидроуправления снова возрастает. Такая обратная связь по положению иглы распылителя обеспечивает сокращение расхода топлива на управление и ускорение закрытия иглы за счет более высокого установившегося над мультипликатором запирания давления в процессе окончания впрыскивания. Таким образом, наличие обратной связи по положению иглы имеет существенное положительное значение, но при этом возникают нежелательные колебательные процессы в подвижной системе форсунки. Упругий элемент из эластомера 18 гасит эти колебания подвижной системы форсунки и стабилизирует процесс впрыскивания топлива в камеру сгорания дизеля. Размещение упругого элемента 18 в проточке мультипликатора запирания 7 и его жесткое соединение с внешней поверхностью проточки мультипликатора запирания и внутренней поверхностью втулки 10 мультипликатора запирания производится с таким расчетом, чтобы при монтаже форсунки при прижатом посредством пружины 8 запирания иглы упругий элемент из эластомера 18 не испытывал напряжения сдвига. В процессе впрыскивания при перемещении мультипликатора запирания 7 в сторону открытия форсунки упругий элемент из эластомера 18 испытывает напряжение сдвига. Возникающее при этом усилие, действующее на мультипликатор запирания 7 в самом начале отсечки в конце впрыскивания, направлено в сторону запирания форсунки и суммируется с усилием на мультипликатор давления топлива в камере гидроуправления, что способствует ускорению отсечки. В момент же окончания отсечки усилие от упругого элемента демпфера исчезает, и это способствует снижению ударных нагрузок в подвижной системе форсунки. Толщина упругого элемента из эластомера 18 выбирается из условия соблюдения допустимых напряжений сдвига, используемого материала упругого элемента демпфера, при знакопеременной динамической нагрузке. Наличие пружины 8 запирания иглы обязательно для запирания иглы при остановке дизеля. Кроме демпфирования колебательных процессов подвижной системы форсунки упругий элемент из эластомера 18 герметизирует камеру гидроуправления 11, исключая какие-либо утечки топлива из камеры гидроуправления, кроме как только через шариковый клапан гидроуправления 13 при его открытии.

Заявляемая электрогидравлическая форсунка дизеля не требует изготовления сопряжения направляющей части мультипликатора запирания с внутренней поверхностью втулки мультипликатора запирания с высокой точностью и чистотой обработки, что позволяет отказаться от сложной и дорогостоящей операции изготовления прецизионной пары - мультипликатор запирания - втулка мультипликатора запирания, удешевляет изготовление форсунки, снижает эксплуатационные затраты и повышает надежность и долговечность ее.

Предлагаемая конструкция форсунки благодаря наличию демпфера позволяет снизить массу подвижных деталей форсунки за счет снижения массы мультипликатора запирания. Снижение массы подвижных деталей форсунки и демпфирование колебательных процессов снижают ударные нагрузки в сопряжениях подвижной системы и, следовательно, также повышают надежность и долговечность форсунки.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к аккумуляторным системам подачи топлива в дизель. Изобретение позволяет упростить конструкцию форсунки, повысить ее надежность и долговечность. Электрогидравлическая форсунка дизеля с аккумуляторной системой подачи топлива содержит корпус с размещенными в нем топливоподводящими и сливными каналами и сквозной осевой полостью, закрепленный на корпусе полый распылитель с сопловыми отверстиями, иглу, установленную в полости распылителя с образованием подыгольной камеры и сопряженную с мультипликатором запирания, пружину запирания иглы, центрирующую проставку, мультипликатор запирания, выполненный в виде поршня, который установлен во втулке мультипликатора запирания с образованием камеры гидроуправления, жиклер камеры гидроуправления, шариковый клапан гидроуправления, шток, якорь, электромагнит, пружину клапана гидроуправления. На боковой поверхности мультипликатора запирания выполнена проточка, в которой размещен цилиндрической формы полый упругий элемент из эластомера, встроенный между внутренней поверхностью втулки мультипликатора запирания и наружной поверхностью проточки мультипликатора запирания по всей ее длине, выполняющий одновременно функцию демпфера и герметизирующий камеру гидроуправления. Упругий элемент из эластомера жестко связан с этими поверхностями, а втулка мультипликатора запирания и мультипликатор запирания не являются прецизионной парой. 1 ил.

Электрогидравлическая форсунка дизеля с аккумуляторной системой подачи топлива, содержащая корпус с размещенными в нем топливоподводящими и сливными каналами и сквозной осевой полостью, закрепленный на корпусе полый распылитель с сопловыми отверстиями, иглу, установленную в полости распылителя с образованием подыгольной камеры и сопряженную с мультипликатором запирания, пружину запирания иглы, центрирующую проставку, мультипликатор запирания, выполненный в виде поршня, диаметр которого превышает диаметр уплотняющей части иглы и который установлен во втулке мультипликатора запирания с образованием камеры гидроуправления, жиклер камеры гидроуправления, шариковый клапан гидроуправления, шток, якорь, электромагнит, пружину клапана гидроуправления, отличающаяся тем, что на боковой поверхности мультипликатора запирания выполнена проточка, в которой размещен цилиндрической формы полый упругий элемент из эластомера, встроенный между внутренней поверхностью втулки мультипликатора запирания и наружной поверхностью проточки мультипликатора запирания по всей ее длине, выполняющий одновременно функцию демпфера и герметизирующий камеру гидроуправления, причем упругий элемент из эластомера жестко связан с этими поверхностями, а втулка мультипликатора запирания и мультипликатор запирания не являются прецизионной парой.