КЛАПАН УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ ТОПЛИВНОГО НАСОСА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2017 года по МПК F16K31/06 

Описание патента на изобретение RU2635743C1

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре дизельных двигателей внутреннего сгорания.

Изобретение позволяет упростить конструкцию клапана управления производительностью топливного насоса высокого давления и улучшить ее технологичность.

Клапан управления производительностью топливного насоса высокого давления (далее - клапан) устанавливается перед наполнительным клапаном топливного насоса высокого давления и включает корпус с катушкой индуктивности с якорем и толкателем, контрполюс с поршнем, пружиной и стопором. Катушка индуктивности с якорем, толкателем и контрполюсом составляют пропорциональный электромагнит втяжного типа. Управление производительностью топливного насоса высокого давления происходит за счет изменения проходного сечения клапана и, соответственно, расхода топлива через клапан из-за соответствующего осевого перемещения поршня под действием тяговой силы электромагнита.

Известна конструкция электромагнитного клапана, см. патент DE 19504185 (В4), F16K 31/06, H01F 7/16, H01F 7/128, F16K 31/0613, H01F 7/1607, Y10T 29/4902, 22.07.2004. Поршень в известной конструкции выполнен в виде прецизионной детали, имеющей одно глухое осевое отверстие, по крайней мере, три сквозных радиальных отверстия и две управляющие кромки, выполненные на цилиндрической поверхности поршня. Кромки радиальных отверстий также играют роль управляющих кромок. Недостатком известной конструкции является необходимость выполнения в тонкостенной детали нескольких прецизионных с точки зрения формы, расположения и диаметров радиальных отверстий и управляющих кромок, две из которых могут быть получены только после специальной подготовки (заправки) шлифовального круга на круглошлифовальном станке.

Известна конструкция клапана управления расходом, см. патент WO 2008/148553 А2, 06.06.2007. Поршень прототипа выполнен в виде полой прецизионной детали, имеющей одно осевое отверстие и две управляющие кромки. К недостаткам прототипа относится необходимость выполнения на тонкостенной детали прецизионных, с точки зрения формы и расположения управляющих кромок.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков - прототипом - заявляемого изобретения, является клапан управления производительностью топливного насоса высокого давления, в котором в поршне выполнены окна, см. Mollenhauer K., Tschoeke Н. Handbuch Dieselmotoren. - Springer Berlin Heidelberg, 1997, 2002. S. 172. Поршень в известной конструкции выполнен в виде полой прецизионной детали, имеющей одно осевое и, по крайней мере, одно радиальное отверстие. Кромка радиального отверстия играет роль управляющего элемента. Недостатком известной конструкции является необходимость выполнения в тонкостенной детали прецизионного, с точки зрения формы, расположения и диаметра, радиального отверстия.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение недостатков прототипа: упрощение конструкции и улучшение ее технологичности за счет исключения радиальных отверстий в тонкостенных деталях и выполнения управляющей кромки на торце поршня, позволяющее получать ее обработкой на плоскошлифовальном станке.

Поставленная задача достигается за счет изготовления поршня в виде полой тонкостенной детали, имеющей глухое осевое отверстие, при этом поршень и контрполюс образуют прецизионную пару. Верхний и нижний торцы поршня выполнены плоскими, а сопряжение нижнего торца с наружной цилиндрической поверхностью образует управляющую кромку. Радиальные отверстия для протока топлива выполнены в виде окон в боковой поверхности контрполюса. Управление производительностью топливного насоса происходит за счет изменения положения управляющей кромки - нижнего торца поршня - относительно окон в контрполюсе.

Новизной в предложенном устройстве является применение гладкого цилиндрического поршня, не имеющего прецизионных элементов, кроме наружного диаметра. Конструкция поршня позволяет обеспечивать высокую точность изготовления управляющего элемента - острой кромки в массовом производстве, например одновременной обработкой партии деталей на плоскошлифовальных станках. В этом заключается отличие от конструкций поршней, которые имеют управляющие кромки на расстоянии от торцов и требуют обработки каждой детали в отдельности, например, на круглошлифовальных станках. Конструкция предлагаемого устройства позволяет исключить выполнение трудоемких прецизионных, с точки зрения формы, расположения и размеров, радиальных отверстий в поршне, служащих для перетока топлива при работе двигателя.

Указанные признаки являются новыми, существенными, неочевидными, промышленно выполнимыми и направленными на достижение поставленной изобретением технической задачи.

Конструктивное решение клапана позволяет упростить конструкцию и улучшить ее технологичность.

На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого клапана.

Клапан включает корпус 1, катушку индуктивности 2, якорь 3, толкатель 4, контрполюс 5, поршень 6, пружину 7, стопор 8.

В контрполюсе 5 выполнено осевое прецизионное отверстие, в котором установлены поршень 6, пружина 7 и стопор 8. В контрполюсе 5 выполнены окна А, для подвода топлива, а в стопоре 8 - отверстия Б для отвода топлива.

Поршень 6 имеет один управляющий элемент - острую кромку В, образованную сопряжением наружной цилиндрической поверхности и плоскости нижнего торца.

Катушка индуктивности 2, якорь 3, толкатель 4 и контрполюс 5 образуют магнитную систему.

Предлагаемое устройство - клапан управления производительностью топливного насоса высокого давления - работает следующим образом.

При подаче управляющего сигнала на катушку индуктивности 2 в магнитной системе возникает движущая сила, воздействующая на якорь 3. Через толкатель 4 сила передается на поршень 6 и стремится переместить его в направлении сжатия пружины 7. Двигаясь в направлении сжатия пружины 7, поршень 6 перекрывает острой кромкой В окна А. Проходное сечение клапана управления производительностью топливного насоса высокого давления изменяется. Варьируя параметрами управляющего сигнала, можно обеспечить необходимую величину проходного сечения клапана и, соответственно, заданную производительность топливного насоса высокого давления.

Предлагаемая конструкция проходит ходовые испытания.

Похожие патенты RU2635743C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1994
  • Ойген Друммер
  • Максимилиан Кронбергер
  • Хельмут Заттманн
  • Херберт Штрабергер
  • Герхард Вайзц
RU2120055C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ТОПЛИВОМ 2009
  • Бёккинг Фридрих
RU2501968C2
ТОПЛИВНАЯ ФОРСУНКА 2009
  • Магель Ханс-Кристоф
RU2509912C2
Топливный насос роторного типа для двигателя внутреннего сгорания 1985
  • Жан Лебланк
  • Франсуа Каррэ
  • Андре Брюнель
  • Жерар Дюпла
  • Макс Штройбель
  • Вольфганг Фельманн
  • Вернер Папе
  • Антон Карле
SU1364246A3
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КЛАПАН 1991
  • Нотдурфт Хайнц[De]
  • Трунк Райхард[De]
  • Шпренгер Курт[De]
  • Альварес-Авила Карлос[Es]
RU2018758C1
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ КЛАПАН ДЛЯ ДОЗИРОВАНИЯ ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2002
  • Башкин А.В.
  • Крупский М.Г.
  • Кузин В.Е.
  • Рыжов В.А.
  • Широких Э.В.
RU2231672C2
НАСОС-ФОРСУНКА С ПРИВОДОМ ОТ ДАВЛЕНИЯ ГАЗОВ В ЦИЛИНДРЕ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1991
  • Кузнецов Валентин Николаевич
RU2027059C1
Датчик цикловой подачи топлива 1983
  • Агибалов Евгений Иванович
  • Нагорский Игорь Станиславович
  • Писарчик Владимир Александрович
  • Ханко Леонид Федорович
SU1137310A1
Топливный насос высокого давления 1984
  • Вейнблат Марк Хаимович
SU1224433A1
ЭЛЕКТРОУПРАВЛЯЕМАЯ ФОРСУНКА 2004
  • Богачев Сергей Александрович
  • Дьяченко Дмитрий Викторович
  • Курманов Василий Васильевич
RU2273763C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 635 743 C1

Реферат патента 2017 года КЛАПАН УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ ТОПЛИВНОГО НАСОСА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре дизельных двигателей внутреннего сгорания. Клапан управления производительностью топливного насоса высокого давления включает корпус, катушку индуктивности, якорь, толкатель, контрполюс, поршень, пружину и стопор. Поршень образует прецизионную пару с контрполюсом и имеет сплошную наружную поверхность, выполненную одним диаметром; управляющий элемент представляет собой кромку, образованную сопряжением наружной цилиндрической поверхности и плоскости нижнего торца. Применение поршня, имеющего наружную поверхность, выполненную одним диаметром, позволяет улучшить технологичность конструкции за счет возможности одновременной обработки партии деталей и исключения прецизионных отверстий для перетока топлива. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 635 743 C1

1. Клапан управления производительностью топливного насоса высокого давления, включающий корпус, катушку индуктивности, якорь, толкатель, контрполюс, поршень, пружину и стопор, отличающийся тем, что поршень образует прецизионную пару с контрполюсом, имеет сплошную наружную поверхность, выполненную одним диаметром, управляющий элемент представляет собой кромку, образованную сопряжением наружной цилиндрической поверхности и плоскости нижнего торца.

2. Клапан управления производительностью топливного насоса высокого давления по п. 1, отличающийся тем, что окна для подвода топлива имеют различную площадь.

3. Клапан управления производительностью топливного насоса высокого давления по п. 1, отличающийся тем, что управляющая кромка на поршне имеет притупление.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2017 года RU2635743C1

WO 2008148553 A2, 11.12.2008
DE 19504185 B4, 22.07.2004
Приспособление для чистки газовых реторт 1930
  • Колесов М.А.
SU19724A1
УПРАВЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМАМИ ВПРЫСКИВАНИЯ 2000
  • Хлоузек Ярослав
RU2264557C2

RU 2 635 743 C1

Авторы

Звягин Антон Владимирович

Свещинский Владислав Октябревич

Даты

2017-11-15Публикация

2017-01-16Подача