Форсунка с электромагнитным управлением Советский патент 1987 года по МПК F02M51/00 

Изобретение относится к двигателестрое- нию и может использоваться в топливной аппаратуре двигателя с электромагнитным управлением.

Цель изобретения - увеличение быстродействия и уменьшение габаритов.

На фиг. 1 изображена схема форсунки в закрытом состоянии; на фиг. 2 - схема положения клапана-золотника при подаче электромагнитного импульса.

Форсунка (фиг. ) содержит корпус 1, в котором размещены запорная игла 2 с пружиной 3 запиран ия и штоком 4, который действует на верхний торец иглы 2. В корпусе 1 выполнены каналы 5, 6 и 7 для соединения подыгольной камеры 8 с аккумулятором давления топлива (не показан), канал 9 подвода и слива топлива из надыгольной камеры 10. В канале 6, выполненном соосно с корпусом 1, установлен вертикальный подвижный цилиндрический клапан-золотник 11, управляющий распределением подачи топлива в надыгольную камеру 10, сливом из камеры 10, подачей топлива в подыголь- ную камеру 8 для осуществления впрыска. Нижний свободный торец 12 клапана- золотника 11 выполнен в виде конуса и закрывает канал 7 подвода топлива в под- ыгольную камеру 8. Верхняя часть 13 клапана-золотника 11 служит якорем и взаимодействует с соленоидом 14. Соосно с корпусом

Iфорсунки и клапаном-золотником 11 внутри последнего выполнен осевой канал 15 переменного сечения, в котором коаксиально размещен грибковый клапан 16 и возвратная пружина 17 клапана-золотника 11. Направляющий щток 18 клапана 16 с верхней частью 13 клапана-золотника образует прецизионную пару. Торец штока 18 контактирует с торцом втулки 19 соленоида 14. На штоке 18, над грибковыми клапаном 16, выполнена кольцевая проточка 20, образующая радиальный зазор 21 между штоком 18 и каналом 15. В средней части клапана- золотника 11 выполнены радиальные каналы

22,23 и 24, выполненные перпендикулярно к оси клапана-золотника 11 и соединенные между собой каналом 15 переменного сечения. Каналы 22 и 23 постоянно сообщены друг с другом, а канал 24 разобщается с каналами 22 и 23 при закрытии грибкового клапана 16. На наружной цилиндрической поверхности клапана-золотника 11 в местах выходов каналов 22, 23 и 24 соответственно выполнены кольцевые проточки 25, 26 и 27 Ширина проточки 25 равна по величине диаметру канала 22, а ширина проточки 26 такова, что при любом положении -клапана-золотника 11 канал 9 сообщается с каналом

23.Ширина проточки 27 выполнена так, чтобы при любом положении клапана-золотника

IIканал 24 сообщался с каналом 28 слива. По разветвляющемуся каналу 5 топливо

поступает от аккумулятора давления к каналу 6 со стороны, где расположен запорный конус 12 клапана-золотника 11, и со стороны верхней части 13 клапана-золотника для обеспечения гидравлического равновесия клапана-золотника. По каналу 5 топливо пос- тупает также и проточке 25.

Форсунка работает следующим образом.

При отсутствии управляющего импульса, подаваемого на соленоид 14 клапана-золотника 11, запорный конус 12 последнего закры- 0 вает канал 7 подачи топлива в подыголь- ную камеру 8 (клапан-золотник 11 находится в крайнем нижнем относительно корпуса 1 форсунки положении).

В это время проточкой 25 канал 5 под- 5 вода топлива от аккумулятора сообщен с каналом 22, а через каналы 22 и 23, проточку 26 - с каналом 9 подвода топлива в надыгольную камеру 10. Сила давления топлива складывается с силой давления пружины на верхний торец иглы 2, и последняя 0 находится в закрытом положении, как показано на фиг. 1.

При подаче электрического импульса на соленоид 14 последний втягивает клапан- золотник 11, преодолевая усилие пружины

17 (фиг. 2). При этом запорный конус 12 перемещается вверх в сторону соленоида 14, открывая доступ топлива из канала 6 в канал 7, ведущий в подыгольную камеру 8. Средняя часть клапана-золотника 11, в ко торой выполнены каналы 22, 23 и 24 и проточки 25, 26 и 27, также перемещается в сторону соленоида 14. При этом проточка 25 разобщается с каналом 5 и прекращается подача топлива в надыгольную камеру 10. Одновременно клапан-золотник 11 перемеща- ется относительно грибкового клапана 16, и по каналам 9, 23 и 15 топливо поступает в радиальный зазор 21, а оттуда по каналам 24 и 28 на слив, давление топлива в надыгольной камере 10 падает. Игла 2 за счет разности сил, действующих на нее свер0 ху (сила давления пружины, остаточное давление в надыгольной камере 10) и со стороны подыгольной камеры 8 снизу (сила давления топлива), перемещается вверх относительно корпуса 1. Начинается процесс впрыска топлива.

5 По окончании подачи управляющего импульса на соленоид 14 клапан-золотник 11 под действием пружины 17 перемещается в сторону, противоположную соленоиду 14, и запорная часть 12 закрывает доступ топлива

Q в канал 7, ведущий в подыгольную камеру 8. В это время проточка 25 устанавливается напротив одного из ответвлений канала 5 и топливо от источника давления по каналам 22, 15, 23 и 9 поступает в надыгольную камеру 10.

5 Одновременно клапан 16 закрывается доступ топлива в кольцевой зазор 21 и каналы 24 и 28, соединенные со сливным трубопроводом. Под действием давления топлива в надыгольной камере 10 и пружины 3 игла 2 перемещается вниз и впрыск топлива прекращается.

Таким образом, снабжение клапана-золотника форсунки дополнительными запорными элементами позволяет сократить его рабочий ход, в результате чего обеспечивается увеличение быстродействия и уменьщение габаритов.

Формула изобретения

Форсунка с электромагнитным управлением, содержащая корпус и расположенные в нем запорную иглу с пружиной запирания, надыгольную камеру, каналы подачи и

слива топлива из надыгольной камеры, канал подачи топлива в подыгольную камеру и электромагнитный управляющий клапан с запорными элементами, выполненный в виде

клапана-золотника с осевым и радиальными каналами и кольцевыми проточками, отличающаяся тем, что, с целью увеличения быстродействия и уменьщения габаритов, клапан-золотник снабжен дополнительными запорными элементами, один из которых выполней в виде грибкового клапана и установлен в осевом канале клапана-золотника для управления сливом топлива из надыгольной камеры, а другой - в виде конуса на свободном торце канала-золотника для

перекрытия канала подачи топлива в подыгольную камеру.

2 27

25

18

21

28

12

Фиг. 2

Изобретение м.б. использовано в топливной аппаратуре двигателя внутреннего сгорания и позволяет увеличить быстродействие и уменьшить габариты форсунки. Для этого свободный торец 12 клапана-золотника 11, управляюшего распределением подачи топлива в надыгольную ка.меру 10, сливом из нее и подачей топлива в поды- гольную камеру 8, выполнен в виде конуса и закрывает канал 7 подвода топлива в камеру 8. Соосно с корпусом форсунки и клапаном-золотником внутри последнего выполнен осевой канал 15 переменного сечения, в котором коаксиально размещен грибковый клапан 16 и возвратная пружин.а 17. Каналы 22 и 23, выполненные перпендикулярно к оси клапана-золотника 11, постоянно сообщены друг с другом, а канал 24 разобщается с каналами 22 и 23 при закрытии клапана 16. Наличие конуса и грибкового клапана позволяет сократить рабочий ход клапана-золотника. 2 ил. ф 78 19 (Л 28 00 tc 0 О5

Составитель В. Павлюков

Редактор М. ДьыынТехред И. ВересКорректор Г. Решетник

Заказ 3259/28Тираж 503Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.- Ужгород, ул. Проектная, 4