Форсунка Советский патент 1982 года по МПК F02M47/02 F02M51/00 

(54) ФОРСУНКА

Изобретение относится.к цвигателесгроению. Известна форсунка с электрическим управлением цля впрыска топлива в ави гатель внутреннего сгорания, соцержащая корпус с управляющей камерой, снаб женной аросселем цля соецинения с источником цавления топлива, управляющий электрический клапан с перепускным каналом цля соецинения камеры со сливом запорную иглу и поршень ц;и нагружения иглы Cll .4 Нецостагком этой форсунки является увеличенные габариты. Цель изобретения - уменьшение габаритов. Указанная цель цостигается тем, что запорная часть управляющего клапана расположена в управляющей камере и кон тактирует с торцом порщня цля изменени проходного сечения вхоаа перепускного канала, В поршно выполнено отверстие аля сообщения полости межцу его торцом и иглой с перепускным каналом управляющего клапана. Порщень размешен в корпусе эксцентрично относительно иглы и управляющего клапана, при этом оси иглы, порщня и клапана расположены параллельно ив оцной плоскости, ось порщня расположена межоу осями иглы и клапана, а расстояние межцу осями клапана, порщня и иглы связаны отношением е. . i - d Z - расстояние межоу осями клапана и порщня; Рр - расстояние межоу осями иглы и порщня; диаметр порщня; диаметр запорной части клапана. На фиг. I изображен вариант конструктивного исполнения форсунки с электрическим управлением; на фиг. 2 - схема

эксцентричного расположения иглы поршня и клапана.

Форсунка содержит корпус 1, в котором размещены запорная игла, 2, пор шень 3, цроссель 4 аля соеаинения управляющей камеры 5с источни} ом аавления топлива, управляющий электрический клапан 6 с перепускным каналом 7 и запорной частью 8, которая контактирует с торцом 9 поршня 3, В .послецнем выполнено отверстие Ю аля сообщения полости 11 между его аругим торцом и иглой 2 с перепускным каналом 7. Поц иглой 2 расположена нагнетательная поцыгольная полость 12 форсунки.

Форсунка работает следующим образом.

При отсутствии Управляющего импульса, подаваемого на электрический клапан 6, его запорная часть 8 находится в крайнем нижнем положении и соприкасает ся с торцом 9 поршня 3. Зазора между торцом -9 и запорной частью 8 при этом нет и слив из управляющей камеры 5 от- сутствует. Игла 2 за счет разности сил , действующих со стороны управляющей камеры 5 на поршень 3 и со стороны подыгольной камеры 12 на иглу 2, на- ходится в закрытом положении. При подаче управляющего импульса на электрический Клапан 6 его запорная часть 8 приподнимается и топливо через зазор между ней и тбрцом 9 порщия 3 поступает на слив. Вследствие перепада давле- .ния из-за расхода топлива через дроссель 4 давление в управляющей камере 5 снижаегся. За счет изменившейся разности сил, действующих на иглу 2 и поршень 3, они начинают перюмещаться вверх относительно корпуса 1. Начинается процесс впрыск аз топлива.По мере подъема поршня 3 уменьшается .зазор ; между его торцом 9 с запорной частью 8. При этом вследствие уменьшения проходного сечения на входе в перепускной канал 7 уменьшается расход топлива из управляющей камеры 5, а давление в ней повышается Игла 2 и поршень 3 приближаются к запорной части 8 до положения, при котсгром цостигаерся равновесие сил, действующих со стороны камеры 5, и полости 12. Оставшийся зазор между поршнем 3 и запорной частью 8 не зависит от положения запорной части 8, поэтому перемещение порщня 3 и связанной с ним иглы 2 воепроизводят перемещение запорной части 8. Этим обеспечивается управление положением иглы 2 путем изменения положения

запорной ч-асти 8. F3 конечном счете форма закона подачи топлива в цилиндр двигателя, определяемая законом движе- ния иглы 2 (Определяется формой электрического управляющего импульса, подаваемого на электрический клапан 6 и задающего закон движения его запорной части 8. .

По окончании подачи управляющего

импульса на электрический клапан 6 запорная часть 8 опускается и перекрывает слив из управляющей камеры 5, чем обеспечивается закрытие иглы 2 и окончание процесса штрыска.

В дальнейшем цикл работы форсунки повторяется.

Исполнение форсунки с расположением запорной части 8 непосредственно в управляющей камере 5 исключает необходимость выполнения в форсунке каналов, соединяющих управляющую камеру 5 с электрическим клапаном 6, что позволяет сократить число элементов форсунки. упростить ее конструкцию, уменьшить ее габариты. Сокращение паразитных обье-. мов соединительных каналов снижает инерцию управления, определяющую быстродействие форсунки, что вместе с более четкой зависимостью положения иглы от положения запорного органа электрического клапана расширяет возможности управления законом подачи топлива в цилиндр. Дополнительное упрощение конструкции и сокращение габаритов предлагаемой форсунки достигается сообщением полости между иглой и поршнем с запорным органом через каналы в поршне. Это позволяет использовать в форсунке одну общую сливную магистраль. Дополнительное сокращение габаритов форсунки достигается путем смещения поршня.3 и электрического клапана 6 относительно иглы 2 в сторону противоположную каналу, подводящему топливо из истошика высокого давления в полость 12 под иглой 2. При этом точка положения равнодействующей силы в порщне 3, создаваемой давлением в управляющей камере 5, смещается относительно оси силы, передаваемой иглой 2 на поршень 3. В результате к поршню 3 прикладывают радиальные усилия, вызывающие увеличение трения и снижающие надежность форсунки. Для устранения этого, оси иглы, поршня и клапана расположены парал- лельно и в одной плоскости, как показа Фиг. 2,, гце - равноцействующая сила от пав ления топлива в управляющей камере 5 на поршень 3; Ру - сила, переааваемая иглой 2 поршню 3; F|t - эквивалентная сила, учитываю щая отсутствие цавления на части поверхности поршня 3 про. запорной частью 8 управляющего клапана 6; 2у; - расстояние межцу осями кла пана 6 и порщня 3; g - расстояние между осями иглы 2 и поршня 3; {Зг|- аиаметр поршня 3j - эффективный аиаметр запорной .части 8 управляющего клапана 6; Р - цавление топлива в управляющей камере 5, Рааиальньк усилий на поршне 3 не i . буцет, если вращающие моменты М|, созцаваемые соответственно Р(и Р| , относительно оси иглы взаимно уравновешены. Так . а)ч ) и С -М.Р . Ji4N F. ,F|., условие уравновешивания . -4-Sили после сокращения d,-, , .4-4 Д1 откуаа При таком отношении i расстояния меж цу осями кпапана 6 и поршня 3 к расстоянию межцу осями иглы 2 и порщня 3 - равноаействующая сила, приложенная к поршню со стороны управляющей ., камеры 5, совпадает с осью иглы 2, Таким образом, преалагаемая форсунк позволяет за счет установки запорной части управляющего клапана непосреаст- венно в управляющей камере, сопряжения запорной части управляющего клапана с поршнем, выполнением в поршне отверст соединяющего полость между поршнем и .иглой с перепускным каналом управляющего клапана, эксцентричным расположением поршня и клапана относительно иглы и выполнением отношения расстояний между основньгми элементами возволяет сократить габариты и расширить возможности управления законом подачи топлива в цилиндр дизеля, что в свою оче- реаь;позволяет улучшить эксплуатационные характеристики дизеля. .. Формула изобретения 1. Форсунка с электрическим управлением для|впрьюка; топлива в двигатель внутреннего сгорания , содержащая корпус с управляющей камерой, снабженной дросселем для соединения с источником давления топлива, управл5пощий электрический клапан с перепускным каналом для соединения камеры со сливом, запорную иглу и порщень для нагружения иглы, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов, запорная часть .управляющего клапана расположена в управляющей камере и контактирует с торцом поршня для измерения проходного сечения входа перепускного канала. 2.Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что в порщне выполнено отверстие апя сообщения полости межцу его торцом и иглой с перепускным каналом управляющего клапана. 3.Форсунка по пп, 1и 2, отличающаяся тем, что-поршень размещен в корпусе эксцентрично относительно иглы и управляющего клапана, при этом оси иглы, порщня и клапана расположены параллельно и в однЬй плоскости, ось поршня расположена межсгу осями иглы и Клапана, а расстояния между осями клапана, порщня и иглы связаны отношением 1к:.4-а4 1 Йп где 2 - расстояние между осями клапана и поршня; 2. - расстояние между осями игли и порщня; с1п - диаметр поршня; (3., - диаметр клапана. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 490943, кл. Р 02 М 51/06, 1976.

F, dK

Л

т

FHI

Ру

dn

I

//////////%

ек

«-

ей

(puej

Фиг. г