Электромагнитная форсунка

 

Использование: двигателестроение, в частности топливовпрыскивающая аппаратура для двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: электромагнитная форсунка содержит корпус, обмотку и якорь, жестко соединенный со штоком. На свободном конце штока размещен запорный элемент и направляющие элементы. Отличием предлагаемого решения является размещение якоря между направляющими элементами, один из которых размещен внутри соленоида. Причем направляющие элементы выполнены в виде ограненной с трех сторон цилиндрической поверхности, образуя таким образом каналы для прохождения топлива. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к топливной аппаратуре ДВС, в частности к форсункам, управляемым соленоидом.

Известен клапан, содержащий электромагнитную приводную и запорную секции.

Запорная секция, удаленная от приводной, имеет запорный элемент, перекрывающий поток топлива. Запорный элемент соединен с сердечником с помощью стержнеобразной детали, перемещаемой в направляющем отверстии. Деталь имеет две, разнесенные друг от друга, направляющие части, выполненные в виде цилиндра, усеченного с четырех сторон с целью образования каналов для прохода жидкости.

К недостаткам этого устройства относятся повышенные габариты запорной части как по длине за счет необходимости разнесения двух направляющих элементов в аксиальном направлении, так и за счет малой площади проходного сечения каналов направляющих элементов.

Известен также принятый за прототип электромагнитный клапан, содержащий корпус, соленоид, расположенный в направляющей втулке корпуса, якорь, расположенный консольно на одном конце штока между ним и соленоидом, причем шток жестко соединен с запорным элементом в виде иглы или выполнен за одно целое с запорным элементом.

Направляющие элементы на штоке выполнены в виде двух разнесенных в аксиальном направлении цилиндрических частей, усеченных с четырех сторон для образования топливопропускных каналов.

Недостатком данной конструкции является консольное расположение якоря относительно направляющего элемента, что требует для исключения влияния боковых сил увеличенной длины штока направляющей втулки, т.е. увеличения массы подвижных частей и, следовательно, ухудшения динамики форсунки, а также увеличения ее габаритов.

Предлагаемая конструкция решает задачу уменьшения массогабаритных характеристик форсунки и улучшения динамики ее работы.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в следующем.

Электромагнитная форсунка содержит корпус, обмотку, якорь, жестко соединенный со штоком, снабженным запорным элементом и направляющими элементами, которые выполнены в виде цилиндрических поверхностей, усеченных одинаковыми плоскими поверхностями, обращенными радиально наружу и находящимися на одинаковом расстоянии от центра цилиндрической поверхности, и возвратную пружину.

Отличие форсунки состоит в том, что якорь размещен между направляющими элементами.

Такое размещение якоря позволяет значительно уменьшить длину штока и его массу.

Направляющие части штока усечены тремя плоскостями, что позволяет уменьшить диаметр направляющего элемента при сохранении необходимой площади проходного сечения для пролива топлива.

Возвратная пружина поджата регулировочным винтом с каналом для пролива топлива, снабженным фильтром.

Для уменьшения габаритов регулировочный винт выполнен с глухими аксиальными отверстиями с обоих торцов, заканчивающимися сквозными радиальными отверстиями. В зоне одной из групп радиальных отверстий на наружной поверхности регулировочного винта размещен фильтр.

На одном из концов штока за одно целое с ним выполнен запорный элемент в виде сферической поверхности.

На фиг. 1 представлен один из вариантов реализации предлагаемой электромагнитной форсунки; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1;на фиг.3 узел I на фиг. 1.

Электромагнитная форсунка содержит корпус 1, на котором расположены обмотка 2, патрубок 3. Корпус и патрубок соединены между собой посредством кожуха 4, края которого завальцованы с одной стороны на фланец корпуса 1, а с другой на фланец патрубка 3, создавая механическое жесткое соединение.

В корпусе размещены якорь 5 со штоком 6, упорная шайба 7 для ограничения хода якоря, втулка 8 и возвратная пружина 9. В патрубок 3 ввернут регулировочный винт 10 для регулировки усилия возвратной пружины 9. Между корпусом 1 и втулкой 8, а также между корпусом 1 и патрубком 3 размещены уплотнительные кольца 11 и 12.

На корпусе 1 в зоне рабочего воздушного зазора выполнена кольцевая проточка 13, длиной l и диаметром d. Внутри втулки 8 выполнено направляющее отверстие и седло 14, а на конце штока 6 за одно целое с ним выполнен запорный элемент 15, взаимодействующий с седлом в обесточенном состоянии обмотки.

Направляющие элементы 16, 17 штока размещены по разные стороны якоря и выполнены в виде цилиндрической поверхности, усеченной с трех сторон плоскими поверхностями, обращенными радиально наружу и размещенными на одинаковом расстоянии от центра цилиндрической поверхности. Один из направляющих элементов штока размещен в направляющем отверстии корпуса 1, а второй в направляющем отверстии втулки 8.

Регулировочный винт 10 выполнен с каналом для прохода топлива, снабженным фильтром. Канал выполнен в виде двух глухих аксиальных отверстий с двух торцов винта, которые заканчиваются группами сквозных радиальных отверстий, выходящих на наружную поверхность регулировочного винта в зоне с уступом меньшего диаметра. Фильтр расположен на одной из групп сквозных радиальных отверстий.

Корпус 1, патрубок 3, кожух 4 и якорь 5 выполнены из магнитомягкой низкоуглеродной стали и подвергнуты термохимическому легированию, которое повышает магнитные свойства и коррозионную стойкость.

Электромагнитная форсунка работает следующим образом.

При подаче электрического сигнала на обмотку 2 создаваемый ею магнитный поток, замыкаясь через корпус 1, кожух 4, патрубок 3 и якорь 5, притягивает якорь к торцу корпус. При этом шток 6, жестко соединенный с якорем, также перемещается и сжимает возвратную пружину 9, отводя запорный элемент 15 от седла 14, что обеспечивает проход топлива через форсунку.

При снятии электрического сигнала шток 6 совместно с якорем 5 под воздействием возвратной пружины 9 возвращается в исходное состояние и прижимает запорный элемент 15 к седлу 14, перекрывая проход топлива через форсунку.

Размещение якоря между направляющими элементами, выполнение их трехгранными снижает массу подвижных частей форсунки более, чем в два раза, что ведет к улучшению динамических характеристик форсунки.

Кроме того, это приводит к уменьшению габаритов, как и установка фильтра непосредственно на регулировочном винте.

При этом может быть увеличено расстояние между направляющими, что исключает перекосы и заедание подвижных частей и улучшает работоспособность форсунки.

Формула изобретения

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ФОРСУНКА, содержащая корпус, шток с запорным органом, снабженный направляющими элементами, выполненными в виде цилиндрических поверхностей, усеченных одинаковыми плоскими поверхностями, обращенными радиально наружу и расположенными на одинаковом расстоянии от центра цилиндрических поверхностей, возвратную пружину, якорь, жестко соединенный со штоком, отличающаяся тем, что якорь размещен между направляющими элементами.

2. Форсунка по п.1, отличающаяся тем, что направляющие элементы усечены плоскими поверхностями с трех сторон.

3. Форсунка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена фильтром, регулировочным винтом, на обоих торцах которого выполнены аксиальные отверстия, каждое из которых сообщено группой сквозных радиальных отверстий с наружной поверхностью регулировочного винта, причем фильтр размещен на наружной поверхности регулировочного винта в зоне одной из групп радиальных отверстий, а возвратная пружина установлена между торцом штока и регулировочным винтом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3