Электромагнитная форсунка для двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливовпрыскивающей аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет упростить конструкцию средств гидравлического нагружения игольчатого клапана распылителя, повысить надежность в работе и улучшить динамические расходные характеристики электромагнитной форсунки. Электромагнитная форсунка содержит камеру управления, управляющий клапан, размещенный у прилегающего торца корпуса форсунки. Камера управления охватывает по меньшей мере часть торца игольчатого клапана, обращенного к упругому элементу и выполненного в виде средства гидравлического нагружения игольчатого клапана, и снабжена элементами для ограничения перетекания топлива из камеры управления при смещенных к упору положениях игольчатого клапана. Предложены варианты выполнения камеры управления и размещения питающего канала в корпусе форсунки, проставке и распылителе. 6 з. п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение отнесется к двигателю внутреннего сгорания, в частности к производству форсунок для впрыска топлива в цилиндр ДВС.

Известна электромагнитная форсунка для двигателей внутреннего сгорания, содержащая игольчатый клапан для закрытия сопла, имеющего на переднем конце распиливающее отверстие. В корпусе форсунки выполнена балансировочная: камера для подачи топлива под давлением к головке клапана. Нагнетательная магистраль содержит прорезь для подачи топлива от нагнетательного отверстия к балансировочной камере. Выпускной тракт образован отверстием, обеспечивающим выход топлива из балансировочной камеры. Открывание и закрывание отверстия осуществляется соленоидным клапаном. Подъем якоря соленоидного клапана осуществляется электромагнитом, имеющим управляемый упор якоря. Положение упора регулируется подъемным управляющим механизмом. При этом открытая зона отверстия увеличивается и уменьшается при подъеме якоря. Подъем игольчатого клапана осуществляется так, что открытая зона прорези, обращенная к балансировочной камере, будет увеличиваться или уменьшаться в зависимости от скорости потока через выпускной тракт. Благодаря этому открытие сопла может увеличиваться или уменьшаться (см. патент WO 9708452 A1, кл. 6 F 02 M 47/00).

Малые размеры гнезда под размещение форсунки у дизельных двигателей предусматривают применение удлиненных конструкций форсунок с размещением электромагнитных приводов над впускными и выпускными клапанами и размещение управляющей камеры игольчатого клапана в корпусе форсунки, как описано выше в известной форсунке. При этом возникает необходимость размещать удлиненный игольчатый клапан, соразмерный по длине с длиной корпуса форсунки. Такое выполнение форсунки содержит известные технологические трудности изготовления игольчатого клапана, выполнения балансировочной (управляющей) камеры и несет в себе невысокую надежность работы из-за значительной массы игольчатого клапана.

Известна форсунка для впрыска топлива в двигателе внутреннего сгорания, содержащая игольчатый клапан, установленный в корпусе распылителя, корпус форсунки, в котором предусмотрена напорная камера, сообщенная с топливоподводящим каналом корпуса форсунки через основной дроссель и с разгрузочной камерой через дополнительный дроссель. Предусмотрено электронное управляющее устройство для регулирования слива топлива из напорной камеры и давления в камере. Предусмотрены средства механического и гидравлического нагружения игольчатого клапана из напорной камеры.

Осуществляя средствами управления сообщение и разобщение напорной камеры с разгрузочной камерой устанавливают требуемое давление в напорной камере и тем самым регулирование усилия запирания игольчатого клапана форсунки, чем устанавливают впрыскивание топлива требуемой продолжительности и в требуемый момент угла поворота вала двигателя (см. патент WO 9637697 A1, кл. 6 F 02 M 47/06).

Недостатком известной форсунки является размещение напорной камеры на противоположной распылителю стороне корпуса форсунки и выполнение средства гидравлического нагружения игольчатого клапана со значительной массой, кроме того в форсунке предусмотрена линия дренажа топлива из пружинной полости, в которую просачивается топливо из распылителя по зазору игольчатого клапана и по зазору средства гидравлического нагружения игольчатого клапана из напорной камеры.

Предусматривается работа форсунки при постоянном высоком давлении (100 МПа и более) и, следовательно, при наличии постоянных утечек топлива через малые (микронные) зазоры, которые при этом приобретают функцию щелевого фильтра, накапливают механические отложения и блокируют перемещение игольчатого клапана, вызывая подтекание форсунки (негерметичное запирание игольчатого клапана) и отказы в работе. Для обеспечения надежного функционирования форсунки требуются очень тонкая фильтрация топлива (не более 0,0045 мм размера частиц), увеличение зазора в прецизионных сопряжениях игольчатого клапана и средствах его гидравлического нагружения свыше 0,0045 мм и увеличенные сливы просочившегося топлива.

Известно топливовпрыскивающее устройство для двигателя внутреннего сгорания, содержащее заполняемую от насоса высокого давления сборную камеру (аккумулятор) высокого давления, от которой трубопроводы ведут к отдельным впрыскивающим клапанам.

При этом в отдельные трубопроводы встроены клапаны для управления впрыском под высоким давлением к впрыскивающим клапанам, а также дополнительная аккумуляторная камера между встроенным клапаном для управления и сборной камерой (аккумулятором). Для предотвращения постоянной подачи высокого давления к впрыскивающему клапану управляющий клапан во время пауз впрыска прерывает соединение впрыскивающего клапана с дополнительной аккумулирующей камерой и управляет соединением между впрыскивающим клапаном и разгрузочной камерой (см. патент ЕР 657642 А2, кл. 6 F 02 M 63/00).

Недостатком топливовпрыскивающего устройства является конструктивная сложность управляющего клапана и подверженность его постоянному воздействию высокого давления от дополнительной аккумулирующей камеры, вследствие чего имеет место наличие дренажа в разгрузочную камеру по рабочим зазорам управляющего (золотникового) клапана, что определяет низкую надежность его работы, а также размещение дополнительной аккумулирующей полости в линии трубопровода на входе в топливовпрыскивающий клапан (форсунку). При этом надежность работы самого топливовпрыскивающего клапана (распылителя) решается путем разгрузки от высокого давления линии подвода к распылителю (топливовпрыскивающему клапану) от управляющего клапана соединением ее с разгрузочной камерой между впрысками, т. е. устранением дренажа под высоким давлением через распылитель (топливовпрыскивающий клапан).

Целью предлагаемого изобретения является упрощение конструкции средств гидравлического нагружения игольчатого клапана распылителя интегрированным их выполнением в клапане (игольчатом) распылителя, повышение надежности работы электромагнитной форсунки, нагруженной высоким постоянным давлением, за счет устранения в конструкции форсунки линии дренажа и фильтрующего эффекта в рабочих зазорах игольчатого клапана, а также улучшение динамических расходных характеристик электромагнитной форсунки с гидравлическим управлением.

Поставленная цель достигается тем, что управляющий клапан с седлом с ограниченным проходным сечением сливного канала размещены у прилегающего торца корпуса форсунки, камера управления выполнена ограниченной по объему, охватывает по меньшей мере часть ограничивающего объем камеры торца игольчатого клапана, выполненного в виде средства его гидравлического нагружения из камеры управления, снабжена элементами для ограничения перетекания топлива из нее при смещенных к упору положениях игольчатого клапана и размещена с упругим элементом игольчатого клапана между торцем игольчатого клапана и седлом управляющего клапана у прилегающего торца корпуса распылителя.

Камера управления выполнена объемом, по большой мере составляющим 350 объемов, вытесняемых игольчатым клапаном при смещениях его с одного крайнего положения в другое.

Камера управления и упор игольчатого клапана размещены в расточке корпуса распылителя, перекрываемый сливной канал, выполнен выходящим из камеры управления на прилегающий торец корпуса распылителя, упор выполнен в виде втулки, охватывающей ступенчатую часть игольчатого клапана меньшего диаметра и ограничивающей полость камеры управления, и сопряжен с игольчатым клапаном с зазором, образующим на длине сопряжения кольцевой щелевой канал подвода топлива в камеру управления с входом у торца втулки, открытым в полость аккумулятора ограниченного объема, аккумулятор размещен в промежуточном элементе, прилегающем к корпусу распылителя и корпусу форсунки, и сообщен в нем с подводящим топливо каналом, а ступенчатая часть игольчатого клапана выполнена открытой торцем в полость аккумулятора для взаимодействия с размещенным в нем упругим элементом и гидравлического нагружения из него игольчатого клапана.

Камера управления, упругий элемент игольчатого клапана и питающий камеру управления канал размещены в корпусе форсунки, упор игольчатого клапана выполнен в виде седла управляющего клапана и камера управления ограничена расточкой корпуса форсунки, седлом управляющего клапана и открытым в камеру управления торцем игольчатого клапана.

Камера управления, упругий элемент игольчатого клапана и питающий камеру управления канал размещены в промежуточном элементе, прилегающем к корпусу распылителя и корпусу форсунки, упор выполнен в виде седла управляющего клапана и камера управления ограничена расточкой промежуточного элемента, седлом управляющего клапана и открытым в камеру управления торцем игольчатого клапана.

Питающий камеру управления канал выполнен в распылителе в виде охватывающей игольчатый клапан в расточке корпуса распылителя протяженной кольцевой щели, выходящей на прилегающий торец корпуса распылителя в камеру управления из охватывающей игольчатый клапан кольцевой расточки корпуса распылителя, сообщенной с его подводящим топливо каналом, при этом по меньшей мере один из элементов распылителя на длине, близкой к длине кольцевой щели, выполнен ступенчатым, например, корпус распылителя с расточкой ограничено большего диаметра или игольчатый клапан с уступом ограничено меньшего диаметра.

Кольцевой щелевой канал размещен в средней части расточки корпуса распылителя, спаренной с игольчатым клапаном, и выполнен в виде ограниченного кольцевого занижения диаметра направляющей части игольчатого клапана, вход и выход щелевого канала выполнены в виде уравновешивающих усилие от давления на боковую поверхность направляющей части игольчатого клапана двух и более канавок, например, в виде лысок по обе стороны занижения диаметра, при этом канавки на входе выполнены выходящими из перекрываемой игольчатым клапаном камеры корпуса распылителя.

Предлагаемая электромагнитная форсунка изображена на чертежах, где на фиг. 1 представлена принципиальная схема выполнения электромагнитной форсунки с размещенным у прилегающего торца корпуса форсунки управляющим клапаном и его седлом, упругим элементом игольчатого клапана и камерой управления, ограниченной в объеме в промежуточном элементе торцами игольчатого клапана и седла управляющего клапана с питающим камеру управления каналом, выполненным в промежуточном элементе; на фиг. 2 представлена принципиальная схема электромагнитной форсунки с размещенными у прилегающего торца корпуса форсунки управляющим клапаном и его седлом, упругим элементом игольчатого клапана, ограниченного объема полостью аккумулятора, с которым сообщена камера управления, размещенная в корпусе распылителя; на фиг. 3, 4 представлены варианты размещения камеры управления и питающего ее канала ограниченного проходного сечения: на фиг. 3 - в корпусе форсунки, на фиг. 4 - камера управления в промежуточном элементе, питающий канал в распылителе; на фиг. 5-9 представлены варианты выполнения в распылителе питающего камеру управления канала ограниченного проходного сечения, выполненного в виде кольцевой щели, охватывающей игольчатый клапан в ограниченной зоне.

Электромагнитная форсунка (фиг. 1) содержит корпус распылителя 1, игольчатый клапан 2 с упругим элементом 3, корпус 4 форсунки, промежуточный элемент 5, размещенный между корпусом 4 форсунки и корпусом распылителя 1 и прилегающий к их торцам 6 и 7. В корпусе 4 форсунки у прилегающего к промежуточному элементу 5 торца 6 размещен управляющий клапан 8 с седлом 9 и упругим элементом 10. В промежуточном элементе 5 размещена камера управления 11 и упругий элемент 3 игольчатого клапана 2. Форсунка имеет средства 12 для электрического управления положением управляющего клапана 8, связанного со средствами 12 элементами связи 13, 14. В корпусе 4 форсунки, промежуточном элементе 5 и корпусе распылителя 1 выполнен подводящий топливо канал 15, 16, 17 высокого давления, выходящий в полость камеры 18 корпуса распылителя 1, которая охватывает игольчатый клапан 2. Камера 18 выполнена сообщенной с каналом распыливающего отверстия 19 на открытом торце 20 при гидравлическом подъеме игольчатого клапана 2, размещенного в корпусе распылителя 1 с возможностью осевого перемещения. Игольчатый клапан 2 и корпус распылителя 1 имеют средства (на чертеже не показаны) для герметичного запирания камеры 18 и разобщения ее с каналом распыливающего отверстия 19. Корпус форсунки 4 имеет линию низкого давления 21. Камера управления 11 сообщена с подводящим топливо каналом 15, 16, 17 питающим ее каналом 22 и сообщена с линией низкого давления 21 сливным перекрываемым каналом 23, выполненным в седле 9, с размещенным на выходе управляющим клапаном 8.

Питающий камеру управления 11 канал 22 выполнен в промежуточном элементе 5 с ограниченным проходным сечением. Сливной канал 23 камеры управления 11 имеет зону, выполненную также с ограниченным проходным сечением, причем меньшим, чем канал 22. Торец 24, 25 игольчатого клапана 2 открыт в камеру управления 11 и ограничивает ее объем. Торец 26 седла 9 совмещен с прилегающим торцем 6 корпуса 4 форсунки и на нем размещен соосно форсунке вход 27 сливного канала 23. Торец 26 седла 9 также ограничивает объем полости камеры управления 11. Игольчатый клапан 2 выполнен с хвостовой частью 28 меньшего диаметра, чем направляющая часть 29, которая размещена в упругом элементе 3. Хвостовая часть 28 выполнена с возможностью взаимодействия торцем 25 с торцем 26 седла 9 и перекрытия входа 27 сливного канала 23 при смещении игольчатого клапана 2 в крайнее положение. Седло 9 ограничивает своим торцем 26 перемещение игольчатого клапана 2, устанавливает его ход и является его упором.

Электромагнитная форсунка на фиг. 2 отличается от описанной выше размещением камеры управления, выполнением питающего и сливного каналов, их размещением и наличием полости аккумулятора и его размещения.

Камера управления 11 форсунки размещена в корпусе распылителя 1, на прилегающий торец 7 которого выходит из камеры часть 30 сливного канала 30, 31, 23 (фиг. 2, 8). Камера управления 11 ограничена торцем 24 игольчатого клапана 2 и торцем 32 упора, выполненного в виде втулки 33. Втулка 33 размещена в расточке корпуса распылителя 1 и спарена с хвостовой частью 28 с зазором, образующим питающий камеру управления канал 22, выполненный в виде протяженной кольцевой щели, открытой в камеру управления 11 и в полость 34, сообщенную с подводящим топливо каналом 16 питающим ее каналом 35. Полость 34 и канал 35 размещены в промежуточном элементе 5 у прилегающего торца 7 корпуса распылителя 1. Полость 34 с размещенным в ней упругим элементом 3 составляет полость ограниченного по объему аккумулятора, размещенного на входе канала 17 распылителя и питающего канала 22 камеры управления 11.

В варианте выполнения электромагнитной форсунки камера управления 11 размещена у прилегающего торца 6 корпуса 4 форсунки в расточке 36, выполненной у торца 6 (фиг. 3). При этом у форсунки отсутствует промежуточный элемент 5. Питающий камеру управления 11 канал 22 может быть выполнен в корпусе форсунки и применен распылитель традиционной конструкции, как показано на фиг. 3, или размещен в распылителе, как показано на фиг. 5, 6, 7, 9 вариантами его конструктивного выполнения. В остальном форсунка аналогична описанной на фиг. 1.

Кроме того, форсунка на фиг. 1 может быть снабжена промежуточным элементом 5 без питающего камеру управления канала 22 (фиг. 4), а последний выполнен в распылителе, показанном на фиг. 5, 6, 7, 9.

Камера управления 11 на фиг. 1-4 выполнена ограниченной по объему, составляющему по большей мере 350 вытесненных игольчатым клапаном объемов при его смещении с одного крайнего положения в другое.

В представленных вариантах выполнения распылителя (фиг. 5, 6, 7, 9) направляющая часть 29 игольчатого клапана 2 спарена с корпусом распылителя 1 с образованием выходящей на прилегающий торец 7 протяженной кольцевой щели 22 ограниченного проходного сечения. Щель выполнена открытой в кольцевую расточку 37 корпуса распылителя 1 (фиг. 5, 6, 7) или в камеру 18 корпуса распылителя (фиг. 9). Кольцевая проточка 37 сообщена с подводящим топливо каналом 17.

В распылителе на фиг. 5 расточка корпуса, в которой размещена направляющая часть 29 игольчатого клапана 2, выполнена ступенчатой с ограниченной разностью диаметров. Расточка большего диаметра 38 у прилегающего торца 7 со стержнем 29 клапана 2 образует питающий камеру управления канал 22, выполненный в виде кольцевой щели на длине сопряжения стержня 29 и расточки 38.

В распылителе на фиг. 6 игольчатый клапан у торца 24 выполнен ограниченно меньшим диаметром 39, занижение диаметра 39 направляющей части 29 у торца 24 образует кольцевой щелевой канал 22.

В распылителе на фиг. 7 игольчатый клапан 2 у торца 24 частью 40 выполнен большим диаметром, чем направляющая часть 29, и щелевой канал 22 образует ограниченный зазор по большего диаметра расточке корпуса распылителя, в которой размещена часть 40 игольчатого клапана, выполненная наибольшим диаметром.

В распылителе на фиг. 9 выполнено ограниченное занижение диаметра 39 в средней зоне стержневой части 29 игольчатого клапана 2, образующее в расточке корпуса распылителя 1 на длине занижения кольцевой щелевой канал 22, а на направляющей части 29 по обе стороны занижения 39 выполнены канавки 41, 42 в виде двух и более лысок, которыми щелевой канал выходит на прилегающий торец 7 корпуса распылителя и в камеру 18 и которые выполнены с возможностью уравновешенного бокового нагружения давлением игольчатого клапана.

У описываемой на фиг. 1-4 форсунки средства гидравлического нагружения игольчатого клапана 2 из камеры управления 11 выполнены в виде стержневой части 29 (фиг. 5), 39 (фиг. 5, 9), 40 (фиг. 7), торцем 24, 25 открытой в камеру управления 11 и торцем 24, 25 ограничивающей объем ее полости (фиг. 1, 3, 4), и на фиг. 2 соответственно торцем 24, а торцем 25 открытой в полость аккумулятора 34.

Работает электромагнитная форсунка следующим образом.

В исходном состоянии, показанном на фиг. 1-4, нагруженный упругим элементом 3 игольчатый клапан 2 запирает камеру 18, а электроуправляемый клапан 8 упругим элементом 10 прижат к седлу 9, перекрывая выход сливного канала 23.

При подключении форсунки (фиг. 1, 3, 4) к источнику высокого давления топлива в канале 15, 16, 17 (фиг. 1, 4), канале 15, 17 (фиг. 3) и камерах 11, 18 устанавливается давление источника топлива. Давлением топлива в камере управления 11 на торец 24, 25 игольчатый клапан 2 нагружается дополнительным гидравлическим усилием, которым усиливается запирание камеры 18 распылителя, так как усилие давления топлива на игольчатый клапан со стороны камеры 18 меньше из-за меньшей площади, охваченной давлением из камеры 18.

Осуществляя средствами 12 подъем управляющего клапана 8, устанавливают сообщение камеры управления 11 с линией низкого давления 21 и перетекание в нее топлива из камеры 11. Проходные сечения питающего 22 и сливного 23 каналов камеры управления 11 выбраны таким образом, чтобы в камере 11 при поднятом управляющем клапане 8 устанавливалось давление меньше, чем в камере 18 распылителя 1, и достаточно для преодоления усилия запирания камеры 18, т. е. устанавливалось гидравлическое усилие на игольчатый клапан 2 с камеры 18 больше, чем суммарное усилие упругого элемента 3 и давления топлива на игольчатый клапан с камеры управления 11. Этим достигают осуществления подъема игольчатого клапана 2, открытия распылителя форсунки (открытия камеры 18 и сообщения ее с распыливающим каналом с выходным отверстием 19), при котором устанавливается вытекание топлива из камеры 18. С установлением управляемого подъема игольчатого клапана осуществляют контролируемый электронными средствами впрыск топлива форсункой. Манипулируя электронными средствами электрического управления подъемом и посадкой управляющего клапана 8, устанавливают повышение и понижение давления в камере управления 11 (гидравлического усилия на торец 24, 25 игольчатого клапана) и управление его посадкой и подъемом, то есть устанавливают контролируемый по моменту начала, конца и продолжительности впрыск топлива форсункой.

Выполненный с возможностью взаимодействия торцем 25 хвостовой части 28 с входом 27 сливного канала 23 игольчатый клапан при его смещениях к торцу 26 седла 9 изменяет сток топлива из камеры 11, повышая в ней давление до величины, достаточной для удержания игольчатого клапана в поднятом положении, большей давления его открытия (страгивания), однако меньшей, чем подводимое давление в камеру 18 распылителя.

При осуществлении посадки управляющего клапана 8 на седло 9 и разобщения камеры управления 11 от линии низкого давления 21 повышение давления в камере 11 до посадочного на запирание камеры 18 распылителя от исходного, более высокого, чем давление подъема (страгивания) игольчатого клапана, будет осуществляться за более короткий промежуток времени. Тем самым достигают повышенного быстродействия управления. Сопутствует при этом уменьшение потерь производительности источника высокого давления, затрачиваемых на управление форсунки, т. е. уменьшение перетекания топлива из камеры управления 11 при положении торца 25 игольчатого клапана у торца 26 седла 9 управляющего клапана.

Электромагнитная форсунка на фиг. 2 работает аналогично электромагнитной форсунке на фиг. 1. Отличие составляет силовая схема нагружения игольчатого клапана, определяемая размещением в распылителе камеры управления 11, охватывающей только торец 24 игольчатого клапана, размещение в корпусе 1 распылителя упора 32 игольчатого клапана 1 и размещение на входе подводящего канала 17 в распылитель аккумулятора 34 малого объема, из которого подводимым в форсунку давлением постоянно нагружен игольчатый клапан по торцу 25.

При подключении к источнику высокого давления топлива во всех камерах устанавливается высокое давление, а игольчатый клапан 2 запирает камеру 18 распылителя, претерпевая нагружение избыточным гидравлическим усилием из камеры управления 11 и полости аккумулятора 34 на торцы 24 и 25 в дополнение к механическому нагружению на торец 25 упругим элементом 3.

Устанавливая средствами 12 электрического управления положения управляющего клапана 8 сообщение камеры управления 11 с линией низкого давления 21, понижают в камере управления давление топлива, действующее на торец 24, и усилие запирания игольчатого клапана 2 до уровня, при котором усилие давления топлива на игольчатый клапан 2 из камеры 18 превысит усилие запирания игольчатого клапана. При этом игольчатый клапан 2 перемещается до упора торцем 24 в торец 32 упора 33, откроет камеру 18, из которой начнет вытекать и распыливаться на выходе из отверстия 19 топливо. Перетекание топлива в камеру управления 11 и поддержания в ней давления требуемого уровня осуществляется из полости аккумулятора 34 через щелевой канал 22, образованный выбранным зазором по хвостовой части 28 игольчатого клапана в упоре 33. Размещенная у торца 7 на входе канала 17 распылителя полость аккумулятора 34 снижает насосное действие игольчатого клапана 2 в камере 18 при открытии распылителя и понижение в ней давления топлива при этом, что улучшает распыливание топлива на выходе из распылителя и управляемость дозирования малых порций топлива.

Упор 33 на торце выполнен с элементом для перетекания топлива (на фиг. 2, 8 не показан) из щелевого канала 22 в камеру управления 11 и далее в канал 30 на слив при положении игольчатого клапана на упоре. Этим обеспечивается поддержание в камере управления 11 требуемого уровня давления для удержания игольчатого клапана 2 на упоре 33 и возможное снижение расхода топлива, вытекающего из камеры управления на слив в линию низкого давления, при соответствующем выборе проходного сечения элемента на торце 32.

Перекрывая управляющим клапаном 8 слив топлива из камеры управления 11, устанавливают в ней повышение до подводимого к форсунке уровня давления, выравнивание давления во всех камерах, обратное перемещение игольчатого клапана 2, запирание камеры 18 распылителя и прекращение впрыскивания топлива (устанавливают отсечку впрыскивания).

Применение камеры управления больших объемов, составляющих свыше 350 объемов, вытесненных игольчатым клапаном при смещении с одного крайнего положения в другое, ограничено либо затягиванием времени открытия и закрытия распылителя и тем самым потерей управляемости дозирования малых порций (до 5 мм³), либо реализует конструкцию форсунки с большими проходными сечениями питающего камеру управления канала и значительными потерями расхода жидкости на управление: свыше 1,5-2 номинальных порций топлива.

Выполнение заявляемой форсунки применительно к использованию ее с аккумуляторной системой топливоподачи позволяет упростить ее конструкцию, улучшить технологичность изготовления, повысить надежность работы, конструктивно устранить дренаж топлива в распылителе и сократить подвижные и гидравлические подвижные массы до массы игольчатого клапана, выполняемого по традиционной технологии.

Формула изобретения

1. Электромагнитная форсунка для двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус распылителя с отверстием для распыливания топлива на открытом торце, камерой, сообщаемой с отверстием для распыливания топлива, каналом подвода топлива, выходящим в камеру, с входом, размещенным на прилегающем торце, игольчатый клапан, размещенный в расточке корпуса распылителя с возможностью осевого смещения до взаимодействия с упором и в обратном направлении до запирания камеры, охватывающей игольчатый клапан, корпус форсунки с топливоподводящим каналом, выходящим на прилегающий торец корпуса, и линией низкого давления для слива топлива, упругий элемент для механического нагружения игольчатого клапана и запирания выхода камеры распылителя, камеру управления, гидравлически связанную с топливоподводящим каналом, питающим ее каналом ограниченного проходного сечения, и с линией низкого давления, перекрываемым сливным каналом с зоной ограниченного проходного сечения, для гидравлического нагружения игольчатого клапана и управления запиранием камеры распылителя игольчатым клапаном и выпуска топлива из камеры распылителя, средства гидравлического нагружения игольчатого клапана из камеры управления, управляющий клапан с седлом и упругим элементом, размещенный в корпусе форсунки на выходе сливного канала камеры управления, и средства электрического управления подъемом управляющего клапана для сообщения (разобщения) камеры управления с линией низкого давления и регулирования перетекания топлива на слив из камеры управления, отличающаяся тем, что управляющий клапан с седлом и сливным каналом с зоной ограниченного проходного сечения размещен у прилегающего торца корпуса форсунки, камера управления выполнена ограниченной по объему, охватывает по меньшей мере часть ограничивающего объем камеры торца игольчатого клапана, выполненного в виде средства его гидравлического нагружения из камеры управления, снабжена элементами для ограничения перетекания топлива из нее при смещенных к упору положениях игольчатого клапана и размещена с упругим элементом игольчатого клапана между торцом игольчатого клапана и седлом управляющего клапана у прилегающего торца корпуса распылителя.

2. Электромагнитная форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что камера управления выполнена объемом, по большей мере составляющим 350 объемов, вытесненных игольчатым клапаном при смещении его с одного крайнего положения в другое.

3. Электромагнитная форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что камера управления и упор игольчатого клапана размещены в расточке корпуса распылителя, перекрываемый сливной канал выполнен выходящим из камеры управления на прилегающий торец корпуса распылителя, упор выполнен в виде втулки, охватывающей ступенчатую часть игольчатого клапана меньшего диаметра и ограничивающей полость камеры управления и сопряжен с игольчатым клапаном с зазором, образующим на длине сопряжения кольцевой щелевой канал подвода топлива в камеру управления с входом у торца втулки, открытым в полость аккумулятора ограниченного объема, аккумулятор размещен в промежуточном элементе, прилегающем к корпусу распылителя и корпусу форсунки, и сообщен в нем с подводящим топливо каналом, а ступенчатая часть игольчатого клапана выполнена открытой торцом в полость аккумулятора для взаимодействия с размещенным в нем упругим элементом и гидравлического нагружения из него игольчатого клапана.

4. Электромагнитная форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что камера управления, упругий элемент игольчатого клапана и питающий камеру управления канал размещены в корпусе форсунки, упор игольчатого клапана выполнен в виде седла управляющего клапана и камера управления ограничена расточкой корпуса форсунки, седлом управляющего клапана и открытым в камеру управления торцом игольчатого клапана.

5. Электромагнитная форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что камера управления, упругий элемент игольчатого клапана и питающий камеру управления канал размещены в промежуточном элементе, прилегающем к корпусу распылителя и корпусу форсунки, упор выполнен в виде седла управляющего клапана и камера управления ограничена расточкой промежуточного элемента, седлом управляющего клапана и открытым в камеру управления торцом игольчатого клапана.

6. Электромагнитная форсунка по пп. 1, 4 и 5, отличающаяся тем, что питающий камеру управления канал выполнен в распылителе в виде охватывающей игольчатый клапан в расточке корпуса распылителя протяженной кольцевой щели, выходящей на прилегающий торец корпуса распылителя в камеру управления из охватывающей игольчатый клапан кольцевой расточки корпуса распылителя, сообщенной с его подводящим топливо каналом, при этом по меньшей мере один из элементов распылителя на длине, близкой к длине кольцевой щели, выполнен ступенчатым, например корпус распылителя с расточкой ограниченно большего диаметра или игольчатый клапан с уступом ограниченно меньшего диаметра.

7. Электромагнитная форсунка по пп. 1, 4, 5 и 6, отличающаяся тем, что кольцевой щелевой канал размещен в средней части расточки корпуса распылителя и выполнен в виде ограниченного кольцевого занижения диаметра направляющей части игольчатого клапана, вход и выход щелевого канала - в виде уравновешивающих усилие от давления на боковую поверхность направляющей части игольчатого клапана двух или более канавок, например, в виде лысок по обе стороны занижения диаметра, при этом канавки на входе выполнены выходящими из перекрываемой игольчатым клапаном камеры корпуса распылителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9