ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ФОРСУНКА
ELECTROHYDRAULIC NOZZLE

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к аккумуляторным системам топливоподачи в цилиндры преимущественно дизельных двигателей.
Известна электрогидравлическая форсунка, являющаяся составной частью аккумуляторной системы впрыскивания топлива, содержащая корпус, распылитель с иглой, управляющий поршень в управляющей камере с седлом для электромагнитного клапана и электромагнитный клапан. Управляющая камера с фланцем установлена в корпусе форсунки с образованием кольцевой полости, из которой высокое давление подается в управляющую камеру через отверстие в стенке управляющей камеры (см. ЕР №1143136 А2, F02M 47/02). Недостатком этой форсунки является наличие глухого прецизионного отверстия для управляющего поршня в управляющей камере, что затрудняет его обработку и тем самым повышает себестоимость изделия.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является электрогидравлическая форсунка, содержащая корпус с размещенными в нем топливоподающими и сливными каналами и сквозной осевой полостью, сообщенной с этими каналами, закрепленный на корпусе распылитель с иглой, соединенной посредством подпружиненной штанги с управляющим поршнем, который составляет прецизионную пару с втулкой поршня, размещенной в осевой полости корпуса форсунки, управляющую камеру, сообщенную с топливоподводящим и сливным каналами и размещенную в полости втулки между управляющим поршнем и седлом клапана.
Седло клапана и втулка управляющего поршня выполнены раздельными, втулка выполнена с фланцем на торце со стороны седла, а седло образовано двумя соосными цилиндрическими ступенями с опорным фланцем между ними, одна из ступней которого размещена в полости втулки, ограничивая торцом управляющую камеру, причем фланец втулки сопряжен с опорным фланцем седла и зафиксирован в осевой полости корпуса форсунки с помощью крепежного элемента с наружной резьбой, ввинченного в корпус (см. патент RU №2221930, F02M 51/06). Эта конструкция принята за прототип по отношению к заявляемой электрогидравлической форсунке.
Недостатком конструкции прототипа является то, что в ней уплотняющие поверхности управляющей камеры расположены глубоко в корпусе форсунки, что требует для обеспечения высокой точности и чистоты упомянутых поверхностей высокоточного и дорогостоящего оборудования.
Целью предлагаемого изобретения является упрощение конструкции форсунки с соответствующим снижением ее себестоимости в производстве.
Поставленная цель достигается тем, что предлагаемая электрогидравлическая форсунка содержит корпус с размещенными в нем топливоподающими и сливными каналами, закрепленный на корпусе распылитель с иглой, связанной посредством подпружиненной штанги с управляющим поршнем, который выполнен прецизионно с возможностью перемещения во втулке поршня, электромагнит, взаимодействующий с клапаном, управляющую камеру, сообщенную с топливоподводящим и сливным дросселями, размещенную в полости втулки управляющего поршня между управляющим поршнем и седлом клапана, и отличается тем, что она снабжена стаканом с установленными в нем электромагнитом и клапаном, при этом стакан содержит сливное отверстие и полость для установки седла клапана, снабженного впускным и сливным дросселями, втулку управляющего поршня и объединенным с корпусом форсунки, например, резьбовым соединением, сливные каналы корпуса форсунки и стакана имеют выход в зазор между стаканом, втулкой управляющего поршня и седлом клапана, втулка управляющего поршня снабжена топливоподающим каналом, одним выходом сообщающимся с топливоподающим каналом корпуса форсунки, а другим выходом - с впускным дросселем седла клапана, причем корпус форсунки, втулка управляющего поршня и седло клапана взаимно сориентированы при помощи, например, штифтов.
Предлагаемая электрогидравлическая форсунка показана на чертеже, где на фиг.1 изображен ее общий вид, на фиг.2 показан вид А и на фиг.3 приведено возможное исполнение впускного дросселя.
Форсунка состоит из корпуса форсунки 1 с каналами подвода топлива 2 и слива топлива 3 (см. фиг.1 и 2). К корпусу 1 накидной гайкой 4 прикреплен распылитель 5 с иглой 6. Игла 6 через штангу 7, поджатую пружиной 8, взаимодействует с управляющим поршнем 9, площадь сечения которого больше площади сечения иглы 6 в зоне действия высокого давления. Управляющий поршень 9 прецизионно размещен во втулке управляющего поршня 10. Втулка управляющего поршня 10 с одного торца контактирует с корпусом форсунки 1, а с другой - с седлом клапана 11. Корпус форсунки 1 объединен со стаканом 12 резьбовым соединением, при стягивании которого уплотняются между собой корпус форсунки 1, втулка управляющего поршня 10 и седло клапана 11. Корпус форсунки 1, втулка уплотняющего поршня 10 и седло клапана 11 зафиксированы от проворота друг относительно друга штифтами 13 в количестве не менее двух на один стык. К стакану 12 с одной стороны гайкой электромагнита 14 закреплены клапан 15 и электромагнит 16. Седло клапана 11 снабжено впускным 17 и сливным 18 дросселями. Причем пропускная способность впускного дросселя 17 ниже пропускной способности сливного дросселя 18. Втулка управляющего поршня 10 и седло клапана 11 установлены с кольцевым зазором 19 в стакане 12. Стакан 12 снабжен сливным отверстием 20, соединяющим надклапанную полость с кольцевым зазором 19. Во втулке управляющего поршня 10 выполнен канал 21, одним выходом сообщающийся с каналом подвода топлива 2, а другим - с впускным дросселем 17 седла клапана 11. Во втулке управляющего поршня 10 между управляющим поршнем 9 и седлом клапана 11 сформирована управляющая камера 22, сообщающаяся с впускным 17 и сливным 18 дросселями.
Описанная форсунка работает следующим образом. При наличии в форсунке топлива под давлением (подаваемого к боковому каналу корпуса форсунки 1 от аккумулятора через подводящий штуцер - на чертеже не показаны) она остается в закрытом состоянии до момента подачи импульса на электромагнит 16, управляющий клапаном 15. При этом открывается сливной дроссель 18. Т.к. его пропускная способность выше, чем у впускного дросселя 17, давление в управляющей камере 22 становится ниже давления в распылителе 5. Сила от давления топлива на иглу 6 превышает силу от давления топлива на управляющий поршень 9 вместе с силой предварительного поджатия пружины 8. Распылитель 5 открывается, происходит срабатывание форсунки, т.е. впрыск топлива в камеру сгорания двигателя. Топливо, вытекающее в процессе работы форсунки через сливной дроссель 18 по сливному отверстию 20, попадает в кольцевой зазор 19 и из него в канал слива 3. Описанный процесс повторяется при подаче очередного сигнала от управляющего электронного блока (на чертеже не показан) на электромагнит 16.
Изображенный на фиг.3 вариант выполнения впускного дросселя 17 на втулке управляющего поршня 10 принципиально (по работоспособности форсунки) не отличается от варианта, изображенного на фиг.1 и 2, но в производственных условиях предприятия - изготовителя форсунок может по технологическим причинам оказаться предпочтительным.
Предлагаемая электрогидравлическая форсунка проще конструкции прототипа, т.к. в ней отсутствуют уплотняемые поверхности сложной формы с ограниченным доступом для обработки, а корпус предлагаемой форсунки и другие детали, например стакан и седло клапана, просты в изготовлении (не требуют дорогостоящего оборудования для внутреннего шлифования в глухих отверстиях).