ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ТОПЛИВНАЯ ФОРСУНКА

Полезная модель относится к двигателестроению и может быть использована в двигателях внутреннего сгорания автомобилей с многоточечным электронным впрыском, в том числе работающих на газе.
Известна топливная форсунка для двигателя внутреннего сгорания по патенту США №5086980, МКИ F02М 51/00, НКИ 239/585, опубл. 11.02.92 г., включающая кожух, выполненный из магнитомягкого материала, размещенную в нем катушку, окружающую сердечник магнитопровода, клапан, имеющий плоский корпус с пластинчатой пружиной, имеющей первый сегмент, который не перемещается относительно корпуса, и второй сегмент, который может перемещаться от первого сегмента, дисковый якорь, присоединенный ко второму сегменту, кольцевая магнитная вставка, выступающая радиально внутрь кожуха и окружающая якорь, возвратная пружина для приведения второго сегмента в закрытое положение клапана в обесточенном состоянии.
Недостатком приведенной топливной форсунки является, во-первых, возможность залипания якоря при срабатывании, что влечет за собой увеличение времени закрытия клапана, которое требуется для выполнения рабочих функций форсунки. Кроме того, конструкция не обеспечивает герметичность полости, в которой расположена катушка.
Жесткое закрепление якоря на консольном пружинящем элементе затрудняет обеспечение высокой степени герметичности пары клапан-седло, ибо затруднено соблюдение строгой параллельности пары клапан-седло. Кроме того, перемещение якоря к сердечнику по дуге (вследствие консольного закрепления) вызывает первоначальное соударение якоря только с одной стороной торца сердечника, что ведет к повышенному износу и уменьшению ресурса.
Выполнение якоря с диаметром меньше диаметра торца сердечника приводит к рассеянию магнитного силового потока и вызывает необходимость увеличения ампер-витков катушки.
Известна электромагнитная топливная форсунка по патенту РФ №2136949 на изобретение, МКИ F02M 51/06, опубл. 10.09.99 Бюл.№25 (принято за прототип), содержащая кожух, катушку, сердечник, дисковый якорь, связанный с клапаном и закрепленной между ними мембраной. Между сердечником и кожухом установлена немагнитная кольцевая проставка, торец которой выступает за торец сердечника, обеспечивая заданный недоход якоря. Клапан выполнен сферическим и жестко закреплен на дисковом якоре, фиксируя его на мембране. Магнитная кольцевая вставка окружает якорь, диаметр которого больше диаметра торца сердечника.
Недостатком известной форсунки является сложность регулирования расходной характеристики за счет обеспечения регулирования времени срабатывания и отпускания путем изменения усилия пружины, поджимающей клапан к седлу, что обеспечивается постановкой шайб или подбором пружин.
Технический результат - упрощение процесса регулирования времени срабатывания и отпускания дискового якоря для обеспечения заданной расходной характеристики форсунки.
Указанный результат достигается тем, что в электромагнитной топливной форсунке, содержащей кожух, выполненный из магнитомягкого материала, размещенную в кожухе управляющую катушку, сердечник из магнитомягкого материала, дисковый якорь, соединенный с мембраной, закрепленной в кожухе, магнитную кольцевую вставку, простирающуюся радиально внутрь кожуха и окружающую дисковый якорь, и возвратную пружину, поджимающую клапан к седлу при обесточенном состоянии катушки форсунки, согласно полезной модели, на конце магнитомягкого сердечника, противоположном дисковому якорю, выполнена резьба, позволяющая регулировать усилие пружины, прижимающей клапан к седлу.
Полезная модель поясняется чертежом.
На чертеже изображена электромагнитная топливная форсунка.
Форсунка содержит внешний кожух 1, в котором размещены управляющая катушка 2, сердечник 3, установленный внутри катушки, при этом резьба 4 выполнена на конце сердечника, противоположном дисковому якорю 5, соединенному с мембраной 6, центральная часть которой зажата между дисковым якорем 5 и сферическим клапаном 7, взаимодействующим с седлом 8, расположенным в присоединительном штуцере 9, жестко соединенным с внешним кожухом 1. Клапан 7 поджат к седлу 8 возвратной пружиной 10. Между кожухом 1 и сердечником 3, в зоне воздушного рабочего зазора установлена немагнитная кольцевая проставка 11, выступающая за торец 12 сердечника, обращенного к дисковому якорю 5, которая исключает возможность залипания дискового якоря. Полость катушки загерметизирована уплотнительными прокладками 13. В кожухе 1 размещена магнитная кольцевая вставка 14, простирающаяся радиально внутрь кожуха 1 и окружающая дисковый якорь 5.
Электромагнитная топливная форсунка работает следующим образом.
В обесточенном состоянии клапан 7 поджат возвратной пружиной 10 к седлу 8 и доступ топлива в цилиндр двигателя закрыт.
При подаче напряжения питания на управляющую катушку 2 возникает магнитный поток, проходящий по цепи магнитопровода: внешний кожух 1, сердечник 3, воздушный зазор, дисковый якорь 5, магнитная кольцевая вставка 14 и, замыкаясь вновь на кожух 1, воздействует на дисковый якорь 5, который, преодолевая сопротивление возвратной пружины 10 и давление рабочего тела, притягивается к торцу немагнитной проставки. При этом клапан 7 отходит от седла 8 и проход к топливу открыт.
Расходную характеристику форсунки настраивают, меняя соотношение между временем срабатывания и отпускания дискового якоря, которое обеспечивается изменением усилия пружины 9 путем вращения сердечника 3, который благодаря наличию резьбы 4 на конце, противоположном дисковому якорю 5, перемещается в осевом направлении, при этом сжимая или разжимая пружину 10.
Благодаря наличию резьбы на сердечнике создается возможность изменять усилие пружины для обеспечения заданной потребителем расходной характеристики форсунки, не разбирая ее, т.е. регулировать непосредственно на настроечном или испытательном стенде, что значительно упрощает процесс настройки.