ГАЗОВЫЙ ИНЖЕКТОР

Полезная модель относится к двигателестроению, в частности к инжекторам для подачи газового топлива в двигатели внутреннего сгорания.
Известен электромагнитный клапан для подачи газа в двигатель внутреннего сгорания (газовый инжектор), содержащий корпус с, по меньшей мере, одним входным каналом, электромагнитную катушку, расположенную внутри корпуса, сердечник, седло с посадочной поверхностью и с выходным каналом, жестко связанное с корпусом, подвижный якорь с запорным элементом, и запорную пружину, установленную с возможностью взаимодействия с подвижным якорем, причем запорный элемент подвижного якоря выполнен с возможностью взаимодействия с посадочной поверхностью седла (см. патент РФ №2217640, опубликованный 27.11.2003).
Недостаток известного устройства заключается в том, что подача газа осуществляется только через зазор между запорным элементом и седлом, что обуславливает иметь сопоставимый с величиной зазора ход якоря, поскольку от величины зазора между седлом и запорным элементом (величины хода якоря) при его открытии зависит величина подачи газа.
Технический результат заключается в уменьшении хода якоря. Уменьшение хода якоря достигается тем, что подача газа осуществляется не только в зазор между седлом и запорным элементом но и через центральный канал в якоре, благодаря чему при той же величине подачи газа можно уменьшить зазор между седлом и запорным элементом, а следовательно и уменьшить ход якоря.
Указанный технический результат достигается тем, что газовый инжектор, содержащий корпус с по меньшей мере одним входным каналом, электромагнитную катушку, расположенную внутри корпуса, сердечник, седло с посадочной поверхностью, жестко связанное с корпусом, подвижный якорь с запорным элементом, и запорную пружину, установленную с возможностью взаимодействия с подвижным якорем, причем запорный элемент подвижного якоря выполнен с возможностью взаимодействия с посадочной поверхностью седла, согласно полезной модели, в подвижном якоре выполнены по меньшей один радиальный канал для прохода газа и центральный канал для прохода газа, соосный с продольной осью симметрии подвижного якоря, проходящий через запорный элемент подвижного якоря и сообщенный с, по меньшей мере, одним радиальным каналом для прохода газа, седло снабжено вставкой с посадочной поверхностью, образующей с седлом по меньшей мере один выходной канал, вставка с посадочной поверхностью расположена соосно с центральным каналом для прохода газа, выполненным в подвижном якоре, с возможностью периодического перекрытия центрального канала для прохода газа при взаимодействии запорного элемента с вставкой по посадочной поверхности.
Предпочтительно ось симметрии по меньшей мере одного продольного выходного канала может быть выполнена параллельна оси центрального отверстия седла, а посадочные поверхности могут быть выполнены на торцевых поверхностях седла и вставки.
Предпочтительно седло может быть выполнено с двумя или более продольными выходным каналами.
Предпочтительно вставка может быть выполнена в виде ступенчатого цилиндра, при этом ступень цилиндра с наибольшим диаметром обращена к запорному элементу, ступень цилиндра с наименьшим диаметром цилиндра образует в седле два или более продольных выходных канала, а посадочная поверхность выполнена на торцевой поверхности ступени большего диаметра.
Предпочтительно запорный элемент может быть выполнен в виде диска с центральным каналом являющимся составной частью центрального канала якоря.
Предпочтительно диск с центральным каналом может быть выполнен из неметаллического материала, например из резины или пластика.
Предпочтительно корпус может быть выполнен из магнитомягкого материала, например, из электротехнического железа или низкоуглеродистой стали.
На чертеже показан разрез инжектора.
Газовый инжектор содержит корпус 1 в котором выполнен, по меньшей мере, один (преимущественно два или более) входной канал 17, электромагнитную катушку 2, расположенную внутри корпуса 1, сердечник 13, седло 4 с посадочной поверхностью и с по меньшей мере одним, преимущественно двумя или более выходными каналами 5. Седло 4 жестко связанно с корпусом 1. В корпусе 1 установлен подвижный якорь 7 с запорным элементом 18, и запорная пружина 12, установленная с возможностью взаимодействия с подвижным якорем 7. Запорный элемент 18 подвижного якоря 7 выполнен с возможностью взаимодействия с посадочной поверхностью седла 4. Седло 4 через выходной штуцер 3 жестко связано с корпусом 1, например с помощью резьбового соединения, или сварки, или пайки, или клеевого соединения. Сердечник 13 снабжен проставкой 14 из немагнитного материала и подвижным упором 16 для регулировки усилия пружины. Якорь 7 снабжен элементом 11 из немагнитного материала. В подвижном якоре 7 выполнены по меньшей один, преимущественно два или более радиальных канала 9 для прохода газа и центральный канал 10 для прохода газа, соосный с продольной осью симметрии подвижного якоря 7. Центральный канал 10 выполнен в якоре 7, проходит через запорный элемент 18 подвижного якоря 7 и сообщается с, преимущественно двумя или более радиальными каналами 9 для прохода газа. Частью центрального канала 10 является канал 8, выполненный в запорном элементе 18. Седло 4 снабжено вставкой 6. Вставка 6 расположена соосно с центральным каналом 10 для прохода газа, выполненным в подвижном якоре 7. Седло 4 выполнено с, по меньшей мере, одним, а преимущественно двумя или более продольными выходными каналами 5. Оси симметрии выходных каналов 5 параллельны оси симметрии седла 4. Посадочные поверхности выполнены на торцевых поверхностях седла 4 и вставки 6. Наиболее предпочтительно выполнение вставки 6 в виде ступенчатого цилиндра. В этом случае ступень цилиндра с наибольшим диаметром обращена к запорному элементу 18, ступень цилиндра с наименьшим диаметром цилиндра образует в седле 4 два или более продольных выходных канала 5, а посадочная поверхность выполнена на торцевой поверхности ступени большего диаметра. Между вставкой 6 и седлом 4 может быть образована ресиверная полость 19.
Запорный элемент 18 выполнен в виде диска из неметаллического материала, например из резины или пластика, с центральным отверстием 8. Центральный канал 8 является частью центрального канала 10, выполненного в якоре 7. Корпус 1 выполнен из магнитомягкого материала, например, из электротехнического железа или низкоуглеродистой стали. Между корпусом 1 и подвижным якорем 7 устанавливается немагнитное разделительное кольцо 15.
Газовый инжектор представляет собой быстродействующий электромагнитный клапан, открывающийся для прохода газа под избыточным давлением.
Газовый инжектор работает следующим образом. Через отверстия 17 в корпусе 1 и через радиальный канал 9 и центральный канал 10 в якоре 7 газ поступает в инжектор. В закрытом состоянии проход газа через выходной штуцер 3 в цилиндр двигателя внутреннего сгорания перекрыт запорным элементом 18, взаимодействующим с посадочными поверхностями седла 4 и вставки 6. При этом вставка 6 своей посадочной поверхностью, взаимодействующей с запорным элементом 18 перекрывает центральный канал 8, являющийся составной частью центрального канала 10 якоря 7. Когда на электромагнитную катушку 2 подается напряжение, под действием магнитного потока, якорь 7 перемещается вверх, открывая проход газа через радиальный канал 9 и центральный канал 10 в якоре 7, в том числе через центральный канал 8 запорного элемента 18 в ресиверную полость 19 и далее в каналы 5 выходного штуцера 3. При этом проход газа осуществляется двумя путями - через зазор запорным элементом 18 и седлом 4, и через центральный канал 10 в якоре 7, что позволяет уменьшить ход якоря 7 при том же количестве поступающего газа в цилиндр двигателя. При снятии напряжения якорь 7 опускается, при этом запорный элемент 18 перекрывает подачу газа.