ЭЛЕКТРОМАГНИТ ТОПЛИВНОЙ ФОРСУНКИ

Распространенным типом современной топливной аппаратуры являются системы типа Common Rail с электромагнитными топливными форсунками (далее - форсунками). В зависимости от конструктивных особенностей двигателей, форсунки могут располагаться вне или в пределах досягаемости атмосферных осадков. В последнем случае на них могут попадать капли дождя или брызги с проезжей части. По опыту заявителя, это может приводить к проникновению электропроводящей жидкости к магнитопроводу, вызывать коррозию и даже замыкания.
Известен электромагнитный клапан для гидроуправляемой топливной форсунки, включающий магнитопровод с обмоткой и контакты, размещенные в отдельной детали, колодке, имеющие электрическое соединение с обмоткой и залитые пластмассой при изготовлении колодки (пат. RU 2541483, опубл. 20.02.2015. Бюл. №5). По известному решению, магнитопровод с обмоткой устанавливается до упора во внутренний торец втулки. На верхнюю плоскость магнитопровода устанавливается изолятор, выполненный в виде плоской шайбы, и колодка с контактами, после чего верхнюю часть втулки завальцовывают.
К недостаткам известного решения относится возможность попадания влаги, например, дождевых капель или брызг с проезжей части через место завальцовывания на магнитопровод. В связи с тем, что, как правило, магнитопровод выполняют из малоуглеродистых сталей, это может привести к возникновению интенсивной коррозии.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков прототипом заявляемой полезной модели является регулируемый дозирующий клапан для топливной форсунки двигателя внутреннего сгорания, включающий корпусную деталь, на торец которой опирается деталь с установленной в ней электрической катушкой (пат. RU 2215177, опубл. 27.10.2003. Бюл. №30). Авторы известного решения называют деталь, в которую установлена электрическая катушка, кольцеобразным магнитным сердечником. В литературных источниках и на практике эти детали называют также магнитопроводами, поэтому в дальнейшем будут использоваться оба термина. На наружной поверхности упомянутой корпусной детали, называемой авторами известного решения кожухом, выполнена канавка, в которую устанавливается уплотнение, контактирующее с поверхностью расточки в корпусе топливной форсунки. Кожух выполнен из немагнитного материала и имеет наружный буртик, на который опирается деталь, притягивающая его к корпусу форсунки и называемая авторами известного решения цилиндрической крышкой. Предусматривается несколько вариантов исполнения, в том числе - выполнение кожуха с внутренним торцом, на который опирается кольцеобразный магнитный сердечник. В таком варианте конструкция является разборной: детали устройства, размещенный в кожухе, могут быть извлечены из него, а цилиндрическая крышка свободно снята. В другом варианте исполнения кожух представляет собой полую с торцов цилиндрическую деталь ступенчатой формы, причем магнитный сердечник опирается на дополнительную деталь, названную авторами известного решения диском. Верхняя часть диска и кожуха заливается компаундом. При этом на наружной поверхности диска, заливаемой компаундом, выполнены кольцевые канавки для лучшей фиксации компаунда на диске. Вместо цилиндрической крышки для притягивания устройства к корпусу форсунки используется дополнительная кольцевая гайка. В этом случае при сборке устройства верхняя часть кожуха завальцовывается на диск, устройство становится неразборным, кольцевая гайка -несъемной с устройства.
К недостаткам известного решения относится неудовлетворительная технологичность конструкции, обусловленная необходимостью прецизионной обработки внутреннего торца - при осуществлении одного предлагаемого варианта - или невозможность снятия кольцевой гайки для замены в случае повреждения резьбы на ней - при осуществлении другого предлагаемого варианта.
Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является создание конструкции электромагнита топливной форсунки, детали которого не имеют прецизионных внутренних торцов, позволяющего заменять гайку, посредством которой он притягивается к корпусу форсунки, и обеспечивающего надежную изоляцию магнитопровода от попадания капель дождя или брызг с проезжей части.
Поставленная техническая задача решается за счет совокупного применения следующих конструктивных мероприятий:
- применения в конструкции электромагнита топливной форсунки несущей детали - основания - с плоским торцом, на который опирается магнитопровод;
- выполнения в основании со стороны, противоположной магнитопроводу кольцевой полости для размещения электрических выводов катушки и их соединений с контактами;
- выполнения на внутренней боковой поверхности кольцевой полости основания со стороны, противоположной магнитопроводу, канавки, расположенной в диаметральной плоскости и имеющей в поперечном сечении форму конуса;
- выполнения на боковой поверхности центрального выступа кольцевой полости основания со стороны, противоположной магнитопроводу, кольцевых канавок произвольной формы;
- заливки верхней части основания компаундом с обеспечением затекания компаунда в кольцевые канавки, выполненные на внутренней боковой поверхности и боковой поверхности центрального выступа кольцевой полости основания со стороны, противоположной магнитопроводу.
Новизной в предложенном электромагните топливной форсунки является наличие на внутренней боковой поверхности кольцевой полости основания со стороны, противоположной магнитопроводу, канавки, расположенной в диаметральной плоскости и имеющей в поперечном сечении форму конуса.
Указанный признак является новым, существенным и промышленно выполнимым и направлен на решение поставленной полезной моделью технической задачи.
Предлагаемый в качестве полезной модели электромагнит топливной форсунки поясняется чертежом (фиг.) и включает основание 1 и магнитопровод 2. На внутренней боковой поверхности кольцевой полости основания 1 в диаметральной плоскости выполнена канавка 11, имеющая в поперечном сечении форму конуса со скругленными углами. На боковой поверхности центрального выступа кольцевой полости основания 1 в диаметральной плоскости выполнены кольцевые канавки 12 произвольной формы. Для повышения стойкости режущего инструмента, канавки 11 и 12 могут иметь скругленные углы. Величина радиусов скругления и глубина канавок 11 и 12 не являются предметом охраны по настоящей заявке. Количество канавок 12 определяется величиной выступания центрального выступа основания 1 над поверхностью внутреннего торца 13.
На фиг. в качестве примера, не исключающего другие варианты исполнения, показана конструкция основания с четырьмя кольцевыми канавками 12.
Торец 13 не является прецизионным и не требует при обработке высокоточного оборудования. Основание 1 не имеет прецизионных внутренних торцов.
На наружной боковой поверхности основания 1 выполнен кольцевой заплечик 14, на поверхность 15 которого опирается гайка 4, притягивающая электромагнит к корпусу топливной форсунки (на фигуре не показан). Наружный диаметр заплечика 14 является наибольшим - габаритным - диаметром электромагнита. Это обеспечивает свободные установку-снятие гайки 4 и ее замену, при необходимости.
После сборки электромагнита предлагаемой конструкции, в том числе -крепления магнитопровода 2 к основанию 1, выполняемого любым известным из уровня техники способом, и соединения электрических выводов с контактами (на фиг. не обозначены позициями) - верхняя часть основания 1 заливается компаундом 3 с обеспечением заданной наружной формы. При этом компаунд 3 попадает в канавки 11 и 12 и отверждается там.
Наличие канавок 11 и 12 не только увеличивает площадь соприкосновения компаунда 3 с поверхностью основания 1, повышая тем самым прочность и герметичность соединения, обусловленные адгезией, играя при этом роль своеобразного лабиринтного уплотнения и, соответственно, снижая вероятность попадания капель дождя и брызг с проезжей части на магнитопровод 2. Наличие канавок 11 и 12 обеспечивает прочность конструкции в осевом направлении, так как компаунд 3 в канавках 11 и 12 после отверждения работает на срез.
Предлагаемый в качестве настоящей полезной модели электромагнит топливной форсунки работает следующим образом.
Электромагнит устанавливается в топливную форсунку и закрепляется гайкой 4, после чего к форсунке подключают жгут управления от электронного блока управления (на фиг.не показаны). Если, по какой-то причине, гайка имеет повреждения резьбы, она может быть легко заменена.
При подаче управляющих сигналов на электромагнит форсунка начинает работать. В зависимости от конструктивных особенностей двигателя, на который она установлена, электромагнит может находиться в зоне досягаемости каплями дождя и брызгами с проезжей части. Капли и/или брызги могут попадать на верхнюю часть электромагнита топливной форсунки - компаунд 3-й скапливаться в кольцевом зазоре 5 - между гайкой 4 и компаундом 3.
Благодаря наличию канавок 11 и 12 на основании и отвержденному в них компаунду 3, влага из кольцевого зазора 5 не может попасть к магнитопроводу 2 и вызвать нарушения в работе электромагнита и форсунки, в целом.
Техническим результатом осуществления предлагаемой полезной модели является повышение технологичности конструкции электромагнита топливной форсунки при одновременном повышении его надежности.
Предлагаемый в качестве настоящей полезной модели электромагнит топливной форсунки внедрен в серийное производство на Алтайском заводе прецизионных изделий.