Управляющий вспрыскиванием клапанный элемент топливной форсунки

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливовпрыскивающей аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Технический результат - снижение стоимости изготовления топливной форсунки с управляющим вспрыскиванием клапанным элементом. Управляющий вспрыскиванием клапанный элемент для топливной форсунки выполнен составным и имеет различные функциональные участки: два направляющих элемента, закрепленных на отдельном соединительном стержне. Заявлена форсунка с управляющим клапанным элементом 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

Настоящее изобретение относится к управляющему вспрыскиванием клапанному элементу для топливной форсунки, который выполнен составным и имеет различные функциональные участки.

Уровень техники

Из DE 102004028617 A1 известна игла распылителя топливной форсунки, имеющая направляющий участок, снабженный слоем из металлокерамики. Такая известная игла распылителя имеет основную часть, которая в основном имеет форму полого цилиндра. На (направляющем) конце основной части иглы распылителя путем посадки горячим натягом или напрессовки закреплена гильза из металлокерамики.

Краткое изложение сущности изобретения

В основу настоящего изобретения была положена задача снизить стоимость изготовления топливной форсунки, управляющий вспрыскиванием клапанный элемент которой выполнен составным и имеет различные функциональные участки.

Указанная задача в отношении управляющего вспрыскиванием клапанного элемента для топливной форсунки, выполненного составным и имеющего различные функциональные участки, решается благодаря тому, что он имеет два направляющих элемента, закрепленных на отдельном соединительном стержне. Такой управляющий вспрыскиванием клапанный элемент называют также иглой распылителя форсунки. Настоящее изобретение относится к сравнительно длинным иглам, направляемым при их перемещении в двух местах в корпусе топливной форсунки. Согласно одному из важных аспектов изобретения игла распылителя выполнена модульной конструкции и имеет два отдельных направляющих элемента, которые можно использовать в сочетании с разными соединительными стержнями, прежде всего с соединительными стержнями различной длины. Благодаря этому простым путем обеспечивается реализация модульного принципа конструирования топливных форсунок различной длины.

В одном из предпочтительных вариантов выполнения предлагаемого в изобретении управляющего вспрыскиванием клапанного элемента он отличается тем, что соединительный стержень выполнен из материала, отличного от материала, из которого выполнены направляющие элементы. Соединительный стержень предпочтительно выполнять из материала, который придает соединительному стержню высокую осевую жесткость. Направляющие же элементы предпочтительно выполнять из материала, обладающего высокой износостойкостью.

В еще одном предпочтительном варианте выполнения предлагаемого в изобретении управляющего вспрыскиванием клапанного элемента он отличается тем, что соединительный стержень выполнен из керамического материала, из обычной конструкционной стали, которая обладает хорошей свариваемостью, из пластмассы и/или из литейного материала. Соединительный стержень может быть целиком выполнен из одного из указанных материалов. Однако существует также возможность выполнения соединительного стержня из разных материалов. Соединительный стержень может также иметь осевые участки, которые по меньшей мере частично выполнены из разных материалов. Согласно одному из важных аспектов изобретения соединительный стержень выполнен таким образом, что его можно простым путем изготавливать различной длины и выпускать в достаточных для создания необходимого запаса количествах.

В еще одном предпочтительном варианте выполнения предлагаемого в изобретении управляющего вспрыскиванием клапанного элемента он отличается тем, что направляющие элементы выполнены из керамического материала, из пластмассы, из металлокерамики и/или из стали, предпочтительно подвергнутой поверхностной закалке. Направляющие элементы могут быть целиком выполнены из одного из указанных материалов. Однако существует также возможность выполнения направляющих элементов из разных материалов. При этом направляющие элементы прежде всего можно подвергать на их направляющих поверхностях специальной обработке и/или снабжать специальным покрытием.

В еще одном предпочтительном варианте выполнения предлагаемого в изобретении управляющего вспрыскиванием клапанного элемента он отличается тем, что он имеет вершину, закрепленную на отдельном соединительном стержне. Такая вершина выполняет уплотняющую функцию и по меньшей мере частично выполнена из материала, предпочтительно обладающего особо высокой износостойкостью.

В еще одном предпочтительном варианте выполнения предлагаемого в изобретении управляющего вспрыскиванием клапанного элемента он отличается тем, что один из направляющих элементов соединен или выполнен за одно целое с вершиной. Подобный направляющий элемент с вершиной можно для конструирования топливных форсунок по модульному принципу использовать в сочетании с различными соединительными стержнями, прежде всего с соединительными стержнями различной длины, и в сочетании с другим направляющим элементом.

В еще одном предпочтительном варианте выполнения предлагаемого в изобретении управляющего вспрыскиванием клапанного элемента он отличается тем, что соединительный стержень выполнен в виде сплошного или полого прямого кругового цилиндра. Благодаря этому простым путем обеспечивается возможность изготовления и создания запаса соединительных стержней различной длины. Однако соединительные стержни могут также иметь участки с разным наружным диаметром. Помимо этого на соединительных стержнях может быть предусмотрен буртик, который, например, имеет опорную поверхность для закрывающей пружины.

В еще одном предпочтительном варианте выполнения предлагаемого в изобретении управляющего вспрыскиванием клапанного элемента он отличается тем, что каждый из направляющих элементов выполнен в виде сплошного или полого прямого кругового цилиндра. В осевом направлении направляющие элементы преимущественно имеют явно меньшую длину, чем соединительный стержень. Боковая поверхность направляющих элементов представляет собой направляющую поверхность, которой соответствующий направляющий элемент возвратно-поступательно перемещается в осевом направлении в направляющем отверстии топливной форсунки, соответственно на ее участке с направляющим отверстием. На одном из направляющих элементов в предпочтительном варианте предусмотрены лыски, которые обеспечивают возможность прохождения топлива в зоне направляющей.

В еще одном предпочтительном варианте выполнения предлагаемого в изобретении управляющего вспрыскиванием клапанного элемента он отличается тем, что соединительный стержень проходит через по меньшей мере один направляющий элемент. С этой целью направляющий элемент имеет центральное сквозное отверстие, диаметр которого согласован с диаметром соединительного стержня. Направляющие элементы могут быть соединены с соединительным стержнем соединением с силовым замыканием, соединением с геометрическим замыканием или соединением, осуществляемым силами молекулярного сцепления.

В еще одном предпочтительном варианте выполнения предлагаемого в изобретении управляющего вспрыскиванием клапанного элемента он отличается тем, что по меньшей один конец соединительного стержня расположен внутри одного из направляющих элементов. Указанный конец может быть соединен с направляющим элементом соединением с силовым замыканием, соединением с геометрическим замыканием или соединением, осуществляемым силами молекулярного сцепления. Помимо этого указанный конец альтернативно этому или дополнительно к этому может быть соединен с концом цапфы, на другом конце которой предусмотрена вершина клапанного элемента (иглы).

В еще одном предпочтительном варианте выполнения предлагаемого в изобретении управляющего вспрыскиванием клапанного элемента он отличается тем, что для реализации модульного принципа конструирования разных, например, различающихся своей длиной, топливных форсунок, имеющих управляющие впрыскиванием клапанные элементы, различающиеся, например, своей длиной и/или осевой жесткостью, предусмотрена возможность варьирования длины и/или жесткости центральной части между двумя направляющими элементами. Согласно одному из важных аспектов изобретения таким путем обеспечивается возможность реализации модульного принципа конструирования разных топливных форсунок. Варьирование указанной центральной части позволяет наиболее экономичным путем реализовать подобный модульный принцип.

Еще одним объектом изобретения является топливная форсунка для систем вспрыскивания топлива с общей топливной магистралью высокого давления, предназначенная для вспрыскивания находящегося под высоким давлением топлива в камеру сгорания в двигателе внутреннего сгорания (ДВС) и имеющая корпус, в котором с возможностью направленного возвратно-поступательного перемещения установлен описанный выше клапанный элемент, управляющий вспрыскиванием находящегося под высоким давлением топлива из топливной форсунки в камеру сгорания в ДВС. Согласно одному из своих важных аспектов изобретение относится к набору унифицированных элементов для топливных форсунок с управляющими вспрыскиванием клапанными элементами, имеющими направляющие элементы, которые можно по модульному принципу простым путем комбинировать с различными соединительными стержнями, прежде всего с соединительными стержнями различной длины.

Другие преимущества, отличительные особенности и частные аспекты изобретения вытекают из последующего описания, в котором со ссылкой на прилагаемые к нему чертежи более подробно рассмотрены различные варианты осуществления изобретения.

Краткое описание чертежей

На прилагаемых к описанию чертежах, в частности, показано:

на фиг.1 - предельно упрощенный вид изображенной в продольном разрезе топливной форсунки с управляющим вспрыскиванием клапанным элементом,

на фиг.2 - предельно упрощенный вид изображенного в продольном разрезе управляющего вспрыскиванием клапанного элемента с различными функциональными участками и

на фиг.3-12 - вид в продольном разрезе управляющих вспрыскиванием клапанных элементов, выполненных по различным вариантам осуществления изобретения.

Описание вариантов осуществления изобретения

На фиг.1 в продольном разрезе и в предельно упрощенном виде показана топливная форсунка 1 для систем вспрыскивания топлива с общей топливной магистралью высокого давления. Подобная топливная форсунка предназначена для вспрыскивания находящегося под высоким давлением топлива в камеру сгорания в ДВС. Топливная форсунка 1 имеет корпус 2, который выполнен составным и который своим концом 3, ближним к камере сгорания в ДВС, выступает в нее. В корпусе 2 форсунки с возможностью направленного возвратно-поступательного перемещения в нем установлен клапанный элемент 4, управляющий вспрыскиванием находящегося под высоким давлением топлива из топливной форсунки в камеру сгорания в ДВС и называемый также иглой распылителя или просто иглой. Такой управляющий вспрыскиванием клапанный элемент 4 выполнен составным и имеет различные функциональные участки. На своем ближнем к камере сгорания или обращенном к ней конце управляющий вспрыскиванием клапанный элемент 4 имеет вершину (запирающий конус) 5 с уплотнительной кромкой, которая может прилегать к соответствующей уплотняющей поверхности на корпусе форсунки. В том случае, когда уплотнительная кромка на вершине иглы прилегает к уплотняющей поверхности, топливная форсунка 1 закрыта. При целенаправленном снижении давления в управляющей полости 6 со стороны дальнего от камеры сгорания конца иглы 4 она открывается, при этом ее вершина 5 со своей уплотнительной кромкой приподнимается от соответствующей уплотняющей поверхности, обеспечивая таким путем гидравлическое соединение полости повышенного давления внутри корпуса 2 форсунки с камерой сгорания в ДВС для впрыскивания в нее топлива.

На своем дальнем от камеры сгорания конце управляющий вспрыскиванием клапанный элемент 4 имеет направляющий и/или уплотнительный участок 8, который обеспечивает направленное перемещение управляющего вспрыскиванием клапанного элемента 4 на первом направляющем участке в корпусе 2 форсунки. Игла 4 имеет далее направляющий и/или топливопроводящий участок 9, который обеспечивает ее направленное перемещение на втором направляющем участке в корпусе 2 форсунки. На этом направляющем и/или топливопроводящем участке 9 могут быть предусмотрены лыски, обеспечивающие возможность прохождения топлива к вершине иглы.

Согласно одному из важных аспектов изобретения оба участка или обе поверхности 8, 9 выполнены на отдельных направляющих элементах, которые совместно закреплены на одном общем соединительном стержне 10.

На фиг.2 в продольном разрезе отдельно показан управляющий вспрыскиванием клапанный элемент 20, который аналогичен управляющему вспрыскиванием клапанному элементу 4, показанному на фиг.1. Такой управляющий вспрыскиванием клапанный элемент 20, или игла 20, имеет два направляющих элемента 21, 22, закрепленных на концах соединительного стержня 24. На направляющем элементе 21 с его обращенного от соединительного стержня 24 торца закреплена вершина 25 иглы. Вершина 25 иглы может быть также соединена с направляющим элементом 21 за одно целое. Функция вершины 25 состоит в обеспечении уплотнения. Функции направляющего элемента 21 заключаются в обеспечении направленного перемещения иглы и при необходимости в обеспечении прохождения топлива к ее вершине. Соединительный стержень 24 выполняет соединительную функцию. При этом важное значение имеет то, изменяет ли соединительный стержень 24 свою длину в процессе работы форсунки. Функции направляющего элемента 22 заключаются в обеспечении направленного перемещения иглы и в обеспечении уплотнения.

На фиг.3 показана игла 30 с двумя направляющими элементами 31, 32, закрепленными на соединительном стержне 34. На направляющем элементе 31 закреплена вершина 35 иглы. Направляющие элементы 31, 32 для повышения их износостойкости снабжены износостойким покрытием. Помимо этого вершина 25 иглы также снабжена износостойким покрытием.

На фиг.4 показана игла 40 с двумя направляющими элементами 41, 42, закрепленными на концах соединительного стержня 44. Направляющий элемент 41 соединительным участком 46 соединен за одно целое с вершиной 45 иглы. С другой стороны направляющего элемента 41 от него отходит хвостовичок 47, свободный конец которого прикреплен к соединительному стержню 44. Аналогичный хвостовичок 48 отходит от направляющего элемента 42 и служит для его прикрепления к другому концу соединительного стержня 44. Соединительный стержень 44 имеет форму прямого сплошного цилиндра (цилиндра сплошного сечения) и в предпочтительном варианте выполнен из керамического материала, обычной конструкционной стали, которая обладает хорошей свариваемостью, из пластмассы и/или из литейного материала. Направляющие элементы 41, 42 в предпочтительном варианте выполнены из керамического материала, из пластмассы, из металлокерамики или из стали, подвергнутой поверхностной закалке. Соединительный стержень предпочтительно при этом выполнять из материала, отличного от материала, из которого выполнены направляющие элементы.

На фиг.5 показана игла 50 с двумя направляющими элементами 51, 52, закрепленными на соединительном стержне 54. Направляющий элемент 51 соединительным участком 56 соединен за одно целое с вершиной 55 иглы. Соединительный стержень 54 выполнен из литого материала. Согласно еще одному важному аспекту изобретения направляющие элементы 51, 52 крепят к соединительному стержню 54 путем заливки. С этой целью направляющий элемент 51 выполнен с отходящим от него хвостовичком 57, на конце которого предусмотрен буртик 59. Аналогичным образом и направляющий элемент 52 выполнен с отходящим от него хвостовичком 58, на конце которого предусмотрен буртик 53. Буртик 53, 59 и часть соответствующего хвостовичка 58, 57 залита в литой материал, из которого выполнен соединительный стержень 54. В качестве литейного материала можно использовать литейную сталь или литейный алюминиевый сплав.

На фиг.6 в продольном разрезе показан управляющий вспрыскиванием клапанный элемент 60 с двумя направляющими элементами 61, 62, каждый из которых имеет по центральному сквозному отверстию, через которое проходит соединительный стержень 64. На конце соединительного стержня 64 выполнена вершина 65 иглы. Оба направляющих элемента 61, 62 можно закреплять на соединительном стержне 64 прессовым соединением. В другом варианте оба направляющих элемента 61, 62 можно соединять с соединительным стержнем соединением, осуществляемым силами молекулярного сцепления.

На фиг.7 показан управляющий вспрыскиванием клапанный элемент 70, который аналогичен управляющему вспрыскиванием клапанному элементу 40, показанному на фиг.4. Такой управляющий вспрыскиванием клапанный элемент 70 имеет два направляющих элемента 71, 72, закрепленных на соединительном стержне 74. С направляющим элементом 71 за одно целое с ним соединительным участком 76 соединена вершина 75 иглы. Конец соединительного стержня 74 в первом месте 73 стыка крепится к хвостовичку 77, который в свою очередь прикреплен к направляющему элементу 71. Еще один хвостовичок 78 прикреплен к направляющему элементу 72 и в еще одном месте 79 стыка в свою очередь также соединен с соединительным стержнем 74.

На фиг.8 показан управляющий вспрыскиванием клапанный элемент 80, который аналогичен управляющему вспрыскиванием клапанному элементу 60, показанному на фиг.6. Такой управляющий вспрыскиванием клапанный элемент 80 имеет два направляющих элемента 81, 82, закрепленных на проходящем сквозь них соединительном стержне 84. На одном конце соединительного стержня 84 выполнена вершина 85 иглы. Направляющие элементы 81, 82 в предпочтительном варианте выполнены из пластмассы или сплава металлов, прежде всего из сплава с обозначением 100 Cr6.

На фиг.9 показан управляющий вспрыскиванием клапанный элемент 90 с двумя направляющими элементами 91, 92, закрепленными на соединительном стержне 94. Оба направляющих элемента 91, 92 имеют по центральному сквозному отверстию. Соединительный стержень 94 своим дальним от камеры сгорания концом проходит сквозь направляющий элемент 92. Ближний к камере сгорания конец соединительного стержня 94 расположен, если смотреть в осевом направлении, примерно по середине направляющего элемента 91 внутри него. К ближнему к камере сгорания концу соединительного стержня 94 примыкает дальний от камеры сгорания конец цапфы 96, на ближнем к камере сгорания конце которой выполнена вершина 95 иглы. В месте 98 стыка цапфа 96 в предпочтительном варианте соединением, осуществляемым силами молекулярного сцепления, соединена с соединительным стержнем 94 и/или направляющим элементом 91. В этом случае направляющий элемент 91 одновременно представляет собой соединительное звено между соединительным стержнем 94 и цапфой 96 с вершиной 95 иглы.

На фиг.10 в продольном разрезе показан управляющий впрыскиванием клапанный элемент 100 с двумя направляющими элементами 101, 102, закрепленными на соединительном стержне 104. Соединительный стержень 104 имеет форму прямого полого цилиндра, открытого с обоих своих концов. В соединительный стержень 104 на его ближнем к камере сгорания конце вставлена вершина 105 иглы. Вершина 105 иглы соединительным участком 106 за одно целое соединена с цапфой 107, расположенной внутри соединительного стержня 104. Направляющий элемент 101 имеет центральное сквозное отверстие, через которое проходит соединительный стержень 104. От направляющего элемента 102 отходит центральная цапфа 108, вставленная в соединительный стержень 104 на его дальнем от камеры сгорания конце. Вершину 105 иглы и направляющие элементы 101, 102 можно крепить к соединительному стержню 104 соединением, осуществляемым силами молекулярного сцепления, соединением с геометрическим замыканием или соединением с силовым замыканием.

На фиг.11 в продольном разрезе показан управляющий вспрыскиванием клапанный элемент 110 с двумя направляющими элементами 111, 112. Оба направляющих элемента 111, 112 имеют вид втулок, охватывающих соединительный стержень 114, имеющий форму прямого полого цилиндра. Соединительный стержень 114 на своем дальнем от камеры сгорания конце 118 выполнен глухим (закрытым), а на своем ближнем к камере сгорания конце - открытым. В открытый ближний к камере сгорания конец соединительного стержня 114 вставлена вершина 115 иглы, от каковой вершины отходит цапфа 116, частично расположенная внутри соединительного стержня 114.

На фиг.12 показан управляющий вспрыскиванием клапанный элемент 120 в двух разных с точки зрения его длины вариантах. Такой управляющий вспрыскиванием клапанный элемент 120 имеет два направляющих элемента 121, 122, закрепляемых на разных соединительных стержнях 124, 134. Направляющий элемент 121 имеет вершину 125 иглы, соединенную соединительным участком 126 за одно целое с направляющим элементом 121. От обращенного от вершины 125 иглы торца направляющего элемента 121 отходит хвостовичок 127, который соединительной муфтой 128 закреплен на ближнем к камере сгорания конце соединительного стержня 124, 134. Аналогичный хвостовичок 129 отходит от ближнего к камере сгорания торца направляющего элемента 122. Ближний к камере сгорания конец хвостовичка 129 еще одной соединительной муфтой 131 закреплен на дальнем от камеры сгорания конце соединительного стержня 124, 134.

Соединительный стержень 134, во-первых, выполнен короче соединительного стержня 124. Помимо этого соединительный стержень 134 имеет уменьшенную в диаметре часть 135, наружный диаметр которой меньше, чем у соединительного стержня 124.

Согласно еще одному важному аспекту изобретения можно целенаправленно регулировать осевую жесткость управляющего вспрыскиванием клапанного элемента, соответственно иглы распылителя. Осевая жесткость существенно влияет на работу топливной форсунки, например, на скорость ее открытия, величину минимального количества впрыскиваемого топлива и иные параметры. Согласно следующему важному аспекту изобретения простым путем обеспечивается возможность реализации модульного принципа конструирования топливных форсунок, имеющих различную длину, т.е. принципа, основанного на конструировании топливных форсунок различной длины из набора унифицированных элементов. Благодаря предлагаемой в изобретении модульной конструкции иглы распылителя можно при малых затратах изготавливать иглы различной длины. Соединительный стержень 10; 24; 34; 44; 54; 64; 74; 84; 94; 104; 114; 124; 134 в основном выполняет задачу по соединению обоих направляющих элементов 21, 22; 31, 32; 41, 42; 51, 52; 61, 62; 71, 72; 81, 82; 91, 92; 101, 102; 111, 112; 121, 122 между собой и/или с вершиной 25; 35; 45; 55; 65; 75; 85; 95; 115; 125 иглы распылителя. При этом соединительный стержень в значительной степени способствует повышению общей жесткости иглы распылителя в осевом направлении. Основная идея изобретения состоит в устранении связи функциональных участков, которыми являются вершина иглы распылителя и направляющие элементы, с зависящими от модульного принципа величин, которыми являются длина иглы распылителя и ее осевая жесткость.

Настройка необходимой длины и осевой жесткости иглы осуществляется только варьированием этих параметров у одной детали, а именно: у соединительного стержня, тогда как функциональные участки - вершина иглы и направляющие элементы - остаются неизменными. Подобная концепция помимо прочего обладает такими преимуществами, как увеличение количества одинаковых или унифицированных деталей, что положительно сказывается на материально-техническом обеспечении и издержках, и вариабельность только одной, сравнительно простой по своему конструктивному исполнению детали с низкими требованиями к точности ее изготовления и допускам на ее изготовление, что положительно сказывается на издержках. Помимо этого соединительный стержень можно изготавливать из другого материала, что положительно сказывается на издержках и обеспечивает достижение возможных преимуществ касательно выбора требуемого способа соединения.

На фиг.12 проиллюстрировано, что общая жесткость иглы 120 складывается из показателей жесткости отдельных компонентов 141, 142 и 143. При этом осевая жесткость зависит от конкретной площади поперечного сечения, от длины соответствующей детали, а также от модуля упругости. В варианте с большей длиной осевую жесткость иглы 120 можно поддерживать постоянной, если показатели жесткости отдельных компонентов 141-143 остаются постоянными. Поскольку компоненты 141 и 143 геометрически всегда остаются неизменными, соответствующие показатели их жесткости также постоянны. Соответственно этому постоянной должна оставаться и жесткость компонента 142 с соединительным стержнем 124; 134. Соблюдение подобного условия возможно при поддержании постоянным соотношения между площадью поперечного сечения и длиной соединительного стержня 124; 134.

Соединительный стержень 124; 134 можно выполнять в виде детали со сплошным сечением из прутковой заготовки либо в виде полой детали из трубчатой заготовки. Выполнение соединительного стержня 124; 134 в виде полой детали позволяет достичь не только функциональных, но и технологических преимуществ. Диаметр в местах стыка должен с технологической точки зрения и для обеспечения постоянства прочности оставаться неизменным во всех вариантах выполнения соединительных стержней 124; 134, как это проиллюстрировано на фиг.12. Применительно к детали со сплошным сечением сказанное означает, что при необходимости на меньшем и/или большем диаметре следует предусматривать уступ. Применительно к полой детали согласование площади ее поперечного сечения можно выполнять варьированием ее внутреннего диаметра, тогда как ее наружный диаметр может оставаться неизменным.

1. Управляющий вспрыскиванием клапанный элемент для топливной форсунки (1), выполненный составным и имеющий различные функциональные участки, отличающийся тем, что он (20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 100; 110; 120) имеет два направляющих элемента (21, 22; 31, 32; 41, 42; 51, 52; 61, 62; 71, 72; 81, 82; 91, 92; 101, 102; 111, 112; 121, 122), закрепленных на отдельном соединительном стержне.

2. Управляющий вспрыскиванием клапанный элемент по п.1, отличающийся тем, что соединительный стержень выполнен из материала, отличного от материала, из которого выполнены направляющие элементы.

3. Управляющий вспрыскиванием клапанный элемент п.1, отличающийся тем, что соединительный стержень (10; 24; 34; 44; 54; 64; 74; 84; 94; 114; 124; 134) выполнен из керамического материала, из обычной конструкционной стали, которая обладает хорошей свариваемостью, из пластмассы и/или из литейного материала.

4. Управляющий вспрыскиванием клапанный элемент по п.1, отличающийся тем, что направляющие элементы (21, 22; 31, 32; 41, 42; 51, 52; 61, 62; 71, 72; 81, 82; 91, 92; 101, 102; 111, 112; 121, 122) выполнены из керамического материала, из пластмассы, из металлокерамики и/или из стали, предпочтительно подвергнутой поверхностной закалке.

5. Управляющий вспрыскиванием клапанный элемент по п.1, отличающийся тем, что он (20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 100; 110; 120) имеет вершину (25; 35; 45; 55; 65; 75; 85; 95; 105; 115; 125), закрепленную на отдельном соединительном стержне (10; 24; 34; 44; 54; 64; 74; 84; 94; 114; 124; 134).

6. Управляющий вспрыскиванием клапанный элемент по одному из пп.1-4, отличающийся тем, что один из направляющих элементов (31; 41; 51; 71) соединен за одно целое с вершиной (35; 45; 55; 75).

7. Управляющий вспрыскиванием клапанный элемент по п.1, отличающийся тем, что соединительный стержень (10; 24; 34; 44; 54; 64; 74; 84; 94; 114; 124; 134) выполнен в виде сплошного или полого прямого кругового цилиндра.

8. Управляющий вспрыскиванием клапанный элемент по п.1, отличающийся тем, что каждый из направляющих элементов (21, 22; 31, 32; 41, 42; 51, 52; 61, 62; 71, 72; 81, 82; 91, 92; 101, 102; 111, 112; 121, 122) выполнен в виде сплошного или полого прямого кругового цилиндра.

9. Управляющий вспрыскиванием клапанный элемент по п.1, отличающийся тем, что соединительный стержень (64; 84; 94; 114) проходит через по меньшей мере один направляющий элемент (61, 62; 81, 82; 92; 101, 102; 111, 112).

10. Управляющий вспрыскиванием клапанный элемент по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере один конец соединительного стержня (94) расположен внутри одного из направляющих элементов (91).

11. Управляющий вспрыскиванием клапанный элемент по п.1, отличающийся тем, что для реализации модульного принципа конструирования разных, например различающихся своей длиной, топливных форсунок, имеющих управляющие впрыскиванием клапанные элементы (20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 100; 110; 120), различающиеся, например, своей длиной и/или осевой жесткостью, предусмотрена возможность варьирования длины и/или жесткости центральной части между двумя направляющими элементами (21, 22; 31, 32; 41, 42; 51, 52; 61, 62; 71, 72; 81, 82; 91, 92; 101, 102; 111, 112; 121, 122).

12. Топливная форсунка для систем вспрыскивания топлива с общей топливной магистралью высокого давления, предназначенная для вспрыскивания находящегося под высоким давлением топлива в камеру сгорания в двигателе внутреннего сгорания (ДВС) и имеющая корпус (2), в котором с возможностью направленного возвратно-поступательного перемещения установлен клапанный элемент (20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 100; 110; 120) по одному из предыдущих пунктов, управляющий вспрыскиванием находящегося под высоким давлением топлива из топливной форсунки (1) в камеру сгорания в ДВС.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению, конкретно - к топливным форсункам, впрыскивающим масляное биотопливо. .

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в системах подачи топлива дизельных двигателей. .

Изобретение относится к машиностроению, к области производства и эксплуатации дизельных двигателей внутреннего сгорания, и направлено на повышение безотказности распылителей в условиях рядовой их эксплуатации.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. .

Изобретение относится к области двигателестроения и, в частности, может использоваться в дизелях. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания, работающих преимущественно на маловязких сортах топлива и смесях топлив различного состава.

Изобретение относится к области двигателей внутреннего сгорания, преимущественно дизельных, применительно к форсункам с непосредственным впрыскиванием топлива. .

Топливная форсунка для впрыскивания топлива в камеру сгорания в двигателе внутреннего сгорания, имеющая иглу (1), которая установлена в центральном отверстии (2) в корпусе (3) распылителя топливной форсунки с возможностью направленного возвратно-поступательного перемещения в этом отверстии для открытия или закрытия по меньшей мере одного распылительного отверстия (4) и которая своим выполненным на ее обращенном к камере сгорания конце кольцевым уплотнительным участком (5) взаимодействует с коническим герметичным седлом (6), выполненным на обращенном к камере сгорания конце корпуса (3) распылителя топливной форсунки, согласно изобретению, коническое герметичное седло (6) имеет угол раствора конуса (α1) в пределах от 40 до 50°, а центральное отверстие (2) имеет расположенный вблизи седла направляющий участок (7) уменьшенного диаметра, предназначенный для направления иглы (1) при ее возвратно-поступательном перемещении и выполненный в пределах того участка центрального отверстия (2), длина которого составляет максимум 40% от общей длины корпуса (3) распылителя форсунки, считая от обращенного к камере сгорания конца этого корпуса (3). 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к системам подачи топлива для дизельных двигателей, и может использоваться в качестве топливной форсунки дизеля. Дизельная форсунка, содержащая корпус форсунки, управляющий клапан, электромагнит, якорь электромагнита, отличается тем, что содержит корпус управляющего клапана, гайку управляющего клапана, колпачок, сливной штуцер, пружину, пружину управляющего клапана, штуцер подачи топлива, фильтр щелевого типа, иглу распылителя, золотник, распылитель, гайку распылителя, центрирующие штифты, уплотнительные элементы, каналы для подачи и слива топлива, при этом игла распылителя выполнена совместно с золотником, жестко связанным с управляющим клапаном, а полость корпуса управляющего клапана соединена двумя отверстиями с линией высокого давления и двумя отверстиями - с линией слива. Техническим результатом данного изобретения является повышение быстродействия управляющего клапана форсунки и, следовательно, форсунки в целом, упрощение конструкции форсунки, а также снижение массы иглы распылителя за счет оптимального использования гидравлических сил при работе управляющего клапана. 3 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен клапан (10) впрыска топлива для периодического впрыска топлива в камеру сгорания ДВС, имеющий корпус (12) клапана, который задает продольную ось (14) и снабжен пространством (16) высокого давления. Соединительная часть (20) корпуса (12) клапана имеет два одинаково выполненных соединительных вывода (22, 24) высокого давления для топливопроводов высокого давления. Оба одинаково выполненных соединительных ввода (22, 24) высокого давления расположены в одной общей соединительной поверхности (30') так, что они одинаково направлены и их соединительные оси (22', 24') проходят параллельно друг другу. Внутри корпуса (12) клапана соединительные вводы (22, 24) высокого давления соединены друг с другом и с пространством (16) высокого давления. Технический результат – обеспечение последовательного питания клапанов впрыска топлива при упрощении конструкции топливопроводов и подключения их к клапанам. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия (ДВС). Предложен топливный клапан (50) для впрыска газообразного топлива в камеру сгорания ДВС. Топливный клапан (50) содержит удлиненный корпус (52), форсунку (54) с удлиненным корпусом и полой внутренней частью, которая образует камеру (55), соединенную с отверстиями (56) форсунки. Топливный клапан (50) содержит впускное отверстие (53) для газообразного топлива, впускное отверстие (78, 98) для воспламеняющей жидкости, средство (61, 69, 53, 58, 61, 69) для установления синхронизированного проточного соединения между впускным отверстием для газообразного топлива и камерой (55) воспламенения и средство (61, 67, 69, 76, 79, 85, 98, 99), выполненное с возможностью синхронизированной доставки конечного объема воспламеняющей жидкости в камеру (55) для воспламенения газообразного топлива внутри камеры (55). Технический результат – оптимизация системы топливоподачи за счет исключения отдельных устройств подачи воспламеняющей жидкости. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к топливовпрыскивающей аппаратуре дизелей. Распылитель форсунки включает корпус с коническим седлом и размещенную в нем иглу, содержащую у основания конуса уплотнительно-амортизирующий поясок, контактирующий по всей его ширине с конической поверхностью седла. За уплотнительным пояском на игле выполнен дросселирующий конус с углом, большим угла конуса седла. Уплотнительно-амортизирующий поясок иглы при ее посадке сближается с поверхностью седла, создавая путем защемления топлива в узкой щели амортизирующий эффект, резко снижающий скорость движения иглы еще до физического контакта гребешков шероховатости сближающихся поверхностей. Техническим результатом является увеличение ресурса распылителя форсунки за счет повышения эффективности амортизации ударной нагрузки в коническом уплотнении путем обеспечения мягкой посадки иглы на седло с низкой скоростью до вступления в контакт гребешков шероховатости поверхностей конического уплотнения и повышение ресурса конического уплотнения и распылителя в целом. 2 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена топливная форсунка для впрыскивания топлива в ДВС, имеющая впускной канал (11) для жидкости, дозирующее отверстие (12) для жидкости и ведущий от впускного канала (11) к дозирующему отверстию (12) продолговатый, имеющий форму полого цилиндра проточный канал (13), ограниченный корпусом форсунки (14) и втулкой (15). Для влияния на конструктивно обусловленные гидравлические резонансы таким образом, чтобы исключить возможность возбуждения критичных, обусловленных компоновкой структурных мод, проточный канал (13) подразделен на, по меньшей мере, два отделенных друг от друга участка (131, 132) и между последовательно расположенными участками (131, 132) проточного канала образовано задросселированное проточное соединение для жидкости. 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен топливный клапан (50) для впрыскивания жидкого топлива с низкой температурой воспламенения в камеру сгорания ДВС с турбонаддувом и самовоспламенением. Клапан содержит удлиненный корпус (52) с распылителем (54), входное отверстие (53) для топлива, отверстие (78) для пусковой жидкости, иглу (61) клапана. Клапан также содержит топливную камеру (58), окружающую иглу (61) клапана и выходящую к указанному седлу (69), нагнетательный поршень (80), пусковой поршень (83). Нагнетательный поршень (80) соединен с пусковым поршнем (83) с возможностью их совместного перемещения, пусковая камера (85) соединена с отверстием (78) для пусковой жидкости, а нагнетательная камера (82) имеет выход, соединенный с топливной камерой (58), и вход, соединенный с входным отверстием (53) для топлива. Кроме этого клапан имеет входное отверстие (70) для уплотняющей жидкости и канал (30), соединяющий входное отверстие (70) с каналом (81) для уплотнения нагнетательного поршня (80) в указанном канале. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен топливный клапан (1), предназначенный для впрыска топлива в камеру сгорания двухтактного ДВС с самовоспламенением. Клапан имеет иглу (20), которая упруго поджата по направлению к седлу (22) клапана. Эффективная поверхность давления, которая обеспечивает толкание иглы клапана в направлении открытия под воздействием давления топлива, существенно увеличивается, когда игла (20) клапана поднята от седла (22). На игле (20) выполнена дополнительная эффективная поверхность (29) давления. Эффективная поверхность (29) давления создает усилие, толкающее иглу (20) по направлению к седлу (22) клапана, когда указанная эффективная поверхность (29) оказывается под воздействием давления топлива. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания. Предложена электрогидравлическая форсунка аккумуляторной топливной системы дизельного двигателя, содержащая корпус 1 с группой корпусных деталей 2, 3, в которых имеются каналы высокого давления, каналы слива, распылитель с распыливающими отверстиями и иглой, размещенной в распылителе, торцевой упор 12 иглы и электроуправляемый клапан 27. Форсунка имеет дополнительный выпускной канал 21 из камеры управления 13, выход которого объединен с выходом основного выпускного канала 16 и каналом 25 клапана 27, а вход открыт при малых подъемах иглы и закрывается при больших. Эффект управляемого байпасирования жиклера основного выпускного канала позволяет начинать процесс подачи быстро, но затем медленно увеличивать расход подаваемого в цилиндр двигателя топлива. Таким образом, обеспечивается ломаный передний фронт характеристики впрыскивания топлива. Техническое решение позволяет добиться выполнения экологических нормативов по вредным выбросам, снижения шумность работы дизеля и нагрузки на его детали. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Предлагается способ управления характеристикой впрыскивания топлива аккумуляторной топливной системой дизеля с электрогидравлическими форсунками с электромагнитным управлением, включающий воздействие на управляющие импульсы тока, подаваемые на управляющий электромагнитный клапан форсунки с возможностью обеспечения изменения формы характеристики впрыскивания. Топливо подается через две группы распиливающих отверстий форсунки, при этом распыливающие отверстия первой группы расположены на запирающем конусе корпуса распылителя, с осями, направленными под углом 70-85 градусов от вертикали, а распыливающие отверстия второй группы расположены ниже в подыгольном объеме распылителя форсунки, с осями, направленными под углом к вертикали на 4-8 градуса меньшим, чем оси отверстий первой группы. Изобретение обеспечивает равномерное распределение топлива при центральном расположении распылителя форсунки относительно камеры сгорания в поршне типа «глубокий Гессельман» при управлении параметрами впрыскивания по зонам камеры сгорания, а также дает возможность изменения формы характеристики впрыскивания топлива. 8 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливовпрыскивающей аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Технический результат - снижение стоимости изготовления топливной форсунки с управляющим вспрыскиванием клапанным элементом. Управляющий вспрыскиванием клапанный элемент для топливной форсунки выполнен составным и имеет различные функциональные участки: два направляющих элемента, закрепленных на отдельном соединительном стержне. Заявлена форсунка с управляющим клапанным элементом 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 12 ил.

Наверх