Электромагнитная форсунка
Авторы патента:
Ефремов Б.Д.
Коганер В.Э.
Коликов Н.В.
Лисицын А.И.
Соловьев В.А.
F02M61/12 — с направляющими или центрирующими средствами для клапана
F02M51/06 — форсунки
Использование: двигателестроение, в частности бензиновые двигатели, оборудованные системой впрыска топлива с электронным управлением. Сущность изобретения: электромагнитная форсунка содержит регулировочный винт, корпус, в котором расположены электромагнит соосно с корпусом, коническое седло, направляющая втулка. Якорь жестко закреплен с клапаном, выполненным в виде шара. Пружина упирается одним концом в клапан. Направляющая втулка выполняет дополнительную роль фильтрующего элемента, а пружина вторым концом упирается в регулировочный винт. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано для впрыскивания легкого топлива во впускной тракт двигателя.
Известны электромагнитные форсунки для ДВС, содержащие корпус, в котором размещены электромагнит, подпружиненный якорь-сферический клапан. К таким форсункам следует отнести, например, серийно выпускаемые форсунки фирмы «Bosch» в модификации EV6. В этих форсунках коническое седло клапана выполнено за одно целое с цилиндрической направляющей. Изготовление такого седла при высоких требованиях к концентричности цилиндрической поверхности направляющей с конической поверхностью седла, а также к зазору между клапаном и направляющей представляет значительные технологические трудности и требует специального оборудования.
Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, выбрана форсунка, по заявке РСТ 9105951, кл. F 02 M 51/08, 61/12, 1991.
К недостатку этой форсунки следует отнести то, что в ней отсутствует устройство регулировки натяжения пружины, позволяющее осуществлять регулировку натяжения пружины в процессе работы форсунки.
В изобретении решена задача устранения указанных недостатков прототипа путем введения устройства регулировки натяжения пружины в виде регулировочного винта.
Сущность изобретения в том, что электромагнитная форсунка снабжена регулировочным винтом, а направляющая втулка выполнена из какого-либо антифрикционного материала (например, латуни или бронзы) в виде шайбы со звездообразным отверстием, центрирующим с жесткими допусками сферический клапан. Направляющая втулка, выполненная из спеченных бронзовых шариков, дополнительно является топливным фильтром, защищающим клапанную пару.
На чертеже изображена предлагаемая форсунка в разрезе.
В корпусе 1 электромагнитной форсунки расположены электромагнит 2, якорь 3, жестко закрепленный с клапаном 4, седло 5, пружина 6, упирающаяся одним концом в клапан 4, а другим в регулировочный винт 7, сочлененный с корпусом поводком 8, втулка 9 с рифленой поверхностью А, для доступа к которой в корпусе 1 выполнено отверстие Б, уплотнительные кольца 10, направляющая втулка 11.
Форсунка работает следующим образом: топливо под постоянным избыточным давлением подводится через штуцер во внутреннюю полость форсунки. В исходном состоянии клапан 4 прижат пружиной 6 к седлу 5 и форсунка закрыта. При подаче на обмотку управляющего электрического импульса тока якорь 3 притягивается к сердечнику, клапан 4 открывается и топливо через дозирующее отверстие в седле 5 впрыскивается в двигатель. После окончания управляющего импульса клапан 4 под воздействием усилия пружины 6 закрывается и подача топлива прекращается. Количество подаваемого за цикл топлива определяется временем открытого состояния клапана 4 и задается длительностью управляющего импульса, подаваемого на обмотку форсунки. Через отверстие Б путем воздействия на рифленую поверхность А втулки 9 достигается компенсация различных погрешностей путем изменения натяжения пружины. Уплотнительными кольцами 10 осуществляется герметизация.
Для устранения образования асимметричного факела распыленного топлива при установке форсунки наклонно к горизонту введена направляющая втулка 11 со звездообразным отверстием, центрирующим с жесткими допусками сферический клапан 4.
Топливо поступает к клапану через пазы в этом звездообразном отверстии в том случае, если направляющая втулка 11 выполнена из спеченных бронзовых шариков, отпадает необходимость изготавливать сложный фигурный профиль отверстия для прохода топлива оно приходит между шариками. В данном случае направляющая втулка выполняет и второе назначение: она является дополнительным топливным фильтром, защищающим клапанную пару форсунки.
В настоящее время освоено промышленное производство форсунки по изобретению на АО «Карбюраторный завод» в Санкт-Петербурге применительно к новым двигателям Заволжского, Ульяновского и Уфимского моторных заводов.
Формула изобретения
1. Электромагнитная форсунка для циклической подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащая корпус, в котором расположены электромагнит соосно с корпусом, коническое седло, направляющая втулка, якорь с жестко закрепленным клапаном, выполненным в виде шара, упирающегося в коническое седло и отцентрированного относительно оси седла направляющей втулкой, пружина, упирающаяся одним концом в клапан, отличающаяся тем, что она снабжена регулировочным винтом, направляющая втулка выполняет дополнительно роль фильтрующего элемента, а пружина вторым концом упирается в регулировочный винт.
2. Форсунка по п.1, отличающаяся тем, что втулка выполнена в виде шайбы, спеченной, например, из бронзовых шариков.
РИСУНКИ
Рисунок 1
Mh5A/MZ4A — Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение на основании заявления, поданного патентообладателем в Патентное ведомство
Дата прекращения действия патента: 12.08.2002
Номер и год публикации бюллетеня: 30-2002
Извещение опубликовано: 27.10.2002
Похожие патенты:
Распылитель топливной форсунки дизельного двигателя // 1724917
Изобретение относится к двигателестроению, а конкретнее-к топливной аппаратуре дизельных двигателей, и позволяет повысить качество распыла топлива и снизить величину утечек топлива в распылителях топливных форсунок
Форсунка // 817288
Форсунка // 471470
Патент 360472 // 360472
Электромагнитная форсунка для двигателя внутреннего сгорания // 2097596
Изобретение относится к топливным системам двигателей внутреннего сгорания (ДВС), в частности к системам топливоподачи с управляемым впрыском, и может быть использовано в системах питания ДВС жидким или газообразным топливом
Электромагнитная форсунка // 2097595
Электромагнитная форсунка // 2080474
Электромагнитная форсунка // 2078243
Электромагнитный клапан // 2076940
Способ управления двигателем // 2075623
Изобретение относится к области машиностроение, в частности к двигателям внутреннего сгорания и может быть использовано в автомобилестроении и авиастроении
Электромагнитный клапан для дозирования топлива в двигатель внутреннего сгорания // 2075622
Газовая электромагнитная форсунка // 2066391
Электромагнитная форсунка // 2064074
Клапанная форсунка и способ ее изготовления // 2062347
Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к клапанным форсункам топливной аппаратуры двигателя внутреннего сгорания
Электромагнитный привод управляющего элемента // 2101546
Изобретение относится к устройству для управления процессом впрыскивания топлива двигателей внутреннего сгорания
Способ управления работой топливной системы, топливная система для двигателя внутреннего сгорания // 2104407
Электромагнитный клапан // 2108479
Клапан управления потоком жидкости // 2109977
Изобретение относится к клапанам управления потоком жидкости, в частности к топливным инжекторам для двигателей внутреннего сгорания
Электромагнитная форсунка // 2110697
Изобретение относится к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано для впрыскивания легкого топлива во впускной тракт ДВС
Электромагнитная форсунка // 2117815
Изобретение относится к области топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгорания, в частности к форсункам с электромагнитным управлением
Инжектор для подачи текучей среды // 2125180
Ремонт – чистка форсунок
Ремонт чистка бензиновых форсунок.
На протяжении 20 лет наша фирма занимается профессиональной чисткой форсунок.
Для восстановления форсунок мы используем ультразвуковую, химическую, а иногда и комбинированную чистку. Метод восстановления зависит от типа форсунок.
Ассортимент бензиновых форсунок.
О том, что необходима чистка форсунок ультразвуком, свидетельствует:
1. провалы и рывки при резком ускорении
2. увеличение расходов топлива;
3. неустойчивая работа двигателя на холостом ходу
4. потеря мощности двигателя
6. затруднение запуска двигателя, особенно при минусовых температурах
7. каждые 25 т.км. при использование ГБО.
Весь процесс очистки осуществляется на демонтированных форсунках, что вызвано необходимостью визуального контроля параметров топливной форсунки а также замены расходников (резиновых колечек и фильтров в форсунках).
Такой метод в свою очередь, обеспечивает практически 100% чистку форсунки.
Еще один аргумент в пользу чистки форсунок со снятием это сохранение в работоспособном состоянии лямбда-зондов и катализаторов, которые имеют большую вероятность выхода из строя ввиду очень агрессивной хим жидкости и уже не нового покрытия на этих узлах.
Что является причиной нарушения правильной работы топливных форсунок?
Бензин который продается на украинском рынке содержит увеличенное в разы содержание примеси серы, бензола, олефинов и тетраэтилсвинца который добавляют для поднятия октанового числа топлива непорядочные продавцы. Эти примеси при достижении двигателем рабочей температура превращаются в смолистые отложения, которые оседают на стенках каналов форсунок, а впоследствии, забивают их, что в свою очередь приводит к нестабильной работе двигателя или полному выходу из строя.
Рассмотрим как работает электрическая форсунка? ECU замыкает цепь питания форсунки, как правило, это – через разъем форсунки, чем активизируется обмотка катушки. Сердечник катушки и катушка являются соленоидом. Игла форсунки является самим сердечником катушки . Таким образом, под воздействием электромагнитного, игла форсунки приподнимается над седлом и открывает сопло форсунки. В этот момент топливо находящееся в топливной форсунке под давлением (2-6 атм) начинает впрыскиваться во впускной коллектор.
После разрыва цепи ECU игла форсунки под воздействием нажимной пружины возвращается на место, тем самым прерывая поступление топлива. Время открытия форсунки на холостом ходу составляет примерно 2-3 мс, при разгоне 10-16 мс.
На Рис-1 Вы можете увидеть электрическую форсунку в разрезе, в самом прямом смысле.
Рис-1
Также Вашему вниманию на Рис-2 представляем разобранную для форсунку GM для детальной визуализации составляющих.
Рис-2
Ну и теперь для полного так сказать понимания устройства электрической топливной форсунки, схематическое устройство на Рис-3.
Рис-3
Итак форсунки на стенде очищаются от шлаков. Точнее не форсунки а седло и игла форсунки. Затем после чистки форсунки на стенде подвергаются тщательному анализу:
1. равномерные наполнение
2. соответствие заводским параметрам
3. правильный угол распыла
4. герметичность форсунок
Если хоть один из параметров не в норме, мы повторно проводим процесс чистки пока не будет достигнуто соответствие по всем пунктам.
Бывают случаи когда независимо от того, что форсунка очищена, не удается вывести параметры текучести или распыла. Это является признаком механического износа топливной форсунки.
Когда все вышеупомянутые условия будут выполнены, необходимо поменять в форсунках фильтра сеточки и резиновые колечки уплотнители.
Эти детали обязательны для замены при демонтаже и чистке форсунок. Другие позиции нуждаются в замене при визуальном осмотре.
Мы устанавливаем только качественные комплектующие для форсунок фирмы ASNU.
Качество китайской продукции имеет низкое качество как и цену, но безопасность транспортного средства превыше мимолетной экономической выгоды. Резиновые уплотнения китайского производства после годичной эксплуатации в тесном контакте с топливом, переходит в состояние желе и, соответственно, не с справляется с функцией сальника — уплотнителя топлива.
Очень важно ответственно подходить к обслуживанию форсунок т.
к. это Ваша личная безопасность ,топливная экономичность и здоровье Вашего «железного коня».
После установки топливных форсунок на транспортное средство мы в обязательном порядке производим визуальный контроль топливной форсунки на утечку.
Если Вы сами демонтировали форсунки по какой то причине и нуждаетесь в качественных комплектующих для установки предлагаем Вам ознакомится с ассортиментом ремкоплектов для форсунок тут.
Если у Вас возникли вопросы мы с радостью ответим Вам по тел или ON-LINE.
Глава 5, Урок C. Требования к площади поперечного сечения для адиабатического сопла
Узнайте больше по этой теме.
| 5С-1 : | Требования к площади поперечного сечения для адиабатического сопла | 6 баллов | ||||||||||||
Пар поступает в сопло, работающее в установившемся режиме с P 1 = 40 бар, T 1 = 400 o C и скоростью 10 м/с. Пар проходит через сопло с незначительной теплопередачей и без существенного изменения потенциальной энергии. На выходе, Р 2 = 15 бар и скорость 665 м/с. Массовый расход 2 кг/с. Определить площадь выхода сопла в м 2 . | ||||||||||||||
| Чтение : |
| |||||||||||||
| Дано: | Р 1 | 4000 | кПа | Найти: | ||||||||||
| Т 1 | 400 | или С | А 2 | ??? | м 2 | |||||||||
| v 1 | 10 | м/с | ||||||||||||
| П 2 | 1500 | кПа | ||||||||||||
| v 2 | 665 | м/с | ||||||||||||
| м точка | 2 | кг/с | ||||||||||||
| Диаграммы: | ||||||||||||||
| Предположения: | ||||||||||||||
| 1 — | Форсунка работает в установившемся режиме. | |||||||||||||
| 2 — | Теплопередача незначительна. | |||||||||||||
| 3 — | Ни один из участков вала не пересекает границу системы. | |||||||||||||
| 4 — | Изменение потенциальной энергии жидкости от входа к выходу пренебрежимо мало. | |||||||||||||
| Уравнения/Данные/Решение: | ||||||||||||||
Начнем с записи стационарной формы 1-го закона для открытых систем. | ||||||||||||||
| Уравнение 1 | ||||||||||||||
| На основе допущений, перечисленных выше, мы можем упростить уравнение 1 следующим образом: | ||||||||||||||
| Уравнение 2 | ||||||||||||||
Единственным неизвестным в уравнении 2 является H 2 , потому что мы можем найти H 1 , и обе скорости заданы. | ||||||||||||||
| Итак, давайте найдем H 1 и решим уравнение 2 для H 2 : | .||||||||||||||
| Уравнение 3 | Н 1 | 3214.5 | кДж/кг | |||||||||||
| Н 2 | 2993,4 | кДж/кг | ||||||||||||
| Мы могли бы использовать H 2 и P 2 для определения T 2 с помощью таблиц пара, но нас больше интересует V 2 , потому что: | ||||||||||||||
| Уравнение 4 | ||||||||||||||
| или : | Уравнение 5 | |||||||||||||
Зная удельный объем в состоянии 2, мы можем использовать уравнение 5 для определения площади поперечного сечения сливной трубы. | ||||||||||||||
| Интерполяция по таблицам пара при 1,5 МПа: | ||||||||||||||
| Т ( или С) | H (кДж/кг) | В (м 3 /кг) | ||||||||||||
| 250 | 2923,9 | 0,15201 | ||||||||||||
| Т 2 | 2993,4 | В 2 | Т 2 | 280 | или С | |||||||||
| 300 | 3038. 2 | 0,16971 | В 2 | 0,16278 | м 3 /кг | |||||||||
| Теперь заглушка V 2 в уравнение 5: | А 2 | 4.896E-04 | м 2 | |||||||||||
| Проверить: | Ни одно из предположений, сделанных в решении этой задачи, не может быть проверено. | |||||||||||||
| Ответы : | А 2 | 4. 90Е-04 | м 2 | |||||||||||
Мы должны применить к этому процессу стационарную форму 1-го закона для открытых систем. Если мы предположим, что теплопередача и изменения потенциальной энергии пренебрежимо малы и что работа вала не происходит, мы можем найти удельную энтальпию сточных вод и тем самым зафиксировать состояние системы. Это позволяет нам завершить задачу.ПВРД, ГПВРД, и ракеты все используют сопла для ускорения горячего выхлопа для производства тяга, как описано третий закон Ньютона движения. Величина тяги вырабатываемый двигателем, зависит от массовый расход через двигатель, скорость на выходе расхода и давления на выходе из двигателя. Значение этих все три параметра расхода определяются конструкцией сопла. Насадка – это относительно простое устройство, имеющее форму специальной формы.
трубка, по которой проходят горячие газы. ПВРД и ракеты обычно
используйте фиксированную сходящуюся секцию, за которой следует фиксированная расходящаяся секция
по конструкции форсунки. Эта конфигурация сопла
называется сужающийся-расходящийся , или CD , сопло. На этом слайде мы выводим уравнения, которые объясняют и описывают, почему
сверхзвуковой поток ускоряется в расширяющемся сечении сопла
а дозвуковой поток тормозится в расширяющемся канале. mdot = r * V * A = константа где mточка массовый расход, r газ плотность, V – скорость газа, и A — площадь проходного сечения. Если мы различаем это уравнение, мы получаем: V * A * dr + r * A * dV + r * V * dA = 0 разделите на (r * V * A), чтобы получить: dr / r + dV / V + dA / A = 0 Теперь мы используем уравнение сохранения импульса: г * V * dV = — dp и отношение изоэнтропического потока: дп/р = гам*др/р где gam это отношение удельных теплоемкостей. Это уравнение № 10 на странице, которая содержит вывод изэнтропических соотношений течения Мы можем использовать алгебру для этого уравнения, чтобы получить: dp = gam * p / r * dr и использовать уравнение состояния р/р = Р * Т где R — газовая постоянная, а T — температура, чтобы получить: dp = gam * R * T * dr гам * R * T это квадрат скорость звука a : дп = (а ^ 2) * др
92 0) производит увеличение
по скорости (dV > 0). Наверх |
В сопле CD горячий выхлоп выходит из камеры сгорания.
и сходится к минимальной площади,
или горловина, форсунка. Размер горловины выбирается дроссель поток и
установить массовый расход
через систему.
Поток в горле звуковой, что означает
число Маха
равен единице в горле. Ниже горла,
геометрия расходится, и поток
изоэнтропически
расширяется до сверхзвукового числа Маха, которое зависит от
отношение площади
выхода в горло.
Расширение сверхзвукового потока приводит к увеличению статического давления и температуры.
убывание от горла к выходу, так
величина расширения также определяет выходное давление и
температура.
Температура на выходе определяет выход
скорость звука, которая определяет
выходная скорость.
Скорость на выходе, давление и массовый расход через сопло определяют
величина тяги, создаваемой соплом.
Мы начинаем с
уравнение сохранения массы: