RU2097596C1

RU2097596C1 - Internal combustion engine electromagnetic nozzle

Info

Publication number: RU2097596C1
Application number: RU95116862A
Authority: RU
Inventors: Петр Семенович Громыко; Мария Петровна Громыко
Original assignee: Петр Семенович Громыко; Мария Петровна Громыко
Priority date: 1995-10-03
Filing date: 1995-10-03
Publication date: 1997-11-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines; controlled injection fuel systems and liquid or gaseous fuel supply systems of engines. SUBSTANCE: flat shutoff member in electromagnetic nozzle has guide rod getting into bushing made of magnetically nonconducting material. End face of magnetically conducting core with fuel feed channel has groove and serves as support seat of shutoff member. Diameter of flat shutoff member is equal to diameter of support seat. Housing and guide bushing are provided with holes for letting out and atomizing the fuel arranged around shutoff member. EFFECT: enhanced reliability of operation. 1 dwg

Description

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. The invention relates to fuel systems of internal combustion engines (ICE), in particular to fuel injection systems with controlled injection, and can be used in ICE power systems with liquid or gaseous fuel.

Известна электромагнитная форсунка для ДВС, содержащая корпус, выполненный из магнитопроводящего материала, и размещенные в нем магнитопроводящий сердечник с каналом подвода топлива, охватываемый электромагнитной обмоткой, плоский подпружиненный клапанный элемент, имеющий по периферии ряд круговых отверстий для прохода топлива, и клапанное седло с выходным отверстием. Known electromagnetic nozzle for internal combustion engines, comprising a housing made of a magnetically conductive material, and a magnet core located therein with a fuel supply channel covered by an electromagnetic coil, a flat spring-loaded valve element having a number of circular holes on the periphery for fuel passage, and a valve seat with an outlet .

Данная электромагнитная форсунка является наиболее близким техническим решением для предлагаемого изобретения и может быть принята за прототип. This electromagnetic nozzle is the closest technical solution for the present invention and can be taken as a prototype.

Недостатком известной форсунки является низкое быстродействие, обусловленное большой массой клапанного элемента и большим временем открытия выходного отверстия. A disadvantage of the known nozzle is the low speed due to the large mass of the valve element and the long opening time of the outlet.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить быстродействие форсунки путем уменьшения габаритов и веса клапанного элемента и увеличения силы открытия форсунки. The present invention improves the speed of the nozzle by reducing the size and weight of the valve element and increasing the opening force of the nozzle.

Технический результат достигается за счет того, что в электромагнитной форсунке для ДВС, содержащей корпус, выполненный из магнитопроводящего материала, и размещенные в нем магнитопроводящий сердечник с каналом подвода топлива, охватываемый электромагнитной обмоткой, плоский запирающий элемент, выполненный из магнитопроводящего материала, и опорное седло запирающего элемента с отверстием, плоский запирающий элемент имеет направляющий шток, входящий в направляющую втулку, выполненную из магнитопроводящего материала, торец магнитопроводящего сердечника с каналом подвода топлива имеет проточку и является опорным седлом запирающего элемента, диаметр плоского запирающего элемента равен диаметру опорного седла, корпус и направляющая втулка имеют отверстия для отвода и распыления топлива, расположенные вокруг запирающего элемента. The technical result is achieved due to the fact that in an electromagnetic nozzle for an internal combustion engine containing a housing made of magnetically conductive material and a magnetically conducting core placed therein with a fuel supply channel covered by an electromagnetic winding, a flat locking element made of magnetically conductive material and a locking support seat element with a hole, a flat locking element has a guide rod included in the guide sleeve made of a magnetically conductive material, the end face of the magnet the outgoing core with the fuel supply channel has a groove and is the supporting saddle of the locking element, the diameter of the flat locking element is equal to the diameter of the supporting saddle, the housing and the guide sleeve have holes for the removal and atomization of fuel located around the locking element.

На чертеже показана электромагнитная форсунка для ДВС. The drawing shows an electromagnetic nozzle for ICE.

В корпусе 1 электромагнитной форсунки, выполненном из магнитопроводящего материала, размещены магнитопроводящий сердечник 2 с каналом подвода топлива, охватываемый электромагнитной обмоткой 3, плоский запирающий элемент 4 с направляющим штоком, выполненный из магнитопроводящего материала. Направляющий шток запирающего элемента входит в направляющую втулку 5, выполненную из магнитонепроводящего материала. Торец магнитопроводящего сердечника с каналом подвода топлива имеет проточку и является опорным седлом 6 запирающего элемента. Корпус 1 и направляющая втулка 5 имеют отверстия 7, расположенные вокруг запирающего элемента. In the housing 1 of the electromagnetic nozzle made of magnetically conductive material, there is a magnetically conductive core 2 with a fuel supply channel, covered by an electromagnetic winding 3, a flat locking element 4 with a guide rod made of magnetically conductive material. The guide rod of the locking element is included in the guide sleeve 5 made of magnetically non-conductive material. The end face of the magnetically conductive core with the fuel supply channel has a groove and is a reference seat 6 of the locking element. The housing 1 and the guide sleeve 5 have holes 7 located around the locking element.

Электромагнитная форсунка для ДВС работает следующим образом. The electromagnetic nozzle for the internal combustion engine operates as follows.

При подаче напряжения на электромагнитную обмотку 3 по ней протекает ток, сопутствующий ему электромагнитный поток притягивает к сердечнику 2 запирающий элемент 6. При этом топливо запирается и не проходит на выход форсунки. Для подачи дозы топлива напряжение с форсунки снимается на некоторое фиксированное время τ. При снятии напряжения ток в обмотке 3 прерывается, исчезает электромагнитная сила, удерживающая запирающий элемент у опорного седла 6, и под действием давления топлива запирающий элемент 4 открывает входной канал. Топливо через круговую щель, образованную между седлом 6 и запирающим элементом 4, а также через отверстия 7 в корпусе форсунки 1 и направляющей втулки 5 поступает на выход форсунки. Большое количество отверстий 7, расположенных вокруг запирающего элемента 4, распыляет топливо. По окончании интервала времени t снова подается напряжение на обмотку 3 и запирающий элемент закрывает поступление топлива. Направляющая втулка 5 не позволяет запирающему элементу отклониться от оси. When voltage is applied to the electromagnetic winding 3, a current flows through it, the accompanying electromagnetic current attracts the locking element 6 to the core 2. In this case, the fuel is locked and does not pass to the nozzle exit. To supply a dose of fuel, the voltage from the nozzle is removed for a fixed time τ. When the voltage is removed, the current in the winding 3 is interrupted, the electromagnetic force that holds the locking element at the support seat 6 disappears, and under the influence of the fuel pressure, the locking element 4 opens the input channel. Fuel through a circular slit formed between the seat 6 and the locking element 4, as well as through the holes 7 in the body of the nozzle 1 and the guide sleeve 5 enters the output of the nozzle. A large number of holes 7 located around the locking element 4, atomizes the fuel. At the end of the time interval t, voltage is again applied to the winding 3 and the locking element closes the fuel supply. The guide sleeve 5 does not allow the locking element to deviate from the axis.

Сравнивая с прототипом, следует заметить, что отверстия для прохода топлива в форсунке перенесены с подвижного запирающего элемента на неподвижную ее часть, корпус и направляющую втулку, что позволяет уменьшить диаметр запирающего элемента 4 и, следовательно, уменьшить его вес и увеличить быстродействие. Диаметр запирающего плоского элемента 4 уменьшается до величины диаметра опорного седла 6. Проточка, расширяющая отверстие опорного седла 6 по сравнению с отверстием подводящего канала, позволяет увеличить силу отталкивания запирающего элемента при его открытии в начальный момент, т.к. сила отталкивания в начальный момент равна произведению P•S, где P - величина давления топлива, а S площадь запираемого отверстия. Comparing with the prototype, it should be noted that the holes for the passage of fuel in the nozzle are transferred from the movable locking element to its fixed part, the housing and the guide sleeve, which allows to reduce the diameter of the locking element 4 and, therefore, reduce its weight and increase speed. The diameter of the locking flat element 4 is reduced to the diameter of the supporting seat 6. The groove expanding the opening of the supporting saddle 6 in comparison with the opening of the supply channel allows you to increase the repulsive force of the locking element when it is opened at the initial moment, because the repulsive force at the initial moment is equal to the product P • S, where P is the fuel pressure and S is the area of the lockable hole.

При работе на низких давлениях с использованием жидкого или газообразного топлива, в котором имеются частицы масла или жидкого топлива, часто происходит залипание запирающего элемента на опорном седле. Увеличение же диаметра отверстия опорного седла в два раза приводит к увеличению силы отрыва запирающего элемента в четыре раза, в то время как площадь седла (площадь прилипания) увеличивается только в два раза. Увеличение площади седла приводит также к увеличению ресурса работы форсунки. When operating at low pressures using liquid or gaseous fuels in which there are particles of oil or liquid fuels, the locking member often sticks to the support seat. The increase in the diameter of the hole of the support saddle by a factor of two leads to an increase in the separation force of the locking element by a factor of four, while the area of the saddle (adhesion area) increases only by a factor of two. An increase in the area of the saddle also leads to an increase in the life of the nozzle.

Конструкция предложенной форсунки не содержит возвратной пружины, что существенно повышает надежность, повторяемость и стабильность работы форсунки. The design of the proposed nozzle does not contain a return spring, which significantly increases the reliability, repeatability and stability of the nozzle.

Claims

An electromagnetic nozzle for an internal combustion engine, comprising a housing made of a magnetically conductive material, and a magnetic core located therein with a fuel supply channel covered by an electromagnetic winding, a flat locking element made of a magnetic material, and a support seat of the locking element with a hole, characterized in that the flat locking element has a guide rod included in the guide sleeve made of a magnetically conductive material, the end face of the magnet odyaschego core with a fuel feed channel has a groove and a locking element bearing seat diameter flat locking element equals the diameter of the support seat and the housing and the guide sleeve have openings for discharging and atomizing the fuel, disposed around the locking element.