Електромагнітний дозуючий клапан
Власники патенту UA 2379543:
Винахід відноситься до двигунобудування, зокрема до паливних систем двигунів внутрішнього згоряння. Винахід дозволяє підвищити технологічність конструкції клапана, що дозує. Електромагнітний дозуючий клапан встановлений у лінію низького тиску ТНВД акумуляторної паливної системи та складається з електромагнітного приводу та золотникової пари. Золотник золотникової пари приводиться в закрите положення якорем електромагнітного приводу, що долає зусилля зворотної пружини стиснення. Його корпус виконаний рознімним, одна частина якого, будучи частиною корпусу електромагніта, виконує функцію якоря електромагнітного приводу. Електромагніт закритий зовнішнім кожухом з окремим фланцем, що притискає. Інша частина корпусу (втулка) містить безпосередньо золотник зі зворотною пружиною та золотник при цьому виконаний із запірною кромкою для осічки палива. 2 з.п. ф-ли, 4 іл.
Винахід відноситься до двигунобудування, а саме до виробництва паливних систем, зокрема до дозаторів палива для паливних насосів високого тиску (ТНВД).
Дозуючі пристрої для систем паливоподачі широко відомі. Наприклад, ЕР 1467085 7, F02M 55/04 захищає «Пристрій, що дозує текуче середовище, і спосіб його складання». Однак цей дозатор застосовується переважно для бензинових форсунок, тобто. на завершальній стадії нагнітання палива (у зоні високого тиску). Подібне призначення має технічне рішення «Пристрій для регулювання тиску нагнітання насоса, наприклад, для подачі палива в двигун внутрішнього згоряння», захищене фірмою РОБЕРТ БОШ Гмбх (DE) патентом RU 2247258 С2, F02M 63/02. При широкому застосуванні цього пристрою (запатентовано в багатьох країнах та регіонах) воно застосовно все ж такилише у зоні високого тиску ТНВД.
Найбільш близьким до технічного рішення, що заявляється, є «Клапан для впорскування палива в ДВС», захищений фірмою БОШ патентом US 6626151 ВВ 7, F02M 59/46 (див. фіг.1). У насосі високого тиску для акумуляторної паливної системи цей електромагнітний дозуючий клапан своїм виходом направлений в лінію низького тиску, а його вхід повідомляється зі стороною високого тиску. У корпусі 1 має можливість осьового переміщення поршень (золотник) 2. Пружина 3, що працює на стиск, зміщує поршень (золотник) 2 у відкрите положення, а якір електромагніту 4 зміщує поршень (золотник) 2 в закрите положення і таким чином підтримується задана величина подачі палива в лінії низького тиску перед стадією нагнітання його плунжерною парою ТНВД (не показано). До недоліку цієї конструкції можна віднести те, що корпус поршня (золотника) також є невід'ємною частиною електромагнітного приводу, а це може призвести до погіршення тягових характеристик електромагніта при використанні, наприклад, матеріалів корпусу поршня з певними властивостями, що забезпечують вимоги зносостійкості. Крім того, єдиний (нероз'ємний) корпус, що поєднує електромагнітний привід із золотниковою парою, трудомісткий у виробництві та при виході з ладу тієї чи іншої частини вимагає заміни всього пристрою, що невиправдано збільшує експлуатаційні витрати.
Метою пропонованого винаходу є усунення названих недоліків при одночасному підвищенні технологічності (здешевлення) конструкції клапана, що дозує.
Поставлена мета досягається тим, що пропонований електромагнітний клапан, що дозує, встановлений в лінію низького тиску ТНВД акумуляторної паливної системи, що складається з електромагнітного приводу ізолотникової пари, золотник якої приводиться в закрите положення якорем електромагнітного приводу, що долає зусилля зворотної пружини стиснення, відрізняється тим, що його корпус виконаний роз'ємним, одна частина якого, будучи частиною корпусу електромагніта, виконує функцію якоря електромагнітного приводу, причому електромагніт закритий зовнішнім кожухом притискаючи фланцем, а інша частина корпусу (втулка) містить безпосередньо золотник зі зворотною пружиною, і золотник при цьому виконаний із запірною кромкою для осічки палива у вигляді трикутного паза або безпосередньо на його торцевій поверхні.
Конструкція пропонованого електромагнітного дозуючого клапана показана на кресленні, де на фіг.2 представлений в осьовому розрізі варіант із золотниковою парою, що має запірну кромку золотника у вигляді трикутного паза, на фіг.3 - варіант золотникової пари з запірною кромкою, виконаної безпосередньо на торці золотника, і на фіг.4 показана кромка золотника у разі виконання його на фіг.2.
Пропонований електромагнітний дозуючий клапан (див. фіг.2 і 3) складається з кожуха електромагніта 1, притисканого до корпусу ТНВД (не показаний) окремим фланцем 2, одночасно скріплюючим втулку золотника 3 3 з внутрішнім корпусом 5 обмотки електромагніта 6. Зовнішній торець і невеликий виступ внутрішнього корпусу 5 центрують електромагнітний привід з втулкою 3 золотника 4 при закріпленні всього електромагнітного клапана на корпусі ТНВД (або на корпусі двигуна) фланцем 2. Усередині золотника 4 розміщена зворотна пружина 7. Якір електромагніту 8 за допомогою штока 9 взаємодіє з золотником 4, що мають кромки 10 (див. фіг.2 та 4) та 11 (див. фіг.3). На втулці 3 виконано прохід через її вісь наскрізний поперечний отвір 12 для подачіпалива від насоса, що підкачує (не показаний) через центральну порожнину золотника 4 в лінію низького тиску (не показана).
Пропонований електромагнітний клапан, що дозує, працює наступним чином. Керуючий сигнал від електронного блоку (на кресленні не показаний) подається на обмотку електромагнітного 6 приводу. Внаслідок цього відбувається пропорційне величині подається сигналу лінійне переміщення якоря 8 і вплив штока 9 якоря на керуючий золотник 4. При збільшенні керуючого сигналу шток 9 якоря 8, долаючи зусилля зворотної пружини 7, висувається з корпусу 5 електромагнітного приводу і переміщує золотник скорочуючи прохідний переріз, що утворюється запірною кромкою 10, золотника 11 4 і розточуванням або отвором 12 на втулці 3 золотника 4.
У золотникової пари, представленої на фіг.2, регульований прохідний переріз утворюється між кромкою розточування на втулці 3 золотника 4, виконаної в зоні отвору 12, і пазом 10 золотника, виконаним у формі трикутника (див. фіг.4), а у пари, представленої на фіг.3, регульований прохідний переріз утворюється між отвором 12 і гострою кромкою 11, виконаної безпосередньо на торці золотника 4.
Паливо, що подається від насоса, що підкачує, надходить через отвори 12 на втулці 3 до запірної кромки 10, 11 золотника 4 і, пройшовши через регулюючий прохідний переріз, виходить через осьовий отвір на торці втулки 3, тим самим підтримується задана величина подачі стадією нагнітання палива плунжерною парою ТНВД.
Застосування золотника із запірною кромкою 10 (фіг.4) переважно в тих випадках, коли потрібне точне пропорційне регулювання палива, що дозується, при невисоких максимальних витратах, а запірна кромка 11переважна при невисоких вимогах до точності регулювання, але більш високих максимальних витрат палива.
Описана конструкція пропонованого електромагнітного дозуючого клапана проста (технологічна) при виготовленні окремих його деталей (особливо втулки золотника), при складанні та монтажі всього вузла на ТНВД (або на двигуні), а при експлуатації дозволяє проводити ремонт окремо електромагнітного приводу та золотникової пари, що значно знижує витрати протягом усього життєвого циклу виробу.
1. Електромагнітний дозуючий клапан, встановлений в лінію низького тиску ТНВД акумуляторної паливної системи, що складається з електромагнітного приводу і золотникової пари, золотник якої наводиться в закрите положення якорем електромагнітного приводу, що долає зусилля зворотної пружини стиснення, що відрізняється тим, що його корпус виконаний частина якого, будучи частиною корпусу електромагніта, виконує функцію якоря електромагнітного приводу, причому електромагніт закритий зовнішнім кожухом з окремим фланцем, що притискає, а інша частина корпусу (втулка) містить безпосередньо золотник зі зворотною пружиною, і золотник при цьому виконаний із запірною кромкою для осічки палива.
2. Електромагнітний дозуючий клапан по п.1, який відрізняється тим, що запірна кромка золотника виконана у вигляді трикутного паза.
3. Електромагнітний клапан по п.1, який відрізняється тим, що запірна кромка золотника виконана безпосередньо на його торцевій поверхні.