RU2700992C1 - Needle of sprayer of electrically controlled nozzle - Google Patents
Needle of sprayer of electrically controlled nozzle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2700992C1 RU2700992C1 RU2019103618A RU2019103618A RU2700992C1 RU 2700992 C1 RU2700992 C1 RU 2700992C1 RU 2019103618 A RU2019103618 A RU 2019103618A RU 2019103618 A RU2019103618 A RU 2019103618A RU 2700992 C1 RU2700992 C1 RU 2700992C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- needle
- rod
- control piston
- sprayer
- electrically controlled
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M41/00—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности, к системам подачи топлива дизельных двигателей.The invention relates to mechanical engineering, in particular, to the fuel supply systems of diesel engines.
В связи с ужесточением экологических требований к выбросам вредных веществ с отработавшими газами, в дизельных двигателях получили широкое распространение аккумуляторные системы подачи топлива, укомплектованные электроуправляемыми форсунками.In connection with toughening the environmental requirements for emissions of harmful substances with exhaust gases, diesel fuel systems, equipped with electrically controlled nozzles, are widely used in diesel engines.
В таких форсунках управление моментом подачи и количеством подаваемого топлива осуществляется, как правило, за счет разгрузки иглы распылителя от осевого усилия, действующего от давления топлива в направлении закрытия распылителя. Упомянутая разгрузка может произойти при срабатывании клапана с управляющим поршнем, выполненного и приводимого в действие известным способом, например, с помощью электромагнитного или иного актуатора. Благодаря постоянно действующему на иглу снизу давлению топлива, стремящемуся поднять иглу, то есть открыть распылитель, при снятии запирающего усилия подъемная сила открывает распылитель, и происходит впрыск топлива в камеру сгорания. Закрытие распылителя осуществляется при восстановлении запирающего осевого усилия на иглу распылителя от давления топлива. Для стабильной работы форсунки необходимо постоянное кинематическое и динамическое замыкание силовой цепи «управляющий поршень - игла распылителя». Для гарантированного закрытия распылителя в то время, когда отсутствует давление топлива, в конструкции форсунки предусмотрена пружина сжатия, действующая через упор на иглу распылителя. Упор может быть выполнен в виде конструктивного элемента на управляющем поршне или в виде отдельной детали - штанги.In such nozzles, the moment of supply and the amount of fuel supplied are controlled, as a rule, by unloading the atomizer needle from the axial force acting from the fuel pressure in the direction of the atomizer closing. Mentioned unloading can occur when the valve with the control piston is actuated, made and actuated in a known manner, for example, using an electromagnetic or other actuator. Due to the fuel pressure constantly acting on the needle from below, which tends to raise the needle, that is, open the sprayer, when the locking force is removed, the lifting force opens the sprayer and fuel is injected into the combustion chamber. The sprayer closes when the locking axial force on the sprayer needle is restored from the fuel pressure. For stable operation of the nozzle, a constant kinematic and dynamic closure of the power circuit "control piston - sprayer needle" is necessary. For guaranteed closure of the atomizer at a time when there is no fuel pressure, a compression spring is provided in the nozzle design, acting through the stop on the atomizer needle. The emphasis can be made in the form of a structural element on the control piston or in the form of a separate part - the rod.
Известна конструкция электромагнитной форсунки для впрыска топлива в камеру сгорания дизельного двигателя (Пат. DE 4427378 С2, 11.07.1996), в которой кинематическое замыкание поршня с иглой распылителя обеспечивается за счет гильзы, установленной коаксиально на концевые участки управляющего поршня и иглы распылителя. В вариантах исполнения конструкции концевые участки на поршне и игле распылителя выполняются таким образом, что после сборки образуют замковое соединение или шарнирное соединение. Гильза может выполняться в виде детали, состоящей из одной или двух частей, служить опорой для пружины или быть несущей деталью для устанавливаемой коаксиально ей штанги. Недостатком известной конструкции является технологическая сложность выполнения изготовления соединяемых деталей и их сборки, обеспечивающей жесткое беззазорное соединение.A known design of an electromagnetic nozzle for injecting fuel into a combustion chamber of a diesel engine (Pat. DE 4427378 C2, 07/11/1996), in which the kinematic closure of the piston with the spray needle is provided by a sleeve mounted coaxially on the end sections of the control piston and the spray needle. In embodiments of the design, the end sections on the piston and the needle of the spray gun are made in such a way that after assembly they form a lock joint or a swivel joint. The sleeve can be made in the form of a part consisting of one or two parts, serve as a support for the spring or be a supporting part for a rod mounted coaxially to it. A disadvantage of the known design is the technological complexity of the manufacture of the joined parts and their assembly, providing a rigid gap-free connection.
Известна конструкция иглы распылителя для форсунки системы топливоподачи Common Rail (Пат. DE 102009001325 А1, 09.09.2010), в которой управляющий поршень и игла распылителя расположены на расстоянии друг от друга, а компонент, соединяющий их в единое целое, представляет собой цилиндр, заполненный эластичным материалом и предназначенный для компенсирования биения запорного конуса иглы распылителя относительно демпфирования вибраций в процессе работы форсунки. Недостатком известной конструкции является усложнение технологии сборки иглы распылителя с поршнем, связанное с применением специального эластичного материала и возможными ограничениями по методу соединения деталей в неразъемный узел.A known design of the sprayer needle for the nozzle of the Common Rail fuel supply system (Pat. DE 102009001325 A1, 09/09/2010), in which the control piston and the sprayer needle are spaced apart from each other, and the component connecting them into a single unit is a cylinder filled elastic material and designed to compensate for the beating of the locking cone of the atomizer needle with respect to vibration damping during the operation of the nozzle. A disadvantage of the known design is the complication of the technology for assembling the sprayer needle with the piston, associated with the use of a special elastic material and possible restrictions on the method of connecting parts into an integral unit.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению - прототипом - является конструкция бездренажной форсунки с длинной иглой распылителя (Пат. DE 102007043540 А1, 07.05.2009).The closest set of essential features to the claimed invention - the prototype - is the design of the drainage nozzle with a long spray needle (Pat. DE 102007043540 A1, 05/07/2009).
Известная конструкция включает иглу распылителя, управляющий поршень и конструктивный элемент, выполненный в виде пальца и предназначенный для соединения между собой иглы распылителя и управляющего поршня, причем упомянутый палец может представлять собой отдельную деталь или составную часть иглы. Если палец выполнен в виде отдельной детали, его устанавливают в отверстия, находящиеся на торцах иглы распылителя и управляющего поршня, с натягом или по резьбе. Роль штанги выполняет управляющий поршень, имеющий кольцевой выступ, на который опирается одним торцом пружина. Недостатком известной конструкции является возможность разрушения соединения при ослаблении натяга в эксплуатации, что может быть обусловлено изменением температурных условий или вибрациями, негативно влияющими на прочность резьбовых соединений.The known design includes a spray needle, a control piston and a structural element made in the form of a finger and designed to connect between the spray needle and control piston, said finger may be a separate part or component of the needle. If the finger is made in the form of a separate part, it is installed in the holes located on the ends of the needle of the spray gun and the control piston, with interference or thread. The role of the rod is performed by a control piston having an annular protrusion, on which the spring rests with one end. A disadvantage of the known design is the possibility of fracture of the connection when the interference is weakened in operation, which may be due to changes in temperature conditions or vibrations that adversely affect the strength of threaded joints.
Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является устранение недостатков прототипа, а именно - повышение надежности соединения.The technical problem to which the invention is directed is to eliminate the disadvantages of the prototype, namely, to increase the reliability of the connection.
Поставленная задача решается за счет исключения натяга и резьбы в соединении и соединения иглы с поршнем с малым зазором с последующей лазерной сваркой круговым швом с перекрытием точек не менее 90%.The problem is solved by eliminating interference and thread in the joint and connecting the needle to the piston with a small gap, followed by laser welding with a circular seam with overlapping points of at least 90%.
Конструкция иглы распылителя электроуправляемой форсунки, обеспечивающая решение поставленной задачи показана на фиг. 1.The design of the needle of the spray gun of an electrically controlled nozzle providing a solution to the problem is shown in FIG. one.
Игла распылителя электроуправляемой форсунки включает иглу распылителя 1, управляющий поршень 2, шток 3 и штангу 4. Игла 1, шток 3 и управляющий поршень 2 расположены последовательно и соосно таким образом, что касаются друг друга опорными торцами, образуя кинематически и динамически замкнутую цепь деталей. На торце 11 иглы распылителя 1 и торце 21 управляющего поршня 2, контактирующих со штоком 3, выполнены хвостовики 12 и 22, соответственно. На обоих торцах штока 3 выполнены центральные отверстия 31 и 32 и, диаметр которых обеспечивает в сочетании с размерами хвостовиков 12 и 22 диаметральные зазоры в соединениях. При этом глубина отверстий 31 и 32 достаточна для обеспечения осевого зазора между торцами хвостовиков 12 и 22 и внутренними торцами отверстий 31 и 32, который обеспечивает контакт иглы распылителя 1 со штоком 3 по торцу 1 и контакт управляющего поршня со штоком 3 по торцу 21. Шток 3 имеет ступенчатую конструкцию, выполненную различными диаметрами. В предлагаемой конструкции предпочтительным является количество участков различного диаметра от 3 до 7. Штанга 4 установлена на иглу распылителя 1 с диаметральным зазором, с упором в торец. В собранной конструкции штанга 4 опирается на торец 13 иглы распылителя 1. Игла распылителя 1 и управляющий поршень 2 установлены в шток 3 до упора. После установки иглы распылителя 1 и управляющего поршня 2 наружная кромка стыков соединений проварена лазерной сваркой с перекрытием точек не менее 90%.The spray needle of an electrically controlled nozzle includes a
Игла распылителя электроуправляемой форсунки может быть изготовлена в различных вариантах исполнения, различающихся особенностями, не изменяющими существо предлагаемого изобретения, например, количеством ступеней штока, имеющих различный диаметр, высотой штанги и т.п.The spray nozzle of an electrically controlled nozzle can be made in various versions, differing in features that do not change the essence of the invention, for example, the number of rod steps having different diameters, rod heights, etc.
Игла распылителя электроуправляемой форсунки в вариантном исполнении, установленная в электроуправляемую форсунку, показана на фиг. 2. Игла распылителя электроуправляемой форсунки работает следующим образом.The needle of an electrically controlled nozzle atomizer in an embodiment mounted in an electrically controlled nozzle is shown in FIG. 2. The needle of the spray nozzle operates as follows.
Игла распылителя 1 устанавливается в корпус распылителя 5 до упора, что соответствует закрытому состоянию распылителя 5. При этом управляющий поршень 2 находится внутри корпуса управляющего клапана 6, в нижнем положении. В полости 61 корпуса управляющего клапана 6 находится топливо под высоким давлением. Отверстие 62 для слива топлива из полости 61 корпуса управляющего клапана 6 закрыто элементом любого типа, известного из практики разработки и производства электроуправляемых форсунок, например, шариком 63, кинематически и динамически связанным с актуатором 7.The
При подаче управляющего импульса на актуатор 7 открывается слив топлива из полости 61 корпуса управляющего клапана 6, давление в этой полости уменьшается. За счет разницы в диаметрах иглы распылителя 1 и управляющего поршня 2 создается подъемная сила, действующая на иглу распылителя 1 в направлении движения из корпуса распылителя 5. При этом в распылителе 5 открываются сопловые отверстия (на фиг. 2 не показаны), и происходит впрыск топлива.When a control pulse is applied to the
При прекращении подачи управляющего импульса на актуатор 7 отверстие 62 слива топлива из полости 61 корпуса управляющего клапана 6 закрывается шариком, давление в полости 61 восстанавливается. Усилие от давления топлива на торец 22 управляющего поршня 2 становится больше подъемной силы, действующей снизу на иглу распылителя 1. Игла распылителя 1 опускается - садится - на упор в корпусе распылителя 5, истечение топлива из корпуса распылителя - впрыск - прекращается.When the supply of the control pulse to the
Наличие участков различного диаметра в предлагаемой конструкции иглы распылителя электроуправляемой форсунки позволяет получить переменную по длине жесткость, что, в свою очередь, позволяет компенсировать такие производственные дефекты, как биение запорной части иглы распылителя 1 относительно боковой поверхности управляющего поршня 2, а также компенсировать вибрации собранной конструкции при работе форсунки.The presence of sections of different diameters in the proposed design of the spray gun needle of an electrically controlled nozzle makes it possible to obtain a stiffness variable in length, which, in turn, makes it possible to compensate for manufacturing defects such as the runout of the locking part of the
Прочность соединений в эксплуатации обеспечивается наличием шва лазерной сварки с перекрытием точек не менее 90%. Для особо тяжелых условий эксплуатации, в вариантах исполнения конструкции, может быть применен двойной шов.The strength of the joints in operation is ensured by the presence of a laser welding seam with overlapping points of at least 90%. For particularly difficult operating conditions, in design versions, a double seam can be applied.
Предлагаемая в качестве изобретения конструкция иглы распылителя электроуправляемой форсунки изготовлена и прошла испытания на Алтайском заводе прецизионных изделий. Планируется внедрение конструкции в серийное производство.The design of the needle of the atomizer of an electrically controlled nozzle proposed as an invention is made and passed tests at the Altai precision products factory. It is planned to introduce the design into serial production.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019103618A RU2700992C1 (en) | 2019-02-07 | 2019-02-07 | Needle of sprayer of electrically controlled nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019103618A RU2700992C1 (en) | 2019-02-07 | 2019-02-07 | Needle of sprayer of electrically controlled nozzle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2700992C1 true RU2700992C1 (en) | 2019-09-24 |
Family
ID=68063267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019103618A RU2700992C1 (en) | 2019-02-07 | 2019-02-07 | Needle of sprayer of electrically controlled nozzle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2700992C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2303157C1 (en) * | 2006-02-14 | 2007-07-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки | Diesel engine electrohydraulic nozzle |
DE102007043540A1 (en) * | 2007-09-12 | 2009-05-07 | Robert Bosch Gmbh | Leak-free fuel injector with long nozzle needle |
DE102009001325A1 (en) * | 2009-03-04 | 2010-09-09 | Robert Bosch Gmbh | Long nozzle needle for fuel injector of common rail injection system of motor vehicle, has valve piston part and nozzle needle part that limit hollow area within hollow cylinder that accommodates medium for damping vibration |
RU2480615C2 (en) * | 2011-05-16 | 2013-04-27 | Анатолий Самуилович Бронштейн | Nozzle for diesel engine |
-
2019
- 2019-02-07 RU RU2019103618A patent/RU2700992C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2303157C1 (en) * | 2006-02-14 | 2007-07-20 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки | Diesel engine electrohydraulic nozzle |
DE102007043540A1 (en) * | 2007-09-12 | 2009-05-07 | Robert Bosch Gmbh | Leak-free fuel injector with long nozzle needle |
DE102009001325A1 (en) * | 2009-03-04 | 2010-09-09 | Robert Bosch Gmbh | Long nozzle needle for fuel injector of common rail injection system of motor vehicle, has valve piston part and nozzle needle part that limit hollow area within hollow cylinder that accommodates medium for damping vibration |
RU2480615C2 (en) * | 2011-05-16 | 2013-04-27 | Анатолий Самуилович Бронштейн | Nozzle for diesel engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101578445B (en) | Injector for injecting fuel into combustion chambers of internal combustion engines | |
JP3881241B2 (en) | Fuel injector having a floating sleeve control chamber | |
KR101809622B1 (en) | Fuel-injection system for an internal-combustion engine | |
US9970397B2 (en) | Fuel electro-injector for a fuel injection system for an internal combustion engine | |
CN102132030A (en) | Nozzle body, nozzle assembly and fuel injector, and method for producing a nozzle body | |
US20150252767A1 (en) | Fuel injector with variable spray | |
ES2272368T3 (en) | PLUG PLUG FOR A FUEL INJECTOR NOZZLE OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE. | |
CN101529078A (en) | Injector for injecting fuel | |
CN104838130B (en) | Piezoelectric injector | |
RU2700992C1 (en) | Needle of sprayer of electrically controlled nozzle | |
RU2303157C1 (en) | Diesel engine electrohydraulic nozzle | |
US6575384B2 (en) | Fuel injector with a control rod controlled by the fuel pressure in a control chamber | |
RU2550296C2 (en) | Fuel atomiser | |
CN102362060B (en) | Injection valve | |
CN107636298B (en) | Common rail fuel injector | |
CN107002620B (en) | Control valve group | |
WO2016071853A1 (en) | Fuel electro-injector atomizer for a fuel injection system for an internal combustion engine | |
CN209469527U (en) | A kind of electronic fuel injection and the fuel injector including it | |
RU2280781C1 (en) | Electrohydraulic nozzle for diesel engine | |
US10570864B2 (en) | Fluid-injection device for internal combustion engines | |
CN104514659A (en) | Fluid injector | |
KR20070113950A (en) | Fuel-control servo valve, and fuel injector provided with such servo valve | |
US20150285199A1 (en) | Fuel injector and fuel-injection system having a fuel injector | |
CN106939863B (en) | Fuel injector equipped with metering servo valve | |
RU2651925C1 (en) | Atomizer of valve injector for internal combustion engine and method of its assembly |