Изобретение относится к топливной аппаратуре дизелей. The invention relates to diesel fuel equipment.
Целью изобретения является оптимизация характеристики впрыска. The aim of the invention is to optimize the injection characteristics.
На фиг. 1 показана управляемая форсунка; на фиг. 2 - блок управления форсунки; на фиг. 3 - сравнительные зависимости давления топлива Рф перед распыливающими отверстиями от угла поворота коленчатого вала φп.к.в обычной форсунки (сплошная линия) и предложенной (пунктирная линия).In FIG. 1 shows a controlled nozzle; in FIG. 2 - injector control unit; in FIG. 3 - comparative dependences of the fuel pressure R f in front of the spray holes on the angle of rotation of the crankshaft φ p.c. in a conventional nozzle (solid line) and the proposed one (dashed line).
Форсунка содержит корпус 1 с каналом 2 подвода топлива, установленные в корпусе 1 силовую пружину 3, штангу 4 с упором 5, взаимодействующую с пружиной 3, электромагнитную катушку 6, размещенный на штанге 4 с возможностью ограниченного упором 5 осевого перемещения вдоль последней якорь 7, выполненный в виде диска из немагнитного металла, закрепленный на корпусе 1 распылитель 8 с сопловыми отверстиями 9, нагруженную через штангу 4 силовой пружиной 3 запорную иглу 10, размещенную в распылителе 8 с образованием подыгольной полости 11, сообщенной с каналом 2 подвода топлива, датчик хода 12 запорной иглы 10, размещенный на корпусе 1 и связанный со штангой 4, бурт 13, выполненный на корпусе 1 под якорем 7 с возможностью взаимодействия с последним, источник постоянного тока (на чертежах не показан) и блок управления 14, состоящий из емкостного накопителя, выполненного в виде конденсатора 15 и балластного резистора 16, тиристора 17 и устройства 18 открытия тиристора, причем устройство 18 открытия тиристора электрически связано с датчиком хода 12, а емкостный накопитель посредством конденсатора 15 и балластного резистора 16 электрически связан с одной стороны с источником постоянного тока, с другой с тиристором 17, подключенным к электромагнитной катушке 6. The nozzle contains a housing 1 with a fuel supply channel 2, a power spring 3 installed in the housing 1, a rod 4 with a stop 5 interacting with the spring 3, an electromagnetic coil 6 placed on the rod 4 with the possibility of axial movement limited by the stop 5 along the last armature 7, made in the form of a disk of non-magnetic metal, mounted on the housing 1 is a nozzle 8 with nozzle holes 9, loaded through a rod 4 with a power spring 3, a locking needle 10, placed in the nozzle 8 with the formation of the needle cavity 11 in communication with the channel m 2 fuel supply, the travel sensor 12 of the locking needle 10, located on the housing 1 and connected with the rod 4, a shoulder 13 made on the housing 1 under the armature 7 with the possibility of interaction with the latter, a constant current source (not shown) and a control unit 14, consisting of a capacitive storage device made in the form of a capacitor 15 and a ballast resistor 16, a thyristor 17 and a thyristor opening device 18, the thyristor opening device 18 being electrically connected to the stroke sensor 12, and the capacitive storage through a capacitor 15 and ballast of the resistor 16 is electrically coupled on one side to a source of DC, with the other thyristor 17, connected to the electromagnetic coil 6.
Форсунка работает следующим образом. The nozzle works as follows.
Топливо (под давлением) по каналу 2 подается в подыгольную полость 11 и при достижении давления в последней, равного давлению начала впрыска, запорная игла 10, преодолевая усилие пружины 3, вместе со штангой 4 и якорем 7, выполненным в виде диска из немагнитного металла и взаимодействующим с упором 5, перемещается вверх, открывая доступ топлива к сопловым отверстиям 9, которое впрыскивается в камеру сгорания двигателя. При подъеме запорной иглы 10 происходит замыкание контактов датчика хода 12, от которого поступает электрический сигнал в блок управления 14 на устройство 18 открытия тиристора, последнее вырабатывает импульс тока, открывающий тиристор 17, в результате чего импульс тока от конденсатора 15 подается на электромагнитную катушку 6, создавая в ней магнитное поле, взаимодействующее с якорем 7. В результате взаимодействия магнитного поля катушки 6 и якоря 7 в последнем наводятся вихревые токи, создающие магнитное поле в якоре 7, взаимодействующее с магнитным полем катушки 6 и создающее электродинамическую силу, отталкивающую якорь 7 от катушки 6, который, перемещаясь вниз, воздействует через упор 5 на штангу 4 и запорную иглу 10, опуская ее на седло распылителя 8. Происходит прерывание впрыскивания топлива, при этом давление Рф перед сопловыми отверстиями 9 возрастает.Fuel (under pressure) is supplied through channel 2 to the needle room 11 and, when the pressure in the latter is equal to the injection start pressure, the locking needle 10, overcoming the force of the spring 3, together with the rod 4 and the armature 7, made in the form of a disk of non-magnetic metal and interacting with the stop 5, moves upward, allowing fuel to access the nozzle openings 9, which is injected into the combustion chamber of the engine. When the locking needle 10 is raised, the contacts of the stroke sensor 12 are closed, from which an electrical signal is supplied to the control unit 14 to the thyristor opening device 18, the latter generates a current pulse opening the thyristor 17, as a result of which a current pulse from the capacitor 15 is supplied to the electromagnetic coil 6, creating a magnetic field in it, interacting with the armature 7. As a result of the interaction of the magnetic field of the coil 6 and the armature 7, eddy currents are induced in the latter, creating a magnetic field in the armature 7, interacting with the mag itnym field coils 6 and creates an electrodynamic force repelling the armature 7 from the coil 6 which, moving downwards, acts through the abutment 5 on the rod 4 and the shut-off needle 10, lowering it to the nebulizer seat 8. The fuel injection is interrupted, the pressure P p in front of the nozzle holes 9 increases.
После прохождения импульса тока через электромагнитную катушку 6 прекращается взаимодействие магнитного поля последней с якорем 7, который перестает воздействовать на упор 5 штанги 4, и запорная игла 10 под действием давления топлива в подыгольной полости 11 поднимается, открывая вновь доступ топлива к сопловым отверстиями 9. Впрыскивание топлива в камеру сгорания двигателя продолжается. При прекращении подачи топлива через канал 2 в подыгольную полость 11 давление в последней падает и игла 10 под действием усилия силовой пружины 3 садится на седло, перекрывая доступ топлива к сопловым отверстиям 9. Впрыскивание топлива заканчивается. Выполнение на корпусе 1 под якорем 7 бурта 13 позволяет уменьшить удар запорной иглы 10 о седло в момент перемещения якоря 7 вниз под действием электродинамической силы. Следует отметить, что устройство 18 открытия тиристора срабатывает таким образом, что импульс тока управления подается на тиристор 17 после каждого нечетного сигнала замыкания датчика 12. After the current pulse passes through the electromagnetic coil 6, the interaction of the magnetic field of the latter with the armature 7 stops, which ceases to act on the stop 5 of the rod 4, and the locking needle 10 rises under the influence of the fuel pressure in the needle room 11, re-opening the fuel access to the nozzle openings 9. Injection The fuel in the combustion chamber of the engine continues. When the supply of fuel through the channel 2 to the playing chamber 11 is cut off, the pressure in the latter drops and the needle 10, under the action of the force of the power spring 3, sits on the saddle, blocking the fuel access to the nozzle openings 9. Fuel injection ends. Running on the housing 1 under the armature 7 of the shoulder 13 allows you to reduce the impact of the locking needle 10 on the saddle at the moment of moving the armature 7 down under the action of electrodynamic forces. It should be noted that the thyristor opening device 18 is actuated in such a way that a control current pulse is supplied to the thyristor 17 after each odd closure signal of the sensor 12.
Предложенное устройство позволяет оптимизировать характеристику впрыска, что повышает топливную экономичность двигателя. The proposed device allows you to optimize the characteristics of the injection, which increases the fuel efficiency of the engine.
