RU2152533C1 - Клапан с электромагнитным приводом - Google Patents

Клапан с электромагнитным приводом Download PDF

Info

Publication number
RU2152533C1
RU2152533C1 RU96120161/06A RU96120161A RU2152533C1 RU 2152533 C1 RU2152533 C1 RU 2152533C1 RU 96120161/06 A RU96120161/06 A RU 96120161/06A RU 96120161 A RU96120161 A RU 96120161A RU 2152533 C1 RU2152533 C1 RU 2152533C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
valve
core
throttle
armature
magnetic
Prior art date
Application number
RU96120161/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU96120161A (ru
Inventor
Клаус НОЛЛЕР
Юрген Гранер
Петер Асслендер
Петер Штиглитц
Марита Гайзендерфер-Пипп
Детлеф Малиновски
Михель Липс
Рудольф Калб
Карл-Хайнц Ягер
Роберт Трунк
Андре Кнакштедт
Хайди Арлет
Штефан МАЙЕР
Original Assignee
Роберт Бош Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Роберт Бош Гмбх filed Critical Роберт Бош Гмбх
Publication of RU96120161A publication Critical patent/RU96120161A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2152533C1 publication Critical patent/RU2152533C1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0614Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of electromagnets or fixed armature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/06Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
    • F02M51/061Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means
    • F02M51/0625Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures
    • F02M51/0664Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding
    • F02M51/0671Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto
    • F02M51/0682Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using electromagnetic operating means characterised by arrangement of mobile armatures having a cylindrically or partly cylindrically shaped armature, e.g. entering the winding; having a plate-shaped or undulated armature entering the winding the armature having an elongated valve body attached thereto the body being hollow and its interior communicating with the fuel flow

Abstract

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам впрыскивания топлива двигателей внутреннего сгорания с сжатием рабочей смеси и независимым зажиганием. Изобретение позволяет упростить и удешевить конструкцию трубки клапана. Клапан с электромагнитным приводом содержит сердечник внутри катушки возбуждения, якорь, с помощью которого приводится в действие взаимодействующая с неподвижным седлом клапана заслонка клапана. Соединительная трубчатая деталь частично окружает якорь в радиальном направлении. Сердечник и соединительная деталь соединены друг с другом с образованием магнитной прямой проводимости. Сердечник и деталь могут быть соединены через магнитный дроссель. 3 с. и 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

Уровень техники
Изобретение исходит из клапана с электромагнитным приводом согласно ограничительной части пункта 1 или 2 или 3 патентной формулы. Из патента ФРГ 4003227 известен клапан с электромагнитным приводом, в котором трубка клапана как его основной элемент состоит из трех частей. С одной стороны, предусмотрена опора седла клапана, через которую по радиальному воздушному зазору магнитный поток проходит радиально в якорь, закрепленный на игле клапана. С другой стороны, сердечник служит в качестве внутреннего магнитного полюса, который расположен против потока опоры седла клапана и пропускает магнитный поток в аксиальном направлении. Кроме того, трубка клапана имеет немагнитную промежуточную деталь, которая гидравлически герметично соединяет друг с другом сердечник и опору седла клапана. Таким образом, немагнитная промежуточная деталь не пропускает магнитный поток, поэтому он проходит как полезный поток через якорь, а магнитная цепь имеет высокую эффективность. Однако три отдельных конструктивных элемента должны иметь точные производственные допуски, устанавливаться по отношению друг к другу в определенной позиции, а затем соединяться друг с другом. Так получаются по меньшей мере два стыка и соединения, которые представляют собой, например, сварочные швы, с чем связаны дополнительные затраты труда и возникновение угрозы деформации свариваемых друг с другом деталей по причине термического натяжения в процессе проведения сварочных работ.
Преимущества изобретения.
Преимущество клапана с электромагнитным приводом согласно изобретению с отличительными признаками пункта 1 или 2 или 3 состоит в том, что трубка клапана имеет очень простую и более дешевую конструкцию, т.к. собрана из нескольких конструктивных элементов, за счет чего сокращается число швов и соединений, используя только магнитопроводящий материал для всей трубки клапана и не понижая при этом качество магнитной цепи. Это достигается тем, что трубка клапана снабжена магнитпроводящим тонкостенным в радиальном направлении дросселирующим участком, который устанавливается в области якоря, проходит в осевом направлении, крайне быстро насыщается и ограничивается до минимума магнитный поток рассеяния.
За счет мероприятий, приведенных в зависимых пунктах формулы изобретения, возможны предпочтительные варианты и усовершенствования клапана с электромагнитным приводом, охарактеризованного в пунктах 1, или 2, или 3.
Особое преимущество состоит в выполнении цельной трубки клапана, т.к. в любом случае обеспечивается гидравлическая герметичность. Цельная трубка клапана располагается полностью по всей длине клапана и этим определяет ее размер.
Преимущественно выполнения трубки из двух частей заключается в возможности использования материала с значительно более низкой по сравнению с сердечником плотностью потока насыщения для опоры седла клапана с дросселем. При этом предлагаются, например, никелево-железные сплавы, в которых плотность потока насыщения составляет около 0,5 тл. Дроссель насыщается еще раньше, так что для повышения механической прочности трубки клапана поперечное сечение дросселя может увеличиваться.
Крайне важно выполнить магнитный дроссель таким образом, чтобы по крайней мере одна предусмотренная на якоре направляющая поверхность в процессе осевого движения иглы клапана перемещалась в центральной по оси области дросселя. Аналогичное преимущество обеспечивается, если направляющие поверхности для якоря будут находиться в центральной по оси области дросселя. Только таким образом могут держаться на минимуме возникающие боковые усилия.
Чертеж.
Примеры выполнения изобретения изображены в упрощенном виде на чертеже и более подробно рассмотрены в нижеследующем описании. На фиг. 1 показан первый пример выполнения клапана согласно изобретению, на фиг. 2 показан разрез клапана в области дросселя в качестве первого примера, на фиг. 3 показан разрез клапана в области дросселя в качестве второго примера, на фиг. 4 показан разрез клапана в области дросселя в качестве третьего примера, на фиг. 5 показан четвертый пример выполнения клапана согласно изобретению, на фиг. 6 показан разрез клапана в области дросселя в качестве четвертого примера, на фиг. 7 показан разрез клапана в области дросселя в качестве пятого примера, на фиг. 8 показан характер магнитных силовых линий на направляющей поверхности якоря в прострирающейся в осевом направлении области дросселя, на фиг. 9 показан характер магнитных силовых линий на направляющей поверхности дросселя и на фиг. 10 показан характер магнитных силовых линий на направляющей поверхности якоря вне дросселя.
Описание примеров выполнения
Показанный на фиг. 1 в качестве примера клапан с электромагнитным приводом в форме форсунки для систем впрыскивания топлива двигателей внутреннего сгорания с сжатием рабочей смеси и автономным зажиганием имеет в качестве так называемого внутреннего полюса трубчатый сердечник 2, находящийся внутри катушки возбуждения 1 и служащий в качестве штуцера впуска топлива. На корпусе 3 катушки имеется намотка катушки возбуждения 1. Сердечник 2 выполнен не как конструктивный элемент форсунок согласно прототипу, который концом 9 сердечника осуществляет перекрытие, а направлен по потоку далее, так что трубчатая соединительная деталь, расположенная по потоку корпуса 3 катушки и названная ниже опорой 10 седла клапана, выполнена вместе с сердечником 2 цельной в качестве так называемого внешнего полюса, причем конструктивная деталь в целом названа трубкой клапана 12. Как переходник от сердечника 2 к опоре 10 клапана трубка 12 клапана имеет трубчатый магнитный дроссель, имеющий по сравнению с стенкой сердечника 2 и опоры 10 седла клапана значительно более тонкую стенку.
Из нижнего конца 9 сердечника 2 концентрично к продольной оси 15 клапана, вокруг которой, например, концентрично располагается сердечник 2 и опора 10 седла клапана, выступает магнитный дроссель 13. В этой области, находящейся в направлении потока непосредственно за концом 9 сердечника, в известных форсунках предусмотрены металлические немагнитные промежуточные детали, которые обеспечивают магнитное разделение между сердечником 2 и опорой 10 седла клапана. В известных форсунках этим обеспечивается прохождение магнитного потока вокруг немагнитной промежуточной детали в электромагнитной цепи сразу по якорю 17. В конструкции согласно изобретению форсунка приводится в действие электромагнитом известным образом.
В опоре 10 седла клапана находится продольное отверстие 18, выполненное концентрично к продольной оси 15 клапана. В продольном отверстии 18 установлена, например, трубчатая игла 19 клапана, конец которой 20 находится в направлении потока и соединен, например, с помощью сварки с конической заслонкой 21 клапана, на периметре которого предусмотрены, например, пять лысок 22 для прохождения топлива.
Для перемещения иглы 19 клапана в осевом направлении, а тем самым для отпирания против силы натяжения возвратной пружины 25 или запирания форсунки служит электромагнитная цепь с катушкой 1 возбуждения, сердечником 2 и якорем 17. Якорь 17 сварочным швом соединен с концом иглы 19 клапана, обращенным от заслонки 21 клапана в противоположную сторону, и направлен на сердечник 2. В продольное отверстие 18 конца опоры 10 седла клапана, который находится в направлении потока и обращен от сердечника 2 в противоположную сторону, герметично заверен цилиндрический корпус 29, имеющий прочное седло клапана.
Для направления заслонки 21 клапана в процессе осевого перемещения иглы 19 клапана с якорем 17 вдоль продольной оси 15 клапана служит направляющее отверстие 32 корпуса 29 седла клапана. Шарообразная заслонка 21 клапана взаимодействует с сужающимся в направлении потока, выполненным в виде усеченного конуса корпуса 29 седла клапана. Обращенный от заслонки 21 клапана торец корпуса 29 седла клапана жестко соединен с распылителем 34, выполненным в виде горшка. Горшкообразный распылитель 34 имеет по меньшей мере одно, например четыре, впрыскивающих отверстия 35, выполненных методом электроэррозионной обработки или перфорирования. Для придания точности направлению соединенного с иглой 19 клапана якоря 17 в процессе перемещения в осевом направлении в известных форсунках используются немагнитные промежуточные детали, которые с целью достижения небольшого зазора с направляющими изготавливаются, например, на прецизионных токарных станках с чрезвычайно точными допусками. В силу того, что в форсунке согласно изобретению нет промежуточной детали, то целесообразно на внешнем перименте якоря 17 выполнить по крайней мере одну направляющую поверхность 36 (фиг. 2), которая изготовлена, например, на токарном станке. По крайней мере одна направляющая поверхность 36 может быть выполнена, например, в виде вращающегося сплошного направляющего кольца или нескольких направляющих поверхностей, расположенных по периметру с зазором относительно друг друга.
Глубина вталкивания корпуса 29 седла клапана с горшкообразным распылителем 34 определяет величину хода иглы 19 клапана. При этом конечное положение иглы 19 клапана при невозбужденной катушке возбуждения 1 устанавливается положением заслонки 21 на седле корпуса 29 седла клапана, в то время как другое конечное положение иглы 19 клапана при возбужденной катушке возбуждения 1 определяется положением якоря 17 на конце 9 сердечника.
Катушка возбуждения 1 находится по крайней мере внутри одного направляющего элемента 45, который выполнен, например, в виде скобы, служит в качестве ферромагнитного элемента, облегчает по крайней мере частично катушку возбуждения 1 в направлении периметра и одним концом прилегает к сердечнику 2, а другим - к опоре 10 седла клапана и соединяется с ними, например, путем сварки, пайки или склеивания.
Далее вокруг форсунки выполнена наружная синтетическая заливка 50, которая проходит в осевом направлении от сердечника 2 через катушку возбуждения 1 и по крайней мере один направляющий элемент 45 до опоры 10 седла клапана, причем по крайней мере направляющий элемент 45 полностью перекрыт в осевом направлении и в направлении периметра. К этой синтетической заливке 50 относится, например, электрический соединительный штекер 52, отлитый заодно с ней. Цельная трубка 12 клапана располагается по всей длине форсунки и определяет тем самым ее размер.
На фиг. 2 изображен в увеличенном масштабе фрагмент показанной на фиг. 1 форсунки в области магнитного дросселя 13. Конец 9 сердечника 2 имеет торцевую поверхность 55, которая находится в направлении потока и служит в качестве ограничителя для якоря 17 с верхней торцевой поверхностью 56. При закрытии клапана, т.е. при прилегании заслонки 21 к седлу корпуса 29 седла клапана между обеими торцевыми поверхностями 55 и 56 имеется воздушный зазор 58, длина которого в осевом направлении 60 мкм. Вместе с нанесенными на торцевые поверхности 55 и 56 хромистыми слоями, например, общей толщиной 30 мкм, в качестве остаточного воздушного зазора получается так называемый рабочий воздушный зазор длиной 90 мкм в осевом направлении. Обычно исходят из того, что магнитная цепь тем лучше, чем меньше магнитный поток рассеяния обходит рабочий воздушный зазор.
Таким образом, трубка 2 клапана согласно изобретению выполнена только цельной и имеет прямое магнитопроводящее соединение между сердечником 2 и опорой 10 седла клапана, проходящее по магнитному дросселю 13. Для того, чтобы поддерживать поток рассеяния, проходящего вокруг воздушного зазора 58 или рабочего воздушного зазора, на максимально низком уровне, магнитный дроссель 13 изготовлен с очень тонкой стенкой. Магнитный дроссель 13 длиной 2 мкм в осевом направлении имеет стенку толщиной, например, 0,2 мкм. Этим достигнуто примерно минимальное предельное значение, при котором гарантирована достаточная стабильность трубки 12 клапана. Таким образом, при возбуждении магнитный поток протекает в магнитной цепи непосредственно через чрезвычайно узкий магнитный дроссель 13. При этом через очень короткое время, составляющего, в частности, дробную часть времени переключения клапана, достигается плотность потока насыщения. Магнитный дроссель 13, находящийся в состоянии насыщения и имеющий магнитную проницаемость, равную 1, функционирует как настоящий дроссель.
За счет по крайней мере одной направляющей поверхности 36 на якоре 17, которая выступает по внешнему диаметру якоря 17 в радиальном направлении наружу, создается радиальный воздушный зазор вне направляющей поверхности 36 между магнитным дросселем 13 или опорой 10 клапана седла и якорем 17. Этот радиальный воздушный зазор 60 должен быть выполнен максимально узким, т.к. магнитный поток поступает в якорь 17 через воздух в радиальном направлении. С учетом гидравлических характеристик ширина радиального воздушного зазора 60 составляет, например, 80 мкм. В сравнении с известной форсункой с немагнитной промежуточной деталью весь магнитный поток в форсунке при подобной конструкции увеличивается на величину магнитного потока через дроссель 13. Другие проводящие поперечные сечения сердечника 2 и направляющего элемента 45 должны быть подогнаны соответствующим образом или увеличены минимально.
На изображенном на фиг. 3 фрагменте показана зона магнитного дросселя 13, причем во втором примере выполнения на конце 9 сердечника 2 установлен кольцеобразный упор 61. Упор 61 изготовлен, например, такого размера, что он сам ограничивает внутреннее проходное отверстие 62 сердечника 2 и окружен сердечником 2 только в внешнюю сторону, а также вверх в направлении соединительного штекера 52. Нижняя торцевая поверхность 55 упора 61 хромирована как упорная зона на конце 9 сердечника без упора. По сравнению с показанным на фиг. 2 примером преимущество упора 61 состоит в том, что точная обработка упорной зоны может осуществляться вне трубки 12 клапана и только потом упор 61 крепится на конец 9 сердечника. В качестве возможностей крепления упора 61 предлагается, например, запрессовка или лазерное сшивание извне. Другой вариант крепления заключается в том, что только упор 61 фиксируется на сердечнике 2 с помощью остаточного магнетизма в постоянно замкнутой магнитной цепи.
В третьем примере выполнения, изображенном на фиг. 4, трубка 12 клапана состоит из двух частей, а именно из сердечника 2 и опоры 10 седла клапана. На опоре 10 седла клапана предусмотрен цельный магнитный дроссель 13, который как и в других примерах выступает из опоры 10 седла клапана в виде очень узкой (тонкостенной) цилиндрической зоны. В осевом направлении этот узкий дроссель 13 не переходит непосредственно в сердечник 2. Вместо этого в осевом направлении к дросселю 13, например от торцевой поверхности 35, примыкает более широкий участок 65 втулки, который огибает сердечник 2 в зоне конца 9 сердечника в радиальном направлении. Таким образом, участок 65 втулки представляет собой конец опоры 10 седла клапана, расположенный против направления потока. Опора 10 седла клапана и сердечник 2, например, круглым сварочным швом 66, находящимся в зоне участка 65 втулки и сделанным, например, с помощью лазера, жестко соединены друг с другом. Преимущественно такого двухсоставного конструктивного решения заключается также в том, что торцевая поверхность 55 сердечника 2 в качестве упора более проста в обработке, т. к. участок 65 втулки опоры 10 седла клапана крепится на сердечнике 2 позже. Несмотря на это в этой трубке 12 клапана, состоящей из двух частей, сердечник 2 и опора 10 седла клапана соединены друг с другом с обеспечением прямой магнитной проводимости. В принципе магнитный дроссель 13 может быть выполнен аналогичным образом вместе с сердечником 2 как одно целое, причем жесткое соединение будет тогда осуществляться, например, между не показанным участком втулки сердечника 2 и опорой 10 седла клапана.
Требования к плотности потока насыщения в опоре 10 седла 10 клапана значительно ниже требований к плотности потока насыщения сердечника 2, т.к. радиальная поверхность перехода магнитного потока от опоры 10 седла клапана к якорю 17 значительно больше (например, в четыре раза) поперечного сечения якоря 17 и сердечника 2. Если в двухсоставной конструкции для опоры 10 седла клапана с дросселем 13 применяется материал с крайне низкой плотностью потока насыщения, например никелево-желтый сплав примерно с 0,5 тл, то дроссель 13 насыщается раньше. Напротив, плотность потока насыщения ферритовой хромистой стали, использованной для сердечника 2, составляет, например, 1,8 тл. Выбор такого материала открывает, следовательно, новые возможности выполнения магнитной цепи. С одной стороны, магнитный поток, проходящий через дроссель 13 с целью лучшего функционирования клапана, может быть уменьшен, а, с другой стороны, с целью повышения механической прочности трубки 12 клапана при том же магнитном потоке рассеяния поперечное сечение дросселя может быть увеличено.
В четвертом примере выполнения, изображенном на фиг. 5 и 6, предусмотрена другая по сравнению с ранее показанной и описанной опора 10 седла клапана, а именно в виде втулки. При этом толщина стенки опоры 10 седла клапана в виде втулки неизменная, поэтому необходимые для установки форсунки внешние контуры создаются за счет придания формы синтетической обкладки 50. В противном случае опора 10 седла клапана в виде втулки выполняет аналогичные функции, что и опора 10 седла клапана, показанная на фиг. 1-4. Конец опоры 10 седла клапана в виде втулки, расположенный против потока, утонен, т.е. толщина стенок явно меньше, чем их толщина по всей другой длине. Эта толщина стенок уменьшается в осевой зоне якоря 17, за счет чего вновь создается магнитный дроссель 13. Более тонкая стенка опоры 10 седла клапана, примыкая к дросселю 13, проходит еще дальше в противоположном потоку направлении и заключает там в себя конец 9 сердечник 2 в радиальном направлении. Сварочным швом 66 вновь обеспечивается, например, жесткое соединение между опорой 10 седла клапана и сердечника 2. Опора 10 седла клапана выполнена с такой толщиной стенки вне утоненной зоны, что обеспечивается достаточная стабильность клапана. В силу того, что по причине утонения поперечное сечение дросселя очень небольшое, то для опоры 10 седла клапана может быть также использована дешевая ферритовая хромистая сталь с высокой плотностью потока насыщения, что и для сердечника 2. Толщина стенки магнитного дросселя 13 составляет, например, 0,2 мм.
В примере выполнения, показанном на фиг. 7, используется опора 10 седла клапана, имеющая по всей длине неизменную толщину стенки, например, 0,5 мкм. Эта более толстая опора 10 седла клапана в виде втулки отличается более высокой стабильностью также в зоне протяженности якоря 17 и сердечника 2 в осевом направлении. Разумеется, необходим материал, обладающий плохой магнитной проводимостью и в конечном счете низкой плотностью потока насыщения. Плотность потока насыщения около 0,5 тл имеют, например, никелево-железные сплавы или чистый никель. Поперечное сечение дросселя, которое в этом примере не характеризовано непосредственно формованным дросселем 13, в противном случае, т.е. при наличии материалов с плотностью потока насыщения значительно выше 0,5 тл, допустило бы слишком большой магнитный поток рассеяния. Сердечник 2 состоит, например, из ферритовой хромистой стали.
Дальнейшие рассуждения касаются выполнения направляющей якоря, в частности, изображенных на фиг. 1-6 примеров выполнения с отчетливо формованными дросселями 13. Из-за отсутствия немагнитной промежуточной детали, которая предназначена впрочем для направления иглы 19 клапана или якоря 17 при осевом перемещении иглы 19 клапана, в форсунках согласно изобретению должна быть найдена другая возможность направления. В известных форсунках с немагнитной промежуточной деталью только контактная поверхность "якорь - промежуточная деталь" является, следовательно, немагнитной, поэтому не обнаруживаются сколько-нибудь заметные силы на боковой стороне. В соответствии с радиальным воздушным зазором между якорем и промежуточной деталью и зазором в направляющих может сложиться в крайнем случае соотношение максимального и минимального радиального воздушного зазора 2:1. В результате неравномерного распределения потока могут обнаружиться боковые силы, например, до 0,5 H, которые, однако, не вызывают опасений.
В конструктивном исполнении трубки 12 клапана с магнитным дросселем 13 согласно изобретению якорь 17 направляется по магнитному материалу, причем оба магнитных материала отделены друг от друга слоем хрома на якоре 17 толщиной, например, 10 мкм. При зазоре в направляющих около 40 мкм может получиться соотношение максимального и минимального радиального воздушного зазора 60 5:1, которое может стать причиной крайне неравномерного распределения магнитного потока в радиальном воздушном зазоре 60. На боковой стороне могут обнаруживаться силы до 4 Н. Поэтому положение направляющей якоря в осевом направлении представляет собой важный конструктивный и специфичный для магнитной цепи критерий.
На фиг. 8-10 показаны фрагменты форсунок, которые относятся, например, к форсунке, изображенной на фиг. 1. Они показывают зоны вокруг магнитного дросселя 13 и, кроме того, характер линий магнитных полей. Магнитный поток, поступающий в радиальном направлении из опоры 10 седла клапана в якорь 17 и вызывающий значительные боковые силы, может удерживаться на очень низком уровне, если по крайней мере одна направляющая поверхность 36 находится в зоне магнитного дросселя 13, расположенной в осевом направлении. Быстро насыщаемый дроссель 13 обеспечивает незначительное поступление магнитного потока на направляющую поверхность 36.
Расчеты магнитных полей показывают, что вряд ли магнитный поток на направляющей поверхности 36 перейдет в якорь 17, что не обнаружатся дополнительные силы на боковой стороне, если направляющая поверхность 36 будет находиться в зоне дросселя 13, как это показывают фиг. 8 и 9. При рассмотрении протяженности дросселя 13 в осевом направлении направляющая поверхность 36 должна быть этом в центральной части. Направляющая поверхность 36 не должна примыкать непосредственно к сердечнику 2, т. к. там вновь занимают господствующее положение другие магнитные поля, которые ведут к более значительным боковым силам. Относительно характера магнитного потока и величины боковых сил является абсолютно несущественным, выведены ли направляющие поверхности 36 на якорь 17 (фиг. 8) или на дроссель 13 опоры 10 седла клапана (фиг. 9). В качестве способов изготовления направляющих поверхностей 36 предлагается, например, штамповка, пластическое накатывание или способ резания. Для сравнения фиг. 10 показывает конструкцию, в которой вне дросселя 13 на анкере 17 предусмотрена направляющая поверхность 36. Линии магнитных полей показывают, что из опоры 10 седла клапана в направляющую поверхность 36 якоря 17 переходит высокий магнитный поток, в результате чего при неточно центрированном якоре 17 на якорь 17 могут воздействовать значительные боковые силы. Поэтому такую конструкцию следует избегать.

Claims (10)

1. Клапан с электромагнитным приводом, в частности форсунка для систем впрыскивания топлива двигателей внутреннего сгорания, содержащий сердечник внутри катушки возбуждения, якорь, с помощью которого приводится в действие взаимодействующая с неподвижным седлом клапана заслонка клапана, расположенную по потоку ниже сердечника соединительную трубчатую деталь, которая частично окружает якорь в радиальном направлении, отличающийся тем, что сердечник (2) и соединительная деталь (10) через магнитный дроссель (13) соединены друг с другом с образованием магнитной прямой проводимости, причем сердечник (2), дроссель (13) и соединительная деталь (10) представляют собой цельный единый конструктивный элемент.
2. Клапан с электромагнитным приводом, в частности форсунка для систем впрыскивания топлива двигателей внутреннего сгорания, содержащий сердечник внутри катушки возбуждения, якорь, с помощью которого приводится в действие взаимодействующая с неподвижным седлом клапана заслонка клапана, расположенную по потоку ниже сердечника соединительную трубчатую деталь, которая частично окружает якорь в радиальном направлении, отличающийся тем, что сердечник (2) и соединительная деталь (10) соединены друг с другом с образованием прямой магнитной проводимости, причем дроссель (13) выполнен с сердечником (2) как одно целое.
3. Клапан с электромагнитным приводом, в частности форсунка для систем впрыскивания топлива двигателей внутреннего сгорания, содержащий сердечник внутри катушки возбуждения, якорь, с помощью которого приводится в действие взаимодействующая с неподвижными седлом клапана заслонка клапана, расположенную по потоку ниже сердечника соединительную трубчатую деталь, которая частично окружает якорь в радиальном направлении, отличающийся тем, что сердечник (2) и соединительная деталь (10) соединены друг с другом с образованием прямой магнитной проводимости, причем дроссель (13) выполнен с соединительной деталью (10) как одно целое.
4. Клапан по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что толщина стенки дросселя (13) меньше толщины стенки сердечника (2) и соединительной детали (10).
5. Клапан по п.2 или 3, отличающийся тем, что сердечник (2) и соединительная деталь (10) жестко соединены друг с другом вне дросселя (13).
6. Клапан по п.3, отличающийся тем, что в качестве материала для соединительной детали (10) с дросселем (13) используется никелево-железный сплав или чистый никель.
7. Клапан по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что в зависимости от использованного материала толщина стенки дросселя (13) составляет 0,2 - 0,5 мм.
8. Клапан по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что магнитный дроссель (13) выполнен в зоне осевой протяженности якоря (17).
9. Клапан по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что якорь (17) для своей ориентации имеет по меньшей мере одну направляющую поверхность (36), а по меньшей мере одна направляющая поверхность расположена таким образом, что она находится в зоне осевой протяженности дросселя (13) и тем самым полностью окружена дросселем (13) в радиальном направлении.
10. Клапан по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что для ориентации якоря (17) в осевом направлении дроссель (13) снабжен по меньшей мере одной направляющей поверхностью (36).
RU96120161/06A 1995-02-06 1996-01-18 Клапан с электромагнитным приводом RU2152533C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19503821A DE19503821A1 (de) 1995-02-06 1995-02-06 Elektromagnetisch betätigbares Ventil
DE19503821.5 1995-02-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU96120161A RU96120161A (ru) 1998-12-10
RU2152533C1 true RU2152533C1 (ru) 2000-07-10

Family

ID=7753275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96120161/06A RU2152533C1 (ru) 1995-02-06 1996-01-18 Клапан с электромагнитным приводом

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5769391A (ru)
EP (1) EP0772738B1 (ru)
JP (2) JPH11500509A (ru)
KR (1) KR100413554B1 (ru)
CN (1) CN1062333C (ru)
DE (2) DE19503821A1 (ru)
RU (1) RU2152533C1 (ru)
WO (1) WO1996024763A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7086614B2 (en) 2000-08-10 2006-08-08 Robert Bosch Gmbh Fuel injector
RU2572263C2 (ru) * 2010-09-16 2016-01-10 Роберт Бош Гмбх Топливная форсунка
RU194381U1 (ru) * 2019-10-14 2019-12-09 Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Алтайский завод прецизионных изделий" Электромагнит топливной форсунки

Families Citing this family (89)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19631280A1 (de) * 1996-08-02 1998-02-05 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil und Verfahren zur Herstellung
DE19639117A1 (de) 1996-09-24 1998-03-26 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
DE19654322C2 (de) * 1996-12-24 1999-12-23 Bosch Gmbh Robert Elektromagnetisch betätigbares Ventil
DE19739324A1 (de) 1997-09-09 1999-03-11 Bosch Gmbh Robert Elektromagnetisch betätigbares Ventil
DE19744739A1 (de) 1997-10-10 1999-04-15 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
US6047907A (en) 1997-12-23 2000-04-11 Siemens Automotive Corporation Ball valve fuel injector
DE19808067A1 (de) 1998-02-26 1999-09-02 Bosch Gmbh Robert Elektromagnetisch betätigbares Ventil
WO1999066196A1 (de) * 1998-06-18 1999-12-23 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
DE19853942C1 (de) * 1998-11-24 2000-07-13 Festo Ag & Co Elektrischer Linearantrieb
US6498416B1 (en) 1999-06-23 2002-12-24 Denso Corporation Electromagnetic actuator permanent magnet
JP2001012636A (ja) 1999-06-29 2001-01-16 Aisan Ind Co Ltd 複数のソレノイドと共通筒を有する燃料噴射装置
TW504543B (en) * 1999-10-18 2002-10-01 Orbital Eng Pty Direct injection of fuels in internal combustion engines
DE19960341A1 (de) 1999-12-15 2001-06-21 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
DE19960605A1 (de) * 1999-12-16 2001-07-19 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
DE10008554A1 (de) * 2000-02-24 2001-08-30 Bosch Gmbh Robert Kraftstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen
JP2001263521A (ja) 2000-03-17 2001-09-26 Denso Corp 電磁駆動装置およびそれを用いた流体制御弁と電磁駆動装置の製造方法
US6676044B2 (en) 2000-04-07 2004-01-13 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector and method of assembling the modular fuel injector
JP2002027723A (ja) 2000-07-11 2002-01-25 Denso Corp 電磁駆動装置の製造方法
DE10039076A1 (de) 2000-08-10 2002-02-21 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
DE10039077A1 (de) 2000-08-10 2002-02-21 Bosch Gmbh Robert Brennstoffeinspritzventil
US6481646B1 (en) 2000-09-18 2002-11-19 Siemens Automotive Corporation Solenoid actuated fuel injector
JP3734702B2 (ja) * 2000-10-17 2006-01-11 株式会社日立製作所 電磁式燃料噴射弁
US6533188B1 (en) 2000-12-29 2003-03-18 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector having a snap-on orifice disk retainer and having an integral filter and dynamic adjustment assembly
US6520421B2 (en) 2000-12-29 2003-02-18 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector having an integral filter and o-ring retainer
US6523756B2 (en) 2000-12-29 2003-02-25 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector having a low mass, high efficiency electromagnetic actuator and having a lift set sleeve
US6547154B2 (en) 2000-12-29 2003-04-15 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector having a terminal connector interconnecting an electromagnetic actuator with a pre-bent electrical terminal
US6698664B2 (en) 2000-12-29 2004-03-02 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector having an integral or interchangeable inlet tube and having an integral filter and dynamic adjustment assembly
US6565019B2 (en) 2000-12-29 2003-05-20 Seimens Automotive Corporation Modular fuel injector having a snap-on orifice disk retainer and having an integral filter and O-ring retainer assembly
US6655609B2 (en) 2000-12-29 2003-12-02 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector having a low mass, high efficiency electromagnetic actuator and having an integral filter and o-ring retainer assembly
US6511003B2 (en) 2000-12-29 2003-01-28 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector having an integral or interchangeable inlet tube and having a terminal connector interconnecting an electromagnetic actuator with an electrical terminal
US6769636B2 (en) 2000-12-29 2004-08-03 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector having interchangeable armature assemblies and having an integral filter and O-ring retainer assembly
US6508417B2 (en) 2000-12-29 2003-01-21 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector having a snap-on orifice disk retainer and having a lift set sleeve
US6550690B2 (en) 2000-12-29 2003-04-22 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector having interchangeable armature assemblies and having an integral filter and dynamic adjustment assembly
US6523761B2 (en) 2000-12-29 2003-02-25 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector having an integral or interchangeable inlet tube and having a lift set sleeve
US6520422B2 (en) 2000-12-29 2003-02-18 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector having a low mass, high efficiency electromagnetic actuator and having a terminal connector interconnecting an electromagnetic actuator with an electrical terminal
US6607143B2 (en) 2000-12-29 2003-08-19 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector having a surface treatment on an impact surface of an electromagnetic actuator and having a lift set sleeve
US6499668B2 (en) 2000-12-29 2002-12-31 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector having a surface treatment on an impact surface of an electromagnetic actuator and having a terminal connector interconnecting an electromagnetic actuator with an electrical terminal
US6536681B2 (en) 2000-12-29 2003-03-25 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector having a surface treatment on an impact surface of an electromagnetic actuator and having an integral filter and O-ring retainer assembly
US6568609B2 (en) 2000-12-29 2003-05-27 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector having an integral or interchangeable inlet tube and having an integral filter and o-ring retainer assembly
US6523760B2 (en) 2000-12-29 2003-02-25 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector having interchangeable armature assemblies and having a terminal connector interconnecting an electromagnetic actuator with an electrical terminal
US6811091B2 (en) 2000-12-29 2004-11-02 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector having an integral filter and dynamic adjustment assembly
US6695232B2 (en) 2000-12-29 2004-02-24 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector having interchangeable armature assemblies and having a lift set sleeve
US6708906B2 (en) 2000-12-29 2004-03-23 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector having a surface treatment on an impact surface of an electromagnetic actuator and having an integral filter and dynamic adjustment assembly
US6502770B2 (en) 2000-12-29 2003-01-07 Siemens Automotive Corporation Modular fuel injector having a snap-on orifice disk retainer and having a terminal connector interconnecting an electromagnetic actuator with an electrical terminal
DE10103932B4 (de) 2001-01-30 2010-01-21 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
US6904668B2 (en) 2001-03-30 2005-06-14 Siemens Vdo Automotive Corp. Method of manufacturing a modular fuel injector
US6687997B2 (en) 2001-03-30 2004-02-10 Siemens Automotive Corporation Method of fabricating and testing a modular fuel injector
US6676043B2 (en) 2001-03-30 2004-01-13 Siemens Automotive Corporation Methods of setting armature lift in a modular fuel injector
US7093362B2 (en) 2001-03-30 2006-08-22 Siemens Vdo Automotive Corporation Method of connecting components of a modular fuel injector
JP2002327661A (ja) 2001-04-27 2002-11-15 Denso Corp 燃料噴射弁
JP2003130246A (ja) 2001-10-23 2003-05-08 Denso Corp 電磁弁装置
JP3884310B2 (ja) * 2002-03-22 2007-02-21 愛三工業株式会社 電磁式燃料噴射弁
US6840268B2 (en) * 2002-05-23 2005-01-11 Detroit Diesel Corporation High-pressure connector having an integrated flow limiter and filter
DE10310789A1 (de) * 2003-03-12 2004-09-23 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
US7306168B2 (en) * 2003-12-19 2007-12-11 Siemens Vdo Automotive Corporation Polymeric bodied fuel injector with a seat and elastomeric seal molded to a polymeric support member
JP2005282564A (ja) * 2004-03-03 2005-10-13 Denso Corp 燃料噴射弁
JP4058026B2 (ja) * 2004-06-16 2008-03-05 株式会社ケーヒン 電磁式燃料噴射弁
DE102004042592A1 (de) * 2004-07-26 2006-03-23 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
US7429006B2 (en) * 2004-07-30 2008-09-30 Siemens Vdo Automotive Corporation Deep pocket seat assembly in modular fuel injector having a lift setting assembly for a working gap and methods
US7309033B2 (en) * 2004-08-04 2007-12-18 Siemens Vdo Automotive Corporation Deep pocket seat assembly in modular fuel injector with fuel filter mounted to spring bias adjusting tube and methods
JP4123384B2 (ja) * 2004-09-13 2008-07-23 株式会社デンソー 燃料噴射弁
ITBO20040649A1 (it) * 2004-10-20 2005-01-20 Magneti Marelli Powertrain Spa Iniettore di carburante con attuazione elettromagnetica dello spillo
DE102005019837A1 (de) * 2005-04-28 2006-11-02 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil und Verfahren zu dessen Montage
DE102005052255B4 (de) 2005-11-02 2020-12-17 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
DE102008000797B4 (de) * 2007-03-26 2014-05-22 Denso Corporation Elektromagnetventil und Kraftstoffeinspritzventil mit dem selben
CN101302978B (zh) * 2008-05-05 2010-09-08 华中科技大学 一种车用汽油喷油装置
JP2009287733A (ja) * 2008-05-30 2009-12-10 Denso Corp 電磁弁、電磁弁を備えた流体ポンプ、および、電磁弁を備えた流体噴射装置
DE102009000184A1 (de) 2009-01-13 2010-07-15 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
TWI377307B (en) * 2009-03-26 2012-11-21 Smc Kk Flow rate control valve and assembly method therefor
JP5178683B2 (ja) * 2009-10-21 2013-04-10 日立オートモティブシステムズ株式会社 電磁式燃料噴射弁
DE102009055154A1 (de) * 2009-12-22 2011-06-30 Robert Bosch GmbH, 70469 Magnetische Trennung für Magnetventil
JP2011208530A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Keihin Corp 電磁式燃料噴射弁及びその製造方法
EP2385239A1 (en) * 2010-05-06 2011-11-09 Continental Automotive GmbH Valve assembly for an injection valve and injection valve
DE102010040898A1 (de) * 2010-09-16 2012-03-22 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
DE102010040910A1 (de) 2010-09-16 2012-03-22 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil
DE102011075408B4 (de) 2011-05-06 2018-08-02 Robert Bosch Gmbh Ventil zum Zumessen eines strömenden Mediums
JP5892372B2 (ja) * 2012-04-10 2016-03-23 株式会社デンソー 燃料噴射弁
EP2775132A1 (en) * 2013-03-07 2014-09-10 Continental Automotive GmbH Valve body and fluid injector
GB201309126D0 (en) * 2013-05-21 2013-07-03 Delphi Tech Holding Sarl Fuel Injector
WO2015036244A1 (en) * 2013-09-13 2015-03-19 Continental Automotive Gmbh Fluid injector
GB2519171B (en) * 2013-10-14 2016-02-17 Redd & Whyte Ltd Micro-Valve
DE112013007613T5 (de) 2013-11-18 2016-07-28 Mitsubishi Electric Corporation Kraftstoffeinspritzventil und Herstellungsverfahren für ein Kraftstoffeinspritzventil
DE102013223530A1 (de) 2013-11-19 2015-05-21 Robert Bosch Gmbh Ventil zum Zumessen von Fluid
DE112014007115B4 (de) 2014-10-28 2022-12-08 Mitsubishi Electric Corporation Kraftstoffeinspritzventil
ITBO20150236A1 (it) * 2015-05-05 2016-11-05 Magneti Marelli Spa Iniettore elettromagnetico di carburante con gola anulare disposta in corrispondenza della saldatura di una prolunga
CN105806428B (zh) * 2016-05-18 2021-09-24 叶明� 一种应用于柴油十六烷值测定机的喷油传感器
DE112018003625T5 (de) 2017-09-12 2020-05-28 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Durchflussvolumen-Steuervorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer Durchflussvolumen-Steuervorrichtung
JP6721268B2 (ja) * 2017-11-13 2020-07-08 三菱電機株式会社 燃料噴射弁
CN117795187A (zh) 2021-05-28 2024-03-29 斯坦蒂内有限责任公司 燃料喷射器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3831196A1 (de) * 1988-09-14 1990-03-22 Bosch Gmbh Robert Elektromagnetisch betaetigbares ventil
DE3942306A1 (de) * 1989-12-21 1991-06-27 Bosch Gmbh Robert Elektromagnetisch betaetigbares ventil
DE4003227C1 (en) * 1990-02-03 1991-01-03 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De EM fuel injection valve for IC engine - has two overlapping parts welded together as narrowed section of one part
US5009390A (en) * 1990-03-01 1991-04-23 Coltec Industries Inc. Electromagnet and reed-type valve assembly
DE4008675A1 (de) * 1990-03-17 1991-09-19 Bosch Gmbh Robert Elektromagnetisch betaetigbares ventil

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7086614B2 (en) 2000-08-10 2006-08-08 Robert Bosch Gmbh Fuel injector
RU2572263C2 (ru) * 2010-09-16 2016-01-10 Роберт Бош Гмбх Топливная форсунка
RU194381U1 (ru) * 2019-10-14 2019-12-09 Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Алтайский завод прецизионных изделий" Электромагнит топливной форсунки

Also Published As

Publication number Publication date
EP0772738B1 (de) 1999-12-29
CN1062333C (zh) 2001-02-21
JPH11500509A (ja) 1999-01-12
JP2006138325A (ja) 2006-06-01
EP0772738A1 (de) 1997-05-14
DE59604032D1 (de) 2000-02-03
DE19503821A1 (de) 1996-08-08
US5769391A (en) 1998-06-23
WO1996024763A1 (de) 1996-08-15
CN1145653A (zh) 1997-03-19
KR100413554B1 (ko) 2004-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2152533C1 (ru) Клапан с электромагнитным приводом
JP4097713B2 (ja) 燃料噴射弁
US5996910A (en) Fuel injection valve and method of manufacturing the same
EP0776418B1 (en) Improved flow area armature for fuel injector
US6201461B1 (en) Electromagnetically controlled valve
JP5114537B2 (ja) 燃料噴射弁
CZ292559B6 (cs) Vstřikovací ventil paliva
US20110198419A1 (en) Fuel injection valve
US6679435B1 (en) Fuel injector
JPH10213053A (ja) 燃料噴射弁
US7341204B2 (en) Fuel injection valve
US6685114B2 (en) Electromagnetic fuel injection valve
JP2003232268A (ja) 電磁式燃料噴射弁
US6543137B1 (en) Method for mounting a valve module of a fuel injector
US6938840B1 (en) Fuel injection valve
US6042082A (en) Electromagnetically actuated valve
JPH02240477A (ja) マグネツト可動子
US6279841B1 (en) Fuel injection valve
WO1988004727A1 (en) Fuel injector
JP5114571B2 (ja) 電磁操作可能な弁
US20150190892A1 (en) Method for producing a housing, especially a valve housing
US20010015418A1 (en) Electromagnetically actuated valve
JP2550127B2 (ja) 電磁式燃料噴射弁
JPH05502491A (ja) 電磁的に作動する燃料噴射弁
CZ20003352A3 (en) Fuel injection valve

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080119