RU2592637C2 - Minimising chatter armature electromagnetic valve at closing thereof by inhibition of link in residual air gap - Google Patents

Minimising chatter armature electromagnetic valve at closing thereof by inhibition of link in residual air gap Download PDF

Info

Publication number
RU2592637C2
RU2592637C2 RU2013103421/07A RU2013103421A RU2592637C2 RU 2592637 C2 RU2592637 C2 RU 2592637C2 RU 2013103421/07 A RU2013103421/07 A RU 2013103421/07A RU 2013103421 A RU2013103421 A RU 2013103421A RU 2592637 C2 RU2592637 C2 RU 2592637C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air gap
residual air
electromagnetic valve
core
anchor
Prior art date
Application number
RU2013103421/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013103421A (en
Inventor
Йенс ЛАЙСТЕР
Маттиас ХОРН
Андреас РЕТТИХ
Флориан ХОФФМАНН
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 RU2013103421A publication Critical patent/RU2013103421A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2592637C2 publication Critical patent/RU2592637C2/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1638Armatures not entering the winding
    • 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
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/0014Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0015Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid
    • F02M63/0017Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid 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
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/0014Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0015Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid
    • F02M63/0017Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid using electromagnetic operating means
    • F02M63/0021Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid using electromagnetic operating means characterised by the arrangement of mobile armatures
    • 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
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/007Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of the groups F02M63/0014 - F02M63/0059
    • F02M63/0073Pressure balanced valves
    • 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
    • F02M63/00Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012Valves
    • F02M63/007Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of the groups F02M63/0014 - F02M63/0059
    • F02M63/0075Stop members in valves, e.g. plates or disks limiting the movement of armature, valve or spring
    • 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
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/02Fuel-injection apparatus having means for reducing wear
    • 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
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/03Fuel-injection apparatus having means for reducing or avoiding stress, e.g. the stress caused by mechanical force, by fluid pressure or by temperature variations
    • 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
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/31Fuel-injection apparatus having hydraulic pressure fluctuations damping elements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F2007/1661Electromagnets or actuators with anti-stick disc

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering. Electromagnetic valve (1) with electromagnetic unit (2) has coil (5) and core consisting of inner (3) and external poles (4), with flat anchor (7), with anchor pin. Armature stroke limiter is formed in area of end side of core adjusting disc to set residual air gap between armature and electromagnetic unit. In such electromagnetic valve (1) it is possible to minimise anchor bounce when solenoid valve is closed residual air gap (18) in radial direction is closed in the section between external terminal (4) of core and external diameter of flat anchor (7).
EFFECT: technical result consists in reduction of anchor chatter when valve is closing.
9 cl, 4 dwg

Description

Уровень техникиState of the art

Настоящее изобретение относится к электромагнитному клапану с электромагнитным узлом, имеющим катушку и сердечник, состоящий из внутреннего полюса и внешнего полюса, с плоским якорем, с якорным пальцем и с ограничителем хода якоря, образованным в зоне торцевой стороны сердечника проставочным диском для создания остаточного воздушного зазора между плоским якорем и электромагнитным узлом.The present invention relates to an electromagnetic valve with an electromagnetic assembly having a coil and a core consisting of an inner pole and an outer pole, with a flat armature, with an anchor pin and with an arm limiter formed in the area of the end side of the core by a spacer disk to create a residual air gap between flat anchor and electromagnetic unit.

Подобный электромагнитный клапан известен из DE 102008040073 А1. Такой электромагнитный клапан должен обеспечивать стабилизацию, т.е. существенное повышение воспроизводимости, процессов его переключения для управления топливной форсункой без необходимости выполнения для этого дополнительных технологических операций и без дополнительных затрат. Достигается это благодаря тому, что торцевая сторона сердечника или противолежащая ей поверхность плоского якоря имеет по меньшей мере в одной определенной зоне отличную от плоскости наклонную и/или криволинейную поверхность.A similar solenoid valve is known from DE 102008040073 A1. Such an electromagnetic valve should provide stabilization, i.e. a significant increase in reproducibility, its switching processes for controlling the fuel nozzle without the need for additional technological operations and at no additional cost. This is achieved due to the fact that the end side of the core or the opposite surface of the flat anchor has at least in one specific zone an inclined and / or curved surface that is different from the plane.

Еще один электромагнитный клапан известен из DE 102009003213 А1. Подобный электромагнитный клапан имеет проставочный диск для создания остаточного воздушного зазора, зафиксированный путем силового замыкания в местах зажима или защемления на обращенной к плоскому якорю торцевой стороне сердечника с прилеганием к втулке. Такой проставочный диск изготовлен с простой геометрией из ферромагнитного или немагнитного материала, например из фольги. Проставочный диск благодаря его фиксации в местах зажима или защемления путем силового замыкания устанавливают на место после сборки электромагнитного узла и перед сборкой распылителя топливной форсунки, при этом весь сборочный процесс не нарушается и поэтому упрощается. Проставочный диск для его крепления имеет выступающие лапки, которые в ходе сборочного процесса загибаются в местах зажима или защемления. Рядом с этими лапками и по наружному окружному периметру проставочного диска остается зазор до втулки.Another solenoid valve is known from DE 102009003213 A1. Such a solenoid valve has a spacer disk to create a residual air gap, fixed by force closure in places of clamping or pinching on the end side of the core facing the flat armature, adjacent to the sleeve. Such a spacer disk is made with simple geometry of a ferromagnetic or non-magnetic material, such as foil. The spacer disk due to its fixation in the places of clamping or pinching by means of a power circuit is installed in place after the assembly of the electromagnetic unit and before assembling the atomizer of the fuel injector, while the entire assembly process is not disturbed and therefore simplified. The spacer disk for its fastening has protruding tabs, which during the assembly process are bent at the points of clamping or pinching. A gap to the hub remains near these tabs and along the outer circumference of the spacer disc.

В основу настоящего изобретения была положена задача минимизировать дребезг якоря при закрытии электромагнитного клапана.The present invention was based on the task of minimizing the bounce of the armature when closing the electromagnetic valve.

Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention

Преимущества изобретенияAdvantages of the Invention

Указанная задача решается благодаря тому, что остаточный воздушный зазор перекрыт в радиальном направлении на участке между внешним полюсом сердечника и наружным диаметром плоского якоря. Благодаря такому конструктивному исполнению достигается снижение сил давления на плоские боковые части якоря, что реализуется путем закрытия остаточного воздушного зазора в определенной зоне. Благодаря такому закрытию остаточного воздушного зазора создается замедляющее звено в виде уплотнения в расположенной со стороны внешнего полюса сердечника части остаточного воздушного зазора, которое сокращает дальнейшее поступление топлива при открытом якоре в остаточном воздушном зазоре.This problem is solved due to the fact that the residual air gap is blocked in the radial direction in the area between the outer pole of the core and the outer diameter of the flat armature. Thanks to this design, a reduction in pressure forces on the flat side parts of the armature is achieved, which is realized by closing the residual air gap in a certain area. Due to this closure of the residual air gap, a deceleration link is created in the form of a seal in the part of the residual air gap located on the outer pole side of the core, which reduces the further flow of fuel when the anchor is open in the residual air gap.

Подобная конструкция используется прежде всего в топливных форсунках для систем "common rail" (систем впрыскивания топлива с общей топливной магистралью высокого давления) с уравновешенным по давлению электромагнитным клапаном, в которых возможно создание давления, достигающего порядка 2200 бар. Подобный уравновешенный по давлению электромагнитный клапан имеет проставочный диск для создания остаточного воздушного зазора, который создается у верхнего ограничителя хода в открытом состоянии электромагнитного клапана и который должен обеспечивать быстрое закрытие якоря. Проблемы при этом создают дребезг якоря и чувствительность к противодавлению при обратном ходе, причем такие проблемы могут возникать прежде всего при многоразовом вспрыскивании топлива топливной форсункой. В описанных выше при рассмотрении уровня техники электромагнитных клапанах радиально наружная часть остаточного воздушного зазора свободна для продолжающей поступать в него текучей среды в виде топлива, и поэтому силы давления в любой момент передаются из полости установки плоского якоря на его верхнюю сторону и влияют на характеристики его закрытия и дребезга. Предлагаемое же в изобретении конструктивное исполнение позволяет по меньшей мере существенно уменьшить степень проявления такого отрицательного свойства.This design is primarily used in fuel injectors for common rail systems (fuel injection systems with a common high-pressure fuel line) with a pressure-balanced solenoid valve, in which it is possible to create a pressure reaching about 2200 bar. Such a pressure-balanced solenoid valve has a spacer disk to create a residual air gap that is created at the upper stroke limiter in the open state of the solenoid valve and which should provide quick closing of the armature. At the same time, problems create the bounce of the armature and sensitivity to backpressure during the reverse stroke, and such problems can arise primarily when the fuel injector repeatedly injects fuel. In the electromagnetic valves described above when considering the prior art, the radially outer part of the residual air gap is free for the fluid to continue to flow into it, and therefore pressure forces are transferred from the cavity of the flat armature installation to its upper side at any time and affect its closing characteristics and bounce. Proposed in the invention, the design allows to at least significantly reduce the degree of manifestation of such a negative property.

В одном из предпочтительных вариантов описанный выше остаточный воздушный зазор перекрыт проставочным диском во взаимодействии с внешним полюсом сердечника, окружающей электромагнитный узел втулкой и плоским якорем. Благодаря этому варианту обеспечивается герметичное перекрытие остаточного воздушного зазора прежде всего в этой его критичной радиально наружной части.In one preferred embodiment, the residual air gap described above is covered by a spacer disk in cooperation with the outer pole of the core surrounding the electromagnetic assembly with a sleeve and a flat armature. Thanks to this option, tight closure of the residual air gap is ensured, especially in this critical radially outer part.

В еще одном варианте осуществления изобретения проставочный диск представляет собой кольцевую шайбу. Выполненный подобным образом в виде кольцевой шайбы проставочный диск в отличие от уровня техники не зафиксирован на плоском якоре, а согласно данному общему варианту установлен по свободно плавающей посадке между плоским якорем и внешним полюсом сердечника. Проставочный диск фиксируется по положению лишь по своему наружному диаметру в радиальном направлении втулкой. Внутренний диаметр кольцевой шайбы подобран с таким расчетом, чтобы, с одной стороны, не происходило чрезмерного гидравлического залипания плоского якоря, а с другой стороны, обеспечивалось достаточное перекрытие остаточного воздушного зазора в его радиально наружной части.In yet another embodiment, the spacer disc is an annular washer. A spacer disk made in the form of an annular washer in this way, unlike the prior art, is not fixed on a flat anchor, but according to this general variant it is mounted on a freely floating landing between the flat anchor and the outer pole of the core. The spacer disc is fixed in position only by its outer diameter in the radial direction by the sleeve. The inner diameter of the annular washer is selected so that, on the one hand, there is no excessive hydraulic sticking of the flat armature, and on the other hand, sufficient overlap of the residual air gap in its radially outer part is ensured.

В электромагнитных клапанах известных конструкций достигающая при определенных условиях исключительно высоких значений разность давлений между верхней стороной плоского якоря и его нижней стороной является причиной того, что продолжающее поступать снаружи топливо в процессе перемещения плоского якоря в направлении закрытия прикладывает к нему значительные усилия и сообщает ему значительные ускорения, которые приводят к дребезгу плоского якоря.In solenoid valves of known designs, reaching under extremely high values under certain conditions, the pressure difference between the upper side of the flat armature and its lower side is the reason that the fuel that continues to flow externally while moving the flat armature in the closing direction exerts considerable force on it and gives it significant acceleration that lead to the bounce of a flat anchor.

Благодаря же перекрытию остаточного воздушного зазора в радиальном направлении на участке между внешним полюсом сердечника и наружным диаметром плоского якоря дальнейшее поступление топлива в процессе перемещения плоского якоря в направлении закрытия затрудняется, соответственно замедляется, и поэтому плоский якорь в момент его удара о свое седло перемещается с меньшим ускорением, благодаря чему существенно уменьшается дребезг. При этом плоский якорь быстро вновь достигает своего состояния покоя еще до начала следующего процесса впрыскивания топлива. Преимущество, связанное с уменьшением дребезга якоря по достижении им своего седла, проявляется благодаря большей линейности многопараметровой характеристики прежде всего в динамичной гидравлике высокого давления, малым амплитудам колебаний количества топлива при его многоразовом впрыскивании, незначительной чувствительности к противодавлению при обратном ходе и меньшему износу седла вследствие меньших сил при ударе о него плоского якоря.Owing to the overlapping of the residual air gap in the radial direction in the area between the outer pole of the core and the outer diameter of the flat armature, further fuel supply during the movement of the flat armature in the closing direction is hindered, and therefore slows down, and therefore the flat armature at the moment of its impact on its saddle moves with a smaller acceleration, due to which the bounce is significantly reduced. In this case, the flat anchor quickly again reaches its dormant state even before the start of the next fuel injection process. The advantage associated with the reduction of the bounce of the armature when it reaches its saddle is manifested due to the greater linearity of the multi-parameter characteristic, primarily in dynamic high pressure hydraulics, small amplitudes of fluctuations in the amount of fuel during repeated injection, insignificant sensitivity to backpressure during reverse stroke and less wear on the saddle due to less forces when a flat anchor hits him.

В одном из вариантов осуществления изобретения кольцевая шайба имеет внутренние перемычки, соединенные между собой в ее центре, а в еще одном варианте имеет отверстие под пропускаемый через него якорный палец. Тем самым проставочный диск для создания остаточного воздушного зазора может радиально фиксироваться якорным пальцем на плоском якоре и обеспечивает перекрытие остаточного воздушного зазора в радиальном направлении на участке между внешним полюсом сердечника и наружным диаметром плоского якоря. В свою очередь, согласно еще одному варианту было установлено, что у кольцевой шайбы предпочтительно предусматривать четыре перемычки. В результате остается достаточная площадь для образования собственно остаточного воздушного зазора.In one embodiment of the invention, the annular washer has internal bridges connected to each other in its center, and in another embodiment, has an opening for the anchor pin to be passed through it. Thus, the spacer disk to create a residual air gap can be radially fixed with an anchor finger on a flat anchor and provides overlap of the residual air gap in the radial direction in the area between the outer pole of the core and the outer diameter of the flat anchor. In turn, according to another embodiment, it was found that the ring washer is preferably provided with four jumpers. As a result, sufficient area remains to form the residual air gap proper.

Альтернативно варианту с перекрытием остаточного воздушного зазора в радиальном направлении проставочным диском между внешним полюсом сердечника, втулкой и наружным диаметром плоского якоря такое перекрытие остаточного воздушного зазора может обеспечиваться уступом на плоском якоре либо альтернативно на внешнем полюсе сердечника. В этом случае проставочный диск при определенных условиях расположен только по центру электромагнитного узла и выполнен с соответственно меньшим диаметром. Такой уменьшенный проставочный диск предпочтительно также выполнять в виде кольцевой шайбы с перемычками или без них. В остальном проставочный диск для создания остаточного воздушного зазора предпочтительно изготавливать из немагнитного материала.Alternatively, with the radial direction overlapping the residual air gap with a spacer disk between the outer pole of the core, the sleeve and the outer diameter of the flat armature, such overlapping of the residual air gap can be provided by a step on the flat armature or alternatively on the outer pole of the core. In this case, under certain conditions, the spacer disk is located only in the center of the electromagnetic unit and is made with a correspondingly smaller diameter. Such a reduced spacer disk is also preferably in the form of an annular washer with or without jumpers. The rest of the spacer disk to create a residual air gap is preferably made of non-magnetic material.

Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения рассмотрены в последующем описании чертежей, представленные на которых примеры осуществления изобретения более подробно описаны ниже.Other preferred embodiments of the invention are described in the following description of the drawings, in which exemplary embodiments of the invention are described in more detail below.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. 1 в разрезе показан электромагнитный клапан с проставочным диском для создания остаточного воздушного зазора, перекрываемого этим проставочным диском в радиальном направлении на участке между внешним полюсом сердечника электромагнитного узла и наружным диаметром якоря.In FIG. 1 is a sectional view of a solenoid valve with a spacer disk to create a residual air gap overlapped by this spacer disk in a radial direction between the outer pole of the core of the electromagnetic assembly and the outer diameter of the armature.

На фиг. 2 в виде в плане показан выполненный в виде кольцевой шайбы проставочный диск для создания остаточного воздушного зазора и в упрощенном виде в разрезе показан электромагнитный клапан с такой смонтированной кольцевой шайбой.In FIG. 2, a spacer disk made in the form of an annular washer is shown in plan view to create a residual air gap, and a simplified sectional view shows an electromagnetic valve with such an annular washer mounted.

На фиг. 3 в виде в плане показан проставочный диск для создания остаточного воздушного зазора в виде кольцевой шайбы с внутренними перемычками и в разрезе показан упрощенно изображенный электромагнитный клапан с таким смонтированным проставочным диском.In FIG. 3 shows in a plan view a spacer disk for creating a residual air gap in the form of an annular washer with internal jumpers and a sectional view of a simplified solenoid valve with such a spacer disk mounted.

На фиг. 4 в виде в плане показан проставочный диск, который аналогичен изображенному на фиг. 3 проставочному диску для создания остаточного воздушного зазора, но выполнен меньшего размера, и который согласно виду в разрезе упрощенно изображенного электромагнитного клапана установлен по центру этого электромагнитного клапана, якорь которого имеет уступ, перекрывающий воздушный зазор в зоне внешнего полюса сердечника.In FIG. 4 is a plan view showing a spacer disk which is similar to that shown in FIG. 3 to the spacer disk to create a residual air gap, but made smaller, and which, according to the sectional view of a simplified depiction of the electromagnetic valve, is installed in the center of this electromagnetic valve, whose armature has a step that overlaps the air gap in the area of the outer pole of the core.

Описание вариантов осуществления изобретенияDescription of Embodiments

Показанный на фиг. 1 электромагнитный клапан 1, которым приводится в действие прежде всего топливная форсунка системы "common rail", представляющей собой топливную систему работающего на дизельном топливе двигателя внутреннего сгорания, имеет электромагнитный узел 2. Такой электромагнитный узел 2 имеет сердечник с внутренним полюсом 3 и внешним полюсом 4, между которыми расположена катушка 5. Электромагнитный узел 2 целиком размещен во втулке 6.Shown in FIG. 1, the electromagnetic valve 1, which primarily actuates the fuel nozzle of the common rail system, which is the fuel system of a diesel engine internal combustion engine, has an electromagnetic assembly 2. Such an electromagnetic assembly 2 has a core with an inner pole 3 and an outer pole 4 between which there is a coil 5. The electromagnetic unit 2 is entirely placed in the sleeve 6.

Напротив торцевой стороны внутреннего полюса 3 и внешнего полюса 4 сердечника находится плоский якорь 7, в котором выполнено центральное сквозное отверстие 8 и в который вставлен якорный палец 9. Седло плоского якоря 7 перекрывает находящуюся под давлением топлива в системе управляющую полость либо соединяет ее с клапанной полостью со сбросом в нее давления. Клапанная полость соединительной линией соединена с управляющей полостью. В зависимости от положения электромагнитного клапана в управляющей полости создается давление или из управляющей полости сбрасывается давление. Управляющая полость взаимодействует далее с предусмотренной в распылителе топливной форсунки иглой, которая перемещается в осевом направлении вследствие изменения давления в управляющей полости и которая в своем открытом положении открывает распылительные отверстия в топливной форсунке, через которые (находящееся под давлением в системе) топливо поступает в соответствующую камеру сгорания в двигателе внутреннего сгорания.Opposite the end side of the inner pole 3 and the outer pole 4 of the core is a flat anchor 7, in which a central through hole 8 is made and into which the anchor pin 9 is inserted. The saddle of the flat anchor 7 overlaps the control cavity under the fuel pressure in the system or connects it to the valve cavity with the discharge of pressure into it. The valve cavity is connected by a connecting line to the control cavity. Depending on the position of the solenoid valve, pressure is generated in the control cavity or pressure is released from the control cavity. The control cavity further interacts with a needle provided in the fuel nozzle of the nozzle, which moves axially due to a change in pressure in the control cavity and which in its open position opens the spray holes in the fuel nozzle through which (under pressure in the system) the fuel enters the corresponding chamber combustion in an internal combustion engine.

Якорный палец 9 проходит через центральное отверстие 10 во внутреннем полюсе 3 сердечника и на этом участке окружен пружиной 11 электромагнитного клапана. Пружина 11 опирается на не показанную на чертеже крышку втулки 6 и прикладывает нажимное усилие к плоскому якорю 7, который тем самым перемещается от электромагнитного узла 2.The anchor pin 9 passes through the Central hole 10 in the inner pole 3 of the core and in this section is surrounded by a spring 11 of the electromagnetic valve. The spring 11 rests on the cover of the sleeve 6 not shown in the drawing and applies a pressing force to the flat armature 7, which thereby moves from the electromagnetic assembly 2.

При подаче электрического тока на катушку 5 плоский якорь 7 перемещается к электромагнитному узлу 2 против усилия пружины 11. При этом плоский якорь 7 может перемещаться в направлении электромагнитного узла 2 только до своего упора в проставочный диск 12 для создания остаточного воздушного зазора, расположенный между электромагнитным узлом 2 и самим этим плоским якорем 7. Такой проставочный диск 12 плотно прилегает к втулке 6 и препятствует дальнейшему поступлению топлива в остаточный воздушный зазор 18 через зазор 13 между плоским якорем 7 и втулкой 6. Благодаря подобному конструктивному исполнению предотвращается дребезг перемещающегося к электромагнитному узлу 2 плоского якоря 7 по достижении им своего седла. При этом необходимо учитывать, что из-за отчасти очень высокой разности давлений между обращенной к электромагнитному узлу 2 верхней стороной плоского якоря и его нижней стороной при традиционном выполнении и расположении проставочного диска 12 продолжающее поступать снаружи топливо в процессе перемещения плоского якоря 7 в направлении закрытия прикладывает к нему значительные усилия и сообщает ему значительные ускорения, которые приводят к дребезгу плоского якоря 7 по достижении им своего седла. Благодаря же перекрытию остаточного воздушного зазора 18 в радиальном направлении на участке между внешним полюсом 4 сердечника и наружным диаметром плоского якоря 7 дальнейшее поступление топлива в процессе перемещения плоского якоря 7 в направлении закрытия затрудняется, соответственно замедляется, и поэтому плоский якорь 7 в момент его удара о свое седло перемещается с меньшим ускорением, благодаря чему существенно уменьшается дребезг. При этом плоский якорь 7 быстро вновь достигает своего состояния покоя еще до начала следующего процесса впрыскивания топлива.When applying electric current to the coil 5, the flat armature 7 moves to the electromagnetic assembly 2 against the force of the spring 11. In this case, the flat armature 7 can move in the direction of the electromagnetic assembly 2 only until it stops in the spacer disk 12 to create a residual air gap located between the electromagnetic assembly 2 and by this flat anchor 7. Such a spacer disk 12 fits snugly against the sleeve 6 and prevents further fuel from entering the residual air gap 18 through the gap 13 between the flat anchor 7 and the bushing 6. Thanks to a similar design, the bounce of the flat armature 7 moving towards the electromagnetic unit 2 is prevented when it reaches its saddle. It should be borne in mind that, due to the partially very high pressure difference between the upper side of the flat armature facing the electromagnetic unit 2 and its lower side, in the conventional design and arrangement of the spacer disk 12, the fuel that continues to flow outside from the outside while the flat armature 7 moves in the closing direction considerable efforts are made to him and he informs him of significant accelerations that lead to the rattle of the flat anchor 7 upon reaching his saddle. Due to the overlapping of the residual air gap 18 in the radial direction in the area between the outer pole 4 of the core and the outer diameter of the flat armature 7, further fuel intake during the movement of the flat armature 7 in the closing direction is hindered, and accordingly slows down, and therefore the flat armature 7 at the moment of its impact about its saddle moves with less acceleration, due to which the bounce is significantly reduced. In this case, the flat anchor 7 quickly again reaches its dormant state even before the start of the next fuel injection process.

В нижней части на фиг. 2 в виде в плане показан проставочный диск 12, который в данном варианте выполнен в виде кольцевой шайбы 14. Показанный в верхней части на фиг. 2 разрез упрощенно изображенного электромагнитного клапана 1 соответствует изображению на фиг. 1. Кольцевая шайба 14 не зафиксирована на плоском якоре 7, а вместо этого установлена по свободно плавающей в направлении хода плоского якоря 7 посадке между ним и внешним полюсом 4 сердечника. Кольцевая шайба 14 фиксируется по положению только в радиальном направлении втулкой 6 по своему наружному диаметру. Внутренний диаметр кольцевой шайбы 14 подобран с таким расчетом, чтобы, с одной стороны, не происходило чрезмерного гидравлического залипания плоского якоря 7, а с другой стороны, обеспечивалось достаточное перекрытие остаточного воздушного зазора 18 в его радиально наружной части.At the bottom of FIG. 2, a spacer disk 12 is shown in plan view, which in this embodiment is made in the form of an annular washer 14. Shown at the top in FIG. 2, a simplified sectional view of the solenoid valve 1 corresponds to the image in FIG. 1. The ring washer 14 is not fixed on the flat anchor 7, but instead is mounted on a freely floating in the direction of travel of the flat anchor 7 landing between it and the outer pole 4 of the core. The ring washer 14 is fixed in position only in the radial direction by the sleeve 6 in its outer diameter. The inner diameter of the ring washer 14 is selected so that, on the one hand, there is no excessive hydraulic sticking of the flat armature 7, and on the other hand, sufficient overlap of the residual air gap 18 in its radially outer part.

В нижней части на фиг. 3 показан проставочный диск 12, который также выполнен в виде кольцевой шайбы 14′ и имеет дополнительные внутренние перемычки 15, которые соединены между собой в центре кольцевой шайбы 14′. Для пропускания якорного пальца 9 в этой центральной части кольцевой шайбы выполнено отверстие 16. Благодаря такому конструктивному исполнению проставочного диска 12 обеспечивается возможность его простого монтажа. При этом при выполнении плоского якоря 7 выпуклой формы ограничителем его хода может также служить внутренний полюс 3 сердечника.At the bottom of FIG. 3 shows a spacer disk 12, which is also in the form of an annular washer 14 ′ and has additional internal jumpers 15 that are interconnected in the center of the annular washer 14 ′. To pass the anchor pin 9, a hole 16 is made in this central part of the annular washer 16. Due to this design of the spacer disk 12, it is possible to easily mount it. In this case, when performing a flat anchor 7 of a convex shape, the inner pole 3 of the core can also serve as a limiter of its course.

В верхней части на фиг. 3 показан соответствующий разрез соответствующего электромагнитного клапана 1.At the top of FIG. 3 shows a corresponding section through the corresponding solenoid valve 1.

В нижней части на фиг. 4 показан уменьшенный по сравнению с изображенным на фиг. 3 вариантом проставочный диск 12, у которого кольцевая шайба 14″ имеет существенно меньший наружный диаметр. Такая кольцевая шайба 14″ также имеет сходящиеся в ее центре перемычки 15′ и отверстие для пропускания якорного пальца 9.At the bottom of FIG. 4 shows reduced compared to that shown in FIG. In option 3, a spacer disk 12, in which the ring washer 14 ″ has a significantly smaller outer diameter. Such an annular washer 14 ″ also has lintels 15 ′ converging in its center and an opening for passing the anchor pin 9.

В верхней части на фиг. 4 в разрезе показан электромагнитный клапан 1 со смонтированным в нем подобным проставочным диском 12, при этом плоский якорь 7′ в данном случае имеет уступ 17, перекрывающий остаточный воздушный зазор между внешним полюсом 4 сердечника и плоским якорем 7′. В отличие от показанного на фиг. 1 варианта дальнейшее поступление топлива снаружи на плоский якорь 7′ предотвращается, соответственно уменьшается благодаря уступу 17 на нем. Однако высота такого уступа 17 на плоском якоре 7′ должна быть меньше толщины проставочного диска с тем, чтобы ограничителем хода якоря служил проставочный диск. Альтернативно данному варианту уступ 17 может быть также выполнен за одно целое с электромагнитным узлом 2, прежде всего с внешним полюсом 4 сердечника.At the top of FIG. 4, a sectional view shows a solenoid valve 1 with a similar spacer disk 12 mounted in it, and the flat armature 7 ′ in this case has a step 17 overlapping the residual air gap between the outer pole 4 of the core and the flat armature 7 ′. In contrast to that shown in FIG. 1 of the option, the further flow of fuel from outside to the flat anchor 7 ′ is prevented, and accordingly reduced due to the step 17 on it. However, the height of such a step 17 on the flat anchor 7 ′ should be less than the thickness of the spacer disc so that the spacer disc serves as a limiter of the course of the armature. Alternative to this option, the step 17 can also be made integral with the electromagnetic node 2, especially with the outer pole 4 of the core.

Claims (9)

1. Электромагнитный клапан (1) с электромагнитным узлом (2), имеющим катушку (5) и сердечник, состоящий из внутреннего полюса (3) и внешнего полюса (4), с плоским якорем (7, 7′), с якорным пальцем (9) и с ограничителем хода якоря, образованным в зоне торцевой стороны сердечника проставочным диском (12) для создания остаточного воздушного зазора (18) между плоским якорем (7) и электромагнитным узлом (2), отличающийся тем, что остаточный воздушный зазор (18) перекрыт в радиальном направлении на участке между внешним полюсом (4) сердечника и наружным диаметром плоского якоря (7) проставочным диском (12) во взаимодействии с внешним полюсом (4) сердечника, окружающей электромагнитный узел (2) втулкой (6) и плоским якорем (7), при этом проставочный диск (12) установлен по свободно плавающей в направлении хода плоского якоря (7) посадке между ним и внешним полюсом (4) и зафиксирован по положению только в радиальном направлении втулкой (6) по своему наружному диаметру.1. An electromagnetic valve (1) with an electromagnetic unit (2) having a coil (5) and a core consisting of an inner pole (3) and an outer pole (4), with a flat armature (7, 7 ′), with an anchor pin ( 9) and with an armature limiter formed in the area of the end side of the core by a spacer disk (12) to create a residual air gap (18) between the flat armature (7) and the electromagnetic unit (2), characterized in that the residual air gap (18) overlapped in the radial direction in the area between the outer pole (4) of the core and the outer diameter of the pl of the anchor (7) with a spacer disk (12) in cooperation with the outer pole (4) of the core surrounding the electromagnetic assembly (2) with a sleeve (6) and a flat armature (7), while the spacer disk (12) is mounted freely floating in the direction the course of the flat armature (7) landing between it and the outer pole (4) and fixed in position only in the radial direction by the sleeve (6) in its outer diameter. 2. Электромагнитный клапан по п. 1, отличающийся тем, что остаточный воздушный зазор (18) перекрыт для предотвращения притока топлива.2. An electromagnetic valve according to claim 1, characterized in that the residual air gap (18) is closed to prevent the influx of fuel. 3. Электромагнитный клапан по п. 1, отличающийся тем, что проставочный диск (12) представляет собой кольцевую шайбу (14, 14′, 14″).3. The electromagnetic valve according to claim 1, characterized in that the spacer disk (12) is an annular washer (14, 14 ′, 14 ″). 4. Электромагнитный клапан по п. 3, отличающийся тем, что кольцевая шайба (14, 14′, 14″) имеет внутренние перемычки (15, 15′), соединенные между собой в ее центре.4. The electromagnetic valve according to claim 3, characterized in that the annular washer (14, 14 ′, 14 ″) has internal jumpers (15, 15 ′) interconnected at its center. 5. Электромагнитный клапан по п. 4, отличающийся тем, что в центре кольцевой шайбы (14, 14′, 14″) предусмотрено отверстие (16).5. An electromagnetic valve according to claim 4, characterized in that a hole (16) is provided in the center of the annular washer (14, 14 ′, 14 ″). 6. Электромагнитный клапан по п. 4, отличающийся тем, что предусмотрены четыре перемычки (15, 15′).6. The electromagnetic valve according to claim 4, characterized in that four jumpers (15, 15 ′) are provided. 7. Электромагнитный клапан по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что остаточный воздушный зазор (18) перекрыт уступом (17) на плоском якоре (7, 7′) во взаимодействии с внешним полюсом (4) сердечника и окружающей электромагнитный узел (2) втулкой (6).7. The electromagnetic valve according to one of paragraphs. 1-6, characterized in that the residual air gap (18) is closed by a ledge (17) on a flat anchor (7, 7 ′) in cooperation with the outer pole (4) of the core and the sleeve (6) surrounding the electromagnetic assembly (2). 8. Электромагнитный клапан по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что остаточный воздушный зазор (18) перекрыт уступом на внешнем полюсе (4) сердечника во взаимодействии с плоским якорем (7) и окружающей электромагнитный узел (2) втулкой (6).8. The electromagnetic valve according to one of paragraphs. 1-6, characterized in that the residual air gap (18) is closed by a step on the outer pole (4) of the core in cooperation with a flat armature (7) and a sleeve (6) surrounding the electromagnetic assembly (2). 9. Электромагнитный клапан по п. 1, отличающийся тем, что проставочный диск (12) изготовлен из немагнитного материала. 9. An electromagnetic valve according to claim 1, characterized in that the spacer disk (12) is made of non-magnetic material.
RU2013103421/07A 2010-06-28 2011-05-24 Minimising chatter armature electromagnetic valve at closing thereof by inhibition of link in residual air gap RU2592637C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010030600.2 2010-06-28
DE201010030600 DE102010030600A1 (en) 2010-06-28 2010-06-28 Minimization of the Ankerschließprellens by a delay element in the residual air gap
PCT/EP2011/058405 WO2012000721A1 (en) 2010-06-28 2011-05-24 Minimizing closing rebounding of an armature by a delay element in the residual air gap

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013103421A RU2013103421A (en) 2014-09-10
RU2592637C2 true RU2592637C2 (en) 2016-07-27

Family

ID=44358047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013103421/07A RU2592637C2 (en) 2010-06-28 2011-05-24 Minimising chatter armature electromagnetic valve at closing thereof by inhibition of link in residual air gap

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2586042B1 (en)
JP (1) JP5638130B2 (en)
CN (1) CN102959649B (en)
DE (1) DE102010030600A1 (en)
RU (1) RU2592637C2 (en)
WO (1) WO2012000721A1 (en)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012205365A1 (en) 2012-04-02 2013-10-02 Robert Bosch Gmbh Arrangement for forming magnetic valve for operating fuel injector, has anchor whose upper surface facing toward anchor abutment surface includes groove with defined groove width and depth in over-covering area with anchor abutment surface
DE102012209175A1 (en) * 2012-05-31 2013-12-05 Robert Bosch Gmbh Magnetic assembly for a solenoid valve
FR2991728B1 (en) * 2012-06-08 2016-04-29 Bosch Gmbh Robert ELECTROMAGNETIC VALVE OF FUEL INJECTION SYSTEM
DE102012224240A1 (en) 2012-12-21 2014-06-26 Robert Bosch Gmbh Solenoid valve and method of manufacturing a solenoid valve
DE102013212238A1 (en) * 2013-06-26 2014-12-31 Robert Bosch Gmbh Solenoid valve and fuel injector with such a solenoid valve
DE102013219439A1 (en) 2013-09-26 2014-11-27 Continental Automotive Gmbh Valve device for a high-pressure pump
DE102015212130A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 Robert Bosch Gmbh Magnetic assembly and fuel injector with a magnetic assembly
DE102016207989A1 (en) 2016-05-10 2017-11-16 Robert Bosch Gmbh Device comprising a magnet assembly and a lifting magnet armature, and method of manufacturing the device
DE102016218515A1 (en) * 2016-09-27 2018-03-29 Robert Bosch Gmbh Method for controlling switchable valves, in particular injection valves of an internal combustion engine of a motor vehicle
JP7350423B2 (en) * 2018-09-13 2023-09-26 イーグル工業株式会社 solenoid device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19802244A1 (en) * 1998-01-22 1999-07-29 Bosch Gmbh Robert Fuel injection valve for IC engines
WO2003002868A1 (en) * 2001-06-28 2003-01-09 Robert Bosch Gmbh Magnetic valve for controlling an injection valve in an internal combustion engine
RU2218503C2 (en) * 1998-05-05 2003-12-10 Ланди Ренцо С.П.А. Electromagnetic valve for gaseous fluid media
EP2254130A2 (en) * 2009-05-19 2010-11-24 Robert Bosch GmbH Residual air dividing disc

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2936853A1 (en) * 1979-09-12 1981-04-02 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart ELECTROMAGNETICALLY ACTUABLE VALVE
DE19850071A1 (en) * 1998-10-30 2000-05-04 Bayer Ag Membrane electrolysis cell with active gas / liquid separation
DE102008040073A1 (en) 2008-07-02 2010-01-07 Robert Bosch Gmbh Air gap limitation with solenoid valve

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19802244A1 (en) * 1998-01-22 1999-07-29 Bosch Gmbh Robert Fuel injection valve for IC engines
RU2218503C2 (en) * 1998-05-05 2003-12-10 Ланди Ренцо С.П.А. Electromagnetic valve for gaseous fluid media
WO2003002868A1 (en) * 2001-06-28 2003-01-09 Robert Bosch Gmbh Magnetic valve for controlling an injection valve in an internal combustion engine
EP2254130A2 (en) * 2009-05-19 2010-11-24 Robert Bosch GmbH Residual air dividing disc

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013536376A (en) 2013-09-19
WO2012000721A1 (en) 2012-01-05
CN102959649A (en) 2013-03-06
RU2013103421A (en) 2014-09-10
EP2586042A1 (en) 2013-05-01
CN102959649B (en) 2016-08-17
DE102010030600A1 (en) 2011-12-29
JP5638130B2 (en) 2014-12-10
EP2586042B1 (en) 2018-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2592637C2 (en) Minimising chatter armature electromagnetic valve at closing thereof by inhibition of link in residual air gap
JP5054762B2 (en) Fuel injector with pressure compensated control valve
US11319913B2 (en) Injector for injecting fuel
RU2505701C9 (en) Fuel atomiser, control valve working element with bearing part
RU2525971C2 (en) Adjusting disk for setting residual air gap
US9546630B2 (en) Injection valve
US6902124B2 (en) Fuel injection valve
WO2016074109A1 (en) Composite magnetic circuit double-permanent magnet electromagnet and composite magnetic circuit double-permanent magnet high-speed solenoid valve
JP2004521269A (en) Solenoid valve with plug-in rotary connection
US6161774A (en) Electromagnetic fuel injector for internal combustion engines
JP6138951B2 (en) High pressure valve
US20030146400A1 (en) Fuel injection valve
CZ298154B6 (en) Fuel injection valve
RU2517518C2 (en) Fuel injector with electromagnet armature composed of two parts
KR20010075487A (en) Fuel injection valve
US20120037719A1 (en) Valve assembly for an injection valve and injection valve
US6840226B2 (en) Fuel injection valve
KR102087467B1 (en) Valve assembly for an injection valve and injection valve
CN101910606A (en) Fuel injector
US20060163390A1 (en) Fuel injection valve
US9068542B2 (en) Fuel injector
US8955775B2 (en) Valve system
US20090308353A1 (en) Fuel injector with an improved control valve
CZ295771B6 (en) Fuel injection valve
US11053900B2 (en) Valve for metering a fluid