[go: up one dir, main page]

RU2468244C2 - Управляющий клапан для топливной форсунки, а также топливная форсунка - Google Patents

Управляющий клапан для топливной форсунки, а также топливная форсунка Download PDF

Info

Publication number
RU2468244C2
RU2468244C2 RU2010101642/06A RU2010101642A RU2468244C2 RU 2468244 C2 RU2468244 C2 RU 2468244C2 RU 2010101642/06 A RU2010101642/06 A RU 2010101642/06A RU 2010101642 A RU2010101642 A RU 2010101642A RU 2468244 C2 RU2468244 C2 RU 2468244C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control
control valve
cone
angle
control sleeve
Prior art date
Application number
RU2010101642/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2010101642A (ru
Inventor
Штефан ХАУГ
Надя АЙЗЕНМЕНГЕР
Ханс-Кристоф МАГЕЛЬ
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 RU2010101642A publication Critical patent/RU2010101642A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2468244C2 publication Critical patent/RU2468244C2/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
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • F02M47/02Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
    • F02M47/027Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
    • 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
    • F02M63/0031Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • 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
    • F02M63/0077Valve seat details
    • 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
    • F02M63/0078Valve member details, e.g. special shape, hollow or fuel passages in the valve member
    • F02M63/008Hollow valve members, e.g. members internally guided

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет уменьшить износ управляющей втулки и седла управляющего клапана топливной форсунки. Управляющий клапан для топливной форсунки имеет управляющую втулку, которая ограничивает полость повышенного давления и которая установлена подвижно в продольном направлении и имеет на своем торце уплотнительную поверхность, которой она взаимодействует со своим выполненным на клапанной детали седлом, имеющим форму наружного усеченного конуса. Угол при вершине конуса, форму которого имеет указанное седло, составляет от 120 до 170°. В заявке описана также соответствующая топливная форсунка. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Уровень техники
Настоящее изобретение относится к управляющему клапану для топливной форсунки согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения, а также к топливной форсунке согласно п.10 формулы изобретения.
Из ЕР 1612403 А1 известна топливная форсунка с уравновешенным по давлению в осевом направлении управляющим клапаном. Управляющий клапан имеет перемещаемую в осевом направлении электромагнитным приводом между закрытым положением и открытым положением управляющую втулку, направляющей для которой при ее перемещении служит охватываемый ею направляющий стержень. Направляющий стержень выполнен при этом за одно целое с клапанной деталью, на которой выполнено также седло управляющей втулки управляющего клапана. Недостаток известного управляющего клапана состоит в сложности изготовления седла из-за затрудненного доступа к нему, а также в том, что направляющий стержень для придания ему достаточной прочности приходится выполнять с имеющим сравнительно большую величину минимальным диаметром, поскольку отвод топлива из управляющей полости происходит по предусмотренному в клапанной детали сливному каналу, пересекаемому проходящими перпендикулярными ему в направляющем стержне поперечными отверстиями.
Фирмой Robert Bosch GmbH был разработан известный из ее внутреннего уровня техники оптимизированный управляющий клапан. Такой также уравновешенный по давлению в осевом направлении управляющий клапан имеет управляющую втулку, охватывающую работающий на сжатие стержень, который уплотняет в осевом направлении расположенную внутри управляющей втулки, сообщающуюся с управляющей полостью полость повышенного давления. Работающий на сжатие стержень выполнен не за одно целое с клапанной деталью, на которой расположено также седло управляющей втулки управляющего клапана, а в виде детали, отдельной от клапанной детали и опирающейся, прежде всего с подпружиниванием, в осевом направлении на отстоящую от седла форсуночную деталь. Благодаря этому обеспечивается лучший доступ к седлу управляющей втулки управляющего клапана, а тем самым и упрощается изготовление такого седла. Помимо этого удается избежать проблем с прочностью. По результатам испытаний подобного управляющего клапана было установлено, что при ударе управляющей втулки о свое седло при ее опускании на него вне зависимости от того, выполнено ли седло в виде конического седла с углом при вершине конуса 90° или в виде плоского седла (угол при вершине конуса составляет 180°), управляющая втулка перемещается перпендикулярно своей продольной протяженности относительно седла. При этом отмечалось, что при выполнении седла в виде конического седла с углом при вершине конуса 90° тот участок управляющей втулки, на котором расположена ее уплотнительная поверхность, упруго смещается радиально наружу, т.е. расширяется, тогда как при выполнении седла в виде плоского седла указанный участок упруго смещается радиально внутрь. Такое скольжение управляющей втулки по ее седлу приводит к повышенному износу управляющей втулки и ее седла и тем самым к образованию ступени давления на управляющей втулке и появлению по этой причине нежелательного, действующего на управляющую втулку в направлении ее открытия усилия.
Краткое изложение сущности изобретения
Задача изобретения
В основу настоящего изобретения была положена задача разработать управляющий клапан (сервоклапан) с уменьшенным до минимально возможного износом управляющей втулки и ее седла. Еще одна задача изобретения состояла в разработке соответственно оптимизированной топливной форсунки.
Решение положенной в основу изобретения задачи
В отношении управляющего клапана положенная в основу изобретения задача решается с помощью отличительных признаков, представленных в п.1 формулы изобретения, а в отношении топливной форсунки - с помощью отличительных признаков, представленных в п.10 формулы изобретения. Различные предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения. В объем изобретения включены также все возможные комбинации из по меньшей мере двух отличительных особенностей изобретения, представленных в описании, в формуле изобретения и/или на чертежах.
Основная идея изобретения состоит в том, чтобы путем выбора угла при вершине наружного усеченного конуса, форму которого имеет седло управляющей втулки управляющего клапана, минимизировать или в идеальном случае полностью исключить обусловленное ударом управляющей втулки о свое седло при ее опускании на него скольжение того участка управляющей втулки, на котором расположена ее уплотнительная поверхность, относительно седла. При создании изобретения неожиданно было установлено, что выполнение конического седла управляющей втулки управляющего клапана с углом при вершине конуса в пределах от примерно 120 до примерно 170° позволяет получить положительный эффект с точки зрения минимизации обусловленного ударом управляющей втулки о свое седло при ее опускании на него скольжения управляющей втулки перпендикулярно ее продольной протяженности относительно седла. Подобный эффект может быть обусловлен тем, что при выполнении конического седла с углом при вершине конуса в пределах от примерно 120 до примерно 170°, конкретное значение какового угла должно выбираться в зависимости от размеров и геометрической формы уплотнительного участка управляющей втулки, на котором расположена ее уплотнительная поверхность, на этом уплотнительном участке управляющей втулки появляется действующая радиально наружу составляющая силы, препятствующая скольжению уплотнительного участка радиально внутрь, наблюдаемому при работе управляющего клапана с плоским седлом. Благодаря выполнению конического седла с углом при вершине конуса не менее 120° появляющаяся, действующая радиально наружу составляющая силы оказывается меньше, чем при выполнении конического седла с углом при вершине конуса 90°, в результате чего неожиданно удается избежать (слишком большого) происходящего в направлении радиально наружу упругого деформирования, соответственно смещения управляющей втулки на ее уплотнительном участке относительно седла. Под углом при вершине конуса согласно настоящему изобретению при этом подразумевается угол, заключенный между двумя отрезками боковой поверхности (наклонными участками) конического седла, лежащими в одной плоскости, в которой лежит также продольная ось этого седла. Иными словами, угол при вершине конуса равен удвоенному углу между боковой поверхностью имеющего форму усеченного конуса седла управляющей втулки управляющего клапана и продольной осью этого седла.
Согласно изобретению управляющая втулка для обеспечения ее направленного перемещения может иметь охватываемую своей внутренней боковой поверхностью направляющую и/или охватывающую ее наружную боковую поверхность направляющую. При этом в качестве направляющей, охватываемой внутренней боковой поверхностью управляющей втулки, можно использовать направляющий стержень, который выполнен за одно целое с деталью, на которой расположено седло управляющей втулки управляющего клапана, и который вставлен в управляющую втулку. В другом варианте в управляющей втулке можно расположить работающий на сжатие стержень, который выполнен в виде детали, отдельной от клапанной детали, на которой расположено седло управляющей втулки управляющего клапана, и который благодаря своему неподвижному положению может выполнять функцию направляющей для управляющей втулки. Предпочтителен вариант, в котором в управляющей втулке предусмотрен только работающий на сжатие стержень, который опирается на деталь, отстоящую от клапанной детали, на которой расположено седло управляющей втулки управляющего клапана, а управляющая втулка имеет охватывающую ее наружную боковую поверхность направляющую. Помимо этого для перемещения управляющей втулки между ее закрытым положением, в котором она прилегает к своему седлу, и удаленным от седла открытым положением, в котором управляющая полость сообщается с той зоной топливной форсунки, где преобладает низкое давление, согласно изобретению можно использовать либо пьезоэлектрический, либо электромагнитный привод.
В зависимости от геометрической формы управляющей втулки, прежде всего на ее уплотнительном участке, где расположена уплотнительная поверхность, оптимальный для конкретных условий применения угол при вершине конуса, форму которого имеет седло управляющей втулки управляющего клапана, следует выбирать в интервале значений от примерно 120 до примерно 170°. При создании изобретения было установлено, что указанный угол при вершине конуса более предпочтительно выбирать в интервале значений от 130 до 170°. Особенно же предпочтительно выбирать указанный угол при вершине конуса в интервале значений от 140 до 170°. При этом наиболее хорошие результаты при испытаниях были получены при диаметре седла (диаметре в месте плотного прилегания друг к другу двух взаимно соприкасающихся поверхностей) 2,5 мм и при угле при вершине конуса 140°. Наиболее предпочтительно выбирать угол при вершине конуса в интервале значений от 150 до 170°, преимущественно от 155 до 160°. Оптимальный прежде всего для седла с диаметром (диаметром в месте плотного прилегания друг к другу двух взаимно соприкасающихся поверхностей) 1,8 мм угол при вершине конуса, форму которого имеет такое седло, составляет 160°.
В одном из предпочтительных вариантов уплотнительная поверхность, взаимодействующая с имеющим форму наружного конуса седлом управляющей втулки управляющего клапана, выполнена на имеющем форму внутреннего конуса торцевом участке управляющей втулки, т.е. сама уплотнительная поверхность имеет форму внутреннего конуса. Этот вариант позволяет дополнительно минимизировать износ управляющей втулки и ее седла.
Для образования уплотняющей кромки с минимальной радиальной протяженностью предпочтителен вариант, в котором угол при вершине внутреннего конуса, форму которого имеет участок, на котором расположена уплотнительная поверхность, (несколько) больше угла при вершине наружного усеченного конуса, форму которого имеет седло управляющей втулки управляющего клапана.
При создании изобретения было установлено, что разность между углом при вершине внутреннего конуса, форму которого имеет участок управляющей втулки, на котором расположена уплотнительная поверхность, и углом при вершине наружного конуса, форму которого имеет седло управляющей втулки управляющего клапана, особенно предпочтительно должна составлять от примерно 1 до примерно 10°. Наиболее же предпочтительно, чтобы угол при вершине внутреннего конуса, форму которого имеет участок управляющей втулки, на котором расположена уплотнительная поверхность, был больше угла при вершине конуса, форму которого имеет седло управляющей втулки управляющего клапана, на величину в пределах примерно от 2 до 9°. Оптимальные результаты с точки зрения минимизации износа управляющей втулки и ее седла и герметичности управляющего клапана в его закрытом состоянии были получены при разности между углом при вершине внутреннего конуса, форму которого имеет участок управляющей втулки, на котором расположена уплотнительная поверхность, и углом при вершине конуса, форму которого имеет седло управляющей втулки управляющего клапана, в пределах от 3 до 6°.
Предлагаемый в изобретении управляющий клапан наиболее предпочтительно выполнять в виде уравновешенного по давлению в осевом направлении клапана, т.е. в виде клапана, на управляющую втулку которого в закрытом состоянии в осевом направлении не действуют никакие результирующие перестановочные усилия. Обеспечить это позволяет прежде всего вариант, в котором уплотнительная поверхность с торцевой стороны непосредственно примыкает к внутренней боковой стенке управляющей втулки и проходит от этой стенки радиально наружу, а также в осевом направлении, т.е. в направлении седла управляющей втулки управляющего клапана. Иными словами, посадочная линия (линия плотного прилегания друг к другу двух взаимно соприкасающихся поверхностей), по которой управляющая втулка взаимодействует со своим имеющим форму наружного усеченного конуса седлом, примыкает к внутренней боковой поверхности управляющей втулки. Внутренний диаметр линии плотного прилегания друг к другу двух взаимно соприкасающихся поверхностей соответствует при этом внутреннему диаметру управляющей втулки.
Ограничить максимальную протяженность увеличивающейся с течением времени в результате износа уплотнительной поверхности позволяет еще один предпочтительный вариант, в котором к участку управляющей втулки, на котором расположена уплотнительная поверхность, в радиальном направлении примыкает кольцевая поверхность, которая предпочтительно лежит в воображаемой, расположенной поперечно продольной протяженности управляющей втулки плоскости. При этом такая ограничивающая максимальную протяженность уплотнительной поверхности кольцевая поверхность образует с воображаемой, расположенной поперечно продольной протяженности управляющей втулки плоскостью угол в пределах от примерно -20 до примерно +20°.
В изобретении предлагается также топливная форсунка для впрыскивания топлива в камеру сгорания в двигателе внутреннего сгорания (ДВС). Такая топливная форсунка имеет предлагаемый в изобретении, предпочтительно уравновешенный по давлению в осевом направлении управляющий клапан с управляющей втулкой, которая взаимодействует со своим седлом, имеющим форму наружного усеченного конуса с углом при его вершине в пределах от 120 до 170°. При открытии управляющего клапана, т.е. при приподнятии его управляющей втулки со своего седла, управляющая полость, которая ограничена цельным или составным клапанным элементом топливной форсунки, соединяется с предусмотренным у нее присоединением сливного топливопровода, в результате чего давление топлива в управляющей полости быстро падает, вследствие чего клапанный элемент топливной форсунки приподнимается со своего седла, открывая путь прохождения топлива через по меньшей мере одно распылительное отверстие в камеру сгорания в ДВС. При этом предпочтителен вариант, в котором управляющая втулка кинематически связана с плоским якорем, т.е. выполнена за одно целое с ним либо соединена с ним, прежде всего с геометрическим замыканием, при этом такой плоский якорь для перемещения управляющей втулки взаимодействует с электромагнитным приводом.
Краткое описание чертежей
Другие преимущества, отличительные особенности и частности изобретения более подробно рассмотрены в последующем описании на примере предпочтительных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - схематичный вид топливной форсунки с управляющим клапаном, имеющим управляющую втулку, и
на фиг.2 - увеличенный вид выполненного по одному из возможных вариантов седла управляющего клапана.
Описание вариантов осуществления изобретения
На чертежах одинаковые по своей конструкции и выполняющие одинаковую функцию детали и элементы обозначены одними и теми же позициями.
На фиг.1 схематично в продольном разрезе показана топливная форсунка, выполненная в виде форсунки для системы "common rail" (системы впрыскивания топлива с общей топливной магистралью), вместе с ее топливоподводящими компонентами. Топливная форсунка имеет корпус 1 и распылитель 2, которые скреплены между собой накидной или стяжной гайкой 3. Внутри корпуса 1 и распылителя 2 подвижно в продольном направлении установлен состоящий из двух частей клапанный элемент 3 топливной форсунки. Такой клапанный элемент 3 состоит из иглы 4, которая подвижно в продольном направлении установлена в корпусе распылителя 2, и управляющего стержня 5, который подвижно в продольном направлении установлен в корпусе 1.
Игла 4 при своем продольном перемещении управляет открытием по меньшей мере одного распылительного отверстия 6. Топливо подводится к распылительным отверстиям 6 из кольцевой полости 7, охватывающей иглу 4 и заполняемой находящимся под высоким давлением топливом по подводящему каналу 8. При перемещении иглы 10 от распылительных отверстий 6 в свое открытое положение топливо, находящееся в основном под давлением, преобладающим в топливной магистрали, впрыскивается из кольцевой полости 7 через распылительные отверстия 6 в не показанную на чертеже камеру сгорания в ДВС. При нахождении же иглы 10 в своем закрытом положении, т.е. в положении, в котором она прилегает к седлу, она перекрывает распылительные отверстия 6.
Управляющий стержень 5 расположен в продольном отверстии 9 в корпусе 1. Управляющий стержень 5 прилегает к игле 4 через нажимной элемент 10, расположенный в полости 11 низкого давления, которая через не показанный на чертеже канал сообщается с предусмотренным у форсунки присоединением сливного топливопровода, и поэтому управляющий стержень 5 перемещается синхронно с иглой 4 в продольном направлении. На своем обращенном к распылителю 2 конце управляющий стержень 5 окружен закрывающей пружиной 12, которая с одной стороны опирается на уступ на корпусе 1, а с другой стороны - на нажимной элемент 10 и усилием которой нажимной элемент 10 поджимается в направлении иглы 4, которая в свою очередь поджимается в направлении своего закрытого положения.
Для подачи топлива под высоким давлением предусмотрен насос 13 высокого давления, которым топливо из содержащего его топливного бака 14 под давлением подается в общую топливную магистраль 15 ("rail"), в которой топливо находится под высоким давлением. По топливопроводу 16 высокого давления через выполненное на топливной форсунке присоединение 17 высокого давления находящееся под высоким давлением топливо подается в топливную форсунку и затем описанным выше способом впрыскивается через распылительные отверстия 6 в камеру сгорания в ДВС.
Своим обращенным от иглы 4 торцом управляющий стержень 5 ограничивает управляющую полость 18, которая через входное отверстие 19 с предусмотренным в нем входным дросселем 20 сообщается с подводящим каналом 8. Управляющая полость 18 через сливной канал 21 с предусмотренным в нем сливным дросселем 22 сообщается с полостью 23 повышенного давления. Эта полость 23 повышенного давления расположена радиально внутри перемещающейся в осевом направлении управляющей втулки 24 управляющего клапана 25 (сервоклапана). Управляющая втулка 24 взаимодействует с имеющим форму наружного усеченного конуса седлом 27 управляющей втулки управляющего клапана, которое выполнено на клапанной детали 28. Внутри управляющей втулки 24 расположен работающий на сжатие стержень 29, который выполнен в виде детали, отдельной от клапанной детали 28, и который в осевом направлении сверху в плоскости чертеже опирается на не показанную на нем деталь. В рассматриваемом варианте работающий на сжатие стержень 29 служит осевой направляющей для управляющей втулки 24. Дополнительно к этому или альтернативно этому для управляющей втулки 24 может быть предусмотрена охватывающая ее наружную боковую поверхность направляющая.
В показанном на чертеже варианте управляющая втулка 24 выполнена за одно целое с плоским якорем 30, который взаимодействует с электромагнитным приводом 31 таким образом, что при подаче электрического тока на электромагнитный привод 31 плоский якорь 30, а тем самым и управляющая втулка 24 перемещаются вверх в плоскости чертежа, в результате чего топливо может из полости 23 повышенного давления перетекать в зону 32 топливной форсунки, где преобладает низкое давление, а оттуда - в сливной топливопровод 33, по которому обратно в топливный бак 14 поступает более подробно рассмотренное ниже управляющее количество топлива. Для закрытия управляющего клапана 25 прекращают подачу электрического тока на электромагнитный привод 31, в результате чего закрывающая пружина 34 управляющего клапана отжимает управляющую втулку 24 в осевом направлении вниз в плоскости чертежа к седлу 27.
Для инициирования процесса впрыскивания топлива на электромагнитный привод 31 управляющего клапана 35 подается электрический ток. При этом управляющая втулка 24 приподнимается со своего имеющего форму наружного усеченного конуса седла 27, в результате чего топливо может из управляющей полости 18 через сливной канал 21 с предусмотренным в нем сливным дросселем 22 и через полость 23 повышенного давления перетекать радиально между нижним торцом управляющей втулки 24 и ее седлом в зону 32 низкого давления и тем самым к сливному топливопроводу 33. При этом проходные сечения сливного дросселя 22 и входного дросселя 20, через который топливо продолжает поступать в управляющую полость 18, взаимно согласованы таким образом, что происходит слив практически всего топлива из нее (управляющее количество топлива) в зону 32 низкого давления, а оттуда - в сливной топливопровод 33. Вследствие этого давление в управляющей полости 18 быстро снижается, в результате чего клапанный элемент 3 под действием преобладающего в кольцевой полости 7 высокого давления топлива перемещается в осевом направлении вверх в плоскости чертежа и открывает путь прохождения топлива через распылительные отверстия 6 в камеру сгорания в ДВС.
Для завершения процесса впрыскивания подачу электрического тока на электромагнитный привод 31 прекращают, в результате чего управляющая втулка 24 под действием усилия закрывающей пружины 34 опускается на свое седло 27. В результате продолжающегося поступления топлива через входной дроссель 20 в управляющую полость 18 давление в ней быстро возрастает, вследствие чего клапанный элемент 3 перемещается вниз в плоскости чертежа до упора в свое седло и таким путем перекрывает путь прохождения топлива через распылительные отверстия 6.
На фиг.2 в увеличенном масштабе показан возможный вариант выполнения управляющего клапана 25 в зоне седла его управляющей втулки. На этом чертеже показана управляющая втулка 24, охватывающая вставленный в нее работающий на сжатие стержень 29, который тем самым в осевом направлении сверху в плоскости чертежа уплотняет ограниченную радиально снаружи управляющей втулкой 24 полость 23 повышенного давления и воспринимает создаваемые давлением топлива сжимающие усилия. На чертеже показан далее торцевой уплотнительный участок 35 управляющей втулки 24 с его кольцевой уплотнительной поверхностью 36, которая взаимодействует с имеющим форму наружного усеченного конуса седлом 27.
На чертеже показан далее сливной канал 21, по которому топливо из управляющей полости может перетекать в полость 23 повышенного давления. Угол α при вершине конуса, форму которого имеет седло 27, в показанном на чертеже варианте составляет примерно 120°. Более же предпочтительно выполнять коническое седло с еще большим углом при вершине конуса, прежде всего с углом при вершине конуса примерно 160°. Указанный угол лежит в пределах боковой поверхности 37 конического седла 27, а точнее говоря, равен углу между двумя ее отрезками, лежащими в одной плоскости, в которой лежит также продольная ось L седла управляющей втулки управляющего клапана. Путем выбора приемлемого угла α при вершине конуса удается по меньшей мере практически полностью предотвратить скольжение управляющей втулки 24 в радиальном направлении относительно седла 27 при ее ударе о него.
На фиг.2 показано также, что уплотнительная поверхность 36, которая взаимодействует с боковой поверхностью 37 конического седла, расположена на имеющем форму внутреннего конуса участке 26 с углом β при вершине такого внутреннего конуса, составляющем в рассматриваемом варианте примерно 125°. Важное значение имеет то, что угол β при вершине внутреннего конуса, форму которого имеет участок 26, на котором расположена кольцевая уплотнительная поверхность 36 и который расположен на осевом продолжении 38 управляющей втулки, несколько больше угла α при вершине наружного усеченного конуса, форму которого имеет седло 27.
На чертеже показано далее, что уплотнительная поверхность 36 располагается на кольцевом осевом продолжении 38 торца управляющей втулки 24, при этом уплотнительная поверхность 36 проходит, начиная непосредственно от внутренней окружной поверхности управляющей втулки 24 в радиальном и осевом направлениях. Осевое продолжение 38 с имеющим форму внутреннего конуса участком 26, на котором расположена уплотнительная поверхность 36, в направлении радиально наружу переходит с небольшой вогнутостью в торцевую кольцевую поверхность 39 управляющей втулки, лежащую при этом в перпендикулярной продольной оси L плоскости. Таким путем ограничивается максимальная протяженность увеличивающейся по мере износа уплотнительной поверхности 36.

Claims (10)

1. Управляющий клапан для топливной форсунки, имеющий управляющую втулку (24), которая ограничивает полость (23) повышенного давления и которая установлена подвижно в продольном направлении и имеет на своем торце уплотнительную поверхность (36), которой она взаимодействует со своим выполненным на клапанной детали (28) седлом (27), имеющим форму наружного усеченного конуса, отличающийся тем, что угол при вершине конуса, форму которого имеет указанное седло (27), составляет от 120 до 170°.
2. Управляющий клапан по п.1, отличающийся тем, что угол при вершине конуса, форму которого имеет указанное седло (27), составляет от 130 до 170°, прежде всего от 140 до 170°, предпочтительно от 150 до 170°, особенно предпочтительно от 155 до 165°.
3. Управляющий клапан по п.1, отличающийся тем, что угол при вершине конуса составляет примерно 160°.
4. Управляющий клапан по п.1, отличающийся тем, что уплотнительная поверхность (36) выполнена на имеющем форму внутреннего конуса участке (26) управляющей втулки (24).
5. Управляющий клапан по п.4, отличающийся тем, что угол при вершине внутреннего конуса, форму которого имеет участок (26), на котором расположена уплотнительная поверхность (36), больше угла при вершине конуса, форму которого имеет седло (27) управляющей втулки управляющего клапана.
6. Управляющий клапан по п.5, отличающийся тем, что угол при вершине внутреннего конуса больше угла при вершине конуса, форму которого имеет седло (27) управляющей втулки управляющего клапана, на величину в пределах от 1 до 10°, прежде всего от 2 до 9°, предпочтительно от 3 до 6°.
7. Управляющий клапан по п.4, отличающийся тем, что уплотнительная поверхность (36) примыкает к внутренней боковой стенке управляющей втулки (24) и проходит от этой стенки радиально наружу и в осевом направлении.
8. Управляющий клапан по одному из пп.4-7, отличающийся тем, что уплотнительная поверхность (36) расположена на торцевом кольцевом осевом продолжении (38) управляющей втулки (24), к которому в направлении радиально наружу примыкает кольцевая поверхность (39), которая расположена поперечно продольной протяженности управляющей втулки (24) или образует с воображаемой, расположенной поперечно продольной протяженности управляющей втулки (24) плоскостью угол в пределах от -20 до +20°.
9. Управляющий клапан по п.1, отличающийся тем, что управляющая втулка (24), когда она прилегает к своему седлу (27), уравновешена по давлению в осевом направлении.
10. Топливная форсунка для впрыскивания топлива в камеру сгорания в двигателе внутреннего сгорания, прежде всего форсунка для системы "common rail", имеющая управляющий клапан (25) по одному из пп.1-9, позволяющий воздействовать на давление топлива в управляющей полости (18), ограниченной клапанным элементом (3) топливной форсунки, перемещающимся в зависимости от давления топлива в управляющей полости (18) между закрытым положением и освобождающим путь прохождения топлива в камеру сгорания открытым положением.
RU2010101642/06A 2007-06-21 2008-06-10 Управляющий клапан для топливной форсунки, а также топливная форсунка RU2468244C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007028485.5 2007-06-21
DE102007028485 2007-06-21
DE102007044355A DE102007044355A1 (de) 2007-06-21 2007-09-17 Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor sowie Kraftstoffinjektor
DE102007044355.4 2007-09-17
PCT/EP2008/057209 WO2008155260A1 (de) 2007-06-21 2008-06-10 Steuerventil für einen kraftstoffinjektor sowie kraftstoffinjektor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010101642A RU2010101642A (ru) 2011-07-27
RU2468244C2 true RU2468244C2 (ru) 2012-11-27

Family

ID=40030885

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010101642/06A RU2468244C2 (ru) 2007-06-21 2008-06-10 Управляющий клапан для топливной форсунки, а также топливная форсунка
RU2010101640/06A RU2480616C2 (ru) 2007-06-21 2008-06-11 Управляющий клапан для топливной форсунки

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010101640/06A RU2480616C2 (ru) 2007-06-21 2008-06-11 Управляющий клапан для топливной форсунки

Country Status (6)

Country Link
EP (2) EP2171257B1 (ru)
JP (1) JP5345612B2 (ru)
CN (2) CN101688508B (ru)
DE (2) DE102007044355A1 (ru)
RU (2) RU2468244C2 (ru)
WO (2) WO2008155260A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2531475C2 (ru) * 2013-07-02 2014-10-20 Погуляев Юрий Дмитриевич Способ управления подачей топлива и устройство управления подачей топлива
RU2531671C2 (ru) * 2013-07-02 2014-10-27 Погуляев Юрий Дмитриевич Способ управления подачей топлива и устройство управления подачей топлива

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007052363A1 (de) 2007-11-02 2009-05-07 Robert Bosch Gmbh Partikelschutz für Schaltventile
DE102007060396A1 (de) 2007-12-03 2009-06-04 Robert Bosch Gmbh Mechanische Löschung von Schließprellern bei Einspritzdüsen
DE102008001913A1 (de) * 2008-05-21 2009-11-26 Robert Bosch Gmbh Kraftstoff-Injektor
DE102009026778A1 (de) * 2009-06-05 2010-12-09 Robert Bosch Gmbh Schaltventil
DE102011004640A1 (de) * 2011-02-24 2012-08-30 Robert Bosch Gmbh Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor sowie Kraftstoffinjektor
DE102012211283A1 (de) * 2012-06-29 2014-01-02 Robert Bosch Gmbh Leckage- und schlupfreduziertes Ventil
DE102013214589A1 (de) * 2013-07-25 2015-01-29 Robert Bosch Gmbh Schaltventil für einen Kraftstoffinjektor
DE102013220584A1 (de) * 2013-10-11 2015-04-16 Robert Bosch Gmbh Steuerventil
DE102015204515A1 (de) 2015-03-12 2016-09-15 Robert Bosch Gmbh Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor
DE102015213739A1 (de) * 2015-07-21 2017-01-26 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor und Verfahren zur Herstellung eines Kraftstoffinjektors
CN106050499B (zh) * 2016-05-31 2017-05-24 清华大学 控制阀自锁紧的电控高压喷油器
CN206035697U (zh) * 2016-09-13 2017-03-22 罗伯特·博世有限公司 压力控制阀组件和燃料喷射装置
DE102016223914A1 (de) 2016-12-01 2018-06-07 Robert Bosch Gmbh Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor, Kraftstoffinjektor
DE102018202107A1 (de) 2018-02-12 2019-08-14 Robert Bosch Gmbh Elektromagnetisch betätigbares Steuerventil für einen Kraftstoffinjektor und Kraftstoffinjektor
DE102018206504A1 (de) * 2018-04-26 2019-10-31 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor
CN112761834B (zh) * 2021-01-14 2022-04-15 北京理工大学 一种电控单体泵油压控制阀

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU3159A1 (ru) * 1925-03-14 1927-06-30 Л.А. Унгер Механическа форсунка дл двигателей внутреннего горени
US2096581A (en) * 1935-05-23 1937-10-19 Campbell Wyant And Cannon Foun Fuel injection valve
SU484313A1 (ru) * 1972-12-07 1975-09-15 Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе Форсунка дл двигател внутреннего сгорани
US4060199A (en) * 1975-10-01 1977-11-29 Robert Bosch G.M.B.H. Electromagnetic fuel injection valve
US4365746A (en) * 1979-06-20 1982-12-28 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Swirl injection valve
JPS61118556A (ja) * 1984-11-14 1986-06-05 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 間欠式渦巻噴射弁
US4629127A (en) * 1983-09-05 1986-12-16 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Intermittent swirl type injection valve
SU1513170A1 (ru) * 1987-05-18 1989-10-07 Воронежский сельскохозяйственный институт им.К.Д.Глинки Распылитель форсунки дизел
RU2015737C1 (ru) * 1990-05-21 1994-07-15 Оренбойм Борис Данилович Форсунка для распыления жидкости
RU2211363C1 (ru) * 2002-03-04 2003-08-27 Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки Распылитель форсунки для дизеля
RU2231673C2 (ru) * 2001-11-22 2004-06-27 Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия Распылитель дизельной форсунки
EP1612405A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-04 C.R.F. Societa' Consortile per Azioni An injection system for an internal-combustion engine
EP1612403A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-04 C.R.F. Societa' Consortile per Azioni Servo valve for controlling an internal combustion engine fuel injector
RU2009126380A (ru) * 2009-07-09 2011-01-20 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южно-Уральский Государственный Университет" (Ru) Распылитель форсунки

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3802648A1 (de) * 1988-01-29 1989-08-10 Mainz Gmbh Feinmech Werke Elektromagnetisch betaetigtes, hydraulisches schnellschaltventil
IT220662Z2 (it) * 1990-10-31 1993-10-08 Elasis Sistema Ricerca Fita Nel Mezzogiorno Soc.Consortile P.A. Perfezionamenti alla valvola pilota e alla relativa ancora di comando odi un iniettore elettromagnetico per sistemi di iniezione del combustibile di motori a combustione interna
RU2046985C1 (ru) * 1992-08-31 1995-10-27 Научно-кооперативная фирма "Авангард" Электромагнитная форсунка
DE4310984A1 (de) * 1993-04-03 1994-10-06 Rexroth Mannesmann Gmbh Elektromagnetisch betätigbares hydraulisches Schaltventil
JPH0979104A (ja) * 1995-09-12 1997-03-25 Nippon Soken Inc 蓄圧式燃料噴射装置
DE19709794A1 (de) * 1997-03-10 1998-09-17 Bosch Gmbh Robert Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten
JPH1113580A (ja) * 1997-06-27 1999-01-19 Nippon Soken Inc 燃料噴射弁
IT1296145B1 (it) * 1997-11-18 1999-06-09 Elasis Sistema Ricerca Fiat Dispositivo di fissaggio e tenuta di una valvola di dosaggio in un iniettore di combustibile per motori a combustione interna.
DE10146743A1 (de) * 2001-09-22 2003-04-17 Bosch Gmbh Robert Einspritzventil für eine Brennkraftmaschine
DE10210282A1 (de) * 2002-03-08 2003-09-25 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung zum Einspritzen von Kraftstoff an stationären Verbrennungskraftmaschinen
DE102004010183A1 (de) * 2004-03-02 2005-09-29 Siemens Ag Einspritzventil
JP4087817B2 (ja) * 2004-06-03 2008-05-21 ボッシュ株式会社 燃料噴射弁
JP2005344622A (ja) * 2004-06-03 2005-12-15 Bosch Corp 燃料噴射弁
DE102004028998A1 (de) * 2004-06-16 2006-01-05 Robert Bosch Gmbh Hochdruckpumpe für eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung einer Brennkraftmaschine
DE102006021741A1 (de) 2006-05-10 2007-11-15 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor mit druckausgeglichenem Steuerventil
DE102006050045A1 (de) * 2006-10-24 2008-04-30 Robert Bosch Gmbh Injektor zur Einspritzung von Kraftstoff in Brennräume in Brennkraftmaschinen
DE102006053128A1 (de) * 2006-11-10 2008-05-15 Robert Bosch Gmbh Injektor zum Einpritzen von Kraftstoff
ATE523683T1 (de) * 2007-04-23 2011-09-15 Fiat Ricerche Kraftstoffeinspritzventil mit kraftausgeglichenem steuer- und zumess-ventil für eine brennkraftmaschine
DE102007025614A1 (de) * 2007-06-01 2008-12-04 Robert Bosch Gmbh Ankerhubeinstellung für Magnetventil

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU3159A1 (ru) * 1925-03-14 1927-06-30 Л.А. Унгер Механическа форсунка дл двигателей внутреннего горени
US2096581A (en) * 1935-05-23 1937-10-19 Campbell Wyant And Cannon Foun Fuel injection valve
SU484313A1 (ru) * 1972-12-07 1975-09-15 Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе Форсунка дл двигател внутреннего сгорани
US4060199A (en) * 1975-10-01 1977-11-29 Robert Bosch G.M.B.H. Electromagnetic fuel injection valve
US4365746A (en) * 1979-06-20 1982-12-28 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Swirl injection valve
US4629127A (en) * 1983-09-05 1986-12-16 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Intermittent swirl type injection valve
JPS61118556A (ja) * 1984-11-14 1986-06-05 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 間欠式渦巻噴射弁
SU1513170A1 (ru) * 1987-05-18 1989-10-07 Воронежский сельскохозяйственный институт им.К.Д.Глинки Распылитель форсунки дизел
RU2015737C1 (ru) * 1990-05-21 1994-07-15 Оренбойм Борис Данилович Форсунка для распыления жидкости
RU2231673C2 (ru) * 2001-11-22 2004-06-27 Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия Распылитель дизельной форсунки
RU2211363C1 (ru) * 2002-03-04 2003-08-27 Воронежский государственный аграрный университет им. К.Д. Глинки Распылитель форсунки для дизеля
EP1612405A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-04 C.R.F. Societa' Consortile per Azioni An injection system for an internal-combustion engine
EP1612403A1 (en) * 2004-06-30 2006-01-04 C.R.F. Societa' Consortile per Azioni Servo valve for controlling an internal combustion engine fuel injector
RU2009126380A (ru) * 2009-07-09 2011-01-20 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Южно-Уральский Государственный Университет" (Ru) Распылитель форсунки

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2531475C2 (ru) * 2013-07-02 2014-10-20 Погуляев Юрий Дмитриевич Способ управления подачей топлива и устройство управления подачей топлива
RU2531671C2 (ru) * 2013-07-02 2014-10-27 Погуляев Юрий Дмитриевич Способ управления подачей топлива и устройство управления подачей топлива

Also Published As

Publication number Publication date
EP2171258B1 (de) 2014-12-17
RU2010101640A (ru) 2011-07-27
RU2010101642A (ru) 2011-07-27
CN101680413A (zh) 2010-03-24
EP2171257B1 (de) 2012-08-15
DE102007044355A1 (de) 2008-12-24
WO2008155275A1 (de) 2008-12-24
EP2171257A1 (de) 2010-04-07
CN101688508A (zh) 2010-03-31
CN101688508B (zh) 2012-03-21
JP2010530492A (ja) 2010-09-09
EP2171258A1 (de) 2010-04-07
CN101680413B (zh) 2012-10-10
RU2480616C2 (ru) 2013-04-27
WO2008155260A1 (de) 2008-12-24
JP5345612B2 (ja) 2013-11-20
DE102007044357A1 (de) 2008-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2468244C2 (ru) Управляющий клапан для топливной форсунки, а также топливная форсунка
RU2505701C9 (ru) Топливная форсунка, клапанный элемент управляющего клапана которой имеет опорную часть
RU2215180C2 (ru) Устройство управления топливным инжектором двигателя внутреннего сгорания
RU2441171C2 (ru) Топливный инжектор с уравновешенным по давлению управляющим клапаном
RU2468242C2 (ru) Дроссель на игле распылителя топливной форсунки для двигателя внутреннего сгорания
RU2485343C2 (ru) Топливная форсунка с улучшенной герметичностью герметичного седла уравновешенного по давлению управляющего клапана
CN101548093B (zh) 用于内燃机的燃料喷射阀
US7021567B2 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines
CN101910605B (zh) 降低了操作中随时间的变化的发动机和控制阀组件
KR20040091522A (ko) 엔진용 연료 분사 밸브
US8113176B2 (en) Injector with axial-pressure compensated control valve
KR102268867B1 (ko) 고압 디젤 펌프
CN1383470A (zh) 用于内燃机的燃料喷射阀
RU2517518C2 (ru) Топливная форсунка с состоящим из двух частей якорем электромагнита
CN102625878B (zh) 燃料喷射阀
US7850091B2 (en) Fuel injector with directly triggered injection valve member
CN109281788B (zh) 用于喷入液态和气态燃料的喷射器
RU2485344C2 (ru) Топливная форсунка
RU2469206C2 (ru) Форсунка
US6845756B2 (en) High-pressure sealing element to four injectors
JP4444234B2 (ja) 内燃機関用の燃料噴射装置
US8720802B2 (en) Fuel injection valve for internal combustion engines
RU2219365C2 (ru) Устройство для закрепления и герметизации дозирующего клапана в топливном инжекторе двигателя внутреннего сгорания
JP2005530091A (ja) 内燃機関のための燃料噴射弁
US20030155441A1 (en) Fuel-injection valve for internal combustion engines