После окончания управляющего импульса магнитный поток исчезает также не сразу. Следовательно, усилие, с которым якорь притягивается к сердечнику, уменьшается постепенно. Через промежуток времени, который обычно называется временем «залипания» якоря, усилие падает до значения отпускания и клапан закрывается. Время залипания и время обратного перелета якоря в сумме составляют время отпускания клапана.
При соизмеримых значениях продолжительности управляющих импульсов и неуправляемых временных параметров неуправляемые параметры следует отнести к нежелательным явлениям, отрицательно сказывающимся на точности дозирования. Так, например, минимальное управляемое время открытого состояния клапана определяется временем его отпускания.
|
Наиболее употребительны два типа форсунок. Электромагнитная система первого типа выполняется по соленоидной системе, для второго типа характерно применение системы с плоским якорем. В первом случае уплотняющая поверхность клапана обычно коническая, а распыливающее сечение представляет собой кольцевую щель, образованную цапфой клапана и его седлом. Во втором случае типично использование плоского клапана с распылителем— пластиной с одним или несколькими калиброванными отверстиями. К первому типу относится электромагнитная форсунка аппаратуры Бош. Продольный разрез форсунки. В корпусе форсунки смонтированы распылитель с запорной иглой и электромагнит, втягивающий якорь, соединенный с-иглой распылителя. Обратное движение якоря осуществляется усилием пружины. Топливо поступает в корпус форсунки через штуцер, в котором расположен фильтрующий элемент. При включении обмотки электромагнита в цепь (выводы обмотки соединены с контактами штепсельного разъема) якорь поднимает иглу, открывая топливу выход из распылителя. Ход иглы, равный 0,15 мм, ограничен упором бурта в шайбу из твердосплавного материала.
Особенностью конструкции форсунки является ее неразборность. Поданным фирмы, форсунки ремонту не подлежат. В форсунке Бош использована электромагнитная система броневого типа со втяжным якорем и плунжерный клапан с коническими запорными элементами, образующими кольцевую дозирующую щель. Такое решение обеспечивает хорошее распыливание топлива, но довольно сложно в производстве. Кроме того, характер осциллограммы позволяет установить, что в процессе закрытия имеют место повторные отрывы иглы от седла клапана общей продолжительностью около 0,4 мс. Таким образом, полное время отпускания примерно равно 2 мс. Существование повторных отрывов иглы подтверждается также фотографированием струи топлива. Отклонения значений цикловых подач при малых длительностях импульса составляют ±3,5%, при больших длительностях ±2,5%. Зависимость дана для двух значений цикловых подач, соответствующих длительностям импульсов т = 10 мс и т — 4 мс, при частоте следования импульсов 25 Гц. Это показывает, что основной причиной изменения характеристик является изменение неуправляемых временных параметров форсунки при изменении напряжения питания. При изменении Е от 10 до 15 В величина цикловой подачи независимо от т увеличивается примерно на 4 мм3, что при малых цикловых подачах составляет более 30%. Такая зависимость нежелательна для электромагнитной форсунки.
Недостатком конструкции является трудность изготовления в массовом производстве идентичных по производительности клапанов с восьмью дозирующими жиклерами малого сечения (диаметр около 0,15—0,18 мм). Кроме того, при срабатывании клапана якорь притягивается непосредственно к сердечнику и полюсному наконечнику, что ухудшает быстродействие. В процессе эксплуатации соударяющиеся поверхности якоря и электромагнита изнашиваются, на них появляется наклеп, изменяющий магнитные свойства материала, что в итоге может ухудшать стабильность работы форсунки. К этому же типу относится и форсунка аппаратуры впрыска ЦНИТА— ГАЗ. Форсунка была создана в результате исследовательских работ по усовершенствованию узлов, аппаратуры, проводимых в ЦНИТА в течение ряда лет. В корпусе форсунки размещены электромагнит броневого типа с чашкообразным якорем. Электромагнит состоит из катушки с обмоткой, ярма и сердечника, завальцованных в обойму. Концы обмотки выведены к электрическим контактам, изолированным от корпуса. Калиброванный жиклер с плоским посадочным пояском перекрывается плоской поверхностью чашеобразного якоря.
В подобных конструкциях от неизменности остаточного немагнитного зазора будут зависеть постоянство времени отпускания, а следовательно, и стабильность показателей форсунки. Вместе с тем, во время эксплуатации немагнитный зазор изменяется из-за износа соударяющихся деталей. В процессе совершенствования электромагнитных форсунок было предложено ввести в конструкцию тонкую неметаллическую прокладку, гарантирующую требуемый остаточный зазор между ярмом и якорем. Прежде всего, применение немагнитной -неметаллической прокладки благоприятен в отношении повышения быстродействия, так как в ней не могут индуктироваться вихревые токи. Кроме того, при работе форсунки с неметаллической прокладкой почти не наблюдается износа ударяющихся о прокладку поверхностей ярма и якоря.
Опыт эксплуатации показывает, что неметаллическая прокладка обеспечивает высокую стабильность выходных показателей и практически предохраняет от износа ярмо и якорь форсунки. Выбор материала неметаллической прокладки был произведен на основе испытаний в лабораторных условиях и эксплуатационных испытаний форсунок на автомобилях. Длительные эксплуатационные испытания форсунок с прокладками из полимерной пленки показали, что срок службы прокладки ограничивается не ее износом, а потерей немагнитных свойств из-за вкрапливания в материал прокладки металлических частиц.
|
|