Патент на изобретение №2270358

(54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ТОПЛИВА

(57) Реферат:

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателя внутреннего сгорания. Изобретение позволяет уменьшить затраты на изготовление регулятора давления топлива и усовершенствовать технологию сборки подобного типа регуляторов. Регулятор давления топлива содержит корпус клапана с фильтрующим элементом, закрепленным кольцевым элементом, и топливной и воздушной камерами, разделенными мембраной. В дне топливной камеры выполнены входное отверстие в форме щелей и выходное отверстие, через которое соосно оси корпуса проходит штуцер, торцевая поверхность которого, расположенная в топливной камере, служит седлом. В топливной камере размещен подпружиненный запирающий элемент в форме полусферы, соединенный с мембраной через мембранный узел. В воздушной камере размещен упругий элемент в виде цилиндрической пружины. Внешняя поверхность штуцера выполнена в форме конуса. К внешней торцевой поверхности дна топливной камеры прикреплена чашка, стенка которой завальцована на кольцевой элемент, удерживающий фильтрующий элемент. 1 з.п. ф-лы. 4 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к топливной аппаратуре двигателя внутреннего сгорания.

Изобретение позволяет уменьшить затраты на изготовление регулятора давления топлива и усовершенствовать технологию сборки подобного типа регуляторов.

Из уровня техники известны различные конструкции регуляторов давления топлива, которые предусматривают установку фильтра на внешней поверхности торца топливной камеры регулятора, а также с различными величинами допусков по соосности всех входящих в регулятор деталей и узлов.

Известно устройство регулирования топлива, смонтированное в розетке топливной направляющей, которое содержит корпус из трех металлических штампованных деталей с топливной и воздушной камерами, разделенными мембраной. В топливной камере размещены входное отверстие, выходное отверстие с седлом и запирающий элемент, соединенный с мембраной через мембранный узел. Фильтрующий элемент расположен на внешней поверхности торца топливной камеры и зажат между распоркой у топливного выхода и завальцовкой второй детали корпуса топливной камеры на первую. Между вогнутой торцевой поверхностью воздушной камеры и чашкой мембранного узла размещена цилиндрическая пружина. Подпружиненный запирающий элемент в форме полусферы соединен с мембраной через мембранный узел с помощью шайбы (1).

Данная конструкция регулятора слишком громоздка, причем завальцовка чашки под пружину на мембрану в мембранном узле может привести к прорыву мембраны.

Известно устройство регулирования топлива, принятое за прототип, которое включает в себя топливную и воздушную камеры, разделенные мембраной. В топливной камере размещены входное отверстие и выходное отверстие с седлом, образованным торцевой поверхностью штуцера. Подпружиненный запирающий элемент в форме полусферы соединен с мембраной через мембранный узел. Фильтрующий элемент расположен на внешней торцевой поверхности топливной камеры и зажат между кольцевым элементом и внешней поверхностью торца топливной камеры регулятора путем последовательной установки кольцевого элемента, фильтрующего элемента и корпуса топливной камеры на выступ штуцера. Между вогнутой торцевой поверхностью воздушной камеры и выступом мембранного узла размещена цилиндрическая пружина (2).

Установка кольцевого элемента фильтрующего элемента и корпуса топливной камеры на выступ штуцера в данной конструкции регулятора требует учета многих факторов, обеспечивающих достижение необходимого внутреннего размера регулятора, а именно: между седлом клапана и мембраной.

Задачей изобретения является уменьшение трудоемкости изготовления регулятора давления топлива при обеспечении необходимых параметров и упрощение технологии сборки.

Сущность заявляемого регулятора давления топлива заключается в следующем.

Регулятор давления топлива содержит корпус клапана с фильтрующим элементом, закрепленным кольцевым элементом, и топливной и воздушной камерами, разделенными мембраной; в дне топливной камеры выполнены входное отверстие в форме щелей, и выходное отверстие, через которое соосно оси корпуса проходит штуцер, торцевая поверхность которого, расположенная в топливной камере, служит седлом; в топливной камере размещен подпружиненный запирающий элемент в форме полусферы, соединенный с мембраной через мембранный узел; в воздушной камере размещен упругий элемент в виде цилиндрической пружины, причем внешняя поверхность штуцера выполнена в форме конуса, к внешней торцевой поверхности дна топливной камеры прикреплена чашка, стенка которой завальцована на кольцевой элемент, удерживающий фильтрующий элемент, а выходное отверстие в штуцере выполнено со ступенью.

В результате сопоставительного анализа уровня техники, проведенного по патентным и научно-техническим источникам информации, содержащим сведения об аналогах заявляемого изобретения, не было выявлено аналога, характеризующегося признаками, идентичными всем существенным признакам предлагаемого решения.

Результаты анализа дают основание для вывода о соответствии заявленного решения критерию “новизна”.

Преимущество предлагаемой конструкции регулятора давления топлива заключается также в том, что оригинально решена проблема соосности всех деталей и узлов регулятора и нет необходимости учета всех влияющих на настройку регулятора факторов: разброс геометрических параметров пружины, не параллельность торцов пружины, наличие упругой деформации корпуса и др.

Таким образом, достижение более высокого технического результата при использовании новых признаков заявленного технического решения позволяет сделать вывод о соответствии заявленного решения требованию «изобретательский уровень».

Предлагаемое изобретение поясняется фиг.1-4.

На фиг.1 представлено продольное сечение регулятора давления топлива в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.2 представлен вид снизу чашки, подсоединяемой к внешней торцевой поверхности дна топливной камеры.

На фиг.3 представлен сетчатый фильтр.

На фиг.4 представлен кольцевой элемент.

Регулятор содержит корпус с топливной камерой 1 и воздушной камерой 2; мембрану 3, зажатую в мембранном узле 4 с помощью кольца 5; седло 6 на штуцере 7 с запирающим элементом 8, закрепленным в мембранном узле 4.

Запирающий элемент 8 выполнен в форме подпружиненной полусферы, имеющей гладкую полированную металлическую поверхность, соприкасающуюся с седлом 6.

Внутри воздушной камеры 2 размещен упругий элемент в виде цилиндрической пружины 9, поджимающей запирающий элемент 8 к седлу 6, образованным торцевой поверхностью штуцера 7 и расположенным в топливной камере 1.

Цилиндрическая пружина 9 расположена между направляющей опорной чашкой 10 с выпуклым полым дном 11 и мембранным узлом 4, причем выступающий торец 12 мембранного узла 4 и выпуклое полое дно 11 направляющей опорной чашки 10 имеют диаметр, равный внутреннему диаметру пружины, что решает проблему соосности деталей регулятора.

Штуцер 7 имеет внутреннее отверстие 13 со ступенью 14 для выхода излишков топлива, и внешнюю поверхность 15 в форме конуса. Штуцер 7 расположен соосно оси А и проходит через отверстие в дне 16 топливной камеры 1. Ступень 14 в отверстии 13 штуцера 7 делают для обеспечения необходимых параметров регулятора, а именно: номинального давления топлива в точке настройки.

К внешней торцевой поверхности дна 16 топливной камеры 1 присоединена точечной сваркой чашка 17, в дне которой выполнены щели 18, повторяющие форму щелей в дне 16 топливной камеры 1, сетчатый фильтр 19 и кольцевой элемент 20 с щелями 21. Сетчатый фильтр 19 имеет кольцеобразную форму (см. фиг.3) и зажат между дном чашки 16 и кольцевым элементом 20 путем завальцовки стенки 22 чашки 17.

Чашка 17 и кольцевой элемент 20 надежно крепят сетчатый фильтр 19, создавая узел, который не нужно проверять на герметичность, т.к. этот узел находится внутри зоны сжатого топлива, которая ограничивается уплотнительными кольцами 23 и 24.

Это соединение компонуют до того, как топливную камеру 1 устанавливают на конусовидную поверхность штуцера 7 и крепят мембрану 3 и воздушную камеру 2. Внешняя поверхность 15 в форме конуса штуцера 7 обеспечивает более легкое регулирование положения на нем топливной камеры 1 для достижения необходимого внутреннего размера регулятора, а именно: между седлом клапана 6 и мембраной 3.

Щели 18 и 21 имеют специфическую форму (см. фиг.2 и 4), которая позволяет топливу свободно проходить в топливную камеру 1, одновременно очищаясь от посторонних частиц через сетчатый фильтр 19 и не мешая функции регуляции давления.

На внешней боковой стенке воздушной камеры 2 крепят контакт для снятия статического электричества 25.

Регулятор давления топлива работает следующим образом.

При отсутствии заданного давления в топливной камере 1 запирающий элемент 8 поджат к седлу 6 и проход топлива закрыт. При превышении этого давления топливо, находящееся в топливной камере, воздействуя на мембрану 3 и преодолевая усилие пружины 9, приподнимает запирающий элемент 8 от седла 6. С увеличением давления мембрана отжимается на большую величину, увеличивая слив (расход) топлива через выпускное отверстие 13 штуцера 7. Таким образом, поддерживается постоянное давление в топливной камере 1, причем большое значение имеет наличие ступени 14 в выпускном отверстии 13 штуцера 7 для обеспечения необходимых параметров регулятора, а именно: номинального давления топлива в точке настройки.

Преимуществом заявляемого регулятора при сравнении с известными регуляторами давления топлива является простота и технологичность конструкции и сравнительно низкая трудоемкость изготовления.

Предложенное устройство предназначено для использования в производстве с достижением значительного технического результата, что позволяет говорить о соответствии заявленного решения критерию «промышленная применимость».

Источники информации

1. Международная заявка № 92/07184, МПК⁵: F 02 M 69/46, опубл.30.04.92 г.

2. Патент США № 5163468, МПК⁵: F 02 M 69/54, опубл. 17.11.92 г. (прототип).

Формула изобретения

1. Регулятор давления топлива, содержащий корпус клапана с фильтрующим элементом, закрепленным кольцевым элементом, и топливной и воздушной камерами, разделенными мембраной, в дне топливной камеры выполнены входное отверстие в форме щелей и выходное отверстие, через которое соосно оси корпуса проходит штуцер, торцевая поверхность которого, расположенная в топливной камере, служит седлом, в топливной камере размещен подпружиненный запирающий элемент в форме полусферы, соединенный с мембраной через мембранный узел, в воздушной камере размещен упругий элемент в виде цилиндрической пружины, отличающийся тем, что внешняя поверхность штуцера выполнена в форме конуса, а к внешней торцевой поверхности дна топливной камеры прикреплена чашка, стенка которой завальцована на кольцевой элемент, удерживающий фильтрующий элемент.

2. Регулятор давления топлива по п.1, отличающийся тем, что выходное отверстие в штуцере выполнено со ступенью.

РИСУНКИ