РАСПЫЛИТЕЛЬ ФОРСУНКИ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1994 года по МПК F02M61/00 

Изобретение относится к двигателестроению, конкретно к топливовспрыскивающей аппаратуре дизелей.

Известен распылитель форсунки дизеля, содержащий корпус с коническим седлом и размещенную в нем иглу с запирающей кромкой, образованной пересечением двух конических поверхностей, примыкающей к поверхности седла и обеспечивающей по линии их контакта запирание топлива (патент ФРГ N 932209, кл. 46 С, 1952). При этом между углами конусов иглы и седла имеется определенная разность: угол конуса иглы, расположенного ниже запирающей кромки (в направлении потока топлива), на 0,5-4^о больше угла седла корпуса, а угол конуса иглы, расположенного выше запирающей кромки, на 10-20^о меньше угла седла.

Известен распылитель (патент США N 4153205, 1979), в котором на поверхности запорного конуса иглы выполнена канавка, разделяющая его на два самостоятельных конуса, выполняющих независимо друг от друга функции запирания и дросселирования топлива. Такое решение предусматривает при умеренном износе распылителя приработку с седлом только запорного конуса при некотором уменьшении зазора между дроссельным конусом и седлом.

Однако при дальнейшем износе сопряжения запорного конуса иглы с седлом, осадка иглы увеличивается, что приведет к неизбежному исчезновению функционально необходимого зазора между дроссельным конусом иглы и седлом.

Известна конструкция распылителя [1], в котором на поверхность дроссельного конуса иглы нанесено механически непрочное покрытие из "мягкого" материала, например цинка, олова и т.д.

Контактное взаимодействие дроссельного конуса с "мягким" покрытием при ударной посадке иглы на седло вызывает повышенный износ покрытия и поддержание за счет этого требуемого дросселирующего зазора.

В предлагаемом распылителе, содержащем корпус с колодцем и коническим седлом, переходящим в колодец, иглу, выполненную с запорным и дроссельным конусами, причем запорный конус расположен с возможностью контакта своей запирающей части с седлом, а дроссельный конус размещен с образованием зазора между своей дросселирующей частью и седлом, согласно изобретению площади дросселирующей и запирающей частей соответствующих конусов выполнены с соблюдением соотношения:
0 < < 1, где F_др. - площадь дросселирующей части дроссельного конуса;
F_зап. - площадь запирающей части запорного конуса.

На чертеже изображен предлагаемый распылитель, разрез.

Распылитель включает корпус 1 с коническим седлом 2, переходящим в колодец 3. В корпусе 1 размещена игла 4, содержащая запорный конус 5, часть которого примыкает к седлу 2, обеспечивая запирание потока топлива, а также дроссельный конус 6, часть которого расположена относительно седла 2 с зазором А, обеспечивающим дросселирование потока топлива, разделенные между собой канавкой 7.

Возможно исполнение запорного конуса с углом, большим угла седла, в этом случае функцию запирания топлива может выполнять вся его поверхность. Особенностью конструкции является то, что площадь поверхности дросселирующей части F_др. дроссельного конуса 6 выполнена меньше площади запирающей части F_зап. запорного конуса 5 с соблюдением соотношения:
0 < < 1,
Автоматическое поддержание дросселирующего зазора при износе распылителя обеспечивается следующим образом: в процессе эксплуатации распылителя в результате износа сопряжения запорного конуса 5 с седлом 2 происходит осадка иглы 4 и уменьшение зазора А между дроссельным конусом 6 и седлом 2. Одновременно с этим в момент ударной посадки иглы 4 на седло 2 происходит его упругая деформация в зоне контакта с запорным конусом 5, что вызывает дополнительную динамическую осадку иглы 4 и соответствующее уменьшение зазора А.

По мере наработки распылителя величина осадки иглы 4 возрастает и наступает такое состояние, когда зазор А в момент посадки иглы 4 на седло 2 полностью исчезает, и поверхность дроссельного конуса 6 вступает в контакт с седлом 2 (при этом в статическом состоянии распылителя определенная величина зазора А сохраняется). При одновременном механическом взаимодействии поверхностей запорного конуса 5 и дроссельного конуса 6 с седлом 2 в зонах их контактов происходит износ указанных поверхностей (преимущественно седла 2). Как известно, величина износа зависит от контактных напряжений и при прочих равных условиях обратно пропорциональна площади приработки взаимодействующих поверхностей. Исходя из этого, если площадь поверхности приработки дроссельного конуса 6 с седлом 2 (F_др.) выполнена меньше площади приработки запорного конуса 5 с седлом 2 (F_зап.) с соблюдением указанного соотношения, то износ в сопряжении дроссельного конуса 6 с седлом 2 будет больше, чем в сопряжении запорного конуса 5 с седлом 2.

В результате этого заявляемое техническое решение гарантирует, что при износе распылителя функционально необходимый дросселирующий зазор А между дроссельным конусом 6 и седлом 2 в статическом состоянии распылителя будет поддерживаться автоматически, что обеспечит увеличение ресурса распылителя.

Использование: двигателестроение, в частности топливовспрыскивающая аппаратура дизелей. Сущность изобретения: распылитель форсунки включает корпус с коническим седлом, переходящим в колодец, и размещенную в нем иглу, содержащую запорный конус, по меньшей мере часть которого примыкает к седлу, обеспечивая запирание потока топлива, и дроссельный конус, по меньшей мере часть которого расположена относительно седла с зазором, обеспечивающим дросселирование потока топлива. Площадь поверхности дросселирующей части дроссельного конуса F_др выполнена меньше площади запирающей части запорного конуса F_зап с соблюдением соотношения: . 1 ил.

РАСПЫЛИТЕЛЬ ФОРСУНКИ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий корпус с колодцем и коническим седлом, переходящим в колодец, иглу, выполненную с запорным и дроссельным конусами, причем запорный конус расположен с возможностью контакта своей запирающей части с седлом, а дроссельный конус размещен с образованием зазора между своей дросселирующей частью и седлом, отличающийся тем, что площади дросселирующей и запирающей частей соответствующих конусов выполнены с соблюдением соотношения
0 < F_др / F_зап. < 1 ,
где F_дР - площадь дросселирующей части дроссельного конуса;
F_зап - площадь запирающей части запорного конуса.