ТОПЛИВНАЯ ФОРСУНКА ДЛЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА Российский патент 1995 года по МПК F02M51/06 

Изобретение относится к топливной форсунке по ограничительной части главного пункта.

Известна топливная форсунка (з-ка ФРГ N 3540660), в которой предусмотрен защитный колпачок, имеющий за топливным отверстием сквозное отверстие в своем дне. Защитный колпачок предотвращает повреждения в зоне топливного отверстия или игольной чашки. Кроме того, защитный колпачок предотвращает отложение в зоне топливного отверстия частиц из окружения топливной форсунки, входящей своим корпусом во впускную трубу, что ведет к сужению топливного отверстия и нежелательному уменьшению количества впрыскиваемого топлива и, следовательно, к обеднению подаваемой в двигатель внутреннего сгорания топливно-воздушной смеси. Однако при использовании известного защитного колпачка имеет место эффект, заключающийся в том, что после выключения двигателя и перекрытия форсунки из-за сильного разогрева полости двигателя вследствие недостаточного охлаждения происходит испарение топлива, находящегося в сквозном отверстии защитного колпачка преимущественно в виде пленки. При этом, как правило, испаряются только низкокипящие компоненты топлива, в то время как компоненты, кипящие при высокой температуре, остаются в сквозном отверстии защитного колпачка, в результате чего при эксплуатации топливной форсунки после ряда циклов работы и отключения двигателя происходит осаждение в зоне по меньшей мере одного топливного отверстия, что ведет к ухудшению впрыскивания и к неравномерной работе двигателя.

Предлагаемая топливная форсунка имеет преимущества, которые заключаются не только в том, что с помощью защитного колпачка обеспечивается защита от контакта и предотвращаются отложения извне, но и в том, что при длительной эксплуатации двигателя топливные отложения из-за следующих друг за другом стадий работы и отключения не приводят к уменьшению количества топлива, подаваемого форсункой. Благодаря этому обеспечивается надлежащая работа двигателя.

Особенно предпочтительным является выполнение защитного колпачка из пластмассы, что облегчает его изготовление.

На фиг. 1 показан первый вариант предлагаемой топливной форсунки, разрез; на фиг. 2 второй вариант выполнения топливной форсунки, разрез; на фиг. 3 - сечение по линии III-III на фиг. 2.

Топливная форсунка, показанная на фиг. 1 в разрезе, по существу аналогична описанной в заявке ФРГ N 3710467 форсунке для системы впрыскивания топлива двигателя внутреннего сгорания со сжатием рабочей смеси и принудительным зажиганием и служит для впрыскивания топлива в впускной трубопровод двигателя внутреннего сгорания. Корпус 1 форсунки соединен с корпусом (не показан) клапана. В направляющем канале 2 корпуса 1 перемещается игла 3 клапана. В показанном на чертеже корпусе 1 канал 2 оканчивается расточкой 5, к которой примыкает коническая поверхность 8 клапанного седла. Между поверхностью 8 и торцовой поверхностью 9 форсунки расположен цилиндрический переходной канал 10. В этой зоне поверхности 8 игла 3 переходит в коническую поверхность 11 уплотнения, которая оканчивается цилиндрической цапфой 12. В закрытом положении клапанная игла поверхностью 11 прилегает к поверхности 8 седла, а в открытом положении поверхность 11 приподнята над поверхностью 8 и топливо может проходить через канал 10. К торцовой поверхности 9 герметично прикреплена (приварена) тонкая перфорированная пластина 15, которая на участке, перекрывающем канал 10, снабжена по меньшей мере одним впускным отверстием 16, служащим для дозирования топлива и проходящим под углом к продольной оси 17 клапана, при этом в зависимости от назначения наклона может быть таким, чтобы выходящие из отдельных отверстий 16 струи топлива были направлены или внутрь к оси 17, или наружу от оси 17. Сечение отверстий 16 при открытом клапане определяется количество топлива, подаваемого в единицу времени. Открытие клапана производится с помощью электромагнитного устройства (не показано). Отверстие 16 расположены на пластине 15 таким образом, чтобы они исходили из кольцевого пространства, образованного между цапфой 12 иглы 3 и стенками канала 10, при этом в закрытом положении клапана цилиндрическая цапфа 12 почти доходит до перфорированного отверстия 15.

На конец 4 корпуса форсунки насажен чашеобразный защитный колпачок 20, который цилиндрической частью 21 частично охватывает корпус 1 в осевом направлении и направленными внутрь фиксаторными выступами 22 входит в кольцевую канавку 23 на корпусе 1, благодаря чему обеспечивается фиксация колпачка 20. Донышко 24 колпачка 20 имеет сквозное отверстие 27, концентричное с продольной осью 17, и в радиальном направлении располагается над перфорированной пластиной 15, причем к пластине 15 он прилегает контактным участком 28. От участка 28 донышко 24 проходит радиально внутрь до сквозного отверстия 27 на расстоянии от пластины 15 в осевом направлении, в результате чего между донышком 24 и пластиной 15 образуется кольцевая выемка 29, ширина в свету которой невелика по сравнению с диаметром отверстия 27. Предпочтительно защитный колпачок 20 выполнен из пластмассы. Ширина в свету выемки 29, следовательно, расширение в направлении оси 17, является очень малым, поэтому выемка 29 имеет форму кольцевой щели, которая при всех положениях клапана оказывает на топливо капиллярный эффект в такой степени, что имеющееся в выемке 29 топливо не вытекает из отверстия 27 под действием собственной тяжести. При этом выемка 29 с удалением в радиальном направлении от отверстия 27 может сужаться в осевом направлении или расширяться. Если двигатель и, следовательно, система вспрыскивания топлива выключаются, то топливная форсунка перекрывается, а топливо, находящееся в выемке 29 и в отверстии 27 из-за сильного нагрева двигателя частично испаряется, причем улетучивается только компоненты топлива, испаряющиеся при низких температурах, тогда как компоненты, испаряющиеся при высоких температурах, нагреваются недостаточно и под действием капиллярного эффекта выемки 29 движутся в радиальном направлении наружу, где они осаждаются на стенке участка 28 контакта, благодаря чему отверстие 27 и пластина 15 в зоне впускных отверстий 16 остаются свободными от топливных отложений.

В показанном на фиг. 2 и 3 втором примере выполнения топливной форсунки аналогичные детали обозначаются теми же позициями, что и на фиг. 1, и к ним относится все то, что сказано об этих деталях при описании фиг. 1. Защитный колпачок 20 варианта по фиг. 2 отличается от защитного колпачка на фиг. 1 тем, что между донышком 24 и пластиной 15 нет никакого осевого зазора, но предусмотрена по меньшей мере один отходящий от отверстия 27 в радиальном направлении сквозной вырез 31, выполненный в виде щели, проходящей в направлении к цилиндрической части 21. Причем могут быть предусмотрены, например, четыре прорези 31, которые, как показано на фиг. 3, располагаются с одинаковыми промежутками относительно друг друга и ширина в свету которых, измеренная в окружном направлении, невелика по сравнению с диаметром отверстия 27 и в любом положении топливной форсунки действует на топливо как капилляр. Вырезы 31 могут расширяться или сужаться с удалением от центра к периферии. Например, на фиг. 3 показаны четыре впускных отверстия 16, каждому из которых соответствует вырез 31. Однако это не является обязательным; может быть больше или меньше четырех вырезов, которые могут по-другому соотноситься с впускными отверстиями 16.

Как уже говорилось в связи с фиг. 1, при выключении двигателя и системы впрыскивания топлива форсунка перекрывается, а топливо, находящееся в отверстии 27 и в вырезах 31, перемещается радиально наружу в вырезы 31, где под действием капиллярного эффекта остаются по меньшей мере высококипящие компоненты топлива, поэтому на отверстиях 16 и в отверстия 27 не образуется никаких отложений.

Использование: двигателестроение, в частности топливная дизельная аппаратура. Сущность изобретения: защитный колпачок топливной форсунки имеет сквозное отверстие, выемку, которая выполнена намного меньше, чем диаметр сквозного отверстия. Отверстие для впрыска в корпусе форсунки сообщено со сквозным каналом. Выемка расположена в зоне отверстия для впрыска. Защитный колпачок может быть выполнен из пластмассы. 8 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. ТОПЛИВНАЯ ФОРСУНКА ДЛЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА, содержащая корпус по крайней мере с одним отверстием для впрыска, закрепленный на корпусе со стороны отверстия для впрыска чашеобразный защитный колпачок, выполненный со сквозным отверстием в донышке и по меньшей мере с одной выемкой, причем сквозное отверстие в донышке колпачка сообщено с отверстием для впрыска, отличающаяся тем, что выемка расположена в зоне отверстия для впрыска. 2. Форсунка по п.1, отличающаяся тем, что выемка сообщена со сквозным отверстием и ограничена в радиальном направлении донышком колпачка. 3. Форсунка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что выемка выполнена кольцевой. 4. Форсунка по п.3, отличающаяся тем, что выемка выполнена сужающейся или расширяющейся по оси в радиальном направлении от сквозного отверстия. 5. Форсунка по п.1, отличающаяся тем, что выемка выполнена в виде сквозных прорезей в донышке колпачка, ограничена в радиальном направлении его стенками и сообщена со сквозным отверстием. 6. Форсунка по п.5, отличающаяся тем, что прорезь выполнена в виде щели. 7. Форсунка по п.5, отличающаяся тем, что выемка выполнена сужающейся или расширяющейся в окружном направлении от сквозного отверстия к периферии. 8. Форсунка по пп.1 - 7, отличающаяся тем, что высота выемки в осевом направлении выполнена намного меньшей, чем диаметр сквозного отверстия. 9. Форсунка по пп.1 - 8, отличающаяся тем, что защитный колпачок выполнен из пластмассы.