РАСПЫЛИТЕЛЬ ТОПЛИВНОЙ ФОРСУНКИ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 1995 года по МПК F02M61/04 

Изобретение относится к узлам систем подачи топлива для двигателей внутреннего сгорания, а именно к топливным форсункам, преимущественно дизельных двигателей.

В топливных форсунках существует проблема выполнения сопловых каналов распылителя, имеющих относительно малые размеры сечения (менее 0,5 мм). Кроме того, для улучшения распыливания топлива желательно, чтобы сопловой канал имел переменную площадь сечения по длине.

Известны распылители топливных форсунок, преимущественно дизельных двигателей, содержащие корпус с осевым каналом, в котором установлен подвижный запорный элемент, расположенным соосно указанному каналу седлом, имеющим центральное отверстие и предназначенным для взаимодействия с запорным элементом, каналом подвода топлива под давлением к седлу, колодцем, расположенным за седлом относительно канала подвода топлива под давлением, и по меньшей мере одним соединенным с колодцем сопловым каналом, расположенным под углом к указанному осевому каналу. (DE, A, N 25 57772, кл. F 02 M 61/04, 1976; US, A, N 4069978, кл. 239-533, 2, 1978).

В этом распылителе соосно с сопловым каналом выполнено вспомогательное технологическое отверстие, которое облегчает обработку соплового канала. После обработки соплового канала вспомогательное технологическое отверстие закрывают вставкой, закрепляемой в корпусе распылителя.

Такое выполнение распылителя обеспечивает возможность выполнения соплового канала с переменной площадью сечения по длине, в частности в виде сопла Лаваля. Однако при этом сохраняются все трудности, связанные с выполнением в корпусе распылителя соплового канала, имеющего относительно малые размеры сечения.

Известен также распылитель топливной форсунки преимущественно дизельного двигателя, содержащий корпус, выполненный с осевым каналом, каналом подвода топлива, седлом с центральным отверстием, колодцем и по меньшей мере одним сопловым каналом, сообщенным с колодцем, запорный элемент, установленный в осевом канале с возможностью перемещения и взаимодействия с седлом, по меньшей мере одну пробку, закрепленную в корпусе, причем осевой канал расположен соосно седлу, сопловой канал расположен под углом к осевому каналу и частично образован стенкой пробки (DE, A, N 2433691, кл. F 02 M 611/04, 1976).

В этом распылителе возникают трудности, связанные с надежностью крепления пробки в корпусе.

Таким образом, несмотря на известность топливных форсунок, в том числе и с распылителями, имеющими переменную площадь сечения по длине, остаются нерешенными проблемы, связанные с изготовлением таких распылителей.

В основу изобретения поставленная задача создания распылителя топливной форсунки, допускающего изготовление сопловых каналов без необходимости выполнения в распылителе отверстий слишком малого диаметра.

Целью изобретения является упрощение изготовления распылителей.

Это достигается тем, что в распылителе топливной форсунки преимущественно дизельного двигателя, содержащем корпус, выполненный с осевым каналом, каналом подвода топлива, седлом с центральным отверстием, колодцем и по меньшей мере одним сопловым каналом, сообщенным с колодцем, запорный элемент, установленный в осевом канале с возможностью перемещения и взаимодействия с седлом, по меньшей мере одну пробку, закрепленную в корпусе, причем осевой канал расположен соосно седлу, сопловой канал расположен под углом к осевому каналу и частично образован стенкой пробки, согласно изобретению корпус выполнен по меньшей мере с одним сквозным осесимметричным отверстием, расположенным под углом к осевому каналу, сообщенным с колодцем и имеющим минимальный диаметр больше, чем максимальный поперечный размер соплового канала, причем одна часть пробки размещена в сквозном отверстии, а вторая часть пробки в колодце.

Такое выполнение распылителя позволяет выполнять в нем отверстия, имеющие диаметр в несколько раз больший, чем диаметр обычных сопловых каналов, что значительно упрощает их изготовление.

Сопловой канал может быть образован вырезом на наружной поверхности пробки. Такое выполнение соплового канала также упрощает его изготовление.

Сопловой канал может иметь различную форму по меньшей мере в одном поперечном сечении он может быть серпообразным, линзообразным или треугольным. Такое выполнение соплового канала облегчает подбор характеристик распылителя к различным камерам сгорания двигателя.

Сопловой канал может быть выполнен с переменным сечением по длине. Такое выполнение соплового канала улучшает распыливание топлива форсункой. Целесо- образно сопловой канал выполнить конфузорно-диффузорным.

Указанное сквозное осесимметричное отверстие может быть выполнено с постоянным диаметром и часть пробки, расположенная в колодце корпуса, выполнена с поперечным размером большим, чем диаметр сквозного отверстия при помощи пластической деформации. Этим упрощается крепление пробки в корпусе распылителя. Часть пробки, расположенная в колодце корпуса, может быть прикреплена к корпусу и/или аналогичной части другой пробки, например, при помощи сварки. Это повышает надежность крепления пробок в корпусе распылителя.

На фиг.1 изображен распылитель в продольном разрезе; на фиг.2 узел I на фиг. 1 в увеличенном масштабе; на фиг.3а, 3б, 3в вид по стрелке А на фиг.2 (разные варианты выполнения).

Как показано на фиг.1 распылитель топливной форсунки содержит корпус 1 с осевым каналом 2, в котором установлен подвижный запорный элемент игла 3, имеющая уплотнительную часть 4 и коническую запорную часть 5 на конце 6, диаметр которого меньше диаметра уплотнительной части 4. Корпус 1 имеет коническое седло 7, расположенное соосно осевому каналу 2. Седло 7 имеет центральное отверстие 8. Игла 3 установлена в осевом канале 2 с возможностью перемещения и взаимодействия своей частью 5 с седлом 7. В корпусе 1 выполнены канал 9 подвода топлива под давлением к седлу 7 из топливного насоса высокого давления (не показан) и колодец 10, расположенный за седлом 7 относительно канала 9. Кроме того, в корпусе 1 выполнены сквозные осесимметричные отверстия 11, сообщенные с колодцем 10 и распложенные под углом к осевому каналу 2 (на чертежах показаны цилиндрические отверстия постоянного диаметра). В каждом отверстии 11 установлена пробка 12, закрепленная в корпусе 1. На наружной поверхности (не обозначена) каждой пробки 12 выполнен вырез, образующий часть соплового канала 13, также расположенного под углом к осевому каналу 2. Диаметр отверстий 11 и соответственно пробок 12 больше, чем максимальные поперечные размеры сопловых каналов 13. Каждый сопловой канал 13 выполнен с переменным сечением по длине, а именно конфузорно-диффузорным, аналогично соплу Лаваля. В поперечном сечении сопловые каналы могут быть серпообразными (канал 13, фиг. 3а), линзообразными (канал 13, фиг.3б) или треугольными (канал 13, фиг.3в), а также могут иметь другую форму (не показано).

Часть 14 каждой пробки 12 расположена внутри колодца 10 и выполнена с поперечным размером большим, чем диаметр отверстия 11, для чего пластически сдеформирована инструментом (не показан), введенным через осевой канал 2 корпуса 1, до поперечного размера, превышающего диаметр отверстия 11. Часть 14 каждой пробки 12 прикреплена к аналогичной части другой пробки или к корпусу 1 путем сварки 15 (показана пунктиром) при помощи электрода (не показан), введенного через осевой канал 2 корпуса 1, или при помощи электронного луча, также пропущенного через осевой канал 2 корпуса 1.

При работе топливной форсунки топливо под давлением поступает через канал 9, отводит иглу 3 от седла 7, проходит в колодец 10 и из него через сопловые каналы 13 впрыскивается в камеру сгорания дизельного двигателя. Форма и размеры сопловых каналов 13 обеспечивают хорошее распыливание топлива.

Изобретение наиболее эффективно может быть применено в топливных форсунках дизельных двигателей.

Использование: в двигателестроении: топливные форсунки дизельных двигателей. Сущность изобретения: распылитель топливной форсунки содержит корпус со сквозными отверстиями, в которых установлены пробки, закрепленные в корпусе и имеющие диаметр больший, чем максимальный поперечный размер каждого соплового канала, а сопловые каналы по меньшей мере частично выполнены в пробках и образованы вырезами на наружных поверхностях пробок. Каждый сопловой канал имеет в поперечном сечении серпообразную, линзообразную или треугольную форму и выполнен с переменной площадью или формой сечения по длине. Часть пробки, расположенная внутри корпуса, сдеформирована до поперечного размера большего, чем диаметр отверстия, в котором установлена пробка, и прикреплена к аналогичной части другой пробки при помощи сварки. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. РАСПЫЛИТЕЛЬ ТОПЛИВНОЙ ФОРСУНКИ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащий корпус, выполненный с осевым каналом, каналом подвода топлива, седлом с центральным отверстием, колодцем и по меньшей мере одним сопловым каналом, сообщенным с колодцем, запорный элемент, установленный в осевом канале с возможностью перемещения и взаимодействия с седлом, по меньшей мере одну пробку, закрепленную в корпусе, причем осевой канал расположен соосно с седлом, сопловой канал расположен под углом к осевому каналу и частично образован стенкой пробки, отличающийся тем, что корпус выполнен по меньшей мере с одним сквозным осесимметричным отверстием, расположенным под углом к осевому каналу, сообщенным с колодцем и имеющим минимальный диаметр больший, чем максимальный поперечный размер соплового канала, причем одна часть пробки размещена в сквозном отверстии, а другая часть пробки в колодце. 2. Распылитель по п.1, отличающийся тем, что сопловой канал образован вырезом на наружной поверхности пробки. 3. Распылитель по п.2, отличающийся тем, что сопловой канал выполнен серпообразным по меньшей мере в одном поперечном сечении. 4. Распылитель по п.2, отличающийся тем, что сопловой канал выполнен линзообразным по меньшей мере в одном поперечном сечении. 5. Распылитель по п. 2, отличающийся тем, что сопловой канал выполнен треугольным по меньшей мере в одном поперечном сечении. 6. Распылитель по пп.2 5, отличающийся тем, что сопловой канал выполнен с переменным сечением по длине. 7. Распылитель по п.6, отличающийся тем, что сопловой канал выполнен конфузорно-диффузорным. 8. Распылитель по пп.1 7, отличающийся тем, что сквозное осесимметричное отверстие выполнено с постоянным диаметром, часть пробки, расположенная в колодце корпуса, выполнена с поперечным размером большим, чем диаметр сквозного отверстия, при помощи пластической деформации. 9. Распылитель по пп.1 8, отличающийся тем, что часть пробки, расположенная в колодце корпуса, закреплена в корпусе и/или аналогичной части другой пробки при помощи сварки.