ФОРСУНКА ДЛЯ ДИЗЕЛЯ Российский патент 1998 года по МПК F02M61/20 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в системах подачи топлива дизельных двигателей.

Известна форсунка для дизеля, содержащая размещенный в корпусе распылитель с запорной иглой, взаимодействующей с упругим запорным узлом, выполненным в виде упругого диска из эластомера, охваченного упругим стаканом и размещенного в зазоре между опорными дисками, имеющими вогнутые поверхности, обращенные к упругому диску, при этом стенки упругого стакана снабжены продольными разрезами, а поверхность опорных дисков - кольцевыми канавками [1].

Недостатком известной форсунки являются сложность изготовления упругого запорного узла, необходимость иметь в подвижной системе форсунки нажимную штангу с массивным опорным диском, систему слива топлива, просочившегося через уплотняющую часть запорной иглы, и дорогую прецизионную пару - корпус распылителя с запорной иглой. Все это усложняет конструкцию форсунки и не обеспечивает оптимальность характеристики впрыскивания топлива.

Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности является форсунка для дизеля, содержащая корпус, распылитель с игольчатым клапаном и гайку. Участок игольчатого клапана, находящийся на стороне подвода топлива, жестко закреплен в корпусе, а его противоположный участок охвачен с натягом патрубком корпуса распылителя. Между обоими участками игольчатого клапана расположена распылительная полость, соединенная с подводом топлива. При создании давления в этой полости патрубок расширяется в радиальном направлении, образуя кольцевую щель, которая сообщается с камерой сгорания [2].

Недостатками известной форсунки являются невозможность обеспечить стабильность распределения топлива в факеле в процессе впрыскивания и низкая надежность конструкции распылителя форсунки в связи с большими напряжениями деформации упругого патрубка, охватывающего корпус распылителя. Недостатком является также невозможность регулирования давления открытия форсунки.

Техническая задача изобретения - упрощение конструкции форсунки, обеспечение стабильности распределения топлива в факеле, обеспечение оптимизации и стабильности процесса впрыскивания, повышение надежности и долговечности форсунки за счет снижения массы подвижных элементов форсунки, улучшение условий технического обслуживания и возможность регулирования давления открытия форсунки.

Техническая задача решается за счет того, что в форсунке для дизеля, содержащей корпус с топливоподводящим каналом, корпус распылителя с сопловым отверстием, топливораспределительную полость и упругодеформируемый патрубок, в соответствии с заявляемым изобретением между корпусами форсунки и распылителя, образующими разборное соединение, размещен нагружающий упругий элемент из эластомера, снабженный выполненной в его верхней части топливораспределительной полостью, соединенной наклонными топливоподающими каналами с камерой закручивания, выполненной в зазоре между внутренней поверхностью корпуса распылителя и боковой поверхностью элемента, нижняя часть которого выполнена в виде упругодеформируемого патрубка, взаимодействующего с конической частью внутренней поверхности корпуса распылителя.

На фиг. 1 изображена форсунка для дизеля; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Предлагаемая форсунка для дизеля содержит корпус форсунки 1 со штуцером подачи топлива 2 и топливоподводящим каналом 3, к нижней торцовой плоскости корпуса форсунки посредством корпуса распылителя 4 с сопловым отверстием 5 прижимается упругий элемент 6 из эластомера, в котором размещена топливораспределительная полость 7, наклонные топливодающие каналы 8, и который включает конусообразный упругодеформируемый патрубок 9, взаимодействующий с конической внутренней поверхностью 10 корпуса распылителя. Между упругим элементом и корпусом распылителя размещена камера закручивания 11, в которую топливо поступает по наклонным каналам 8 из топливораспределительной полости 7. Предусмотренный пакет прокладок 12 между фланцем упругого элемента и гнездом корпуса распылителя служит для регулирования давления открытия форсунки.

Предлагаемая форсунка для дизеля работает следующим образом.

Топливо подается по топливоподводящему каналу 3 в топливораспределительную полость 7 и через наклонные каналы 8 в камеру закручивания 11. При достижении давления топлива в камере закручивания 11 уровня давления начала впрыскивания патрубок 9 деформируется и образует щель, через которую камера закручивания 11 сообщается с сопловым отверстием 5 распылителя. Происходит впрыскивание топлива в цилиндр дизеля. Наличие наклонных каналов 8 и камеры закручивания 11 обеспечивают в процессе впрыскивания центробежный эффект истечения топлива. При прекращении подачи топлива насосом давление в камере закручивания 11 снижается, упругодеформируемый патрубок 9 прижимается к конической внутренней поверхности 10 корпуса распылителя 4, перекрывая доступ топлива к сопловому отверстию 5. Впрыскивание топлива в цилиндр дизеля прекращается.

Благодаря наличию центробежного эффекта в процессе впрыскивания топливо совершает винтовое движение в камере закручивания 11, в щели между патрубком 9 и поверхностью 10 распылителя и сопловом отверстии 5, перемещаясь в осевом направлении в щели и сопловом отверстии в виде вращающейся тонкой пленки, прижатой к поверхности распылителя в щели и цилиндрической поверхности сопла. Центробежный эффект, помимо улучшения качества распыливания топлива на протяжении всего процесса впрыскивания, обеспечивает равномерное распределение топлива в полом тюльпанообразном факеле, что стабилизирует процессы смесеобразования сгорания в дизельном двигателе.

Отсутствие подвижных деталей в форсунке, если не считать упругодеформируемого патрубка упругого элемента, масса которого весьма мала, улучшает динамику процесса впрыскивания, что приводит к повышению стабильности и надежности работы дизеля и к повышению его экономичности.

Предлагаемая конструкция форсунки отличается большой простотой, состоит всего из четырех деталей, в ней отсутствуют трущиеся и прецизионные детали, она практически является безинерционной, бессливной, малогабаритной, технологичной и удобной для проведения технического обслуживания.

Форсунка для дизеля содержит корпус с топливоподводящим каналом, корпус распылителя с сопловым отверстием, топливораспределительную полость и упругодеформируемый патрубок. Между корпусами форсунки и распылителя, образующими разборное соединение, размещен нагружающий упругий элемент из эластомера, снабженный выполненной в его верхней части топливораспределительной полостью, соединенной наклонными топливоподающими каналами с камерой закручивания, выполненной в зазоре между внутренней поверхностью корпуса распылителя и боковая поверхность упругого элемента, нижняя часть которого выполнена в виде упругодеформируемого патрубка, взаимодействующего с конической частью внутренней поверхности корпуса распылителя. 2 ил.

Форсунка для дизеля, содержащая корпус с топливоподводящим каналом, корпус распыления с сопловым отверстием, топливораспределительную полость и упругодеформируемый патрубок, отличающаяся тем, что между корпусами форсунки и распылителя, образующими разборное соединение, размещен нагружающий упругий элемент из эластомера, снабженный выполненной в его верхней части топливораспределительной полостью, соединенной наклонными топливоподающими каналами с камерой закручивания, выполненной в зазоре между внутренней поверхностью корпуса распылителя и боковой поверхностью упругого элемента, нижняя часть которого выполнена в виде упругодеформируемого патрубка, взаимодействующего с конической частью внутренней поверхности корпуса распылителя.