РАСПЫЛИТЕЛЬ ФОРСУНКИ ДЛЯ ДИЗЕЛЯ Российский патент 2003 года по МПК F02M61/10 F02M61/20 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в топливоподающей аппаратуре дизелей преимущественно с непосредственным впрыскиванием топлива в камеру сгорания.

Известен распылитель форсунки для дизеля, включающий корпус с топливоподводящим каналом и распыливающими отверстиями. В корпусе размещен запорный клапан, выполненный в виде последовательно расположенных направляющей цилиндрической и запорной конической частью. На нижней части запорного клапана выполнен цилиндрический штифт, перекрывающий подачу топлива к распыливающим отверстиям. Данный распылитель позволяет улучшить характеристики в процессе впрыскивания за счет ступенчатого впрыскивания через отверстия, расположенные на различной высоте [1].

Недостатком распылителя является наличие конической запорной части и дифференциальной площадки. В данной конструкции распылителя давление топлива в конечной фазе процесса впрыскивания ниже, чем давление при подъеме иглы. В результате истечение топлива в конечной фазе происходит при пониженном давлении, что ухудшает качество распыливания топлива и, как следствие, снижает экономичность дизеля. К недостаткам этого распылителя можно отнести достаточно сложную конструкцию соединения нижней части запорного клапана с цилиндрическим штифтом, а также возможность соосного соединения двух частей корпуса распылителя.

Из известных наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является распылитель форсунки, содержащий корпус и установленный в нем запорный клапан с запорным конусом. В клапане выполнены радиальные и центральный каналы для подвода топлива в подклапанное пространство и к распыливающим отверстиям [2].

Данный распылитель обеспечивает ступенчатое впрыскивание. К недостаткам распылителя можно отнести наличие запорного конуса на запорном клапане и дифференциальной площадки, и, как следствие, в данном распылителе давление топлива в момент посадки запорного клапана будет меньше, чем при подъеме, что отрицательно сказывается на качестве распыливания топлива. Многократные ударные нагрузки, возникающие при посадке запорного клапана в зоне запорного конуса, приводят к износу конических поверхностей запорного клапана и корпуса распылителя, что снижает срок эксплуатации распылителя.

Изобретение решает задачу повышения топливной экономичности дизеля путем улучшения характеристики распыливания топлива за счет повышения давления топлива в конечной фазе процесса впрыскивания и увеличения срока эксплуатации распылителя, в связи с отсутствием запорных поверхностей, подверженных значительным ударным нагрузкам.

Техническая задача решается за счет того, что распылитель форсунки для дизеля, содержащий корпус, снабженный каналом для подвода топлива от линии высокого давления, распыливающими отверстиями и установленным во внутренней полости корпуса запорным клапаном, в котором выполнены осевой и радиальные каналы, при этом верхний радиальный канал запорного клапана выполнен в пределах полости высокого давления, соединенной топливоподводящим каналом с линией высокого давления, в соответствии с заявляемым изобретением запорный клапан, запорная часть которого выполнена в виде цилиндра, снабжен в верхней части ограничителем нижнего положения, в нижней части - заглушкой осевого канала, при этом в нижней части корпуса распылителя выполнена подклапанная полость, соединенная топливоотводящим каналом с линией низкого давления системы питания дизеля.

Техническая сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом, где показан заявляемый объект - распылитель форсунки для дизеля.

Заявляемый распылитель форсунки для дизеля содержит корпус 1 с топливоподводящим каналом 2, подводящим топливо в полость 3. В нижней части корпуса 1 выполнена подклапанная полость 4, соединенная с топливоотводящим каналом 5 и распыливающими отверстиями 6.

В корпусе 1 размещен цилиндрический запорный клапан 7, в котором выполнены радиальные каналы 8 и 9, а также осевой канал 10, перекрытый технологической заглушкой 11, запорный клапан имеет ограничитель хода нижнего положения 12. В проточку 13 топливо поступает из полости 3 через каналы 8, 10 и 9, а из полости 4 через канал 5 - на слив. Запорный клапан верхней частью взаимодействует с упругим элементом форсунки в виде винтовой пружины (на чертеже не показана).

Заявляемый распылитель форсунки для дизеля работает следующим образом. Топливо подается по топливоподающему каналу 2 в полость 3 и через радиальный канал 8, осевой канал 10, радиальный канал 9 в кольцевую проточку 13. При достижении давления топлива в камере 3 уровня давления начала впрыскивания запорный клапан 7, преодолевая усилия пружины (на чертеже не показана), перемещается вверх, осуществляется соединение кольцевой проточки 13 с распыливающими отверстиями 6 и происходит впрыскивание топлива в цилиндр дизеля. При прекращении подачи топлива насосом высокого давления и снижении давления топлива в полости 3 до значения, равного началу подъема запорного клапана, он усилием пружины перемещается вниз, перекрывая распыливающие отверстия 6, что исключает истечение топлива в цилиндр дизеля и прорыв газов в полость распылителя. Перемещение запорного клапана вниз происходит до момента соприкосновения ограничителя хода 12 с корпусом распылителя 2.

Так как в процессе работы форсунки давление топлива действует на постоянную площадь, то значение давления топлива в момент начала подъема запорного клапана и посадки равны, в отличие от конструкции распылителей, имеющих запорный клапан с запорным конусом. Это позволяет обеспечить более мелкое распыливание топлива в конечной фазе процесса впрыскивания.

В процессе перемещения запорного клапана вниз, после прекращения подачи топлива, происходит взаимодействие ограничителя хода запорного клапана 12 с корпусом распылителя 1. Поверхность соприкосновения данных деталей имеет значительно большую площадь, чем у конических поверхностей запорного клапана с запорным конусом. Поэтому удельные ударные нагрузки оказываются значительно ниже, и, как следствие, это приводит к уменьшению износа взаимодействующих поверхностей. Износ контактных поверхностей ограничителя хода иглы и корпуса распылителя в заявляемой конструкции не влияет на герметичность и гидроплотность распылителя в целом.

Протечки топлива в процессе впрыскивания в подклапанную полость 4, вытесняются запорным клапаном 7 при посадке через топливоотводящий канал 5 в линию низкого давления топливной системы. При этом перетекаемое топливо охлаждает нижнюю часть распылителя.

Таким образом, за счет повышения давления топлива в полости распылителя в конечной фазе процесса впрыскивания обеспечивается более качественное распыливание топлива, и за счет этого повышается экономичность дизеля, а выполнение запорной части клапана в виде цилиндра повышает надежность и срок эксплуатации распылителя.

Источники информации
1. DE 2726308 A1, кл. F 02 M 61/08, опубл. 14.12.1978.

2. DE 3818862 A1, кл. F 02 M 61/18, опубл. 29.12.1988.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам впрыска топлива в дизель. Изобретение позволяет повысить топливную экономичность дизеля, увеличить срок эксплуатации распылителя. Распылитель форсунки для дизеля содержит корпус, снабженный каналом для подвода топлива от линии высокого давления, распыливающие отверстия. Запорный клапан установлен во внутренней полости корпуса и выполнен с осевым и радиальным каналами. Верхний радиальный канал запорного клапана выполнен в пределах полости высокого давления и соединен топливоподводящим каналом с линией высокого давления. Запорный клапан, запорная часть которого выполнена в виде цилиндра, снабжен в верхней части ограничителем нижнего положения. В нижней части клапан снабжен заглушкой осевого канала. В нижней части корпуса распылителя выполнена подклапанная полость, соединенная топливоотводящим каналом с линией низкого давления системы питания дизеля. 1 ил.

Распылитель форсунки для дизеля, содержащий корпус, снабженный каналом для подвода топлива от линии высокого давления, распыливающими отверстиями и установленным во внутренней полости корпуса запорным клапаном, в котором выполнены осевой и радиальные каналы, при этом верхний радиальный канал запорного клапана выполнен в пределах полости высокого давления, соединенной топливоподводящим каналом с линией высокого давления, отличающийся тем, что запорный клапан, запорная часть которого выполнена в виде цилиндра, снабжен в верхней части ограничителем нижнего положения, а в нижней части - заглушкой осевого канала, при этом в нижней части корпуса распылителя выполнена подклапанная полость, соединенная топливоотводящим каналом с линией низкого давления системы питания дизеля.