Распылитель дизельной форсунки Российский патент 2018 года по МПК F02M61/10 F02M47/00 F02M61/16 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к распылителям для дизельных форсунок.

Уровень техники

Существует распылитель дизельной форсунки (см. Файнлейб Б.Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей. Л.: Машиностроение, 1990. - 352 с.), содержащий корпус и запорную иглу, прецизионно (зазор 2-4 мкм) сопряженную гладкой цилиндрической поверхностью с корпусом.

Недостатками данной конструкции является возможность перекоса иглы при ее движениях в процессе эксплуатации и, как следствие, ее "прихватывание" и зависание.

Известен распылитель дизельной форсунки (см. патент на изобретение RU №2068112, Распылитель дизельной форсунки), содержащий корпус, запорную иглу, прецизионно сопряженную с корпусом по ее направляющей части, причем на направляющей части иглы выполнены продольные канавки с кольцевой канавкой, а также запирающий поясок, выполненный в верхней части направляющей иглы.

Недостатками этой конструкции являются. Наличие динамических внецентренно действующих сжимающих импульсов на иглу, вследствие которых происходит перекос иглы при ее осевых перемещениях, когда жидкость из малого зазора выдавливается и игла, двигающаяся с перекосом, прижимается к корпусу. То есть существует возможность контакта между ними по типу "металл по металлу", что способствует «прихватыванию». Осевое перемещение цилиндрических тел при отсутствии стабилизирующих сил неустойчиво и таких сил, отжимающих иглу от корпуса, в данной конструкции не существует. Также маловероятно постоянное наличие равномерной пленки топлива на сравнительно большой длине прецизионного сопряжения иглы с корпусом, что только увеличивает вероятность прихватывания.

За прототип принят распылитель дизельной форсунки (см. патент на изобретение RU №2231673 «Распылитель дизельной форсунки»), содержащий корпус, цилиндрическую часть, винтовые проточки и запирающий конус. Недостатками известного распылителя дизельной форсунки является то, что цилиндрическая часть иглы распылителя имеет винтовые канавки, которые способствуют уменьшению прецизионности сопряжения иглы с корпусом.

Раскрытие изобретения

Целью изобретения является повышение надежности работы распылителя путем создания движения иглы с осевым поворотом, при котором уменьшается вероятность перекоса оси иглы, ее "прихватывания" и зависания, а также улучшение герметичности запирающего конуса.

Для реализации этой цели на нажимном пояске иглы выполнены «глухими», (не сквозные на всю толщину детали) винтовые проточки.

Распылитель дизельной форсунки содержит корпус, в котором размещена игла, имеющая цилиндрическую часть, и запирающей конус, а нажимной поясок иглы выполнен с винтовыми проточками, которые выполнены «глухими» (не сквозными на всю толщину детали).

Распылитель дизельной форсунки работает следующим образом.

Топливо поступает под давлением через топливоподводящий канал к внутренней полости корпуса, поднимает иглу и вытекает вдоль несущей и запорной частей через сопловые отверстия. Причем жидкость, которая движется по винтовым проточкам под давлением будет не только способствовать центровке иглы, уменьшая ее перекос но и обеспечивать осевое проворачивание иглы, устраняя контакт типа "метал по металлу".

При поступлении жидкости под давлениям в винтовые проточки, в нажимном пояске возникает касательная силовая составляющая, образующая распределенный крутящий момент. Этот крутящий момент и будет закручивать иглу при ее принудительном поступательном перемещении.

При этом происходит смягченный закручивающий удар запирающего конуса иглы на седло корпуса вместо прямого жесткого удара, который реализуется в прототипе. Таким образом, снижается вероятность "прихватывания" и зависания иглы, исключается контактное выкрашивание поверхности соприкосновения седла корпуса и иглы, и тем самым повышается надежность распылителя дизельной форсунки.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 показана схема распылителя дизельной форсунки.

На фиг. 2 изображен нажимной поясок с проточками.

На фиг. 3 изображены составляющие крутящего момента

Осуществление изобретения

Распылитель дизельной форсунки содержит корпус 1, в котором размещена игла 2, имеющая цилиндрическую часть 3, а нажимной поясок 8 иглы выполнен с «глухими» (не сквозными на всю толщину детали) проточками 4 (Фиг. 1).

Распылитель дизельной форсунки работает следующим образом.

Топливо поступает под давлением через топливоподводящий канал 7 к внутренней полости корпуса 1, поднимает иглу 2 и вытекает вдоль несущей 5 и запорной частей 6 через сопловые отверстия 9. Причем жидкость, которая движется по проточкам 4 перетекая в этих проточках под давлением, способствует центровке иглы, уменьшает ее перекос, устраняет контакт по типу "метал по металлу" и обеспечивает осевой поворот иглы.

При поступлении жидкости в проточки 4 возникают распределенные силы. Равнодействующая которых, приложенная к геометрическому центру проточки С, показана на фиг 2. Здесь же изображено разложение этой силы на составляющие, одна из которых, касательная - F₁ (фиг. 3) образует крутящий момент, который при принудительном перемещении иглы 2 будет поворачивать (закручивать) эту иглу. Суммарный крутящий момент, действующий на иглу, (фиг. 3) определяется по формуле

М_кр=n⋅F₁⋅r,

где F₁ - равнодействующая сила действующая на стенки одной проточки 4, приложенная в ее геометрическом центре С; n - количество проточек; r - радиус центра С.

При этом происходит смягченный закручивающий удар запирающего конуса 6 иглы на седло корпуса 1 вместо прямого жесткого удара, который реализуется в прототипе. Таким образом, снижается вероятность "прихватывания" и зависания иглы 2, исключается контактное выкрашивание поверхности соприкосновения седла корпуса 1 и иглы 2, и повышается надежность распылителя дизельной форсунки.

Целью изобретения является повышение надежности распылителя путем создания осевого поворота при движении иглы 2, уменьшающего вероятность перекоса оси иглы, ее "прихватывание" и зависание, а также улучшение герметичности запирающего конуса 6. Для реализации этой цели на нажимном пояске 8 иглы 2 и выполнены проточки 4 «глухие» (не сквозные на всю толщину детали).

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания. Предложен распылитель дизельной форсунки, содержащий корпус 1 в котором размещена игла 2, имеющая цилиндрическую часть 3, запирающий конус 6 и нажимной поясок 8, причем нажимной поясок 8 иглы выполнен с «глухими» винтовыми проточками 4. Технический результат – повышение надежности распылителя форсунки. 3 ил.

Распылитель дизельной форсунки, содержащий корпус и иглу, имеющую цилиндрическую часть, винтовые проточки, нажимной поясок и запирающий конус, отличающийся тем, что нажимной поясок снабжен винтовыми проточками, выполненными «глухими».