Распылитель форсунки для дизельного двигателя внутреннего сгорания Российский патент 2020 года по МПК F02M61/10 F02M61/18 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам подачи топлива двигателей внутреннего сгорания, а именно к распылителям форсунок.

Известен распылитель форсунки для дизельного двигателя внутреннего сгорания (патент 2227225, F02M 61/10, F02M 61/04, 2004), включающий корпус с коническим седлом и размещенную в нем иглу с дроссельно-запирающим конусом. На поверхности конуса выполнена канавка, разделяющая ее на запорный и дросселирующий пояски. На цилиндрической поверхности дросселирующего пояска выполнена площадка в виде эллипса.

Такое техническое решение обеспечивает турбулентность топлива в нижней части запорного конуса и топливоподводящего канала сопловых отверстий распылителя при впрыске и тормозит формирование нагаров в этой области.

Однако, такая конструкция не предотвращает возникновение отказов по причине нагарообразования в запорной части корпуса распылителя.

Известен распылитель форсунки для дизельного двигателя внутреннего сгорания (патент ПМ 194581, F02M 61/00, 2019), содержащий корпус с коническим седлом и размещенные в нем иглу с запорным конусом, сопловые отверстия и топливоподводящий канал. В нижней части канала предусмотрена ступенька, сужающая канал в направлении потока топлива. Участок канала ниже ступеньки имеет форму конуса, равным нижнему конусу иглы с небольшим зазором между конусами.

Такое конструктивное решение позволяет уменьшить нагарообразовапие, но не исключает возможности проникновения газов через зазор между ступенькой топливоподающего канала и нижней цилиндрической частью иглы распылителя.

Задачей настоящего изобретения является устранение вышеуказанного недостатка и разработка надежного в работе устройства.

Техническим результатом настоящего изобретения является разработка конструкции распылителя форсунки, обеспечивающей как минимальное нагарообразование, так и защиту запорного устройства от воздействия горячих газов из цилиндра двигателя.

Технический результат достигается тем, что в распылителе форсунки для дизельного двигателя внутреннего сгорания, включающем корпус с коническим седлом и размещенные в нем иглу с запорным конусом, сопловые отверстия и топливоподводящий канал, в нижней части которого выполнена Ступенька, сужающая канал в направлении потока топлива, при этом участок топливоподводящего канала ниже ступеньки выполнен в форме конуса с углом конусности, равным углу конусности нижнего конуса иглы, на нижнем конусе иглы выполнены кольцевые газоуплотнительные канавки, сопловые отверстия расположены в шахматном порядке, при этом верхние сопловые отверстия выходя т в боковую поверхность конуса топливоподводящего канала, а нижние отверстия -в вершину конуса,

В дальнейшем изобретение поясняется примером его выполнения со ссылкой на чертежи, где фиг. 1 - схема распылителя при впрыске топлива, фиг. 2 схема распылителя в закрытом состоянии.

Распылитель (фиг. 1) содержит корпус 1, в котором установлена игла 2 а топливоподводящий канал 3, обеспечивающий подвод топлива к запорной части распылителя, состоящей из конусного пояска 4 иглы и конусного седла 5 корпуса. Конусный поясок 4 разделяет иглу на верхнюю и нижнюю части разного диаметра, Нижняя часть иглы 2 заканчивается конусом 6. В нижней части топливоподающего канала 3 выполнена ступенька 7, сужающая канал 3 в направлении потока так, чтобы нижняя часть иглы входила в канал с минимальным зазором, Ниже ступеньки 7 участок топливоподводящего канала 3 выполнен в форме конуса 8 с углом конусности, равным углу конусности нижнего конуса иглы 6. Высота конуса 8 больше высоты подъема иглы при подаче топлива. Сопловые отверстия 9 и 10 расположены в шахматном порядке. Отверстия 9 выходят в боковую поверхность конуса 8 топливоподводящего канала 3, а отверстия 10 - в вершину конуса 8. На конусе 6 иглы 2 выполнены кольцевые газоуплотнительные канавки 11.

Распылитель работает следующим образом. Под давлением топлива игла 2 приподнимается и открывается запорная часть, состоящая из конусного пояска 4 иглы и конусного седла 5 корпуса. Через образовавшийся зазор топливо подается в топливоподводящий канал 3 и далее по сужающейся части капала поступает в конус 8, Откуда через сопловые отверстия 9, 10 впрыскивается в цилиндр двигателя, происходит кавитация топлива при его контакте с канавками 11 конуса 6 иглы 2, это разрушает нагар в сопловых отверстиях 9, 10.

При прекращении подачи топлива (фиг. 2) давление в распылителе падает, игла опускается под действием пружины (не показано) и запорная часть распылителя начинает закрываться. При этом нижняя цилиндрическая часть иглы с конусом 6 входит в нижнюю часть топливоподводящего канала и выталкивает Остатки топлива из канала через сопловые отверстия 9 и 10 в цилиндр двигателя, одновременно перекрывая доступ горячих газов из цилиндра к запорной части распылителя. При выталкивании топлива происходит гидроудар, разрушающий нагар на дне топливоподводящего канала и в сопловых отверстиях.

Канавки и минимальный зазор между ступенькой топливоподводящего канала и нижней цилиндрической частью иглы обеспечивают газоуплотнение.

Газоуплотнительные канавки защищают от проникновения газов к запорной части распылителя и конусу иглы, создают завихрение газов, направляют газы навстречу их основному потоку.

Изобретение может быть использовано при разработке распылителей форсунки для дизельного двигателя внутреннего сгорания. Распылитель содержит корпус 1 с коническим седлом 5 и размещенные в нем иглу 2 с запорным конусом 4, топливоподводящий канал 3 и сопловые отверстия 9 и 10. Ниже запорного конуса 4 игла 2 имеет цилиндрическое продолжение меньшего диаметра с конусом 6, на котором расположены кольцевые газоуплотнительные канавки 11, защищающие от проникновения газов к запорной части распылителя и конусу иглы. В нижней части канала 3 выполнена ступенька 7, сужающая канал. Диаметр сужающей ступеньки равен диаметру цилиндрического продолжения иглы. Участок канала ниже ступеньки выполнен в форме конуса 8 с углом конусности, равным углу конусности нижнего конуса иглы. Сопловые отверстия 9 и 10 расположены в шахматном порядке, при этом верхние отверстия 9 выходят в боковую поверхность конуса 8 топливопроводящего канала, а нижние отверстия 10 - к вершине конуса. Изобретение позволяет уменьшить нагар на деталях распылителя форсунки и предотвратить попадание газов из камеры сгорания в распылитель форсунки. 2 ил.

Распылитель форсунки для дизельного двигателя внутреннего сгорания, включающий корпус с коническим седлом и размещенные в нем иглу с запорным конусом, сопловые отверстия и топливоподводящий канал, в нижней части которого выполнена ступенька, сужающая канал в направлении потока топлива, при этом участок топливоподводящего канала ниже ступеньки выполнен в форме конуса с углом конусности, равным углу конусности нижнего конуса иглы, отличающийся тем, что на нижнем конусе иглы выполнены кольцевые газоуплотнительные канавки, сопловые отверстия расположены в шахматном порядке, при этом верхние отверстия выходят в боковую поверхность конуса топливоподводящего канала, а нижние отверстия - в вершину конуса.