Устройство для исследования факела распыленного топлива Советский патент 1986 года по МПК F02M65/00 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности исследованию смесеобразования в двигателе внутреннего сгорания, и может быть использовано для исследования нестационарного факела распыленного топлива при впрыске его форсункой в камеру сгорания двигателя.

Цель изобретения - повышение точности путем устранения ударного взаимодействия факела распыленного топлива со стенкой улавливающего устройства при высоких давлениях впрыска.

На фиг.1 представлена конструктивная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2.

Устройство для исследования факела распыленного топлива содержит корпус 1, улавливающее устройство 2, включающее неподвижно закрепленный на корпусе 1 приемник 3 с ячейками 4 и примыкающими к ним топливосборными полостями 5 и отсекатель 6 с валом 7 привода и приемной щелью 8, вращающийся синхронно с вращением вала топливовпрыскивающего насоса (не пока-. зан), а также форсунку 9, установленную в положение, обеспечивающее перпендикулярность оси факела распыленного топлива к оси вращения отсекателя 6 с возможностью ее перемещения вдоль оси факела. При этом величина и угловое положение приемной щели 8 отсекателя б выполнено с возможностью регулирования относительно вала 7 привода. Отсекатель 6 выполнен в виде двух тонкостенных полых усеченных конусов 10, скрепленных между собой меньшими основаниями 11 и жестко связанными с валом 7 привода. Ячейки 4 приемника 3 выполнены в виде четырехгранных усеченных пирамид 12, продольная осевая плоскость 13 которых совпадает с плоскостью меньщих оснований 11 усеченных конусов 10 отсекателя 6. Грани 14 усеченных пирамид 12 ячеек 4 размещены между сторонами усеченных конусов 10, при этом в каждой пирамиде 12 выполнены осевое отверстие 15, связанное с соответствующей топливосборной полостью 5 приемника 3, и два эжекционных канала 16, расположенные симметрично относительно осевого отверстия 15 и выведенные в топливосборную полость 5

с боковых граней 14 пирамиды, обращенных к сторонам усеченных конусов 10 отсекателя 6. Угол между сторонами двух усеченных конусов 10 отсекателя 6 равен углу между гранями 14 усеченных пирамид 12 ячеек 4 приемника 3, обращенных к сторонам конусов 10 отсекателя 6, и составляет 10-40°. Внутри отсекателя 6 неподвижно к корпусу 1 установлен защитный кожух 17 факела распыленного топлива.

0 Устройство работает следующим образом. Через форсунку 9, установленную на определенном расстоянии от осевого отверстия 15 приемника 3, впрыскивают топливо. Капли топлива, попадающие на поверхность конусов 10 вращающегося отсекателя 6, под действием центробежной силы отбрасываются на днище корпуса 2 и отводятся.

При набегании приемной щели 8 отсекателя 6 на факел топливовоздущный поток проходит к приемнику 3, перед которым по0 ток разделяется на две части. Первая часть потока протекает через зазоры между боковыми гранями 14 усеченных пирамид 12 и конусами 10 и обуславливает падение статического давления в зазорах на величину, зависящую от скорости топливовоздущного

5 потока в исследуемом локальном объеме факела.

Вторая часть потока через осевые отверстия 15 приемника 3 протекает в сборные полости 5 ячеек 4, где скапливается. В результате образующейся разности давлений между сборной полостью 5 и зазорами между боковыми гранями 14 усеченных пирамид 12 и конусами 10 воздух вытекает из сборных полостей 5 по эжекционным каналам 16 в указанные зазоры. Это обеспечивает протекание второй части топливовоздущного потока через осевые отверстия 15 без изменения характеристик движения топлива в исследуемой зоне факела. После прекращения впрысков топлива через форсунку 9 и остановки отсекателя 6 определяют массу топлива за фиксированное число впрысков, попавшего в сборные полости 5 каждой ячейки 4 приемника 3. По полученным данным находят распределение массы и скорости топлива по объему факе ла в различные моменты времени его развития.

6-6

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФАКЕЛА РАСПЫЛЕННОГО ТОПЛИВА, содержащее корпус, улавливающее устройство, включающее неподвижно закрепленный на корпусе приемник с ячейками и примыкающими к ним топливосборными полостями и отсекатель с валом привода и приемной щелью, вращающийся синхронно с вращением вала топливовпрыскивающего насоса, а также форсунку, установленную в положение, обеспечивающее перпендикулярность оси факела к оси вращения отсекателя с возможностью ее перемещения вдоль оси факела, при этом величина и угловое положение приемной щели отсекателя выполнено с возможностью регулирования относительно вала привода, отличающееся тем, что, с целью повышения точности в нем, отсекатель выполнен в виде двух тонкостенных полых усеченных конусов, скрепленных между собой меньщими основаниями и жестко связанными с валом привода, а ячейки приемника выполнены в виде четырехгранных усеченных пирамид, продольная осевая плоскость которых совпадает с плоскостью меньших оснований усеченных конусов отсекателя, а их грани размещены между сторонами конусов, при этом в каждой пирамиде выполнены осевое отверстие, связанное с соответствующей топливосборной полостью приемника, и два эжекционных канала, расположенных симметрично относительно осевого отверстия и (/ выведенных в топливосборную полость с боковых Граней пирамиды, обращенных к сторонам усеченных конусов отсекателя. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, С что УГОЛ между сторонами двух усеченных конусов отсекателя равен углу между гранями усеченных пирамид ячеек приемника, обращенных к сторонам конусов отсекателя, и составляет 10-40°. к а к с ОС

15

W

16

Фиг.З

10