Форсунка для дизеля Советский патент 1986 года по МПК F02M61/10 

1270Д Изобретение относится к двпглтелестроению и може1Т быть использовано в топливной аппаратуре дизеля. Цель Изобретения - упрощение конструкции, повышение долговечности 5 и работоспособности форсу 1ки за счет улучшения характеристики впрыска. На фиг. 1 изображена форсунка, общий вид; на фиг. 2 - форсунка с верхней частью иглы, размещенной внутри О ее нижней части, общий вид; на фиг. 3 - запорная игла, общий вид; на фиг. 4 - схема форсунки. Форсунка содержит корпус 1 с каналами 2 для подвода топлива, закреп- 3 ленный на нем распылитель 3 с сопловыми отверстиями 4 и установленную в его расточке 5 запорную иглу с дифференциальной площадкой 6, выполненную составной из двух подвижных относительно друг друга верхней 7 и нижней 8 частей с образованием между ними полости 9, связанной с каналами 2 подвода топлива через перепускную магистраль, причем верхняя часть 7 иглы подпружинена, а нижняя снабжена запорным конусом 10. Верхняя часть 7 иглы выполнена с глухой осевой расточкой 11, а ее нижняя часть 8 - с проточкой 12 для подвижного размещения в расточке 11 верхней части 7 и снабжена заплечиками 3 для упора в последнюю, причем перепускная магистраль йыполнена в виде осевого I4 и радиального 15 каналов в нижней час-35 ти 8 иглы. Глухая осевая расточка 16 (фиг.2) выполнена в нижней части 8 игл1.1, а проточка 17 - в верхней части 7 иглы для подвижного размещения EI расточке 16, причем верхняя часть 7 иглы снабжена заплечиками 18 для обеспечения упора в нияснюю часть 8 игты. Верхняя часть 7 иглы может быть выполнена составной из двух элемен- 4S тов втулки 19 со сквозной расточкой 20 и запрессованного в нее со стороны пружины стерж ш 2 сзаплечиками 22. Б корпусе 1 форсунки выполнено отверстие 23 для отвода перетечек 50 топлива между иглой и распылителем 3. Форсунка работает следующим образом. При подходе волны давления в канал 2 (фиг. 1 и при вьшолнении уело- 5S ,fA««+ Pu(fo -fA«,) CZ 91° Anf где зап ло 7 др оп т. игл вп го пр сч пр вы ле но пр ло ти че ти ча да во 1д Л, площади сечения запорного элемента (фиг. 4) соответственно диаметрам; диаметр проточки 1 2 нижней части 8 иглы; диаметр расточки 5 корпуса 1; диаметр колодца сопловых отверстий 4; наибольший диаметр нижней части В иглы; - площадь дифференциальной площадки запорного элемента (f. f - f,); Р Р S соответственно давление топлива и газов со стороны цилиндра; жесткость пружины форсунки; коэффициент дросселирования в радиальном канале иглы; z предварительная затяжка ггружипы, орная игла начинает перемещаться. При этом необходимо выполнить усие совместного подъема верхней нижней 8 частей иглы с учетом сселирования в каналах 14 и 15. Давление начала (Р) впрыскивания еделяют из уравнения (I) cz -р (f - f,) ... -о - Д-Ср . в отличие от форсунок с ой то же самое давление начала ыскивания обеспечивается при друзначении предварительной затяжки жины. Сохранить Р,, возможно за например, изменения величины т, . . , дварительной затяжки пружины ( z ), альнейши} подъем запорной иглы, од ее на упор при возрастании давия в полости под иглой на основстадии впрыска не отличается от цессов в форсунках с цельной иг- за исключением того, что в полос9 аккумулируется некоторое колитво топлива, при этом характериса впрыска приближается к ступеной. В конечной фазе впрыска, когк подыгольной полости подходит на отсечки, давление Р.,, начинает резкч) падать вследствие дросселирования в 1);и1иальном 15 и осевом 1А каналах иглы. На иглу начинает действовать си ла, вызванная перепадом давлений в объеме полости 9 и подыгольной полости,,. Р U ф(0 fj) Для Toroj чтобы сила Р обеспечила перемещение нижней части 8 иглы относительно верхней части 7, димо, чтобы по меньшей мере P(fo-kf,) О, 0 -41 ; где Р давление начала закрытия з порной иглы. Практически силы в 5 Н вполне до таточно для преодоления сил трения покоя в паре верхней 7 и нижней 8 ч тей иглы, тем более, что к силе Р добавляется вес нижней части 8 иглы Определим геометрические соотношения запорного элемента при значен k 0,6. P( 5, О U откуда 5; соотношению Р SP известному где 8 - коэффидиент дифференциально ти запорной иглы. В реальных конструкдиях S 0,6-0,8, а PQ находитс в пределах 15-20 МПа. Получаем из выражения (,3) 0,785d + 0,6.0,785 d.j, где процен 15.10 нал доля члена выражения составляет , поэтому для инже нерных расчетов этим можно пренебречь. Тогда do 0,6, и окончательно имеем d(j « 0,77 . Характерной особенностью рассмот ренной конструкции форсунки являетнеобх004 СИ достаточно жесткое соотношение между размерами запорной иглы d и d, лежащее в пределах dg (0,6-0,8)d((. В результате действия силы Р на нижнюю часть 8 запорной иглы она вывигается из верхней части 7 и обеспечивает перекрытие сообщения подыгольной полости с камерой сгорания. С некоторым запаздыванием под действием пружины верхняя часть 7 иглы садится на заплечики 13 ее нижней части 8 и обеспечивает надежное уплотнение по запорному конусу 10. Помимо перераспределения топлива по углу поворота коленчатого вала за счет аккумулирования части топлива в объеме полости 9, что приводит к ступенчатости характеристики впрыска, форсунке обеспечивается снижение ударности при посадке запорной иглы за счет разделения движущихся масс ее составных частей 7 и В. Отсутствие отскока запорной иглы уменьшает склонность форсунки к повторным впрыскиваниям. При посадке верхней части иглы, когда давление в подыгольной полости резко снижается, топливо, вытесняемое из объема полости 9, приводит к формированию импуль.са давления, который, перемещаясь к насосу высокого давления, сбивает амплитуду отраженной волны, созданной закрытием нагнетательного клапана, и тем самым уменьшает вероятность повторных впрыскиваний топлива. Таким образом, предлагаемая форсунка с составной запорной иглой позволяет упростить конструкгцию и одновременно устранить повторные впрыскивания при увеличении долговечности форсунки, что обеспечивает улучшение экологических параметров дизеля, снижает трудоемкость работ по обслуживанию и ремонту, повышает топливную экономичность дизеля.

1. ФОРСУНКА ДЛЯ ДИЗЕЛЯ, содержащая корпус с каналами для подвода топлива, закрепленный на нем распылитель с сопловыми отверстиями и установленную в его расточке запорную иглу с дифференциальной площадкой, выполненную составной из двух подвижных относительно друг друга верхней и нижней частей с образованием между ними полости, связанной с каналами подвода топлива через перепускную магистраль, причем верхняя часть иглы подпружинена, а нижняя снабжена запорным конусом, о тличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, верхняя часть иглы выполнена с глухой осевой расточкой, а ее нижняя частьс проточкой для подвижного размещения в расточке верхней части и снабжена заплечиками для упора в последнюю, причем перепускная магистраль выполнена в виде осевого и радиального каналов в нижней части иглы. 2. Форсунка по п.1,отличаi ю щ а я с я тем, что верхняя часть иглы выполнена составной из двух эле(Л ментов: втулки со сквозной расточкой и запрессованного в нее со стороны пружины стержня с заплечиками.