Распылитель форсунки для дизеля Советский патент 1987 года по МПК F02M61/10 

15

11281727

Изобретение относится к двигате- естроению для использования в топивной аппаратуре дизеля.

Целью изобретения является повьше- ие надежности и долговечности рас- 5 ьшителя,

На фиг.1 изображен распылитель, родольный разрез на фиг.2 - узел I а фиг.1; на фиг.З - узел II на иг.1.fO

Распылитель содержит установленный в цилиндрической направляющей поверхности 1 корпуса 2 игольчатый лапан 3 с направляющей 4, несущей 5 и запорной 6 частями, заканчиваюийся упорным штифтом 7. Направляюая часть 4 клапана 3 выполнена составной из стержня 8 и направляющей втулки 9, имеющей центральный 10 и периферийные 11 и 12 участки. Периферийные участки 11 и 12 наружной поверхности направляюйчей втулки 9 выполнены в виде усеченных конусов, расположенных большими основаниями в направлении к центральному участку 10 направляющей втулки 9.

Диаметр больших оснований усеченных конусов отличается от диаметра меньших оснований на удвоенную величину зазора между направляющими поверхностями корпуса 2 и клапана 3, а величина угла между образующими усеченных конусов и цилиндрической поверхностью направляющей части 4 корпуса 2 выполнена в пределах угла граничного трения tg В - f рр, где

20

25

на ны на кл на де бо це

до на ко са ки кл те Иг вв за ще ри по за ма н

и

.„ - коэффициент граничного трения. Несущая часть 5 клапана 3 снабжена расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях выемками 13 и 14, причем на стержне 8 в несущей части 5 клапана 3 и в зазоре между внешней поверхностью стержня 8 и внутренней поверхностью направляющей втулки 9 в направляющей части 4 клапана 3 размещена тештоотводящая ка 15, выполненная из материала с высокой теплопроводностью. Стержень 8 имеет одинаковые диаметры в направляющей 4 и несущей 5 частях клапана 3,

Распьшитель работает cлeдyющи образом.

В начальный момент топливо поступает в полость, 1 корпуса 2 и заполняет ее. По мере повышения давления в полости 1 топливо проникает в конический яазор, образованный между

40

у у на вы гр ли

пр яи ва ну ло та е ух

гр ко ра ми

50 ко не ст ни ве

5 ра ни ше ме от

45

направляющей корпуса 2 и периферийным участком 11 внешней поверхности направляющей втулки 9 игольчатого клапана 3, Периферийный участок 11 направляющей втулки 9 выполнен в ви- де усеченного конуса, расположенного большим основанием в направлении к центра льному участку 10.

Как только давление в полости 1 достигает величины, соответствующей началу впрыска топлива, в коническом зазоре между направляющей корпуса 2 и периферийным участком 12 втулки 9 создается гидродинамический клин, центрирующий;клапан 3 относительно направляющей корпуса 2 снизу. Игольчатый , клапан 3 поднимается вверх. При этом в верхнем коническом зазоре, образованном между направляющей корпуса 2 и противоположным пе- риферийньм участком 11 втулки 9,вы- полненньм в виде усеченного конуса, за счет значительной скорости подъема клапана 3 также создается гидродинамический клин, центрируюш 1й клапан 3 относительно направляющей корпуса 2 сверху.

Величина угла между образуюш;ими усеченных конусов на периферийных участках 11 и 12 и цилиндрической направляющей поверхностью корпуса 2 выбирается в пределах величины угла граничного трения tg |i - ffp,Выбор ве- личины угла ,6 обусловлен тёмд что

при значениях уг ла меньше угла гра- яичного трения значительно увеличивается высота каждого усеченнэгс ко- нуса. При этом уменьшается длина уплотняющей части клапана З, возрастают гидравлические потери, снижается стабильность подали топлива и ухудшается экономичность двигателя,

При значениях угла больше угла граничного трения высота усеченных конусов и гидравлических клиньев,образованных между боковыми образующими усеченных конусов и направляющей

корпуса 2, недостаточна для создания необходимой центрируюа1ей силы,вследствие -qsro не исключается образование местных контактов трущихся поверхностей, что неизбежно приводит к

разрывам смазочной пленки, образованию задиров и, следовги ельно, к повышенному износу распылк -гля. Диаметр меньших оснований усеченных кокусов отличается от диаметра больших осно

3

ваний, т.е. от диаметра направляюще втулки 9 на центральном участке 10 на. удвоенную величину.зазора между направляющими поверхностями корпуса 2 и клапана 3. При этом величина за зора такова, что на каждой из образующих его поверхностей имеется адгезионная смазочная пленка топлив-а, толщина которой близка к величине бокового зазора и, следовательно, клинообразный зазор заполнен упруги ело ем то пли в а.

Изменение указанного соотношения диаметров как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения снижает эффективность работы распылителя.Та увеличение диаметра меньших оснований усеченных конусов вызывает снижение гидродинамической силы из-за недостаточной длины гидродинамичес- кого клина, вследствие чего возможен разрыв смазочной пленки с образованием задиров и повьппением износа прецизионной пары распылителя. Уменьшение диаметра меньших оснований усеченных конусов и увеличение зазора не вызывает увеличения гидродинамической силы, поскольку свободный слой топлива перемещается вмест с поверхностями усеченных конусов без заметного повышения давления в толстом слое. При этом, однако,увеличивается высота конусов, вследствие чего уменьшается уплотняющая длина направляющей втулки 9 и снижа ется гидроплстность распылителя.

При дальнейшей работе распылител игольчатый клапан 3 усилием сжатой пружины (не показана) вгоздействую- щей на упорный штифт 7, Б момент прекращения подачи топлива перемещается с большой скоростью в направле н-ии запорного конуса корпуса 2 до пслног о прилегания к нему запорной части 6 клапана 3. При этом выпол- нение на несущей части 5 клапана 3 выемки 13 и 14, расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях обеспечивают бокоЕую податливость

коническом зазоре между направляющей корпуса 2 и поверхностью периферийного участка 12 направляющей втулки

5 O

-5 0 5

5

0

9 обеспечивает центрирование клапана 3, вследствие чего обеспечивается более надежное сопряжение запорных поверхностей клапана и корпуса.

Интенсивный тештоотвод от запорных поверхностей обеспечивается благодаря размещению по всей длине направляющей 4 и несущей 5 частей клапана 3 на стержне 8 теплоотводящей втулки 15, что снижает теплонапряжен- ность запорных поверхностей распылителя, повышает их износостойкость, долговечность и уменьшает закоксовы- вание.

таким образом, предлагаемый распылитель обеспечивает повышение надежности и долговечности.

Формула изобретения

Распылитель форсунки для дизеля, содержащий установленный в цилиндрической направляющей поверхности корпуса игольчатый клапан с направляющей, несущей и запорной частями и теплоотводящую втулку, причем несущая часть клапана снабжена расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях выемками, направляюща.; часть выполнена составной из стержня и направляющей втулки, периферийные участки наружной поверхности которой выполнены в виде усеченных конусов, расположенных большими основаниями в направлении к центральному участку направляющей втулки, а теплоотводя05

0

щая втулка размещена в зазоре между внутренней поверхностью направляющей втулки и внешней поверхностью стержня, диаметр которого в направляющей части клапана равен диаметру несущей части, отличающий- с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности, величина угла между образующими усеченных конусов и цилиндрической направляющей поверхностью корпуса выполнена в пределах величины угла граничного трения, а разность ме;аду диаметрами больших и меньших оснований усеченных конусов выполнена равной удвоенной величине зазора между направляющими поверхностями корпуса и клапана.

11

fPu2.1

10

.Z

Редактор A. Шандор

Составитель В, Павлюков

Техред И.HonoBifH Корректор М. Максимишннец

Заказ 7236/28 Тираж 503Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Ра тиская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Фи.2.5