Форсунка двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1988 года по МПК F02M61/08 

Изобретение относится к двигателестрое- нию и предназначено для системы топливо- подачи двигателя внутреннего сгорания.

Цель изобретения - уменьшение закок- сованности сопловых отверстий, улучшение пуска и процесса сгорания путем подачи воздуха и газа через сопловые отверстия в двигатель.

На чертеже схематически .изображена предлагаемая форсунка.

Форсунка состоит из корпуса 1, в котором выполнены каналы 2 и 3 подвода топлива и подвода воздуха соответственно, и распылителя 4 с подыгольной полостью 5 и сопловыми отверстиями б. В распылителе 4 размещена запорная игла 7 с направляющей поверхностью 8, на которой выполнены проточки 9 и 10. В запорной игле 7 со стороны запорного конуса выполнен осевой канал 11, постоянно сообщенный с проточкой 10. Для предотвращения попадания рабочих газов в форсунку в осевом канале 11 размещен обратный клапан 12. В корпусе распылителя 4 размещена аккумулирующая емкость 13 с радиальными каналами 14 и 15. Для подачи горючего газа в двигатель в корпусе 1 форсунки выполнен дополнительный канал 16 подачи горючего газа, сообщенный с аккумулирующей емкостью 13 через дополнительный обратный клапан 17. Регулирование подачей газа осуществляется управляемым электромагнитным клапаном 18, размещенным на входе канала 16. Управление электро магнитным клапаном 18 осуществляется электромагнитной катушкой 19.

Форсунка работает следующим образом. При отсутствии подачи топлива по каналу 2 в подыгольную полость 5 запорная игла 7 находится в нижнем положении. Канал подачи воздуха 3 перекрыт кромкой направляющей поверхности 8. При подаче топлива в топливоподающий канал 2 давление в подыгольной полости 5 растет.

При достижении давления в полости 5, равного начальному давлению впрыска, запорная игла 7 поднимается. Канал 15 закрывается направляющей поверхностью 8 запорной иглы 7, а канал 14 сообщается через проточку 9 с каналом 3 подвода воздуха. Сжатый воздух поступает в аккумулирующую емкость 13. Одновременно происходит впрыск топлива в двигатель из подыгольной полости 5 через сопловые отверстия 6.

При прекращении подачи топлива давление в подыгольной полости 5 падает и запорная игла 7 под действием усилия пружины (не показана) опускается и закрывает истечение топлива из подыгольной полости 5. Направляющая поверхность 8 перекрывает поступление сжатого воздуха из канала 3 в аккумулирующую емкость 13, при этом канал 15 через проточку 10 сообщает аккумулирующую емкость 13 с осевым кана

5

0

5

0

5

0

5

0

5

лом 11. После того как давление топлива пе ред сопловыми отверстиями 6 станет мень- ще давления сжатого воздуха в аккумулирующей емкости 13, откроется обратный клапан 12 и начнется истечение сжатого воздуха из емкости 13 через канал 15, проточку 10 и осевой канал 11 к сопловым отверстиям 6. В результате все топливо, оставшееся в каналах 4 распылителя ниже подыгольной полости 5, будет вытеснено через сопловые отверстия 6 сжатым воздухом в цилиндр двигателя.

Таким образом, при поднятии запорйой иглы 7 происходит зарядка аккумулирующей полости 13 сжатым воздухом, а при опускании иглы 7 отмеренная порция сжатого воздуха поступает к сопловым отверстиям 6 и выдувает из них оставшееся топливо, в результате чего уменьшается закоксовыва- ние сопловых отверстий 6, происходит у.мень- шение токсичности и дымности отработав- щих газов.

Для расщирения функциональных возможностей форсунки аккумулирующая емкость 13 соединена с источником сжатого горючего газа каналом 16 подачи газа через дополнительный обратный клапан 17 и электромагнитный клапан 18. При подаче электрического импульса на электромагнитную катушку 19 клапан 18 притягивается к сердечнику и соединяет источник сжатого газа через дополнительный обратный клапан с аккумулирующей емкостью 13. По окончании действия электрического импульса клапан 18 возвращается в исходное положение и отсоединяет источник сжатого газа от аккумулирующей емкости 13. Применение управляемого электромагнитного клапана в разработанной форсунке позволяет подавать сжатый горючий газ в цилиндр двигателя в любой момент времени. Это позволяет подобрать оптимальный момент подачи сжатого газа в цилиндр на различных режимах работы двигателя и улучшить сгорание топливной смеси, а применение быстроиспаряе- мого горючего газа при прокрутке коленчатого вала холодного двигателя позволяет сократить время пуска.

Устройство форсунки позволяет отдельно сочетать процесс продувки сопловых отверстий сжатым воздухом и подачу сжатого горючего газа в цилиндр двигателя до процесса впрыскивания и после него, а также совместно применять их в каждо.м цикле.

Применение указанной форсунки позволяет повысить экономичность работы двигателя на различных режимах, сократить время пуска двигателя, а также уменьщить за- коксованность сопловых отверстий и уменьщить токсичность отработавших газов. Кроме того, форсунка позволяет обеспечить работу двигателя на газотопливной смеси.

Формула изобретения

1. Форсунка двигателя внутреннего сгорания, содержащая корпус с каналами подвода топлива и воздуха, распределительный элемент, распылитель с подыгольной полостью и сопловыми отверстиями, запорную иглу с направляюолей поверхностью и осевым каналом, причем канал подвода топлива сообщен с подыгольной полостью, а канал подвода воздуха через распределительный элемент сообщен с осевым каналом запорной иглы, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения закоксованности сопловых отверстий путем продувки их воздухом после завершения процесса впрыска, распределительный элемент выполнен в виде двух проточек, расположенных на направляющей поверхности запорной иглы, и радиальных каналов в корпусе, расположенных с возможностью поочередного сообщения каждого ка

нала с соответствующей ему проточкой, а форсунка снабжена аккумулирующей емкостью, подключенной к радиальным каналам распределительного элемента, и обратным клапаном, установленным в осевом канале запорной иглы выходом к сопловым отверстиям, причем одна из проточек распределительного элемента постоянно сообщена с аккумулирующей емкостью, а другая подключена к осевому каналу запорной иглы. 2. Форсунка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем подачи через сопловые отверстия в двигатель горючего газа, форсунка дополнительно снабжена управляемым электромагнитным клапаном и дополнительным обратным клапаном, а в корпусе форсунки выполнен канал подачи горючего газа, сообщенный с аккумулирующей емкостью через управляемый электромагнитный кла- пан и дополнительный обратный клапан.

Изобретение позволяет уменьшить за- коксованность сопловых отверстий путем продувки их воздухом после завершения процесса впрыска. Распределительный элемент выполнен в виде двух проточек (П) 9 и 10, расположенных на направляюш,ей поверхности 8 запорной иглы 7, и радиальных ка;2 налов 14 и 15 в корпусе 1, расположенных с возможностью поочередного сообщения каждого канала в соотв. П. Форсунка снабжена аккумулирующей емкостью (АЕ) 13, подключенной к радиальным каналам 14 и 15, и обратным клапаном 12, установленным в осевом канале 11 иглы 7 выходом к сопловым отверстиям 6. П 9 постоянно сообщена с АЕ 13, а П 10 подключена к осевому каналу 11 иглы. Для подачи в двигатель через сопловые отверстия горючего газа в корпусе форсунки выполнен канал 16, сообщенный с АЕ через управляемый электромагнитный клапан 18 и дополнительный обратный клапан 17. Форсунка позволяет сочетать процесс продувки сопловых отверстий и подачу горючего газа в цилиндр двигателя до и после впрыскивания, а также сочетать эти процессы. 1 3. п. ф-лы, 1 ил. (Q а с ос Х г 4 сс N 11