Форсунка для двухстадийного впрыска двух видов топлива Советский патент 1989 года по МПК F02M43/04 

1

Изобретение относится к двигате- лестроению, а именно к топливной аппаратуре дизелей.

Цель изобретения - повьщ1ение экономичности и надежности работы форсунки путем оптимизации подачи дополнительного топлива в зависимости от режима работы двигателя и дополнительного охлаждения запорной иглы.

На фиг,1 представлена форсунка, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг.1.

Форсунка содержит корпус 1 с подводящими каналами 2 и 3 и установленными в них клапанами А и 5, полый ,распылитель 6, имеющий каналы основного 7 и запального 8 топлива, сообщенные каждый с одним из подводящих каналов 4 и 5, внутреннюю конусную посадочную поверхность 9, цилиндрическую выточку 10, размещенную со стороны большого основания посадочной поверхности, и предсопловой канал 11 с сопловыми отверстиями 12. В полости распылителя 6 размещена запорная игла 13с запорной конусной поверхностью, дифференциальной

площадкой 14 и цилиндрической поверхностью 15 с образованием надыгольной 16 и подыгольной 17 полостей и кольцевого зазора 18 между цилиндрид. ческой выточкой 10 и цилиндрической

поверхностью 15.

I

Запорная игла 13 выполнена полой, ее внутренняя полость образована 15 четьфьмя соосными последовательно расположенными сверху вниз цилиндрическими проточками 9 - 22 и расположенными между ними посадочными поверхностями 23 и 24. Верхняя часть 20 иглы 13 снабжена упором 25, установ- ленньм на резьбе с возможностью изменения его осевого расположения. Игла 13 нагружена пружиной 26, размещенной в корпусе 1.

3146

В полости иглы 13 размещен управляющий орган подачи запального топлива, вьтолненный в виде разделительного элемента 27, нагруженного дополнительной прутадной 2Я и жестко связанной с ним дополнительной иглы 29 с цилиндрической поверхностью со ступенчато уменьшающимся диаметром и с двумя запорными поверх ностями 30 и 31 с возможностью их взаимодействия с посадочными поверхностями 23 и 24, Часть поверхности нижней ступени дополнительной иглы 29 образует с проточкой 21 прецизи- онную пару максимальной длиной Проточка 19 сообщена с каналом 8 радиальным отверстием 32, выполненным в игле 13 между разделительным элементом 27 и запорной поверхностью ,30. Проточка 20 сообщена с полостью 17 радиальным отверстием 33. Две ниж ;ние проточки 21 и 22 снабжены отверстиями 34 и 35, открытыми на запорную конусную поверхность запорной иглы 13. Максимальный ход иглы 13 ограничен торцовой поверхностью 36 корпуса 1, а максимальньй ход раздели- тельного элемента 27 ограничен упором 25. Причем высота h цилиндри- ческой выточки 10 меньше расстояния Sj, от торца иГлы 13 до торцовой поверхности 36, а максимальная длина прецизионной пары 1 меньше расстояния Зр.э разделительного элемента 27 до упора 25.

Форсунка работает следующим образом.

На режимах пуска и холостого хода в форсунку подается только запальное топливо, которое под давлением через канал 3, клапан 5, канал 8 и отверстие 32 поступает в проточку 19 иглы 13. Под действием давления запального топлива на разделительный элемент 27 последний вместе с дополнительной иглой 29, сжимая пружину 28,перемещается к упору 25. Усилие затяжки пружины 28 выбирается так, что при мапых цикловых подачах нижняя ступень иглы 29 не выходила бы полностью из проточки 22 тем самым ра- .эобщала бы нижние проточки 21 и 22. При перемещении дополнительной иглы 29 запальное топливо из проточки 19

через образовавшийся зазор между посадочной 23 и запорной 30 поверхностями, проточку 20 и отрерстие 33 поступает в полость 17 и через образо

Q д

5

вавшийся зазор между посадочной 24 и запорной 31 поверхностями и проточку 21 - к отверстиям 34. Когда усилие от давления запального топлива в полости 17 на дифференциальную площадку 14 превышает усилие пружины 26, запорная игла 13 поднимается, и запальное топливо из полости 17 через зазор 18, отверстие 34 и зазор, образовавшийся между посадочной поверхностью 9 распылителя 6 и запорной конусной поверхностью иглы 13, поступает в предсопловый канал 11 и к сопловым отверстиям 12, происходит впрыскивание топлива. Так как при малых цикловых подачах ход иглы 13 меньше высоты h цилиндрической выточки 10, то поступление запального топлива из полости 17 к сопловым отверстиям 12 ограничено зазором 18, Поэтому величина расхода запальной порции топлива определяется сечением отверстий 34,.

На рабочих режимах, частичных и полных нагрузок в форсунку подают оба вида топлива: запальное и основное. При этом запальное топливо может нагнетаться с некоторым опережением по времени.

При увеличенных цикловых подачах усилие от давления запального топлива возрастает и разделительный элемент 27 с дополнительной иглой 29 перемещается до упора 25, нижняя ступень иглы 29 полностью выходит из проточки 22, открьшая поступление запального топлива из проточки 21 в проточку 22 и к отверстиям 35..При этом величина запальной порции топлива увеличивается и обеспечивается суммарной площадью проходных сечений отверстий 34 и 35,

При малых цикловых подачах основного топлива через канал 2, клапаи 4 и канал 7 в полость 17 поступление его в предсопловый канал 11 и к сопловым отверстиям 12 ограничено вследствие его дросселирования в зазоре 18, При увеличении интенсивности нагнетания и цикловой подачи основного топлива игла 13 переметается на расстояние, большее высоты h вы- точки 10, и все основное топливо поступает в предсопловый канал 11 и к сопловым отверстиям 12. При прекращении подачи запального топлива дополнительная игла 29 под действием усилия пружины 28 опускается,разоб514

щая проточки 19-22 запорными поверхностями 30 и 31 и нижней ступенью, предотвраи ая попадание основ- ноге топлива в проточку 19.

Таким образом, форсунка позволяет подавать запальное и основное топливо с регулированием топливоподачи запальной дозы топлива в зависимости от режима работы двигателя,что приводит к повышению экономии запального топлива. Кроме того, подача запальной порции топлива через внутреннюю полость запорной иглы позволяет снизить температуру распылителя, благодаря чему повьшается надежность работы фсрсут1ки.

Формула изобретения

1.Форсунка дня двухстадийного впрыска двух видов топлива, содержа- щая корпус с подводящими каналами и установленными в них обратными клапанами , полый распылитель, имеющий каналы основного и запального топлива, сообщенные каждый с одним из под- водяпмх каналов, внутреннюю конусную посадочную поверхность, цилиндрическую выточку, размещенную со стороны большого основания посадочной поверхности, и предсопловой канал с сопловыми отверстиями, подпружиненную запорную иглу с запорной конусной поверхностью, дифференциальной площадкой и расположенной между ними цилиндрической поверхностью, установленную в полости распылителя с образованием надыгольной и подьтгольной полостей и кольцевого зазора между цилиндрической выточкой и цилиндрической поверхностью иглы, к управляющий орган подачи запального топлива, имеющий распределительНБте каналы, зы- полненные на запорной игле, причем канал подвода основного топлива сообщен с подыгольной полостью, а канал подвода запального топлива - с пред

5

0

сопловым каналом через управляющий орган подачи запального топлива,о т- лич ающаяся тем, что, с целью повыгаения экономичности и надежности работы форсунки путем оптимизации подачи запального топлива в зависимости от режима работы двигателя и дополнительного охлаждения запорной иглы, запорная игла вьтолне- на попой, ее внутренняя поверхность образована четырьмя соосными последовательно расположенными сверху вниз цилиндрическими проточками с расположенными между ними посадочными поверхностями и снабжена упором,расположенным в верхней части запорной иглы, а управляющий орган выполнен в виде размещенных в полости запорной иглы подпружиненного разделительного элемента и жестко связанной с ним дополнительной иглы с цилиндрической поверхностью со ступенчато уменьшающимся диаметром и запорными 5 поверхностями, расположенными с воз- . можностью взаимодействия с посадочными поверхностями полости запорной иглы, причем верхняя цилиндрическая проточка полости запорной иглы сообщена с каналом подвода запального топлива через распределительные каналы, часть которых вьтолнена в виде радиальных отверстий в запорной игле, расположенных ниже распределительного элемента, другая сверху цилиндрическая проточка сообщена с подыгольной полостью, две нижние проточки снабжены .отверстиями, открытыми на запорную конусную поверхность 0 запорной иглы, а часть поверхности нижней ступени дополнительной иглы образует с нижней проточкой прецизионную пару,

2. Форсунка по п,1, о т л и - чающаяся тем, что упор выполнен с возможностью изменения его осевого расположенияо

0

5

45

22

W

23

Изобретение относится к двига- телестроению и может быть использовано в топливной аппаратуре дизелей. Цель изобретения состоит в повышении экономичности и надежности работы форсунки. На корпусе 1 с подводящими каналами 2 и 3 и установленными в

Фие.2