Распылитель форсунки Советский патент 1989 года по МПК F02M61/10 

ел to

00 CD

Изобретение относится к двигате- лестроению для использования в топливной системе.

Целью изобретения является повы- шение качества распыливания.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый распылитель, продоль- ньп1 разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема пространст- венного расположения топливных факелов; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - схема пересечения топливных струй; на фиг. 6 - схема взаимодействия топливных факелов.

Распылитель содержит корпус 1, выполненные в нем сопловые каналы 2 с входными и выходными отверстиями 3 и 4 соответственно. Оси сопловых каналов 2 направлены по прямолинейным об- разующим однополостного гиперболоида вращения, и распылитель снабжен запорной иглой 5.

Распылитель работает следующим образом.

При подъеме запорной иглы 5 топливо впрыскивают через сопловые кана- лы 2 во внутреннюю полость цилиндра двигателя (не показан). При этом оси топливных струй направляют по прямолинейным образующим оДнополостного гиперболоида вращения по направлению к его продольной оси под углом, обеспечивающим частичное пересечение топливных струй на начальных участках последних. Степень перекрытия (пересечения) струй можно изменять путем соответствующего подбора углов наклона сопловых каналов 2. В результате пересечения двух смежных топлив- ных струй имеет место следующее. Поскольку топливные струи пересекаются только частично (наложение струй имеет место не по всему поперечному сечению топливного факела в зоне кон- такта), та часть топлива струи, которая не находится в непосредственном контакте с другой струей, практически не изменяет направление своего движения. Однако вследствие возмущающего воздействия со стороны взаимодействующих частей струй она начинает распадаться на капли раньше, чем при отсутствии взаимодействия струй, что приводит к более раннему испарению топлива, уменьшению дальнобойности факела и уменыченин) доли топлива, попадающего на стенки камеры сгорания. Те же части сгруй топлива, которые нахо

5

0

5

Q д 0

5

50

55

дягся в непосредстве нном контакте, изменяют направление движения и появляется составляющая вектора количества движения, направленная между исходными направлениями движения топливных факелов, формируемых сопловыми каналами 2 (на фиг. 6 обозначения: fnv, , mv и mv - векторы количества движения взаимодействую цих струй и суммарный вектор количества движения соответственно). При этом вследствие того, что струя не является однородной по сечению (так как практически сразу же за выходным отверстием соплового канала начинает развиваться периферийный шлейф струи, состоящий из начинающих отрываться от основной струи капель, а также и потому, что скорости по сечению струи в общем случае различны), после зоны контакта измененившая свое направление движения часть топлива будет формироваться не в виде локального жгута, а иметь определенную пространственную протяженность. Поскольку при реализации данного способа впрыскивания часть его начальной энергии будет затрачиваться на изменение количества движения топлива, то можно констатировать, что уменьшится дальнобойность топливных факелов и снизится доля топлива, попадающая на стенки камеры сгорания. При этом определенная энергия будет затрачиваться также и на распад струи, т.е. зона контакта будет являться источником дополнительного возмущающего воздействия, способствующего распаду струи на капли. Путем соответствующего подбора ориентации сопловых каналов можно обеспег- чить практически любую степень взаимодействия смежных топливных струй и реализовать не только двойные и тройные, но также столкновения и более высоких порядков, что дает возможность часть топлива, впрыскиваемого в цилиндр двигателя, распределить между направлениями движения невзаимодействующих частей топливных факелов и обеспечить тем самым существенно более однородное начальное распределение топлива по объему камеры сгорания. Важно отметить, что наиболее эффективно можно управлять распределением топлива по камере сгорания тогда, когда пересечение топливных струй будет иметь месТо на их начальных участках, т.е. на тех учаеткак, где топливияя струя в основном еще однородна (не распадалась на капли), поскольку в противном случае струи при столкновении будут очень слабо взаимодействовать между собой ввиду дисперсной структуры топливных факелов.

Таким образом, применение предлагаемого распылителя дает возможность более равномерно распределить топливо по объему камеры сгорания и снизить его долю, попадающую на стенки, увеличив тем самым долю объемного смесеобразования, сократить продолжительность сгорания, снизить локальные значения температур и уменьщить выделение тепла за верхней мертвой точкой и как следствие, повысить индикаторный КПД и снизить удельньй индикаторный расход топлива. При этом за счет меньших потребных степеней закрутки воздушного заряда становится возможным уменьшить затраты энер2894

1 пи ия закрутку потока и повысить коэффициент наполнения двигателя. Кроме того, за счет уменьшения скоростей движения воздуха в цилиндре и камере сгорания снизятся потери тепла в стенке. Нее это в конечном счете обуславливает повьш1ение топливной экономичности двигчэтеля.

5

Формула изобретения

Распылитель форсунки двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, выполненные в нем сопловые каналы со скрещивающимися осями и запор- иглу, отличающийся тем, что, с целью повышения качества распыливания, сопловые каналы выполнены направлен)1ыми по прямолинейным образующим однополостного гиперболоида, причем входы сопловых каналов расположены на большем расстоянии от оси гиперболоида, чем их выходы.

Изобретение относится к двигателестроению. Целью изобретения является повышение качества распыливания. Распылитель содержит корпус 1, выполненные в нем сопловые каналы 2 с входными и выходными отверстиями 3 и 4 соответственно. Оси сопловых каналов 2 направлены по прямолинейным образующим однополостного гиперболоида вращения, и распылитель снабжен запорной иглой 5. Подача топлива распылителем осуществляется следующим образом. При подъеме запорной иглы 5 топливо впрыскивают через сопловые каналы 2 в двигатель. При этом оси топливных струй направляют по прямолинейным образующим однополостного гиперболоида вращения по направлению к его продольной оси под углом, обеспечивающим частичное пересечение топливных струй на начальных участках последних. 6 ил.

Bud/i

qjue.2

-г Г;

cfiue

ipue.5

/rrl/r

дзиг.6