Форсунка для ступенчатого впрыска топлива Советский патент 1990 года по МПК F02M45/08 

Изобретение относится к двигателе- строению и может использоваться в топливной аппаратуре дизеля.

Цель изобретения - повышение давления топлива в конечной стадии подачи.

На чертеже изображена конструктивная схема форсунки.

Форсунка Содержит корпус 1 с каналами 2, по которым топливо поступает в приемную полость 3 и воздействует на дифференциальную площадку А нагруженной пружиной иглы 5, содержащую запорный конус 6, который опирается на седло 7, плавно переходящее в конусообразное проточное отверстие 8, соединенное с отверстием 9 и сообщаемое с первой группой сопл 10 соплового наконечника 11, который содержит два конусообразных в верхней части сопла 12 второй группы. Распы- литель 13 фиксируется штифтом И с сопловым наконечником 11 8 в подсол- ловом канале 15 которого выполнено вспомогательное запирающее устройство 16, содержащее притертый клапан 17, на плоской поверхности 18 которого выполнена концентрическая канавка 19. соединенная с отверстием 20 и далее сообщаемая с топливным каналом 21. На буртике 22 расположено теплоизолирую- щее кольцо 23 на которое верхней кромкой опирается пружина 24, а своей нижней кромкой - на теплоизолирующее кольцо 25, которое расположено на буртике 26 дополнительного элемента 27, в днище которого выполнена выемка 28 со сквозным каналом 29 для прохода топлива, Дополнительный элемент 27 снабжен осевым отверстием, выполненным в виде направляющей втулки 30. Клапан 17 снабжен стержнем 31, установленным в направляющей втулке 30. Пружина 2k клапана 17 размещена между ним и дополнительным элементом 27. Последний снабжен в нижней его части запирающей поверхностью 32, взаимодействующей с посадочной поверхностью 33 соплового наконечника 11, Проходное сечение каналов 21 и 29 выполнено больше, чем проходное сечение сопл 12Форсунка работает следующим образом.

При небольших цикловых подачах топлива, соответствующих режимам холостого хода и малым нагрузкам, топливо по топливоподводящим каналам 2 поступает в приемную полость 3 воздействуя на дифференциальную площадку 4 иглы 5, которая, преодолевая усилие затяжки пружины форсунки (не показана-) и отрываясь от седла 7 распылителя 135 открывает доступ топлива к отверстию 9 распылителя 13 сообщенному с первой группой сопл 10 соплового наконечника 11, и затем - к цилиндру двигателя внутреннего сгорания. Одновременно топливо, поступая в проточную часть отверстия распылителя 13, создает усилие на образующую плоскую поверхность 18 пана 17 вспомогательного запирающего устройства 16, которого, однако, недостаточно для того, чтобы превысить усилие, создаваемое сжатым газом на площадку выемки 28 дополнительного элемента 27 устройства 16, прижатого к плоскому седлу 7 распылителя 13. Повышение давления и скорости впрыскиваемого топлива обеспечивается в

этих условиях за счет соответствия проходного сечения сопл 10,и цикловой подачи, а также увеличения гидравлического сопротивления в нижней части выполненного строго конусообразно сопла 10.

При увеличении цикловой подачи впрыск топлива осуществляется следующим образом. Усилие, создаваембе давлением топлива на дифференциальную площадку k иглы 5, преодолевает усилие затяжки пружины, заставляя иглу 5 перемещаться в осевом направлении, впрыск топлива при этом осуществляется через отверстия 9. сопло 10 в распылителе 13 и сопловом наконечнике 11 (первая ступень впрыска) . Одновременно, когда усилие, создаваемое топливом, на поверхность 18 клапана 17 устройства 16 несколько ;выше усилия, создаваемого сжатым газом на.нижнюю часть дополнительного элемента 27 устройства 16, топливо начинает поступать в цилиндр через отверстие 20 и канал 21 клапана 17, а через канал 29 дополнительного элемента 27 - далее в сопло 12 в канале 15 соплового наконечника 11. При этом происходит частичное заполнение топливом объема, ограниченного поверхностью предсоплового канала 15 соплового наконечника 11 и устройством 16. Заполнение объема характеризуется незначительным падением давления топлива под иглой 5 фбрсунки . вследствие, относительно большого суммарного расхода топлива через отверстия 8, 9 и 20 по схеме; распылитель 13 - сопловый наконечник 11 - сопло 12 в канале 15 соплового наконечника 11. В результате этого происходит кратковременное падение давления, вследствие чего заполняется топливом объем между поверхностью канала 15 соплового наконечника 11 и устройством 16. При дальнейшем повышении усилия, создаваемого топливом, на поверхность 18 клапана 17 устройства 16, последнее движется вниз, вытесняя при этом в цилиндр объем топлива, рав равный объему, занимаемому пружиной 2k по ее внутреннему диаметру. Изме

5

0

нение характеристики впрыска в этой стадии обеспечивается дожатием топли-, ва устройством 16, а также соответ- ствием цикловой подачи и суммарным проходным сечением сопл 12. Величина осевого перемещения устройства 16 равна а.

Таким образом, предлагаемое уст.- ройство позволяет изменить характеристику ступенчатого впрыска в его конечной стадии за счет дожатия топлива вспомогательным запорным устройством, значительно снизить средне- эксплуатационный расход топлива.

Формула изобретения

1. Форсунка для ступенчатого впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащая полый распылитель с двумя группами сопл, полость которого сообщена с каналом подвода топлива, основной клапан, выполненный в

виде подпружиненной иглы, установленной в полости распылителя с возможностью взаимодействия с коническим седлом, расположенным по направлению потока топлива до первой группы сопл, и дополнительный клапан, подпружинен-, ный запорный элемент которого расположен в полости распылителя с возможностью взаимодействия с седлом, размещенным между первой и второй группами сопл, отличающая- с я тем, что, с целью повышения давления топлива в конечной стадии подачи, дополнительный клапан выполнен с плоскими запорными поверхностями, его запорный элемент выполнен в виде разделительного плунжера со штоком и центральным каналом и снабжен направляющей втулкой с осевым отверс-. тием, прецизионно установленной в полости распылителя и подпружиненной относительно запорного элемента дополнительного клапана.

2. форсунка, по п.1,.отличаю- щ а я с я тем, что суммарная площадь проходного сечения центрального канала и осевого отверстия больше суммарной площади проходного сечения второй группы сопл.

Изобретение относится к области двигателестроения и позволяет снизить расход топлива за счет повышения давления впрыска в его конечной стадии. Форсунка содержит полый распылитель с двумя группами сопл 10 и 12, полость которого сообщена с каналом 2 подвода топлива, основной клапан, выполненный в виде подпружиненной иглы 5, установленной в полости 3 распылителя с возможностью взаимодействия с коническим седлом 7, расположенным по направлению потока топлива до первой группы сопл 10, и дополнительный клапан 17, подпружиненный запорный элемент которого расположен в полости распылителя с возможностью взаимодействия с седлом в виде плоской поверхности 18. Дополнительный клапан 17 выполнен с плоскими запорными поверхностями. Его запорный элемент выполнен в виде разделительного плунжера со стержнем 31 (штоком) и центральным каналом (осевым отверстием) и снабжен направляющей втулкой 30 с осевым отверстием, прецизионно установленной в полости распылителя и подпружиненной относительно запорного элемента дополнительного клапана. При небольших цикловых подачах топлива оно впрыскивается в двигатель только через первую группу сопл 10. При увеличении подачи топлива и давления впрыска дополнительно начинает работать дополнительный клапан 17 и впрыскивание топлива уже происходит и через вторую группу сопл 12. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.