Устройство для гашения обратной волны в топливопроводе высокого давления Советский патент 1992 года по МПК F16L55/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности для регулировки и испытания топливной аппаратуры дизелей.

Известен гаситель колебаний, содержащий перфорированную трубу, соосно уста- новленную в корпусе, разделенном перегородками на центральную и боковые камеры, сильфоны, закрепленные на перегородках, полости которых сообщены с боковыми камерами, и демпфирующие элементы, установленные соосно с сильфо- нами и закрепленные на их свободных концах, при этом сильфоны и демпфирующие элементы размещены между перегородками, а в основных перегородках выполнены дроссельные отверстия.

Однако дополнительный демпфирующий объем значительно больше объема топливопровода высокого давления, величина которого находится в пределе 1,35...3 см3, поэтому размещение такого устройства на линии высокого давления вносит искажения в процесс топливоподачи, кроме того, гасится как обратная волна давления, так и прямая, что недопустимо, поскольку это значительно снижает уровень внутрицикло- вого давления, что отражается на уменьшение чувствительности секции к изменению эффективного проходного сечения распылителей форсунок.

Известен демпфер для гашения колебаний, содержащий корпус и установленный в

xj СО

|Сл)

оо

СО

нем с возможностью продольных перемещений подпружиненный с двух сторон поршень в виде втулки с установленными на ее концах дисками со сквозными отверстиями, причем полость между дисками и втулкой заполнена грузиками, поперечный размер которых больше поперечного размера отверстий в дисках, а внутри поршня выполнено дросселирующее отверстие.

К недостаткам устройства относится значительный объем демпфера, где гашение производится как прямой, так и обрат- ной волны, что также отрицательно сказывается на чувствительности секции высокого давления.

Известно также устройство для гашения гидравлического удара, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, в котором расположен подпружиненный поршень, а полости корпуса до и после поршня сообщены между собой переливными отверстиями под углом к оси корпуса. Устройство также снабжено демпфирующей камерой, обводн ыми трубопроводами с предохранительными клапанами и дроссельными шайбами, а поршень размещен с возможностью перекрытия переливных отверстий.

К недостаткам устройства также относится значительный объем демпфера, обводных трубопроводов, где гашение производится как прямой, так и обратной волны, что отрицательно сказывается на чувствительности секции высокого давления, а наличие дроссельных шайб уменьшает величину прямой волны. Кроме того, торцевая поверхность подпружиненного поршня отражает обратную волну, что сразу же вызывает подвпрыск топлива в системе высокого давления.

Цель изобретения - повышение эффективности гашения обратной волны в топливопроводе высокого давления.

Это достигается тем, что устройство снабжено пористым демпфирующим элементом, перегородкой, ниппелем, обтекателем и стаканом, при этом камера демпфирующего элемента разделена перегородкой, закрепленной на корпусе, и заполнена пористым демпфирующим элементом, ниппель неподвижно установлен на входе канала подачи топлива основного корпуса, запорный орган подпружинен относительно ниппеля, выполнен с полостью и коническим запирающим седлом, внутри полости установлены стакан и обтекатель, а дополнительный корпус выполнен в виде штуцера, дополнительные каналы которого выполнены под углом к каналу подачи топлива и сообщены с последним со смещением по длине.

На фиг. 1-4 показано предлагаемое устройство.

Устройство, присоединенное одним концом к корпусу форсунки, другим - к топливопроводу высокого давления, содержит корпус 1 и штуцер с полостью 2, соединенные герметично при помощи прокладки 3, запирающий орган 4, в котором выполнены дроссельные каналы 5 и запрессован обте0 катель 15, удерживается в крайнем положении пружиной 6, изолированной от внутренней полости запирающего органа стаканом 16. Пружина б опирается на ниппель 7, в котором выполнено центральное

5 отверстие. Демпфирующий объем 8 выполнен в виде выточки, разделен на две полости перегородками 9, соединен с зоной запирающего органа подводящими дополнительными каналами 11, 12 с центральным

0 отверстием основного канала 13. Запирающий орган 4 с корпусом устройства 1 образует каналы 14.

Устройство работает следующим образом.

5Прямая волна давления топлива от

секции высокого давления по топливопроводу высокого давления попадает в устройство для гашения обратной волны, причем топливо, двигаясь по основному каналу 13,

0 преодолевает усилие пружины запирающего органа 6 и поднимает его. Топливо подается по каналам 5. Затем топливо попадает в ниппель 7 и подается к запирающему органу форсунки.

5 В том случае, если эффективное проходное сечение мало (f 0,195 мм2 ), а цикловая подача находится на уровне 145 мм /цикл, в системе возникают условия для появления дополнительного впры0 ска, который вызывается действием обратной волны в топливопроводе высокого давления. После посадки иглы распылителя на запирающий конус в топливопроводе возникает волна давления топлива, которая

5 начинает двигаться в обратном направлении основной волне. Она может компенсировать часть энергии прямой волны, а может наложиться на нее, повысив ее энергию, что приводит к нестабильности процесса топли0 воподачи.

В случае введения предлагаемого устройства в линию высокого давления отраженная волна через центральное отверстие ниппеля 7 попадает в пространство перед

5 запирающим органом. Под действием давления топлива запирающий орган закрывается, топливо проходит в дросселирующие отверстия 5. Затем поток топлива по дополнительным подводящим каналам 10 попадает в две демпфирующие полости, причем на

выходе происходит внезапное расширение потока, характеризующееся переходом части кинематической энергии в потенциальную и ее потерей. Пористый упругий материал, находящийся в полости демпфера, также гасит часть энергии обратной волны. Двигаясь дальше, волна достигает одновременно начала дополнительных каналов 11, 12, причем угол наклона отверстий 12 выбран из условия максимально возможного боле близкого подхода к зоне запирающего органа. Поэтому волна давления доходит до него быстрей волны, двигающейся по каналам 11. Отразившись от запирающего органа, она начинает двигаться навстречу волне топлива, вышедшей из канала 11, и погасит друг друга, поскольку энергия данных волн топлива примерно равны. Часть энергии, вышедшей из каналов 12, расходуется на изменение своего направления, а часть энергии топлива, вышедшего из каналов 11, расходуется на прямой удар о стенку центрального отверстия основного канала 13 (радиальная составляющая энергии потока топлива).

При этом часть энергии потока теряется за счет разворота потока почти на 180° на выходе из демпфирующего обьема в дополнительные каналы и из-за резкого уменьшения площади проходного сечения последних,

Описанный процесс повторяется циклично.

0

Формула изобретения

Устройство для гашения обратной волны в топливопроводе высокого давления, содержащее основной корпус, внутри которого размещены запорный орган с пружиной и дроссельным каналом, канал подачи топлива, подводящие дополнительные каналы и дополнительный корпус с демпфирующей полостью, отводящими каналами и каналом подачи топлива, отличающее- с я тем, что, с целью повышения эффективности гашения обратной волны в топливопроводе высокого давления, устройство 5 снабжено пористым демпфирующим элементом, перегородкой, ниппелем, обтекателем и стаканом, при этом камера демпфирующего элемента разделена перегородкой, закрепленной на корпусе, и заполнена пористым демпфирующим элементом, ниппель неподвижно установлен на выходе канала подачи топлива основного корпуса, запорный орган подпружинен относительно ниппеля, выполнен с полостью и коническим запирающим седлом, внутри полости установлены стакан и обтекатель, а дополнительный корпус выполнен в виде штуцера, дополнительные каналы которого выполнены под углом.к каналу подачи топлива и сообщены с последним со смещением по длине.

0

5

0

Изобретение относится к машиностроению, в частности для регулировки и испытания топливной аппаратуры дизелей. Цель повышение эффективности гашения обратной волны в топливопроводе высокого давления. Устройство снабжено пористым демпфирующим элементом, перегородкой, ниппелем, обтекателем и стаканом, при этом камера демпфирующего элемента разделена перегородкой, закрепленной на корпусе, и заполнена пористым демпфирующим элементом, ниппель неподвижно установлен на выходе канала подачи топлива основного корпуса, запорный орган подпружинен относительно ниппеля, выполнен с полостью и коническим запирающим седлом, внутри полости установлены стакан и обтекатель, а дополнительный корпус выполнен в виде штуцера, дополнительные каналы которого выполнены под углом к каналу подачи топлива и сообщены с последним со смещением по длине. 4 ил. (Л

НИ

ни , и

а °Фиа.1

//

А-А

Фиг. 2.

6-Б

Фаг.4