Топливная система для дизеля Советский патент 1993 года по МПК F02M59/44 

Изобретение относится к области дви- гателестроения и предназначено для впрыскивания топлива в дизель.

Цель изобретения - повышение надежности и эффективности впрыскивания топлива.

На чертеже представлена топливная система.

Топливная система для дизеля содержит впрыскивающий насос 1 с полостью всасывания 2 и надплунжерной полостью 3, нагнетательный клапан с седлом 4, на котором выполнены каналы 5, и запорным органом 6 с разгрузочным пояском 7. Нагнетательный клапан установлен в штуцере 8 насоса. Система содержит также

форсунку, сообщенную с насосом трубопроводом 9 и состоящую из корпуса 10с размещенными внутри упором 11 и выступом 12 для взаимодействия с расположенным внутри распылителя 13с сопловыми отверстиями 14 и направляющей 15 разобщающим элементом, выполненным в виде подвижной втулки 16 (седла) с запорной иглой 17, концентрично размещенной во втулке с образованием подыгольчатой 18 и надигольчатой 19 полостей. Игла 17 через штангу 20 нагружена пружиной 21 со стороны надигольчатой полости 19, а втуяка 16 нагружена пружиной 22, также расположенной в надыгольной полости 19. Разобщающий элемент снабжен клапаном, запорный элемент 23 которого расположен в виде конуса, жёстко закрепленного на игле 17 и герметично взаимодействующего с конической поверхностью, выполненной во втулке 1 б со стороны надыгольной полости. Подвижная втулка 16 подпружинена с помощью буртика 24 на наружной поверхности относительно торцевой поверхности распылителя 13, причем жесткость пружины 22 меньше жесткости пружины 21, а расстояние у от верх- него торца седла-втулки 16 до выступа 12 корпуса 10 меньше расстояния h от штанги 20 до упора 11. Как и в прототипе, разность площадей по диаметру направляющей поверхности 15 распылителя 13 и по диаметру уплотнения dy запорного элемента 23 больше площади, определяемой диаметром dy.

Топливная система работает следующим образом.

Топливо насосом 1 подается в надплун- жерную полость 3 через зазор между разгрузочным пояском 7 и седлом 4, каналы 5 в полость штуцера 8, повышая давление в нагнетательном трубопроводе 9. Когда разгрузочный поясок 7 выйдет из направляющей седла 4 и каналов 5, по трубопроводу 9 пойдет интенсивная волна давления в под- ыгольную полость 18 форсунки, повышая давление в ней. Часть топлива через зазор между направляющей 15 и втулкой 16 посту- пает в надыгольную полость 19, также повышая давление в ней. Когда давление в подыгольной полости 18 станет равным дав- лениижачала открытия иглы, втулка 16 и игла 17 начнут подниматься, при этом игла 17 от- крывает доступ топлива к сопловым отверстиям.

Интенсивное повышение давления в полости 19 происходит после достижения втулкой 16 выступа 12, когда усиление от давления топлива на иглу 17 больше суммарного усилия пружины 21 и давление топлива в надыгольной полости 19 и запорный элемент 23 оторвется от конической поверхности втулки 16, Для этого ход иглы выпол- нен равным ходу штанги, но большим хода втулки 16, т.е. h у.

Посадка иглы 17 происходит под действием совместных усилий пружины 21 и повышающегося давления топлива в полости 19. После того, как-игла 17сядет запорным элементом 23 на коническую поверхность втулки 16, оба элемента будут двигаться вниз, преодолевая усилие от давления топлива в полости 18 и сопротивление пружины 22, усилие воздействия которой снизу вверх значительно меньше усилия от воздействия пружины 21 на иглу 17 вниз. Поскольку при соприкосновении элементов топливо из ho- лости 19 в полость 18 не перетекает, то

повышенное давление в надыгольной полости 19 используется для быстрой посадки иглы на седло, что сокращает продолжительность впрыскивания топлива и интенсифицирует весь процесс впрыскивания.

Для обеспечения повторяемости всех последующих циклов необходимо в периоды между впрысками разгрузить надыгольную полость 19 так. чтобы игла 17 открывалась при. необходимом давлении впрыска. Первоначальное снижение давления в полости 19 происходит при посадке иглы 17. В периоды между впрысками, если давление в полости 19 больше, под действием этого давления втулка 16 опускается и топливо через сечение между конусом и конической поверхностью втулки 16 поступает в полость 18 до тех пор, пока усилие от суммарного действия пружины 22 и давления топлива в полости 18 на втулку 16 не станет равным усилию от воздействия на него давления топлива в надыгольной полости 19, причем топливо из полости 18 через трубопровод 9, каналы 5, зазор между пояском 7 и седлом 4, надплунжерную полость 3 отводится в полость всасывания 2 насоса 1. Перетекание топлива из полости 19 в полость 18 происходит также через зазор между втулкой 16 и направляющей поверхностью 15 распылителя 13.

При уменьшении частоты вращения время между впрысками увеличивается, растет время разгрузки подыгольной полости 18 через каналы 5, что приводит кумень- шению давления в полости 19. Это снижает давления подъема и посадки иглы 17. На режимах малых нагрузок и частот вращения втулка 16с иглой 17 не доходит до выступа 12, но игла 17 может оторваться от втулки 16 за счет сил инерции. В любом случае на этих режимах давление в надыгольной полости 19 определяется в основном перетечками топлива из полости 18 через зазор между направляющей 15 распылителя 13 и втулкой 16.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в следующем. Перенос пружины 22 из полости 18 в надыгольную полость 19 устраняет сопротивление пружины движению топлива в подыгольной полости, что имеет место в прототипе, и позволяет уменьшить температурные нагрузки этой пружины, что повышает надежность работы топливной системы. Размещение пружины 22 в надыгольной полости позволяет в случае необходимости уменьшить объем подыгольной полости 18 в необходимых пределах для повышения эффективности впрыскивания, так как с уменьшением объема полости 18 повышается

давление впрыскивания, в то время как в прототипе это трудно осуществимо из-за необходимости размещения пружины 22 в полости 18.

Формула изобретения Топливная система для дизеля, содержащая впрыскивающий насос с полостью всасывания и надплунжнерной полостью, нагнетательный клапан с седлом и запорным органом, установленный в штуцере насоса, форсунку, сообщенную через нагнетательный клапан с насосом и имеющую корпус с размещенными внутри упором и выступом на внутренней поверхности, крышку, закрепленную на корпусе, распылитель с сопловыми отверстиями и направляющей поверхностью и установленную в полости распылителя подпружиненную запорную иглу со штангой и разобщающим элементом, расположенными в направляющих поверхностях с образованием подысольной и надыгольной полостей, нагнетательный клапан выполнен с каналами для сообщения штуцера с надплунжерной полостью, разобщающий элемент снабжен клапаном, запорный элемент которого жестко закреплен на запорной игле, седло выполнено в виде подпружиненной втулки, установленной концентрично запорной игле с возможностью взаимодействия с выступом,

имеющей запорную поверхность, расположенную со стороны надыгольной полости, причем надыгольная полость выполнена с возможностью сообщения с подыгольной полостью, отличающаяся тем что, с

целью повышения надежности и эффективности впрыскивания топлива, втулка выполнена с буртом на ее наружной поверхности, причем пружина втулки размещена в надыгольной полости с возможностью взаимодействия с буртом, а втулка подпружинена относительно торцевой поверхности распылителя.

Использование: двигателестроение, в частности топливовпрыскивающзя аппаратура для дизелей. Сущность изобретения: топливная система содержит впрыскивающий насос и форсунку без сливной Магистрали, корректирующий нагнетательный клапан, постоянно сообщающий полость штуцера с надплунжерной полостью. Внутри форсунки размещен разобщающий элемент, выполненный в виде подвижной втулки с запорной иглой, нагруженной пружиной со стороны надигольной полости, расположенной концентрично втулки. Подвижная втулка нагружена пружиной, размещенной также в надигольной полости на наружной поверхности втулки, взаимодействующей с упором в корпусе форсунки, причем втулка подпружинена с помощью буртика, на наружной поверхности относительно торцовой поверхности распылителя. Разобщающий элемент снабжен клапаном, запорный элемент которого выполнен в виде конуса, жестко закрепленного на игле и герметично взаимодействующего с конической поверхностью во втулке со стороны надигольчатой полости. Жесткость пружины иглы больше жесткости пружины втулки. 1 ил.