Устройство для впрыскивания топлива в двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1993 года по МПК F02M61/00 

Изобретение относится к двигателест- роению, в частности к устройствам для впрыскивания топлива в цилиндр двигателя.

Целью изобретения является обеспечение равной продолжительности впрыска топлива при работе двигателя на различных скоростных режимах, упрощение конструкции и повышение технологичности изготовления устройства для впрыска топлива.

На чертеже изображена конструктивная схема устройства для впрыскивания топлива.

Устройство состоит из плунжерного насоса 1 с плунжером 2, который расположен во втулке плунжера 3, образующими совместно с нагнетательным клапаном 4 рабочую полость 5, связанную нагнетательным каналом 6 с форсункой 7, Нагнетательный клапан 4 содержит седло 8, в котором выполнен канал 9 для прохода топлива, диаметр которого определяется вышеприведенной формулой, перекрываемый конусом 10 клапана 11, имеющего тарелку 12 и направляющую 13.

Форсунка 7 содержит распылитель 14, в котором расположена игла 15, имеющая направляющую 16 и запирающий конус 17, которая взаимодействует с пружиной 18, расположенной в пружинной камере 19. через штангу 20.

Пружинная камера 19 содержит опорные поверхности 21 и 22 соответственно для ограничения хода иглы 15 и для ограничения хода клапана 11, бурт 23, опирающийся на гайку 24, в котором выполнены пазы 25,

00

00

е

чэ VI

впряженные с выступами 26, выполненными в корпусе 27. Полость 28 пружинной камеры 19 сообщена разгрузочным каналом 29, состоящим из отверстия 30, выполненным в седле 8, и паза 31 плунжера 3 с наполнительной частью 32. Направляющая 13 клапана 11 выполнена большей в 1,3...1,6 раза, чем направляющая 16 иглы 15.

Устройство работает следующим образом.

При нагнетательном ходе плунжера 2 насоса 1 топливо сжимается В рабочей полости 5, при этом повышается давление до значения Рп. Происходит открытие канала 9 конусом 10 клапана 11, который под действием давления топлива, действующего на поперечное сечение направляющей 13, садится тарелкой 12 на опорную поверхность 22. С этого момента тарелка 12 клапана 11 становится жесткой опорой пружины 18. Волна давления топлива через открытый канал 9 седла 8, нагнетательный канал 6 доходит до распылителя 14 форсунки 7. Под действием давления топлива игла 15 поднимается до опорной поверхности 21, сжимая пружину 18, и происходит интенсивный впрыск топлива в цилиндр двигателя (не показан).

При отсечке подачи топлива давление топлива в нагнетательном канале 6 резко падает. По достижении величины, при которой сила от давления топлива, действующая на площадь поперечного сечения направляющей 16 иглы 15, станет меньше силы от пружины 18, действующей через штангу 20, игла 15 опустится, перекрыв запирающим конусом 17 доступ топлива в цилиндр двигателя.

При дальнейшем падении давления топлива в нагнетательном канале 6 вследствие того, что площадь поперечного сечения направляющей 13 клапана 11 больше площади поперечного сечения направляющей иглы 15, произойдет закрытие канала 9 клапаном 11.

Подбором соотношения диаметров направляющих 16 и 13 иглы 15 и клапана 11 достигается величина остаточного давления в нагнетательном канале 6, исключающая появление подвпрысков топлива. Путем установления величин k, hnp и Рп определяется диаметр канала 9 седла 8. Топливо, просочившееся в полость 28 пружинной камеры 19 через разгрузочный канал 29 (отверстие 30 и паз 31). поступает в наполнительную полость 32. Бурт 23 позволяет с помощью гайки 24 прикрепить пружинную камеру 19 к корпусу 27, В пазах 25, выполненных а бурте 23, размещаются выступы 26, чем обеспечивается фиксация от взаимного проворота пружинной камеры 19 и корпуса 27.

Устройство позволяет независимо от скоростного режима двигателя, асоответственно и скоростей перемещения плунжера иметь равную интенсивность впрыскивания, что обеспечивает превышение экономичности и снижение токсичности двигателя. Конструкция устройства обладает относительной простотой и технологичностью.

Формула изобретения 1. Устройство для впрыскивания топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащее плунжерный насос с наполнительной полостью и с плунжером, расположенным во втулке плунжера с образованием рабочей полости, связанной через нагнетательный канал с форсункой, имеющей подпружиненную штангу иглы распылителя, корпус, пружинную камеру с полостью, седло нагнетательного клапана, ограничивающего поперечное сечение нагнетательного канала, нагнетательный клапан с тарелкой и

с запорным конусом, сопряженным с седлом, пружину, установленную в полости пружин ной камеры и взаимодействующую с нагнетательным клапаном, разгрузочный канал, сообщенный с полостью пружинной

камерой и наполнительной полостью, причем в пружинной камере выполнены упорные поверхности с возможностью взаимодействия с нагнетательным клапаном, а нагнетательный клапан и иглэ.распылителя выполнены с направляющими поверхностями, от ли ч а ю щ е е с я тем, что с целью обеспечения равной интенсивности впрыскивания топлива при работе на различных скоростных режимах, упрощения

конструкции и повышения технологичности, пружина размещена между тарелкой нагнетательного клапана и штангой иглы распылителя, а диаметр нагнетательного канала седле связан с параметрами пружины следующим соотношением:

V 4k-Пор

Q :- Г . ..- . .

Л-Рп

где d - диаметр нагнетательного канала;

hnp - величина предварительного сжатия пружины;

k - жесткость пружины;

Рп - заданная величина давления над плунжером.

2. Устройство по п. 1. о т л и ч а ю ще е- с я тем что на наружной поверхности пружинной камеры выполнен бурт с пазами, а на внутренней поверхности корпуса - выступы, взаимодействующие с пазами.

3. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем/что диаметр направляющей поверхности нагнетательного клапана составляет 1,3-1,6 диаметра направляющей поверхности иглы распылителя.

4. Устройство по п. 1. о т л и ч а ю щ е е- с я тем. что во втулке плунжера выполнен дополнительный паз, сообщенный с наполнительной полостью и разгрузочным каналом.

Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: устройство содержит плунжерный насос, соединенный с форсункой. Рабочая полость плунжерного насоса сообщена с форсункой через нагнетательный канал и нагнетательный клапан с седлом. Между тарелкой нагнетательного клапана и штангой иглы распылителя в плунжерной камере размещена пружина. Полость пружинной камеры через разгрузочный канал, дополнительный паз, выполненный на втулке плунжера, сообщена с разгрузочной полостью плунжерного насоса. На пружинной камере выполнен бурт & пазами, взаимодействующими с выступами корпуса. Диаметр нагнетательного канала определяется по формуле d - 4k.hnp/# Рп. где d - диаметр нагнетательного канала; hop - величина предварительного сжатия пружины; k - жесткость пружины; Рп - заданная величина давления над плунжером. Диаметр направляющей поверхности . нагнетательного клапана составляет 1,3-1,6 диаметра направляющей поверхности иглы распылителя. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1