Форсунка с гидравлическим запира-НиЕМ иглы Советский патент 1981 года по МПК F02M47/02 

I

Изобретение относится к топливной аппаратуре двигателя внутреннего сгорания, а.именно к устройствам для в}фыска топлива в цилинцр цизеля.

По основному авт. св. N 315778 известна форсунка с гицравлическим задиранием иглы, преоназначенная для впрыска топлива в цилинор дизеля. Форсунка содержит корпус с гидрозапорной каме|юй, питаемой запирающей срево через подводяший канал, и снабженный сливным клапаном, имекшим электромагнитное программное управление, причем в подводящем канале установлено ороссельноё устройство l .

В такой конструкции форсунки в период впрыска через сливной клапан расходуется значительное количество топлива.

Целью изобретения является уменьшение расхода топлива на регулирование

Это достигается тем, что в форсунке ,с гидравлическим запиранием иглы по авт. св. NO 315778 гицрозапорная камера и подводящий канал сообщены между собой дополнительным каналом, в котором выполнена полость с расположен:, ным в ней цвухседельным клапаном, снабженным запорными элементами, размещенными на выходах из полости, а вход в полость подключен к подводящему каналу до дроссельного устройства по ходу подачи запирающей среды-топлива. Поверхность запорных элементов двух0седельного клапана выполнена профильной, а двухседельный клапан - Подпружиненным.

Такое конструктивное решение обеспе5 чивает уменьшение расхода топлива на регулирование.

На фиг. 1 представлена форсунка, общий вид; на фиг. 2 - то же, с плоским запорным элементом; на фиг. 3 то же, с коническим запорным элементом; на фиг. 4 - то же, со с рическим .запорным элементом; на фиг. 5 - то же, с цвухседельным клапаном сферической на фиг. 6 - выполнение двухсеаельного клапана поппружиненным,

В корпусе I форсунки размещена гиароаапорная камера 2, расположенная над иглой 3 и соединенная каналами

4 и 5 через дроссель 6 с подводящим каналом 7. В канале 5 размещен сливной клапан 8 с электромагнитным приводом 9. Подыгольная камера 10 снабжена налами 11 и 12, причем в последнем

установлено дроссельное устройство 13 с подводщцим каналом 7, В дополнительном канале 14, связывающем между собой каналы 5 и 11, выполнена полость 15 с расположенным в ней двухседельным клапаном 16, запорные элементы 17 и ..18 Которого размещены на выходах 19 и 20, ведущих соответственно в подыгольную камеру 1О и в rkjapoаапорную камеру 2. Вход 21 в полость 15 соойден каналом 11с подводящим каналом 7 до дроссельного устройства 13 по ходу подачи топлива.

В период между впрысками, когда

сливной клапан 8 с электромагнитным приводом 9 перекрывает канал 5, игла 3 находится в своем нижнем положении относительно корпуса I, Двухседельный клапан 16 запорным элементом 17

сопряжен с выходом 19 полости 15. Пр этом ги(фозапорная камера 2 сообщена каналами 4 и 5 с открытым выходом 20 полости 15, входом 21 и каналом 22 с подводящим каналом 7, т.е. давпекие в гидрозапорной камере 2 равно давлению в подвод$1щем канале 7. В .подыгопьной камере 1О давпевнё топлива также будет равно давлению в подводящем канале 7, поскольку они сообщены между собой каналакт 11 в

Таким образом, двухседельный клапан 16 в этот период времени находится в состоянии равновесия, а цгла 3 нагружена силой, направленной вниз

относительно корпуса 1 форсунки и пропорциональной разности эффективных плсядадей .v сечения иглы 3, размщценных в гидрозапорной камере 2 и в подыгольной камере 10.

В момент начала открытия сливным клапаном 8 проходного сечения канала 5 давление в этом канале начнет уменьшаться. Топливо из подводящего канала 7 через вход 21 полости 15 и открытый выход 2О начнет перетекать в канал 5 и затем на слив. В какой-то момент времени открытие гч)оходного сечения канала 5 сливным

клапаном 8 будет столь значительным, что в пространстве между выходом 20 и запорным элементом 18 двухседельного клапана 16 начнется процесс дросселирования топлива. При этом давление топлива на двухседельный клапан 16 со стороны запорного элемента

18буцет меньше, чем со стороны запорного элемента 17, т.е. равновесие сил, действующих на 16, будет нарушено Это- приводит в тому, что клапан 16 пфеместится в сторону выхода 20 и запорным элементом 18 перекроет его. После этого давление в гидрозапорной камере 2, ввиду дальнейшего открытия проходного сечения канала 5 сливным клапаном 8, будет резко падать. Игла 3 под действием силы от давления топлива

в подыгот)НОй камере 10, сообщенной каналами II и 14, открытым выходом

19полости 15, входом 21 и каналом 22 с подводящим каналом 7, начнет свое движение вверх относительно корпус I, начинается топлива.

В период впрыска топшва сила, действующая на клапан 16 со стороны выхода 20, будет практически равна нулю, так как проходное сечение канала

5полностью открыто. Приток топлива .из подводящего канала 8 через дроссель

6будет незначительным, а запорный элемент 18 прижат к вькоду 2О с силой

пропорциональной давлению в течении выхода 19 и его площади.

При этом перепад давления на участке между подводящим каналом 7 и подыгоя ной камерой 10 небольшой, так как эффек

дросселирования топлива в npocrpaHCtse между запорным элементом 17 клапана

15 и выходом 19 полости 15 незначительный.

При перекрытии сливным клапаном .8 канала 5 давление в гигфозапорной камере 2 начнет повышаться, так как канал 5 через {фоссель 6 связан с подводящим каналом 7. В момент, когда давление топлива в канале 5 будет превышать давление в подыгольной камере 10, а следовательно, на выходе 19 в полости 15, клапан 16 начнет перемодаться в сторону выхода 19, увеличивается эффект дросселирования топлива в пространстве между запорным элементом 17 клапана 16 и выходом 19 полости, 15. Период давления на участке между под1 гольной камерой 10 и подводящим канадом 7 возрастает. При этом ооновременно наблюдается овижёние иглы 3 вниз относительно кор пуса 1, так как имеется разность ааолеНИИ в попыгбшэыой камере Ю и гйгфрзапорной камере 2, Этим обеспечивается окончание процесса впрыска. В момент окончаний процесса впрыска топлива давление в подыгольной камере меньше, чем в поавод5ацем канале 7. Выравнивание давления обеспечивается дроссельным устройством 13, в дальнейшем цикл работы в форсунке повторяется. Двухседельныв клапан 16 выполнен С цилиндрическими запорными элементами 18 и 17 равных .площадей. Такое выполнение двухседельного клапана обеспечивает, примерно, одинаковые скорости его движения в прямом и обратном напра лении. Для регулирования скорости движения двухседельного клапана и подбора необходимого закона его движения запорные элементы 17 и 18 могут быть выполнены,как показано на фиг. 2-4, разных площадей, а их поверхность -профигьной плоской (фиг. 2), конической (фиг. 3), сферической (фиг. 4). Такое выпога1ение обеспечивает различные соотношения между силами, действующими на двухседёльный клапан 16 D период его движ ния со стороны запорных элементов 17 .и 18, что в конечном итоге влияет на величину расхода топлива на регулирование. Кроме того, дроссель 6 и дроссельное устройство 13 могут быть выполнены в запорных элементах, соответствен1во 18 н 17 (фиг. 2-4). Двухседэльный клапан 16 может быть выполнен в форме шара (фиг. 5). Закон его движения при этом в прямом и обратном направлении .может быть поообран путем BHnojraemcs сечений выходов 18 н 19 различньпс пжщадей. Для поддержания устойчивого по/южения двухседельмого клапана в период времени между впрысками, а также повышения скорости его движения в период окончания процесса впрыска и, таким образом, снижения расхода топлива на регулирование, клапан 16 может быть выполнен подпружиненным, как показано на фиг. 6. Пружщ1а 23 установлена со стороны запорного элемента 18. Работа вариантов форсунки, представленных на фиг. 2-6, причем не отличается от описанного варианта, представленного на 4иг. I. Благодаря тому, что в период вфыска топлива подводящий канал соо&иен с гидрозапорной камерой только через дроссель, гиьравлическое сопротивление которого может быть очень большим, а скорость подъема и посадки двухседельного клапана может быть достаточно высокой, расход топлива на регулирование снижается более чем в 3 раза. Формула изобретения 1. Форсунка с гидравлическим запиранием иглы по авт. св. N 315778, отличающаяся тем, что, с уменьшения расхода топлива на . регулирование, гидрозапорная камера и подводящий канал сообщены между собой дополнительным кана.лом, в котором выполнена полость с расположенным в ней двухседельным клапаном, сна енным запорными элемента1йи, размещенными на выходах из полости, а вход в полость подключен к подвошздему каналу до {фоссельного устройства по ходу подачи запир..ющей средь Топлива. 2.Форсунка по п. I, о т л и ч а ющ а я с я тем, что поверхность заорных элементов двухседельного клапана выполнена профильной. 3.Форсунка по пп. 1 и 2, о т л ичающаяся тем, что двухседельный клапан выполнен подпружиненным. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР № 31S778, кл. Г 02 М 47/О2, 1971.

Фае.1

t/s.Z

19

/7

12

Фиг.д

у6

f,

€ S 9

Фигб

19

/7

.€