Распылитель бесштифтовой форсунки для масляного биотоплива

Полезная модель относится к двигателестроению, к системам питания дизельных двигателей, в частности к топливным форсункам, впрыскивающим масляное биотопливо. Распылитель форсунки для масляного биотоплива применяется в безштифтовых многодырчатых форсунках. Распылитель состоит из корпуса, на внутренней поверхности которого выполнена кольцевая канавка, а в его нижней части - отверстия для распыления топлива, в корпусе расположена игла, отличающийся от прототипа и аналога тем, что сопловые отверстия распылителя выполнены в форме винтовой внутренней поверхности и имеют большую на 20% площадь поперечного сечения по сравнению с дорабатываемыми распылителями, что обеспечивает лучшие показатели экономичности и токсичности дизеля. Технический результат от использования полезной модели заключается в улучшение качества распыления масляного биотопива, в универсальности ее использования, заключенной в возможности применять штатные форсунки дизельного двигателя с измененной конструкцией распылителя для работы на масляном биотопливе, а также в увеличении моторесурса двигателя за счет уменьшения закоксовывания сопловых каналов (самоочищение) и уменьшения нагара на цилиндро-поршневой группе.

Полезная модель относится к двигателестроению, к системам питания дизельных двигателей, в частности, к топливным форсункам, впрыскивающим масляное биотопливо.

Известны устройства безштифтовых многодырчатых распылителей, имеющих корпус, иглу распылителя, кольцевую канавку и отверстия для распыливания (справочник В.Г.Кислов и др. «Топливная аппаратура тракторных и комбайновых двигателей», стр.154, М., Машиностроение, 1981 г.), которые имеют следующие недостатки при работе на масляном биотопливе:

- топливо распыляется недостаточно качественно, ввиду слабой турбулентности струй, выходящих из отверстий распылителя;

- увеличивается продолжительность топливоподачи, ухудшается равномерность структуры топливного факела, уменьшается угол раскрытия факела, увеличивается его дальнобойность;

- происходит закоксовывание сопловых каналов распылителя;

- образуется повышенный нагар на цилиндро-поршневой группе двигателя.

Известно также наиболее близкое по конструкции устройство распылителя форсунки (Патент на полезную модель РФ 77360 U1 от 23.05.2008 г., кл. F02М 61/10), содержащего корпус, на внутренней поверхности которого выполнена кольцевая канавка, а в его нижней части отверстия для распыления топлива, в корпусе расположена игла, причем в отверстиях распылителя выполнены винтовые нарезы.

Недостатком этого устройства является невозможность завихрения более вязкого масляного биотоплива (оно предназначено для работы на минеральном дизельном топливе) в связи с малой глубиной винтовой нарезки относительно диаметра сопла, а следовательно, и недостаточно качественный процесс его распыления.

Техническая задача полезной модели - создание конструкции распылителя, повышающего качество распыления масляного биотоплива, уменьшающего закоксовывание сопловых каналов при минимальной доработке топливной форсунки.

Технический результат от использования полезной модели заключается в улучшение качества распыления масляного биотопива, в универсальности ее использования, заключенной в возможности применять штатные форсунки дизельного двигателя с измененной конструкцией распылителя для работы на масляном биотопливе.

Указанный технический результат достигается тем, что в распылителе, содержащем корпус, на внутренней поверхности которого выполнена кольцевая канавка, а в его нижней части - отверстия для распыления топлива, в корпусе расположена игла, сопловые отверстия распылителя выполнены в форме винтовой внутренней поверхности, с шириной отверстия S, равной ¹/₃ его высоты Н, а шаг Т внутренней винтовой поверхности равен длине соплового отверстия L. При прохождении масляного биотоплива через винтообразные сопловые отверстия вызывается его вращение и завихрение на выходе, повышается его турбулентность, а, следовательно, улучшается качество распыления и одновременно происходит самоочищение сопловых отверстий от отложений и нагара.

На фиг.1 изображен заявляемый распылитель, где 1 - игла распылителя; 2 - корпус; 3 - кольцевая канавка; 4 - канал подачи топлива; 5 - отверстия распылителя. Увеличенный вид сопловых отверстий представлен на фиг.2. Сопловые отверстия в разрезе и в сечении показаны на фиг.3 и 4.

Ширина S винтообразного соплового отверстия равна ¹/₃ его высоты Н. В свою очередь их площадь сечения на 20% больше площади сечения сопловых отверстий дорабатываемых распылителей. Шаг Т внутренней винтовой поверхности равен длине соплового отверстия L.

Распылитель работает следующим образом.

При подаче топлива по каналу 4 в кольцевую канавку 3 под действием давления поднимается игла 1 и топливо поступает в отверстия 5. При прохождении через сопловые отверстия в форме винта топливо получает вращательное движение, под действием центробежных сил оно дробится на мельчайшие капли, образующие симметричный относительно оси факел распыления с широким углом раскрытия. Происходит впрыскивание топлива в камеру сгорания.

Использование предложенной конструкции многодырчатого распылителя для безштифтовых форсунок дает следующий результат:

- улучшается качество распыления масляного биотоплива, повышается равномерность структуры топливного факела, увеличивается угол раскрытия факела за счет действия центробежных сил на отдельные частички топлива;

- увеличивается моторесурс двигателя за счет уменьшения закоксовывания сопловых каналов (самоочищение) и уменьшения нагара на цилиндро-поршневой группе;

- увеличение проходных сечений сопловых отверстий на 20% по данным испытаний обеспечивает лучшие показатели экономичности и токсичности дизеля;

- появляется возможность качественного перевода работы дизельного двигателя на масляное биотопливо при минимальной доработке штатной топливной форсунки.

Распылитель бесштифтовой форсунки для масляного биотоплива, содержащий корпус, на внутренней поверхности которого выполнена кольцевая канавка, а в его нижней части - отверстия для распыления топлива, в корпусе расположена игла, отличающийся тем, что сопловые отверстия распылителя выполнены в форме винтовой внутренней поверхности с шириной отверстия S, равной ¹/₃ его высоты Н, а шаг Т внутренней винтовой поверхности равен длине соплового отверстия L.