Форсунка для дизеля

 

1. ФОРСУНКА ДЛЯ ДИЗЕЛЯ, содержащая корпус с каналами для подвода топлива, закрепленный на нем распылитель с сопловыми отверстиями и установленную в его расточке запорную иглу с дифференциальной площадкой , выполненную составной из двух подвижных относительно друг друга верхней и нижней частей с образованием между ними полости, связанной с каналами подвода топлива через перепускную магистраль, причем верхняя часть иглы подпружинена, а нижняя снабжена запорным конусом, о тличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, верхняя часть иглы выполнена с глухой осевой расточкой, а ее нижняя частьс проточкой для подвижного размещения в расточке верхней части и снабжена заплечиками для упора в последнюю , причем перепускная магистраль выполнена в виде осевого и радиального каналов в нижней части иглы. 2. Форсунка по п.1,отличаi ю щ а я с я тем, что верхняя часть иглы выполнена составной из двух эле (Л ментов: втулки со сквозной расточкой и запрессованного в нее со стороны пружины стержня с заплечиками.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Al (19) (Ш (50 4 F 02 1 61/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTI44 (21) 3884453/25-06 (22) 15.04.85 (46) 15.11.86. Бюл. У 42 (71) Хабаровский политехнический институт (72) Г.Б. Горелик, A.È. Выставкин и И.Б. Сиянович (53) 621.43.038.8 (088.8) (56) Патент Англии N - 2096701A, кл. F 1 В, 1982. (54)(57)1. ФОРСУНКА ДЛЯ ДИЗЕЛЯ, содержащая корпус с каналами для подвода топлива, закрепленный на нем распылитель с сопловыми отверстиями и установленную в его расточке запорную иглу с дифференциальной площадкой, выполненную составной из двух подвижных относительно друг друга верхней и нижней частей с образованием между ними полости, связанной с каналами подвода топлива через перепускную магистраль, причем верхняя часть иглы подпружинена, а нижняя снабжена запорным конусом, о тлич ающаясятем,,что, с целью упрощения конструкции, верх няя часть иглы выполнена с глухой осевой расточкой, а ее нижняя частьс проточкой для подвижного размещения в расточке верхней части и снабжена заплечиками для упора в последнюю, причем перепускная магистраль выполнена в виде осевого и радиального каналов в нижней части иглы.

2. Форсунка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что верхняя часть иглы выполнена составной из двух злементов: втулки со сквозной расточкой и запрессованного в нее со стороны пружины стержня с заплечиками.

I 2704

Изобретение относится к,пвнгателестроению и может бьггг использовано в топливной аппаратуре дизеля.

Цель изобретения — упрощение конструкции, повышение долговечности 5 и работоспособности форсунки за счет улучшения характеристики впрыска.

На фиг, 1 изображена форсунка, общий вид; на фиг. 2 — форсунка с верхней частью иглы, размещенной внутри 10 ее нижней части, общий вид; на фиг. 3 — запорная игла, общий вид; на фиг. 4 — схема форсунки.

Форсунка содержит корпус 1 с каналами 2 для подвода топлива, закреп- 15 ленный на нем распылитель 3 с сопловыми отверстиями 4 и установленную в его расточке 5 запорную иглу с дифференциальной площадкой 6, выполненную составной из двух подвижных относительно друг друга верхней 7 и нижней 8 частей с образованием между ними полости 9, связанной с каналами

2 подвода топлива через перепускную

25 магистраль, причем верхняя часть 7 иглы подпружинена, а нижняя снабжена запорным конусом 10. Верхняя часть

7 иглы выполнена с глухой осевой расточкой 11, а ее нижняя часть 8 — с

ЗО проточкой 12 для подвижного размещения в расточке 1! верхней части 7 и снабжена заплечиками 13 для упора в последнюю, причем перепускная магистраль выполнена в виде осевого 14 и радиального 15 каналов в нижней час- З5 ти 8 иглы.

Глухая осевая расточка 1.6 (фиг.2) выполнена в нижней части 8 иглы, а проточка 17 — в верхней части 7 иглы для подвижного размещения в расточке 16, причем верхняя часть 7 иглы снабжена эаплечиками 18 для обеспечения упора в нижнюю часть 8 иглы.

Верхняя часть 7 иглы может быть выполнена составной из двух элемен- 45 тов втулки 19 со сквозной расточкой

20 и запрессованного в нее со стороны пружины стержня 21 с заплечиками

22. В корпусе 1 форсунки выполнено отверстие 23 для отвода перетечек 5О топлива между иглой и распылителем 3.

Форсунка работает следующим образом.

При подходе волны давления в канал 2 (фиг. 1) и при выполнении усло- 55 вия (И!

4 и

4 где с й(! . (! „ — f = ---"- !

4 k 4 cl плошади сечения эапор toto элемента (фиг. 4) соответственно диаметрам; див.метр проточки 12 нижней части 8 иглы; диаметр расточки 5 корпуса 1; диаметр колодца соплоных отверстий 4; наибольший диаметр нжкней части 8 иглы; площадь дифференциальной площадки запорного элемента (1:

=f — f)); и р соответственно давлеd„

cl диет

P Р„ ние топлива. и газов со стороны цилиндра; жесткость пружины форсунки; коэффициент дросселирования в радиальном канале иглы; предварительная затяжка пружины, запорная игла начинает перемещаться.

При этом необходимо выполнить условие совместного подъема верхней .7 и нижней 8 частей иглы с учетом дросселирования в каналах 14 и 15.

Давление начала (Р ) впрыскивания определяют из уравнения (1)

Р н (f (аи )

kE + f т.е, в отличие от форсунок с целой иглой то же самое давление начала впрыскивания обеспечивается при другом значении предварительной затяжки пружины. Сохранить Р возможно за счет, например, изменения величины предварительной затяжки пружины (z )

Дальнейший подъем запорной иглы, выход ее на упор при возрастании давления в полости под иглой на основной стадии впрыска не отличается от процессов в форсунках с цельной иглой эа исключением того, что в полости 9 аккумулируется некоторое количество топлива, при этом характеристика впрыска приближается к ступен- чатой. В конечной фазе впрыска, когда к подыгольной полости подходит волна отсечки, давление Р, начинает

1270400 резко падать вследствие дросселирования в радиальном 15 и осевом 14 каналах иглы.

На иглу начинает действовать сила, вызванная перепадом давлений в объеме полости 9 и подыгольной полости

Р Р Г АР Г Р,f kf. ), (2)

Для того, чтобй сила P обеспечи10 ла перемещение нижней части 8 иглы относительно верхней части 7, необходимо, чтобы по меньшей мере

Р (fî kf0) > где Р— давление начала закрытия за-15

) порной иглы.

Практически силы в 5 Н вполне достаточно для преодоления сил трения покоя в паре верхней 7 и нижней 8 частей иглы, тем более, что к силе P _#_ добавляется вес нижней части 8 иглы.

Определим геометрические соотношения запорного элемента при значении

k = 0,6.

Р (1 - kf„) = 5, откуда

f = — +kf р (3)

По известному соотношению P> = EP,, где Π— коэффициент дифференциальнос-30 ти запорной иглы. В реальных конструкциях 8 = 0,6-0,8, а Ро находится в пределах 15-20 МПа. г

Получаем из выражения (3) 0,785d =5 г

+ 0 6.0 785 1 где процент-З5

15.106

5 ная доля члена выражения

)5.10 составляет 277., поэтому для инженерных расчетов этим можно пренебречь. г

Тогда da = 0,6, и окончательно имеем и = 0,77.

Характерной особенностью рассмотренной конструкции форсунки являет- 4> ся достаточно жесткое соотношение между размерами запорной иглы d, n d „, лежащее в пределах d =(0,6-0,8)dц.

В результате действия силы Р на нижнюю часть 8 запорной иглы она вывигается из верхней части 7 и обеспечивает перекрытие сообщения подыгольной полости с камерой сгорания.

С некоторым запаздыванием под действием пружины верхняя часть 7 иглы садится на заплечики 13 ее нижней части 8 и обеспечивает надежное уплотнение по запорному конусу 10. Помимо перераспределения топлива по углу поворота коленчатого вала эа счет аккумулирования части топлива в объеме полости 9, что приводит к ступенчатости характеристики впрыска, форсунке обеспечивается снижение ударности при посадке запорной иглы за счет разделения движущихся масс ее составных частей 7 и 8. Отсутствие отскока запорной иглы уменьшает склонность форсунки к повторным впрыскиваниям. При посадке верхней части иглы, когда давление в подыгольной полости резко снижается, топливо, вытесняемое иэ объема полости 9, приводит к формированию импульса давления, который, перемещаясь к насосу высокого давления, сбивает амплитуду отраженной волны, созданной закрытием нагнетательного клапана, и тем самым уменьшает вероятность повторных впрыскиваний топлива.

Таким образом, предлагаемая форсунка с составной запорной иглой позволяет упростить конструкцию и одновременно устранить повторные впрыскивания при увеличении долговечности форсунки, что обеспечивает улучшение экологических параметров дизеля, снижает трудоемкость работ по обслуживанию и ремонту, повышает топливную экономичность дизеля.

I 2 10/4 (к) Составитель B. Павлюков

Техред Л.Олейник

Редактор Е. Копча

Корректор И. Муска

Заказ 6219/33

Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4