Топливовпрыскивающая форсунка для двигателя внутреннего сгорания с гидромеханическим запиранием иглы распылителя
Изобретение позволяет повысить надежность в эксплуатации при снижении трудоемкости изготовления. В бобышке 2 корпуса 1 форсунки размещены шток золотника 3 и ввернутая до упо/7 Т8 }9
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H А ВТОРСКОМЪб СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ТОПЛИВОВПРЫСКИВАЮЩАЯ ФОРСУНКА
ФДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
С ГИДРОМЕХАНИЧЕСКИИ ЗАПИРАНИЕМ ИГЛЫ
РАСПЬШИТЕЛЯ (57) Изобретение позволяет повысить надежность в эксплуатации при снижении трудоемкости изготовления. В бобышке 2 корпуса 1 форсунки размещены шток золотника 3 и ввернутая до упо"
r8 78 !7 18 Sg (21) 4078375/25-06 (22) 19.06.86 (46) 15.05.88. Бюл. У 18 (75) Л.M.Êàðïîâ и В.И.Комаров (53) 62 1.436.038(088.8) (56) Трусов В.И., Дмитриченко В.П., Масляный Г.Л. Форсунки автотракторных дизелей. M.: Машиностроение, 1977, с. 19, рис. 11.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
„, SU„„1395848 А1
Ш4 F 02 M 61/20
1395848 ра направляющая гайка 4. В последней расположен золотник 5, имеющий глубокое сверление 6 и радиальное отверстие 7, связанные с линией высокого давления топлива штуцером 8. В приливе 9 запирающего узла размещены нажимная гайка 12, ввернутая до упора, с регулировочным винтом 13 и запирающий шток 10, нагруженный одной и более пружинами 11, закрытые колпаком 14 без сливного отверстия. Размещены также запорныи кулачок 15, установленный на оси 16 в корпусе 1 форсунки с возможностью поворота, выпол-!
Изобретение относится к двигателестроению, конкретно к топливовпрыскивающей аппаратуре.
Целью изобретения является повышение надежности в эксплуатации при снижении трудоемкости изготовления.
На фиг.. 1 изображена форсунка, общий вид; на фиг. 2 — вариант выполнения запорного кулачка; на фиг. 3 форсунка с подпружиненным золотником, 10 общий вид; на фиг. 4 — запорный кулачок форсунки, узкий срез; на фиг. 5 вид А на фиг. 4; на фиг. 6,7,8 — варианты расположения нагнетающего и запирающего узлов форсунки; на фиг.9 — 15 сечение Б-Б на фиг. 8, вариант с параллельным расположением осей штоков нагнетающего и запирающего узлов; на фиг. 10 — то же, расположение осей штоков нагнетающего и запирающего уз- 20 лов под углом, вид в плане; на фиг. 1 1 — корпуса форсунки с распылителем и иглой, разрез; на фиг. 12 вид В на фиг. 11.
Топливовпрыскивающая форсунка с
25 гидромеханическим запиранием иглы распылителя содержит разъемный корпус 1 с бобышкой 2, в которой размещены шток 3 золотника и ввернутая до упора направляющая гайка 4 с расположенным в ней золотником 5, имеющим глухое сверление 6 и радиапьные отверстия 7, связанные с линией высокого давления топлива штуцером 8.
В приливе 9 запирающего узла размещены запирающий шток 10, нагруженненный с технологическим отверстием
17, двухсторонними площадками 18 под упоры 19, косым срезом 20 в нижней части и ограничительным пазом 21 под штифт 22, расположенный в корпусе 1.
Срез 20 кинематически связан со штангой 23, снабженной пружиной 24 и иглой 25. Обеспечивается качественное распределение и перемешивание топлива со свежим зарядом воздуха за счет повышения давления впрыскивания при одновременном снижении запирающего усилия иглы. 5 з.п. ф-лы, 12 ил. ный одной и более пружинами 11 нажимная гайка 12, ввернутая до упора, с регулировочным винтом 13, закрытые колпаком 14 без сливного отверстия, запорный кулачок 15, установленный на оси 16 в корпусе 1 форсунки с возможностью поворота, выполненный с технологическим отверстием 17, двухсторонними площадками 18 под упоры 19, косым срезом 20 в нижней части и ограничительным пазом 21 под штифт 22, расположенный в корпусе 1. Косой срез 20 кинематически связан со штангой 23, снабженной пружиной 24, и иглой 25.
Форсунка работает следующим образом.
Топливо из секции топливного насоса по топливопроводу высокого давления (не показаны) поступает в штуцер
8 форсунки, сдвигая золотник 5 и шток 3, выбирая линейный размер между кромкой радиального отверстия 7 и концом заходкой фаски у отверстия в направляющей гайке 4. Этому моменту соответствует некоторый поворот по направляющей гайке 4. Этому моменту соответствует некоторый поворот по направлению стрелки Г запорного кулачка 15 и перемещения штока 10 запорного узла с дополнительной деформацией пружины 11 и ослаблением осевого запирающего усилия через косой срез 20 запорного кулачка 15 на штангу 23 и иглу 25 с проникновением топлива под запорный конус иглы 25.
1395848
Выход радиального отверстия 7 золотника 5 из заходной фаски отверстия в направляющей гайке 4 и разворот запорного кулачка 15 на угол Ы до упора стопорного штифта 22 в противоположную кромку ограничительного паза 2 1. соответствует полному подъему (ходу) иглы 25.
После впрыска топлива и падения давления запорный кулачок 15 поворачивается на оси 16 в обратную сторону под действием пружины 11 нажатием штока 10 в запорном узле на упор 19, преодолевая усилие пружины 24 через 15 верхний торец иглы 25 и торец штанги 23. Косым срезом 20 запорный кулачок 15 при сниженном значении запирающего усилия после впрыска опускает вниз штангу 23 и иглу 25 на ве- 2р личину d ..
В нагнетающем узле при движении золотника 5 кромка радиального отверстия 7 заходит за кромку эаходной фаски в отверстии направляющей 25 гайки 4. Этот момент соответствует разобщению полости форсунки от топливопровода высокого давления, обеспечивая снижение остаточного давления топлива эа счет образования дополни- gp тельного разгрузочного объема при перемещении золотника 5.
Форсунка может иметь исполнение, при котором кромка радиального отверстия 7 совпадает с концом заход- 35 ной фаски отверстия в направляющей гайке 4. В этом случае при закрытии форсунки движение золотника 5 не образует дополнительного объема для снижения остаточногo давления, а мо- 40 мент начала подъема иглы 25 при открытии форсунки совпадает с моментом начала впрыска топлива. При полном подъеме (ходе) иглы 25 разворот кулачка 15 на угол Ы может осуществ- 45 ляться упором его усеченной верхней кромки в стенку расточки полости корпуса 1 форсунки (фиг. 2).
Топливовпрыскивающая форсунка (фиг. 3) с гидравлическим запиранием иглы распылителя может предусматривать пружину 26 и в нагнетающем узле, подпружинивая золотник 5, образуя между золотником 5 и штоком 3 гарантированный зазор и . Эта пружина 26 может быть одной и разной жесткости
55 с пружиной 11 в запирающей части.
Форсунка работает аналогично предложенному. Разворот кулачка 15 и начало открытия форсунки начинается после выбора зазора. Момент начала впрыска топлива может запаздывать или совпадать с моментом начала от" крытия и зависит от предусмотренного разгрузочного объема при движении золотника 5 в исходное положение после впрыска.
После впрыска топлива и падения давления резкость отсечки выше за счет работы пружины 26 в нагнетающем узле при том же осевом запирающем усилии. Для улучшения условий работы форсунки (фиг. 4, 5) трение — скольжение в месте контакта косого среза
20 у запорного кулачка 15 со штангой 23 заменяется трением — качения.
Косой срез 20 по сторонам ограничен параллельными косыми срезами 27, а штанга имеет ролик 28, установленный на оси 29.
Несоосные форсунки (фиг. 6 — !О) работают аналогично соосной. Отличаются следующим. Форсунка, имеющая ось нагнетающей части вьппе оси запирающего узла относительно оси 16 запорного кулачка 15, имеет дополнительный положительный момент преодоления усилия пружины 11 на штоке 10 во время работы, что положительно в отношении деталей секции насоса и затрагиваемой мощности на привод.
Форсунка, имеющая ось нагнетающего узла ниже запирающей части относительно оси 16 кулачка 15 (фиг.7), имеет дополнительный момент, направленный в -противоположную сторону открытию форсунки, что создает дополнительные нагрузки на детали секции и затрачивается больше мощности на привод насоса. Компактность форсунки достигается расположением бобышки 2 и прилива 9 под углом друг к другу, а также расположением штоков 3 и 10 в параллельных плоскостях или под углом друг к другу в плане.
Форсунка с двумя и более одинаковой жесткости пружинами в нагнетающей части (фиг. 3) отличается высоким давлением в момент начала открытия и в период основного впрыска с резким началом и при резкой отсечке с оптимально-допустимым расчетным запирающим усилием. Высокие давления впрыска топлива, присущие форсунке при раздельной топливной аппаратуре, позволяют иметь форсунку без регулировки давления впрыска. Нажимная гайка
1395848
30 (фиг. 8) не имеет регулировочного винта, Разъемный корпус 31 (на фиг.11) сверху имеет фланец 32, снизу установочный выступ 33, по ширине соответствующий пазу 34, которые при установке корпуса 35 распылителя совме,щаются и взаимно разворачиваются, относительно общей оси с помощью лы,сок 36 и 37. Верхний торец иглы 25 10 имеет фланец 38 и глухое сверление 39 с дружиной 24, а сопрягаемая поверхность с направляющей корпуса 35 распылителя имеет вдоль оси продольные канавки 40. 15
Использование предлагаемой форсунки с гидромеханическим запиранием наглы распылителя по сравнению .с из- вестными форсунками обеспечивает сниение трудоемкости изготовления путем 20 исключения применения прецизионных де талей, сливных дренажных трубок, снижение жестких требований к дополнительной фильтрации топлива исключе, нием применения щелевых и сетчатых 25
1 фильтров; повышение надежности в эксплуатации из-за уменьшения количест. ва случаев поломки пружин, повышение работоспособности иглы распылителя, а также повышение экономичности рабо-30 чего процесса двигателя путем повыше,ния давления впрыскивания при одновременном снижении запирающего усилия иглы, что, в свою очередь, обеспечит
) качественное распределение и переме35 шивание топлива со свежим зарядом воздуха, лучшего по составу; кроме того, нерегулируемая форсунка способствует расширению унификации по деталям и давлению с применением ее при 40 одном и том же подъеме (ходе) иглы для разных типов двигателей близкой размерности с аналогичной топливной аппаратурой.
Формула изобретения
1. Топливовпрыскивающая форсунка для двигателя внутреннего сгорания с гидромеханическим запиранием иглы
50 распылителя, содержащая корпус с внутренней полостью и верхней частью, с размещенными в нем штангой и иглой с верхним торцом, и штуцер, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности в эксплуатации при снижении трудоемкости изготовления путем исключения прецизионных детелей, форсунка дополнительно снабжена управляющим, нагнетающим и запи-. рающим узлами, корпус выполнен с бобышкой и приливом с глухим колпаком, размещенными в его верхней части напротив друг друга, и штифтом во внутренней полости, управляющий узел содержит упоры, ось и эапорный кулачок, выполненный с косым срезом в нижней части и ступенчатыми боковыми поверхностями, в верхней части которых установлены упоры, а в нижней выполнен паз, установленный с возможностью поворота вокруг оси, запирающий узел содержит нажимную гайку с размещенными внутри нее регулировочным винтом, по меньшей мере одной пружиной и запирающим штоком, связанным одним концом через пружину с регулировочным винтом, нагнетающий узел содержит направляющую гайку с размещенными в ней штоком золотника и контактирующим с ним золотником с сообщающимся глухим осевым и радиальными каналами, установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещения и периодического открытия радиальных каналов, причем управляющий узел размещен в полости корпуса, нагнетающий узел — в бобышке, запирающий узел — в приливе, шток золотника контактирует с одним упором, запирающий шток — с другим упором, запорный кулачок косым срезом со штангой, а пазом — со штифтом.
2. Форсунка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что оси запирающего и нагнетающего узлов расположены наклонно к оси форсунки и в одной плоскости.
3. Форсунка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что запирающий и нагнетающий узлы размещены под углом друг к другу в параллельных плоскостях.
4. Форсунка по и. t, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что золотник поцпружинен относительно корпуса по меньшей мере одной пружиной.
5. Форсунка по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что запорный кулачок выполнен с продольным выступом в средней части косого среза, а штанга снабжена роликом с осью, иинематически связанным с выступом. б. Форсунка по и. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что верхний торец иглы снабжен фланцем с глухим сверлением.
1395848
et l7 18
° еаза 2
1395848
Фаг.б
1195848
1395848
Видд
Составитель А.Пекеньо
Редактор Н.Слободяник Техред А.Кравчук Корректор А.Обручар
Тираж 505
Закаэ 2479/35
Подписное
ВНИИПИ Гасударственного комитета СССР ло делам иэобретений и открытий
113035, Иосква, K-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4
