Форсунка для двухстадийного впрыска двух видов топлива

 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в топливной аппаратуре дизелей. Цель изобретения состоит в повышении экономичности и надежности работы форсунки. На корпусе 1 с подводящими каналами 2 и 3 и установленными в

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5g 4 Г 02 М 43/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР (21 ) 4253557/25-06 (22) 20.03.87 (46) 23.03.89. Бюл. № 11 (71) Университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы (72) Н.Н.Патрахальцев, Л.Н.Басистый, А.М.Сайкин и Е.Г.Пономарев (53) 621.436-038 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1240945, кл. F 02 М 43/04, 1984.

„„SU„„1467243 А1 (54) ФОРСУНКА ДЛЯ ДВУХСТАДИЙНОГО

ВПРЫСКА ДВУХ ВИДОВ ТОПЛИВА (57) Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в топливной аппаратуре дизелей.

Цель изобретения состоит в повышении экономичности и надежности работы форсунки. На корпусе 1 с подводящими каналами 2 и 3 и установленными в

1467243

Них клапанами 4 и S закреплен распылитель 6, имеющий каналы основного

7 и запального 8 топлива, сообщенные каждый с одним из подводящих каналов

4 и 5, внутреннюю конусную посадочную поверхность 9, цилиндрическую выточку 10, выполненную со стороны большого основания конуса посадочной поверхности 9, и предсопловой канал

:11 с сопловыми отверстиями 12, В рас:пылителе 6 размещена запорная игла

:.(ЗИ) 13 с запорной конусной поверх:ностью, диффренциальной площадкой 14 и цилиндрической поверхностью 15 с образованием надыгольной 16 и подыгольной 17 полостей и кольцевого зазора между цилиндрической выточкой

10 и цилиндрической поверхностью 15 °

ЗИ 13 выполнена полой, и ее внутрен-, няя полость образована четырьмя соос:ными, последовательно расположенными

:сверху вниз цилиндрическими проточками 19,20,21,22 и расположенными между ними посадочными поверхностями 23,24. ЗИ снабжена упором 25,выполненным с возможностью изменения его осевого расположения, и нагружеИзобретение относится к двигателестроению, а именно к топливной аппаратуре дизелей.

Бель изобретения — повышение эко5 номичности и надежности работы форсуики путем оптимизации подачи дополнительного топлива в зависимости от режима работы двигателя и дополнительного охлаждения запорной иглы. 10

На фиг,l представлена форсунка, продольный разрез, на фиг, 2 — узел

I на фиг,l.

Форсунка содержит корпус 1 с подводящими каналами 2 и 3 и установлен- 15 ными в них клапанами .4 и 5, полый . распылитель 6, имеющий каналы основного 7 и запального 8 топлива, сообщенные каждый с одним из подводящих каналов 4 и 5, внутреннюю конусную 2Î посадочную поверхность 9, цилиндрическую выточку 1 О, размещенную со стороны большого основания посадочной поверхности, и предсопловой ка1 на пружиной 26. Внутри ЗИ размещен управляющий орган подачи запального топлива, выполненный в виде разделительного элемента 27, нагруженного пружиной 28, и жестко связанной с ним дополнительной иглы 29 с цилиндрической поверхностью со ступенчато уменьшающимся диаметром и запорными поверхностями 30 и 31 с воэможностью их взаимодействия с посадочными поверхностями 23 и 24. Часть поверхности нижней ступени иглы 29 образует с проточкой 21 прецизионную пару.Проточка 19 сообщена с каналом 8 радиальным отверстием 32, выполненным в

ЗИ между элементом 27 и запорной поверхностью 30, Проточка 20 сообщена с полостью 17 радиальным отверстием

33. Проточки 21 и 22 снабжены отверстиями 34 и 35, открытыми на запорную конусную поверхность ЗИ. Форсунка позволяет подавать два вида топлива с регулированием запальной дозы топлива в зависимости от режима работы, которое через внутреннюю полость ЗИ снижает температуру распылителя.

l з.п. ф-лы, 2 ил. нал ll с сопловыми отверстиями 12.

В полости распылителя 6 размещена запорная игла 13 с запорной конусной поверхностью, дифференциальной площадкой 14 и цилиндрической поверхностью 15 с образованием надыгольной 16 и подыгольной 17 полостей и кольцевого зазора 18 между цилиндрической выточкой 10 и цилиндрической поверхностью 15.

Запорная игла 13 выполнена полой, ее внутренняя полость образована четырьмя соосными последовательно расположенными сверху вниз цилиндрическими проточками 19 — 22 и расположенными между ними посадочными поверхностями 23 и 24. Верхняя часть иглы 13 снабжена упором 25, установленным на резьбе с возможностью изменения его осевого расположения. Игла 13 нагружена пружиной 26, размещенной в корпусе 1.

1467243

В полости иглы 13 размещен управляющий орган подачи запального топлива, выполненный в виде разделительного элемента 27, нагруженного дополнительной пружиной 28 и жестко связанной с ним дополнительной иглы 29 с цилиндрической поверхностью со ступенчато уменьшающимся диаметром и с двумя запорными поверхностями 30 и 31 с возможностью их взаимодействия с посадочными поверхностями 23 и 24. Часть поверхности нижней. ступени дополнительной иглы

29 образует с проточкой 21 прецизионную пару максимальной длиной 1„

Проточка 19 сообщена с каналом 8 радиальным отверстием 32, выполненным в игле 13 между разделительным элементом 27 и запорной поверхностью ,30. Проточка ?0 сообщена с полостью

17 радиальным отверстием 33. Две ниж.ние проточки 21 и 22 снабжены отверстиями 34 и 35, открытыми на запорную конусную поверхность запорной иглы

13. Максимальный ход иглы 13 ограничен торцовой поверхностью 36 корпуса 1, а максимальный ход раздели тельного элемента 27 ограничен упором 25. Причем высота и цилиндрической выточки 10 меньше расстояния

S » от торца иглы 13 до торцовой поверхности 36, а максимальная длина прецизионной пары 1 „ меньше расстояния S > разделительного элемента 27 до упора 25. форсунка работает следующим образом.

На режимах пуска и холостого хода в форсунку подается только запальное топливо, которое под давлением через канал 3, клапан 5, канал 8 и отверстие 32 поступает в проточку 19 иглы

13. Под действием давления запального топлива на разделительный элемент

27 последний вместе с дополнительной иглой 29, сжимая пружину 28,перемещается к упору 25. Усилие затяжки пружины 28 выбирается так, что при малых цикловых подачах нижняя ступень иглы 29 не выходила бы папностью из проточки 22 тем самым ра.зобщала бы нижние проточки 21 и 22.

При перемещении дополнительной иглы

29 запальное топливо из проточки 19 через образовавшийся зазор между посадочной 23 и запорной 30 поверхностями, проточку 20 и отверстие 33 поступает в полость 17 и через образовавшийся зазор между посадочной 24 и запорной 31 поверхностями и проточку 21 — к отверстиям 34. Когда усилие от давления запального топлива в полости 17 на дифференциальную площадку 14 превышает усилие пружины

26, запорная игла 13 поднимается, и запальное топливо из полости 17 через зазор 18, отверстие 34 и зазор, образовавшийся между посадочной поверхностью 9 распылителя 6 и запорной конусной поверхностью иглы 13, поступает в предсопловый канал 11 и к сопловым отверстиям 12, происходит впрыскивание топлива. Так как при малых цикловых подачах ход иглы 13 меньше высоты h цилиндрической выточки 10, то поступление запального топлива из полости 17 к сопловым отверстиям 12 ограничено зазором 18, Поэтому величина расхода запальной порции топлива определяется сечением отверстий 34, 25 На рабочих режимах, частичных и полных нагрузок в форсунку подают оба вида топлива: запальное и основное. При этом запальное топливо может нагнетаться с некоторым опереже30 нием по времени.

При увеличенных цикловых подачах усилие от давления запального топлива возрастает и разделительный элемент 27 с дополнительной иглой 29

35 перемещается до упора 25, нижняя ступень иглы 29 полностью выходит из проточки 22, открывая поступление запального топлива из проточки 21 в проточку 22 и к отверстиям 35 ° . При

40 этом величина запальной порции топли" ва увеличивается и обеспечивается суммарной площадью проходных сечений отверстий 34 и 35.

При малых цикловых подачах основного топлива через канал 2, клапан 4 и канал 7 в полость 17 поступление его в.предсопловый канал 11 и к сопловым отверстиям 12 ограничено вследствие его дросселирования в зазоре

18. При увеличении интенсивности нагнетания и цикловой подачи основного топлива игла 13 перемещается на расстояние, большее высоты h выточки 10 и все основное топливо поступает в предсопловый канал 11 и к сопловым отверстиям 12. При прекращении подачи запального топлива дополнительная игла 29 под действием усилия пружины 28 опускается,разоб5 146 щая проточки 19 — 22 эапорными поверхностями 30 и 31 и нижней ступенью, предотвращая попадание основного топлива в проточку 19.

Таким образом, форсунка позволяет подавать запальное и основное топливо с регулированием топливоподачи запальной дозы топлива в зависимости от режима работы двигагеля,что приводит к повьппеняю экономии за; пального топлива. Кроме того, пода,ча запальной порции топлива через внутреннюю полость запорной иглы позволяет снизить температуру распылителя, благодаря чему повышается надежность работы форсунки.

Формула я з о бр е т енин

1.Форсунка для двухстадяйного :внрмска двух видов топлива, содержащая корпус с подводящими каналами я установленными в вях обратнымя кла:панамя, полый распылитель, имеющий каналы основного и запального топлива, сообщенные каждый с одним из подводящих каналов, внутреннюю конусную . посадочную поверхность, цилиндрическую выточку, размещенную со стороны большого основания посадочной поверхности, я предсопловой канал с сопловыми-отверстиями„ д запорную иглу с запорной конусной поверхностью, дифференциальной площадкой я расположенной между ниии цилиндрической поверхностью, установленную в полости распылителя с образованием надыгольиой и подыгольной полостей и кольцевого зазора между цилиндрической выточкой и цилиндрической поверхностью иглы, и управляющий орган подачи запального топлива, имеющий распределительные каналы„выполненные иа запорной игле, причем канал подвода основного топлива сообщен с подыгольной полостью, а канал подвода запального топлива - с нред7243

6 сопловым каналом через управляющий орган подачи запального топлива,о тлич ающаяся тем, что, с

5 целью повышения экономичности и надежности работы форсунки путем оптимизации подачи запального топлива в зависимости от режима работы двигателя и дополнительного охлаждения запорной иглы, запорная игла выполнена полой, ее внутренняя поверхность образована четырьмя соосными последовательно расположенными сверху вниз цилиндрическими проточками с расположенными между ними посадочными поверхностями и снабжена упором,расположенным в верхней части запорной иглы, а управляющий орган выполнен в виде размещенных в полости запорной иглы подпружиненного разделительного элемента и жестко связанной с иим дополнительной иглы с цилиндрической поверхностью со ступенчато уменьшающимся диаметром я запорными

2g поверхностями, расположенными с возможностью взаимодействия с посадочными поверхностями полости запорной иглы, причем верхняя цилиндрическая проточка полости запорной иглы сообЗр щена с каналом подвода запального топлива через распределительные каналы, часть которых выполнена в виде радиальных отверстий в запорной игле, расположенных ниже распределительного элемента, другая сверху цилиндрическая проточка сообщена с подыгольной полостью, две нижние проточки снабжены отверстиями, открытымя на запорную конусную поверхность б запорной иглы, а часть поверхности нижней ступени дополнительной иглы образует с нижней проточкой прецизионную пару.

2. Форсунка по п.1, о т.л ив

45 ч а ю щ а я с я тем, что упор выполнен с возможностью изменения его осевого расположения.

1467243

f7

19

1$

2Ф

18

Составитель А.Чичигин

Редактор М. Бланар Техред Л. Олийнык Корректор М.Lllapo vm

Заказ ll25/29 Тираж 482 Подписное

ВБИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101