Распылитель форсунки для дизельного двигателя

 

Использование: топливная аппаратура дизельных двигателей. Сущность изобретения: в корпусе 1 с каналом подвода топлива 2, центральным сопловым отверстием 3 и двумя соосными седлами 4 и 5, разделенными кольцевой проточкой (КП) 6, размещен полый запорный клапан (ПК) 7, на запорной поверхности которого, взаимодействующей с седлом 4, выполнены тангенциальные каналы 20, сообщающие подыгольную камеру 14 с КП 6. В ПК 7 соосно установлена запорная игла 15. Отношение площади и поперечного сечения соплового отверстия 3 к суммарной площади поперечного сечения тангенциальных каналов 20 составляет 2-3. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 02 М 61/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Д

© ()

Ф

6д

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4706636/06 (22) 19.06,89 (46) 07.07,92. Бюл, ¹ 25 (71) Воронежский сельскохозяйственный институт им. К.Д.Глинки (72) М.Н.Кухарев, М.В.Кольцов, И.Б,Журавец, B.Ä.Áóðäûêèí и А,В.Грибанов (53) 621,436.038(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 355378, кл. F 02 М 47/02, 1970. (54) РАСПЪ|ЛИТЕЛЬ ФОРСУНКИ ДЛЯ ДИЗЕЛЬКОГО ДВИГАТЕЛЯ (57) Использование: топливная. аппаратура дизельных двигателей. Сущность изобрете„„SU ÄÄ 1746043 А1 ния: в корпусе 1 с каналом подвода топлива

2, центральным сопловым отверстием 3 и двумя соосными седлами 4 и 5. разделенными кольцевой проточкой (КП) 6, размещен полый запорный клапан (ПК) 7, на запорной поверхности которого, взаимодействующей с седлом 4, выполнены тангенциальные каналы 20, сообщающие подыгольную камеру

14 с КП 6, В ПК 7 соосно установлена запорная игла 15, Отношение площади и поперечного сечения соплового отверстия 3 к суммарной площади поперечного сечения тангенциальных каналов 20 составляет 2 — 3.

1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1746043

55

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в топливоподающей аппаратуре дизелей, преимущественно с непосредственным впрыскиванием топлива в цилиндр дизеля, Известен. распылитель форсунки для дизельного двигателя, содержащий корпус с каналом подвода топлива, сопловым отверстием и двумя соосными седлами, разде.ленными кольцевой проточкой, полый запорный клапан, выполненный в виде втулки с боковыми внутренней и наружной направляющими поверхностями, дифференциальной площадкой и запорной поверхностью, взаимодействующей .с седлом, и установленный в корпусе распылителя с образованием надыгольной и подыгольной камер, и запорную иглу с направляющей и запорной поверхностями и дифференциальной площадкой, размещенную в полости запорного клапана и прецизионно сопряженную своей направляющей поверхностью с внутренней направляющей поверхностью последнего, причем запорная поверхность иглы взаимодействует с седлом, расположенным у соплового отверстия, а подыгольная камера сообщена с каналом подвода топлива.

Недостаткам известного распылителя является низкая эффективность распыливания в начальной и, особенно, в конечной фазе процесса впрыскивания, что снижает экономичность двигателя и повышает дымление.

Цель изобретения — оптимизация характеристики распыливания топлива в процессе впрыскивания.

Поставленная цель достигается тем, что на запорной поверхности запорного клапана выполнены тангенциальные каналы, сообщающие подыгольную камеру с кольцевой проточкой, а сопловое отверстие выполнено центральным.

Поставленная цель достигается также тем, что отношение площадей поперечного сечения соплового отверстия к суммарной площади поперечного сечения тангенциальных каналов составляет 2-3.

На фиг. 1 изображен распылитель форсунки, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез.А-А на фиг. 1.

Распылитель форсунки для дизельного двигателя содержит корпус 1 с каналом подвода топлива 2, сопловым отверстием 3 и двумя соосными седлами 4 и 5, разделенными кольцевой проточкой 6. В полости корпуса 1 размещен полый эапорный клапан 7, выполненный в виде втулки с боковыми внутренней 8 и наружной 9 направляющими поверхностями, дифференциальной пло5

45 щадкой 10, запорной поверхностью 11, взаимодействующей с седлом 4, и центрирующим выступом 12. Запорный клапан.7 установлен в корпусе 1 распылителя с образованием надыгольной 13 и подыгольной 14 камер. В полости запорного клапана 7 размещена запорная игла 15 с направляющей

16 и запорной 17 поверхностями, дифференциальной площадкой 18 и центрирующим штифтом 19. Запорная игла 15 прециэионно сопряжена своей направляющей поверхностью 16 с внутренней направляющей поверхностью 8 полого запорного клапана 7. Запорная поверхность 17 иглы 15 взаимодействует с седлом 5, расположенным у соплового отверстия 3. Подыгольная камера 14 сообщена с каналом подвода топлива 2 и с кольцевой проточкой 6 посредством тангенциальных каналов 20, выполненных на запорной поверхности 17 клапана 7. Сопловое отверстие 3 распылителя выполнено центральным. Отношение площадей поперечного сечения соплового отверстия 3 к суммарной площади поперечного сечения тангенциальных каналов 20 составляет 2-3.

Распылитель форсунки для дизельного двигателя работает следующим образом.

Перед установкой форсунки на дизельный двигатель производится регулирование давления впрыскивания топлива и подъем запорной иглы 15 на установленное давление и производительность, после чего регулируется усилие подъема полого запорного клапана 7 по максимальной длине струи топлива. При нарастании давления в системе подачи топливо нагнетается в корпус 1 по каналу подвода топлива 2, поступая в нодыгольную 14 камеру, откуда по тангенциальным каналам 20, выполненным на запорной конической поверхности 17 клапана, поступает далее в кольцевую проточку 6, где происходит закручивание потока топлива за счет сжатия. Одновременно благодаря наличию регламентированных проточек топливо поступает в зазор между направляющими поверхностями 8 и 16 полого клапана 7 и запорной иглы 15 соответственно. По достижении установленного давления впрыскивания в подыгольной камере 5 запорная игла 15 поднимается, открывая зазор между запорными поверхностями седла 5 корпуса I и 17- запорной иглы 15. При этом топливо впрыскивается через сопловое отверстие 3 в цилиндр дизеля, образуя короткую и широкую струю сильно распыленного топлива, что обеспечивает эффективное смесеобразование и горение, При дальнейшем нарастании давления в подыгольной камере 14 и

1746043

15

25

35

45

50 кольцевой проточке 6 запорная игла 15 поднимается в крайнее положение. Вместе с запорной иглой 15 поднимается и полый клапан 7, открывая щель между запорными поверхностями седла 4 корпуса 1 и 11 клапана 7. В крайнем верхнем положении клапана 7 и запорной иглы 15 основной поток топлива из подыгольной камеры 14 нагнетается через щель между запорными поверх.ностями седла 4 корпуса 1 и 11 клапана 7 без закручивания и поступает далее через сопловое отверстие 3 корпуса 1 в цилиндр дизеля, образуя длинную и узкую струю топлива. Оптимизация характеристики распыливания топлива в процессе впрыскивания обеспечивает повышение производительности распылителя, расширение фронта эффективного горения по всему объему камеры сгорания дизеля

При снижении. давления в системе подачи топлива полый запорный клапан 7 усилием запорной пружины (не -показана), воздействующей на. центрирующий выступ

12, перекрывает щель между запорными поверхностями седла.4 корпуса 1 и 11 полого клапана.7. При этом.топливо продолжает поступать по тангенциальным каналам 20 в кольцевую проточку 6 и далее через сопловое отверстие 3 в цилиндр дизеля с образованием короткой и широкой струи сильно распыленного топлива, что обеспечивает полноту его сгорания и снижает дымление.

В момент прекращения подачи топлива запорная игла 15 усйлием запорной пружины (не показана), воздействующей на центрирующий штифт 19, резко перекрывает зазор между эапорными поверхностями седла 5 корпуса 1 и 17 запорной иглы 15, что исключает подтекание топлива в цилиндр дизеля и прорыв газов в полость распылителя. Оптимизация характеристики распыливания топлива в процессе впрыскивания способствует также выбор отношения площадей поперечного сечения соплового отверстия 3 к суммарной площади поперечного сечения тангенциальных каналов 20, составляющего

2-3. При величине отношения меньше 2 снижается центробежный эффект, ухудшается качество распыливания топлива в начальной и конечной фазах процесса впрыскивания, а при величине отношения больше 3 при весьма незначительном улучшении характеристики распыливания топлива снижается производительность форсунки, возрастает вероятность засорения и закоксовывания тангенциальных каналов 20.

Выполнение тангенциальных каналов

20 на запорных поверхностях 17 полого клапана 7 кольцевой проточки 6 в пространстве межДу коническими запорными поверхностями корпуса I распылителя обеспечивает высокую эффективность распыливания топлива в начальной и конечной фазах процесса впрыскивания, что повышает полноту сгорания топлива в цилиндре дизельного двигателя. Оптимизация характеристики распыливания топлива аа счет повышения дальнобойности и .производительности в средней части процесса впрыскивания обеспечивает подачу топлива, в периферийные объемы камеры сгорания и равномерное распределение его по всему объему, в результате чего повышается полнота сгорания. и снижается дымление. Повышение производительности форсунки позволяет сократить продолжительность впрыскивания при уменьшении максимального давления топлива, что обеспечивает повышение долговечности топливного насоса.

Формула изобретения

1. Распылитель форсунки для диэельного двигателя, содержащий корпус с каналом подвода топлива, сопловым отверстием и двумя соосными седлами, разделенными кольцевой проточкой, полый запорный клапан, выполненный в виде втулки с боковыми внутренней и наружной направляющими поверхностями, дифференциальной площадкой и запорной поверхностью, взаимодействующей с седлом, и установленный в корпусе распылителя с образованием надыгольной и подыгольной камер, и запорную иглу с направляющей и запорной поверхностью и дифференциальной площадкой, размещенную в полости запорного клапана и прецизионно сопряженную. своей направляющей поверхностью последнего, причем запорная поверхность иглы взаимодействует с седлом, расположенным у соплового отверстия, а подыгольная камера сообщена с каналом подвода топлива, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью оптимизации характеристики распыливания топлива в процессе впрыскивания, на запорной поверхности запорного клапана выполнены тангенциальные каналы, сообщающие подыгольную камеру с кольцевой проточкой, а сопловое отверстие выполнено центральным.

2; Распылитель по и. 1, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что отношение площадей поперечного сечения соплового отверстия к суммарной площади поперечного сечения тангенциальных каналов составляет 2-3.

1746043

mlle 7

Составитель. А. Чичигин

Техред M.Moðråíòàë Корректор С. Черни

Редактор Л. Волкова

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

Заказ 2379 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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