Форсунка с блоком управления для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания

 

Использование: изобретение относится к двигателестроению, в частности к форсункам с электрическим управлением, и может быть использовано для впрыскивания топлива в ДВС. Цель изобретения - увеличение степени диспергирования топлива и точности дозирования топлива, Сущность изобретения: форсунка содержит ультразвуковой преобразователь, на торцах которого нанесены электроды. К нижнему торцу преобразователя прикреплен стакан, посредством которого ультразвуковой преобразователь установлен в корпусе. К нижней части стакана прикреплен концентраторе расположенным в его нижней части золотником. Внизу корпуса установлен распылитель с распыливающими Отверстиями, там же расположены канал и предсопловая полость, соединенная каналом с промежуточной полостью для подвода топлива, в которой имеется штуцер. Блок управления соединен своим управляющим выходом посредством электродов с ультразвуковым преобразователем и содержит блок согласования уровня, ультразвуковой генератор импульсов, электронный ключ, счетчик ко-, личества включений и задэтчик. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Ю) ((() (я)л F 02 M 51/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф»

1»

I» (21) 4832313/06 (22) 23.04.90 (46) 30.04.93, Бюл. М 16 (71) Киевский автомобильно-дорожный институт им, 60-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Ю.Е.Иванов, А.И.Дубняк, A.3,Филиппов, Н.Е,Атаманенко, М,А,Коржов, Г,Я,Литвин и Е.В.Иванова (56) Авторское свидетельство СССР

N 1386733, кл. F 02 М 51/06, 1988. (54) ФОРСУНКА С БЛОКОМ УПРАВЛЕНИЯ

ДЛЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ

В HYTP Е Н Н Е ГО С ГОРАН ИЯ (57) Использование: изобретение относится к двигателестроению, в частности к форсункам с электрическим управлением, и может быть использовано для впрыскивания топлива в ДВС. Цель изобретения — увеличение степени диспергирования топлива и точноИзобретение относится к двигателестроению, в частности к форсункам с электрическим управлением и может быть использовано для вспрыскивания топлива в двигатель внутреннего сгорания (ДВС), Целью изобретения является улучшение диспергирования топлива, т.к. оно происходит под действием ультразвуковых колебаний преобразователя и увеличение точности дозирования, так как величина цикповой подачи пропорциональна количеству ультразвуковых импул ьсов, На чертеже показана предлагаемая форсунка.

Форсунка содержит: ультразвуковой преобразователь 1, на торцах которого нанесены электроды 2 и 3. К нижнему торцу сти дози рования топлива. Сущность изобретения: форсунка содержит ультразвуковой преобразователь, на торцах которого нанесены электроды. К нижнему торцу преобразователя прикреплен стакан, посредством которого ультразвуковой преобразователь установлен в корпусе. К нижней части стакана прикреплен концентратор с расположенным в его нижней части золотником. Внизу корпуса установлен распылитель с распыливающими отверстиями, там же расположены канал и предсопловая полость, соединенная каналом с промежуточной полостью для подвода топлива, в которой имеется штуцер. Блок управления соединен своим управляющим выходом посредством электродов с ультразвуковым преобразователем и содержит блок З согласования уровня, ультразвуковой генератор импульсов, электронный ключ, счетчик количества включений и задатчик, 1 ип, ультразвукового преобразователя 1 прикреплен (например приклеен) четвертьволновой стакан 4, с помощью которого ультразвуковой преобразователь 1 установлен "..К:орпусе 5 с помощью гайки 6 и загерметизирован прокладками 7 и 8. К нижней части стакана 4 снизу прикреплен (например приклеен) концентратор 9, в нижней части которого расположен золотник 10.К ниж-* ней части корпуса 5 прикреплен распылитель

11, имеющий распыливающие отверстия 12, канал 13, и предсопловую полость 14, соеМ диненную каналом 13 с промежуточной полостью 15. Штуцер 16 йредназначен дпя подвода топлива в промежуточную полость

15. Блок управления 17 соединен своим управляющим выходом электродами 18 и 19 с

1812332 ультразвуковым преобразователем 1 и содержит блок согласования уровня 20, ульт- развуковой генератор импульсов 21, электронный ключ 22, счетчик количества включений 23 и задатчик 24, 5

Блок управления собран из стандартных элементов (например, микросхем серии K155), высоковольтный ключ собран на транзисторе КТ812 и особенностей не имеет.

10 . Форсунка работает следующим образом, Задатчик осуществляет предустановку счетчика 23 и подает сигнал включения форсунки.По этому сигналу счетчик переключает 15 электройный ключ 22 и присоединяет генератор 21 к преобразователю 1. Электриче- ские импульсы с генератора 21 возбуждают механические колебания в преобразователе 1, которые усиливаются по амплитуде кон- 20 центратором 9 и перемещают золотник 10. вдоль оси распылителя 11. При этом из.трубопровода 16 от аккумулятора давления топ- лива через промежуточную полость 15, сверление 13, предсопловую полость 14, зо- 25 лотник 10 и распыливающие отверстия 12 попадает в мелкодисперсном виде в окружающее пространство. Одновременно импульсы от ультразвукового генератора 21 через электронный ключ 22, блок согласования 30 уровня 20 попадают на счетный вход счетчика

23, вычитаясь им из предварительно установленного кода. При совпадении фактического числа импульсов на счетном входе с предварительно установленным задатчи- 35 ком 24, счетчик количества включений 23 переключает электронный ключ в исходное положение, отключая преобразователь 1 от генератора 21 и закорачивая электровыво° ды 18 и 19, чем демпфирует колебания пре- 40 образователя.1 и блокирует подачу топлива.

Использование предлагаемой форсунки позволяет по сравнению с существующей существенно повысить степень диспергирования и точность дозирования топлива, что 45 приведен к снижению токсичности выхлопных газов, повышению мощности ДВС и экономии топлива.

Применение существующих форсунок ограничивает максимальные обороты четы- 50 рехтактного бензинового двигателя на уровне 4500-5000 об/мин. Так как максимальные

- цикловые подачи существующих форсунок требует времени их открытого состояния 812 мс, то практически возможен впрыск топ- 55 лива лишь во впускной трубопровод и невозможно ввести расслоение заряда с целью повышения экономически двигателя и снижения токсичности отработанных газов.

При применении предложенной форсунки для максимальной подачи топлива в четырехцилиндровый четырехтактный двигатель мощностью 75-100 кВт требуется угол поворота коленчатого вала 36 при числе оборотов 6000 в мин, что существенно меньше фазы впуска, позволяет ввести эффективное расслоение заряда, повышение экономичности двигателя до 20 .

При применении пьезопреобразователя из керамики ЦТСНВ-1 на резонансной частоте 40 кГц с экспоненциальным концентратором, имеющим коэффициент усиления

8, при возбуждающем напряжении 1200 В и диаметре золотника 3 мм подача бензина за

1 импульс составит 0,5 мм . При этом капли топлива на выходе из форсунки имеют размеры 1-5 мкм, что существенно улучшает смесеобразование и снижает токсичность выхлопных газов.

Формула изобретения

Форсунка с блоком управления для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащая выполненный в виде генератора напряжения блок управления, корпус с каналами подвода и отвода топлива, закрепленный на корпусе полый расширитель с сопловыми отверстиями, размещенный в полости распылителя с образованием полости подачи топлива и воэможностью периодического сообщения последней с сопловыми отверстиями, запорный орган с приводом в виде магнитострикционного преобразователя, электрически связанного с выходом блока управления, причем каналы подвода и отвода топлива сообщены с полостью подачи топлива, о тл и ч а ю ща я с я тем, что, с целью увеличения точности дозирования и качества распыления, форсунка снабжена счетчиком с предустановкой, блоком согласования уровня, электронным ключом с входами управления и задатчиком, привод запорного органа выполнен в виде ультразвукового преобразователя с жестко связанным с ним концентратором, а генератор напряжения выполнен в виде ультразвукового генератора, причем ультразвуковой генератор через злектронный ключ связан с соответствующими выходами счетчика,. счетные входы которого через блок согласования уровня связан с выходами блока управления, а входы предустановки счетчика соединены с выходами задатчика.

1812332

Составитель Г. Кислов

Техред ММоргентал

Корректор Г. Кос

Редактор

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

Заказ 1565 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государстсенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., 4/5