Форсунка для дизеля

 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в системах подачи топлива дизельных двигателей. Техническая задача изобретения - повышение надежности и долговечности форсунки, упрощение конструкции системы топливоподачи, повышение стабильности регулировок и улучшение условий технического обслуживания системы топливоподачи. Форсунка для дизеля содержит полый корпус с топливоподающим каналом, полый распылитель с сопловыми отверстиями, запорную иглу, размещенную в полости распылителя с кольцевым зазором между цилиндрической направляющей частью запорной иглы и внутренней поверхностью корпуса распылителя. Нажимная штанга взаимодействует с запорной иглой и упругим нагружающим элементом из эластомера, размещенным в полости корпуса форсунки. Упругий элемент размещен в зазоре между наружной боковой поверхностью нажимной штанги и внутренней поверхностью регулировочного элемента, выполненного в виде стакана. 1 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в системах подачи топлива дизельных двигателей.

Известна форсунка для дизеля с распылителем, содержащим полый корпус, в котором размещена подпружиненная запорная игла с цилиндрической направляющей и запорной поверхностями, между цилиндрической направляющей поверхностью запорной иглы и внутренней поверхностью корпуса выполнен кольцевой зазор, в который залит уплотняющий элемент из эластомера, жестко связанный с цилиндрической направляющей поверхностью запорной иглы и внутренней поверхностью корпуса, цилиндрическая направляющая поверхность запорной иглы и внутренняя поверхность корпуса снабжены насечкой и поясками [1].

Недостатком известного распылителя форсунки является отсутствие возможности его разборки для проведения технического обслуживания. Кроме того, наличие одного цилиндрического пояска в нижней части распылителя не обеспечивает центрацию посадочного конуса запорной иглы относительно корпуса распылителя при значительном осевом биении. Причем подвижная система форсунки, состоящая из запорной иглы, нажимной штанги и запорной пружины, имеет значительную массу, что ухудшает динамику процесса впрыскивания. Недостатком является также размещение уплотняющего элемента из эластомера в наиболее нагретой части форсунки.

Известна также форсунка для дизеля с распылителем, имеющим запорный орган в виде иглы, расположенной в корпусе, и топливной полостью, герметично замкнутой эластичным элементом, выполненным из резины или пластмассы и связанным при помощи вулканизации с иглой и корпусом распылителя. Корпус распылителя снабжен параллельными противолежащими канавками и выемками для размещения уплотнительного элемента, который герметично перекрывает топливную полость и работает аналогично мембране [2].

Недостатком известного распылителя форсунки является низкая надежность и долговечность вследствие отсутствия возможности разборки для проведения технического обслуживания, в частности удаления нагара с поверхности запорной иглы и прочистки распыливающих отверстий. Подвижная система форсунки также имеет значительную массу, так как состоит из запорной иглы распылителя, нажимной штанги и запорной пружины, что ухудшает динамику процесса впрыскивания, а размещение уплотняющего элемента в наиболее нагретой части форсунки является одним из недостатков, Известна также форсунка для дизеля, содержащая размещенный в корпусе распылитель с запорной иглой, взаимодействующей с упругим запорным узлом, выполненным в виде упругого диска из эластомера, охваченного упругим стаканом и размещенного в зазоре между опорными дисками, имеющими вогнутые поверхности, обращенные к упругому диску, при этом стенки упругого стакана снабжены продольными разрезами, а поверхности опорных дисков - кольцевыми канавками [3].

Недостатками известной форсунки является сложность изготовления упругого запорного узла, необходимость иметь в подвижной системе форсунки нажимную штангу с массивным опорным диском и систему слива топлива, просочившегося через уплотняющую часть запорной иглы, что усложняет конструкцию и не обеспечивает оптимальность характеристики впрыскивания топлива.

Из известных наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является форсунка для дизеля, содержащая полый корпус с сопловыми отверстиями и топливоподводящим каналом, установленную в корпусе запорную иглу и нагружающий узел с упругим элементом из эластомера, размещенным с возможностью взаимодействия с запорной иглой, причем корпус форсунки образован разборным соединением двух взаимосвязанных элементов, верхний из которых выполнен в виде цилиндрического стакана, средние части направляющих поверхностей запорной иглы и цилиндрического стакана снабжены резьбовыми канавками, между которыми выполнен зазор, в котором размещен нагружающий упругий элемент, жестко связанный с поверхностями резьбовых канавок запорной иглы и цилиндрического стакана [4].

Недостатком известной форсунки для дизеля является сложность регулирования давления начала открытия форсунки, трудность обеспечения надежного уплотнения двух взаимосвязанных элементов форсунки при больших значениях давления топлива при впрыскивании, а также трудность обеспечения соосности запорной иглы при сборке двух взаимосвязанных элементов форсунки.

Технической задачей изобретения является упрощение конструкции форсунки при обеспечении оптимизации процесса впрыскивания, повышение надежности и долговечности форсунки за счет снижения массы подвижных деталей форсунки, улучшение условий технического обслуживания.

Техническая задача решается за счет того, что в форсунке для дизеля, содержащей полый корпус с топливоподводящим каналом, полый распылитель с сопловыми отверстиями, запорную иглу, размещенную в полости распылителя с кольцевым зазором между цилиндрической направляющей частью запорной иглы и внутренней поверхностью корпуса распылителя, нажимную штангу, взаимодействующую с запорной иглой и упругим нагружающим элементом из эластомера, размещенным в полости корпуса форсунки, и регулировочный элемент, в соответствии с изобретением упругий элемент размещен в зазоре между наружной боковой поверхностью нажимной штанги и внутренней поверхностью регулировочного элемента, выполненного в виде стакана.

Техническая сущность изобретения поясняется чертежом, где показана заявляемая форсунка для дизеля.

Заявляемая форсунка для дизеля содержит корпус 1 со штуцером подачи топлива 2, запорную иглу 3, корпус распылителя 4 с сопловыми отверстиями 5, нажимную штангу 6, сопряженную с запорной иглой 3. Нагружающий узел включает нажимную штангу 6, упругий элемент 7 из эластомера, регулировочный стакан 8 с контргайкой 9 и прокладкой 10. Нажимная штанга 6 размещена в регулировочном стакане 8 коаксиально с радиальным зазором, в котором размещен упругий элемент 7 из эластомера, жестко связанный с наружной боковой поверхностью 11 нажимной штанги 6 и внутренней поверхностью 12 регулировочного стакана 8 в результате адгезионного сцепления эластомера с этими поверхностями, а между торцевой поверхностью упругого элемента 7 и торцевой поверхностью запорной иглы 3 предусмотрена полость 13.

Топливоподводящий канал 14 соединен с подыгольной полостью распылителя 15, а распылитель к корпусу форсунки прижимается гайкой 16.

Ограничение максимального подъема запорной иглы 3 не регулируется и определяется зазором h между торцовой поверхностью запорной иглы и поверхностью корпуса форсунки 1.

Регулирование давления открытия форсунки осуществляется перемещением регулировочного стакана 8 в корпусе форсунки 1. Фиксирование регулировки осуществляется посредством контргайки 9. Утечки топлива по резьбе между регулировочным стаканом 8 и корпусом форсунки 1 предотвращаются за счет установки прокладки 10.

Заявляемая форсунка для дизеля работает следующим образом.

Топливо подается по топливоподводящему каналу 14 в подыгольную полость 15. При достижении давления топлива в корпусе форсунки 1 уровня давления начала впрыскивания запорная игла 3, преодолевая усилие упругой деформации упругого элемента 7, поднимается, открывая доступ топлива к сопловым отверстиям 5. Происходит впрыскивание топлива в цилиндр дизеля. При прекращении подачи топлива топливным насосом давление на дифференциальную площадку игольчатого клапана 3 снижается, запорная игла 3 под действием упругой деформации элемента 7 опускается, перекрывая доступ топлива к сопловым отверстиям 5. Впрыскивание топлива в цилиндр дизеля прекращается.

Упругий элемент 7 из эластомера обладает нелинейной характеристикой, что способствует более быстрой отсечке топлива при высокой эффективности его распыливания в конечной фазе впрыскивания. Поскольку упругий элемент 7 при работе форсунки подвергается знакопеременным деформациям сдвига и нагревается за счет внутреннего трения, то в заявляемой конструкции обеспечиваются оптимальные условия теплоотвода, так как площадь теплопередачи от эластомера к нажимной штанге и регулировочному стакану достаточно большая по сравнению с известными техническими решениями.

Топливо, просочившееся через зазор между запорной иглой 3 и внутренней поверхностью корпуса распылителя 4, собирается в полости 13 в период впрыскивания, создавая в ней повышенное давление. После окончания впрыскивания под действием этого давления начинается протечка топлива через этот же зазор в обратном направлении, то есть из полости 13 в подыгольную полость 15, соединенную топливоподающим каналом 14 с трубопроводом высокого давления (не показан) системы топливоподачи.

Время процесса впрыскивания для четырехтактного дизеля составляет 4-5% от времени, когда трубопровод высокого давления и топливоподающий канал с подыгольной полостью находятся в разгруженном от высокого давления состоянии. В связи с этим обстоятельством на протечку топлива из полости 13 в подыгольную полость 15 отводится между процессами впрыскивания значительное время, в течение которого давление топлива в полости 13 снижается до уровня давления топлива в трубопроводе высокого давления и корпусе форсунки между впрыскиваниями.

Таким образом предложенная конструкция форсунки делает систему топливоподачи дизеля бессливной, что существенно упрощает конструкцию и удешевляет ее. Кроме того, бессливная конструкция форсунки снижает эксплуатационные затраты на техническое обслуживание и повышает экономичность дизеля за счет снижения потерь топлива при эксплуатации.

Протечки топлива в зазоре между запорной иглой и корпусом распылителя в противоположных направлениях в процессе впрыскивания и промежутках между впрыскиваниями создают благоприятные условия для очистки зазора между запорной иглой и корпусом распылителя от загрязнений, возникающих в процессе работы двигателя, что значительно снижает вероятность зависания запорной иглы в корпусе распылителя.

Колебательные процессы в подвижной системе форсунки при впрыскивании топлива демпфируются упругим элементом из эластомера, благодаря чему снижается вероятность подскакивания запорной иглы распылителя в процессе окончания впрыскивания топлива и исключается появление подвпрыскиваний топлива. Предложенная конструкция форсунки имеет значительно меньшую массу подвижных деталей форсунки по сравнению с известными техническими решениями. В момент окончания впрыскивания, кроме усилия от деформации упругого элемента из эластомера, возникает дополнительное усилие, действующее на запорную иглу, благодаря повышенному давлению топлива, просочившегося в полость 13. Все перечисленные обстоятельства улучшают динамику процесса окончания впрыскивания и приводят к повышению стабильности и надежности работы дизеля, а также к повышению его экономичности.

Формула изобретения

Форсунка для дизеля, содержащая полый корпус с топливоподающим каналом, полый распылитель с сопловыми отверстиями, запорную иглу, размещенную в полости распылителя с кольцевым зазором между цилиндрической направляющей частью запорной иглы и внутренней поверхностью корпуса распылителя, нажимную штангу, взаимодействующую с запорной иглой и упругим нагружающим элементом из эластомера, размещенным в полости корпуса форсунки, и регулировочный элемент, отличающаяся тем, что упругий элемент размещен в зазоре между наружной боковой поверхностью нажимной штанги и внутренней поверхностью регулировочного элемента, выполненного в виде стакана.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для систем питания двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в системах подачи топлива дизельных двигателей

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре ДВС

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в системах подачи топлива дизельных двигателей

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в системах подачи топлива дизельных двигателей

Форсунка // 2084686

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет улучшить параметры процесса впрыскивания топлива

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к топливовпрыскивающей аппаратуре дизелей, и позволяет повысить тонкость распыливания топлива во всем диапазоне подъема запорной иглы

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам впрыска топлива в дизель

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к форсункам для впрыскивания топлива в дизель

Изобретение относится к двигателестроению, в частности, к форсункам для подачи топлива в дизель

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к способу и устройству для управления подачей топлива в дизель на стационарных установках и мобильном транспорте для больших дизелей, в частности,на тракторах при выполнении различных технологий в сельском хозяйстве и в дорожном строительстве, при выполнении земляных работ, на судовых, тепловозных, транспортных дизелях

Изобретение относится к способу и устройству для управления подачей топлива в дизель на стационарных установках и мобильном транспорте для больших дизелей, Предлагаемое изобретение улучшает динамику подачи топлива, повышает индикаторный кпд, реализует мультивпрыск и регулируемые по длительности впрыски посредством простых механических устройств. Устройство для управления подачей топлива в котором каждый индивидуальный топливный насос соединен на входе отдельным трубопроводом с обратным клапаном с топливным насосом, первый управляющий механический клапан для каждой форсунки установлен между выходом каждого индивидуального гидравлического аккумулятора и подыгольной камерой каждой форсунки, второй управляющий механический клапан установлен между надыгольной камерой каждой форсунки и гидравлическим аккумулятором низкого давления и соединен кинематически с иглой форсунки, игла форсунки соединена кинематически через мультипликатор перемещения или напрямую с быстродействующим реверсивным механическим приводом для ее линейного перемещения, который снабжен, как минимум, одной пластиной для одного цилиндра с выпуклой поверхностью постоянного радиуса на одном конце определенной длины выпуклой части, кулачковым валом, соединенным кинематически с коленчатым валом с, как минимум, одним программным профилированным кулачком с, как минимум, одним микропрофилем на нем с постоянной заданной малой высотой для реализации предварительного впрыска, как минимум, одним микропрофилем с большей высотой для реализации основного впрыска или, как минимум, одним микропрофилем переменной высоты, изменяющимся по заданному закону по длине микропрофиля для реализации основного впрыска, с, как минимум, одним микропрофилем для реализации впрыска после основного с высотой, большей высоты микропрофиля для реализации предварительного впрыска, программные профилированные кулачки с микропрофилями заданной длины с постоянной или переменной высотой на кулачковом валу для управления впрыском выполнены с возможностью последовательного взаимодействия сначала с прямой частью пластины при ее перемещении из одного крайнего положения в другое, а затем с выпуклой поверхностью пластины постоянного радиуса при впрысках заданной длительности, поверхность, как минимум, одной пластины выполнена с переменной со скосом непрерывной по ширине пластины длиной выпуклой концевой части или нескольких частей и в каждой части со своим скосом и со своей максимальной длиной в начале скоса, микропрофили выполнены с прямыми набегающими краями и косыми сбегающими концами микропрофилей, параллельными скосу выпуклой концевой части пластины или соответствующей ее части, взаимодействующей с соответствующим микропрофилем при непрерывном регулировании длительности, каждая пластина выполнена с возможностью перемещении вдоль оси подпружиненного штока и иглы. Каждая пластина выполнена с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной или расположенной под углом к оси иглы и штока, при регулировании длительности впрыска и соединена для этого шлицевым соединением со штоком, относительно которого перемещается пластина. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен клапан для дозирования текучей среды, прежде всего жидкости, имеющий расположенное в потоке текучей среды, окруженное седлом (12) дозирующее отверстие (11), управляющую дозирующим отверстием (11) иглу (13) с запорной головкой (131), которая для открытия и закрытия дозирующего отверстия (11) взаимодействует со своим седлом (12), пьезоэлектрический привод (14), который воздействует на иглу (13) для открытия дозирующего отверстия (11), и упругий возвратный элемент (15), который воздействует на иглу (13) своим усилием для закрытия дозирующего отверстия (11). Для минимизации необходимого хода пьезоэлектрического привода (14) при требуемом ходе запорной головки (131) иглы (13) находящееся со стороны нее место (18) приложения к ней усилия возвратного элемента (15) расположено на несущем запорную головку (131) конце иглы (13) или вблизи него. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена форсунка для дизеля, содержащая корпус 1 с каналом 2 для подвода топлива, распыливающим отверстием 3, камерой закручивания 4, запорным клапаном 5, запорная часть которого выполнена в виде цилиндра, а верхняя часть снабжена ограничителем 6. Корпус 1 состоит из верхней 8 и нижней 9 частей; в нижней 8 части корпуса изготовлены три канала 7, 14 и 15, а в запорном клапане 5 выполнен канал 22 подачи топлива в камеру закручивания 4, выполненный наклонно к оси запорного клапана. При работе форсунки, от воздействия высокого давления топлива на стенки углублений 20 и 21 возникает момент пары сил, в результате чего запорный клапан 5 форсунки поворачивается до совмещения радиального канала 15 с каналом 22, в результате чего топливо подается в камеру закручивания 4 и в камеру сгорания дизеля. При поворачивании запорного клапана через штангу 23 и рычаг 24 сжимается пружина 29 пружинного механизма 27. По окончании впрыскивания поворот запорного клапана в исходное положение осуществляется за счет освобождения пружины 29 пружинного механизма 27 через рычаг 24 и штангу 23. За счет того что запорный клапан не совершает возвратно поступательного движения, а совершает только вращательное движение, достигается снижение износа сопрягаемых поверхностей запорного клапана и корпуса форсунки и повышение надежности и срока эксплуатации форсунки для дизеля. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания. Предложена электрогидравлическая форсунка аккумуляторной топливной системы дизельного двигателя, содержащая корпус 1 с группой корпусных деталей 2, 3, в которых имеются каналы высокого давления, каналы слива, распылитель с распыливающими отверстиями и иглой, размещенной в распылителе, торцевой упор 12 иглы и электроуправляемый клапан 27. Форсунка имеет дополнительный выпускной канал 21 из камеры управления 13, выход которого объединен с выходом основного выпускного канала 16 и каналом 25 клапана 27, а вход открыт при малых подъемах иглы и закрывается при больших. Эффект управляемого байпасирования жиклера основного выпускного канала позволяет начинать процесс подачи быстро, но затем медленно увеличивать расход подаваемого в цилиндр двигателя топлива. Таким образом, обеспечивается ломаный передний фронт характеристики впрыскивания топлива. Техническое решение позволяет добиться выполнения экологических нормативов по вредным выбросам, снижения шумность работы дизеля и нагрузки на его детали. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх