Аккумулирующая форсунка

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить эффективность работы топливной аппаратуры и двигателя в целом путем оптимального использования энергии топлива, запасенного в аккумуляторе форсунки для одного рабочего цикла. Аккумулирующая форсунка дизеля состоит из корпуса форсунки, топливоподводящих каналов, подыгольного пространства. В корпусе форсунки выполнены две полости, в которых расположены подпружиненные поршни. Выход первой полости связан через нагнетательный клапан с линией высокого давления, а выход через канал в теле иглы-золотника - с входом второй полости. Выход второй полости через проточку на игле-золотнике связан с подыгольным пространством. Верхний торец иглы-золотника расположен в первой полости, а пружина поршня второй полости упирается в кромку иглы-золотника. 1 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности, может использоваться в топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.

Известны закрытые форсунки для дизелей [А.С. Орлин, М.Г. Круглов, ДВС Системы поршневых и комбинированных двигателей, М.: Машиностроение, 1995 г., стр. 167. ] , содержащие корпус форсунки, сопловой наконечник распылителя, корпус распылителя, запорную иглу, штангу, пружину.

Недостатками данной форсунки являются относительно медленное нарастание и падение давления впрыскивания топлива и возможность подвпрыска топлива из-за совмещения во времени процесса создания давления плунжерной парой топливного насоса высокого давления, процесса дозирования топлива и процесса впрыскивания топлива форсункой, вследствие чего они оказывают неблагоприятное воздействие друг на друга.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является аккумулирующая форсунка [А.С. Орлин, М.Г. Круглов, ДВС Системы поршневых и комбинированных двигателей, М.: Машиностроение, 1995 г. стр. 186-187.], состоящая из корпуса, распылителя, иглы, штуцера, обратного клапана и аккумулятора, причем нагнетаемое топливо подается в штуцер и поступает к верхнему торцу иглы, обеспечивая ее запирание, а также в карман распылителя и через обратный клапан в аккумулятор. После отсечки насоса игла поднимается, преодолевая лишь усилие пружины, происходит впрыскивание. Недостатками аккумулирующей форсунки данного типа являются вялое окончание впрыскивания и его невысокое качество при малых цикловых подачах из-за недостаточного давления в аккумуляторе при малых дозах находящегося в нем топлива, что отрицательно сказывается на эффективности работы топливной аппаратуры и двигателя в целом.

Настоящее изобретение направлено на повышение эффективности работы топливной аппаратуры и двигателя в целом путем оптимального использования энергии топлива, запасенного в аккумуляторе форсунки для одного рабочего цикла.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в корпусе форсунки выполнены две полости, в которых расположены подпружиненные поршни, причем вход первой связан через нагнетательный клапан с линией высокого давления, а выход через канал в теле иглы-золотника со входом второй полости, выход последней через проточку на игле-золотнике связан с подыгольным пространством.

Сопоставительный анализ заявляемого решения и выбранного в качестве прототипа показывает, что предлагаемая конструкция позволяет за счет энергии сжатой пружины добиться более высокой энергии окончания впрыскивания и повысить его качество при малых цикловых подачах.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что в корпусе форсунки выполнены две полости, в которых расположены подпружиненные поршни, причем вход первой связан через нагнетательный клапан с линией высокого давления, a выход через канал в теле иглы-золотника с входом второй полости, выход последней через проточку на игле-золотнике связан с подыгольным пространством, кроме того, верхний торец иглы-золотника расположен в первой полости, а пружина поршня второй полости упирается в кромку иглы-золотника. Таким образом, данные отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна".

На чертеже изображен общий вид аккумулирующей форсунки. Аккумулирующая форсунка состоит из корпуса форсунки 1, в котором выполнены две полости 8 и 10, в которых расположены подпружиненные поршни 7 и 12 с пружинами 6 и 11, причем вход полости 10 связан через нагнетательный клапан 13 с линией высокого давления 15, а выход через канал 14 в игле-золотнике 2 - с входом полости 8, выход последней, через канал 4, проточку 3 на игле- золотнике 2 и топливоподводящий канал 17 связан с подыгольным пространством 18, кроме того, линия высокого давления 15 связана с объемом 16, образованным корпусом форсунки 1 и кромкой 5 на игле-золотнике 2, а ход поршня 7, во избежание перекрытия им канала 4, ограничен фиксаторами 9.

Аккумулирующая форсунка работает следующим образом.

Топливо по линии высокого давления 15 поступает в полость 16, образованную кромкой 5 иглы-золотника 2 и корпусом форсунки 1, преодолевая усилие пружины 6, игла-золотник 2 начинает двигаться вверх, перекрывая соединительный канал 14, разобщая полости 8 и 10. Одновременно с этим происходит сообщение полости 8 через канал 4, проточку 3 иглы-золотника 2, топливоподводящий канал 17 с подыгольным пространством 18, происходит впрыск топлива в камеру сгорания. Топливо по линии высокого давления 15, преодолевая сопротивление нагнетательного клапана 13, заполняет подпоршневое пространство полости 10, сжимая пружину 11. После отсечки, подачи топлива плунжерной парой топливного насоса высокого давления давление в линии высокого давления 15 падает, игла-золотник 2 под давлением пружины 6 движется вниз, разобщая подыгольное пространство 18 с полостью 8 и сообщая полость 10 с полостью 8. Топливо под действием давления пружины и запасенной энергии перетекает из полости 10 по каналу 14 в полость 8, сжимая пружину 6.

Впрыскивание топлива предлагаемой форсункой позволяет повысить энергию впрыска, разделить во времени процесс создания давления и процесс дозирования топлива. Вследствие чего они не оказывают неблагоприятного воздействия друг на друга. Устраняется явление подвпрыска. Энергия пружины позволяет избежать вялого окончания процесса впрыскивания и его плохого качества при малых цикловых подачах. Это позволяет повысить эффективность топливной аппаратуры и двигателя в целом без внесения многочисленных изменений и дополнений в конструкцию топливной аппаратуры.

Формула изобретения

Аккумулирующая форсунка дизеля состоит из корпуса форсунки, топливоподводящих каналов, подыгольного пространства, отличающаяся тем, что в корпусе форсунки выполнены две полости, в которых расположены подпружиненные поршни, причем вход первой связан через нагнетательный клапан с линией высокого давления, а выход через канал в теле иглы-золотника - со входом второй полости, выход последней через проточку на игле-золотниике связан с подыгольным пространством, кроме того, верхний торец иглы-золотника расположен в первой полости, а пружина поршня второй полости упирается в кромку иглы-золотника.

РИСУНКИ

Рисунок 1