Распылитель форсунки для дизельного двигателя внутреннего сгорания (двс)

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к распылителям форсунок для дизеля. Изобретение позволяет увеличить срок работоспособного состояния распылителя. Распылитель форсунки для дизельного двигателя внутреннего сгорания включает корпус с коническим седлом и размещенную в нем иглу, с дроссельно-запирающим конусом с углом, большим угла седла. На поверхности дроссельно-запирающего конуса выполнена кольцевая канавка, разделяющая ее на запорный и дросселирующий пояски. Часть дросселирующего пояска иглы выполнена цилиндрической формы с диаметром меньше диаметра топливоподводящего канала сопловых отверстий. На цилиндрической поверхности выполнена площадка в виде эллипса, малая ось которого меньше диаметра цилиндрической поверхности. Большая ось эллипса расположена вдоль оси иглы и по длине охватывает цилиндрическую и дросселирующую поверхности иглы. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению к области производства и эксплуатации дизельных двигателей.

Известно конструктивное устройство штифтовых и безштифтовых многодырчатых распылителей дизельных двигателей внутреннего сгорания (1, 2, 3), через которые производится впрыск топлива в камеру сгорания в конце такта сжатия.

Запорная часть распылителей выполнена таким образом, что угол запорного конуса иглы на один и более градусов больше, чем у запорного конуса корпуса распылителя (2 с. 87., 3 с. 114 рис.63). За счет такого конструктивного решения "достигается линейная контактирование иглы с корпусом и, как следствие, надежное уплотнение (герметизация) даже при наличии небольших дефектов обработки и монтажных деформаций". Однако в условиях рядовой эксплуатации добиться длительной герметизации не удается из-за конструктивного несовершенства запорного конуса иглы.

Нормативная долговечность распылителей 5600 мото-ч. Действительная эксплуатационная долговечность не превышает 1000 мото-ч. Это обусловлено тем, что ниже линии контактирования иглы и корпуса распылителя (линия герметизации) в зоне запорного конуса иглы и конуса распылителя, над топливоподводящим каналом сопловых отверстий формируются нагары. Отложения нагаров по периметру нижней части запорного конуса не одинаковы по толщине. В процессе эксплуатации количество нагаров накапливается и через 450-600 мото-ч игла своим запорным конусом упирается в нагар. Игла приподнимается - происходит разгермитизация распылителя. Наступает неработоспособное состояние (отказ).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является "Распылитель форсунки для двигателя внутреннего сгорания" (4). Распылитель форсунки для ДВС включает корпус с коническим седлом и размещенную в нем иглу с дроссельно-запирающим конусом с углом, большим угла седла, на поверхности дроссельно-запирающего конуса выполнена кольцевая канавка, разделяющая ее на запорный и дроссенирующий пояски.

Недостатком данного устройства является образование нагара на запорном конусе распылителя, что приводит к зависанию дросселирующей части иглы на нагарах. Распылитель разгерметизируется и происходит отказ распылителя и двигателя в целом.

Задачей изобретения является увеличение срока работоспособного состояния распылителя за счет предотвращения зависания иглы в процессе его эксплуатации.

Поставленная задача решается следующем образом. Распылитель форсунки для дизельного двигателя внутреннего сгорания (ДВС), включающий корпус с коническим седлом и размещенную в нем иглу с дроссельно-запирающим конусом с углом, большим угла седла, на поверхности дроссельно-запирающего конуса выполнена кольцевая канавка, разделяющая ее на запорный и дросселирующий пояски. Согласно изобретению, часть дросселирующего пояска иглы выполнена цилиндрической формы с диаметром меньше диаметра топливоподводящего канала сопловых отверстий, на цилиндрической поверхности выполнена площадка в виде эллипса, малая ось которого меньше диаметра цилиндрической поверхности, а большая ось эллипса расположена вдоль оси иглы, а по длине она охватывает цилиндрическую и дросселирующую поверхности иглы.

На чертеже представлена запорная часть распылителя форсунки для дизельного двигателя внутреннего сгорания.

В корпусе 1 распылителя форсунки установлена игла 2. Топливоподводящий канал 3 обеспечивает подвод топлива к запорной части распылителя. Ниже запорного конуса 4 иглы 2 выполнена цилиндрическая поверхность 5. Герметизация в запорной части распылителя форсунки происходит по запорному конусу (седлу) 6 корпуса 1 распылителя. На цилиндрической поверхности 5 иглы 2 выполнена площадка 7 в виде эллипса, малая ось которого меньше диаметра цилиндрической поверхности 5. Большая ось эллипса расположена вдоль оси иглы и по длине она охватывает цилиндрическую 5 и дросселирующую 8 поверхности иглы 2. По топливоподводящему каналу 9 топливо через сопловые отверстия 10 корпуса 1 распылителя поступает на впрыск в камеру сгорания. В процессе эксплуатации на корпусе распылителя и внутри его формируются нагары 11. Наиболее опасные нагары, уменьшающие работоспособность распылителя, - это отложение нагаров в нижней части запорного конуса 6 корпуса 1 распылителя.

Работает предлагаемое техническое устройство следующим образом.

При давлении впрыска (например 175 кг/см²) игла 2 приподнимается, и топливо поступает в образовавшийся зазор между запорным конусом 4 иглы 2 и запорным конусом 6 корпуса 1 распылителя в его нижнюю часть. За запорным конусом 4 в области цилиндрической поверхности 5 происходит срыв топлива с поверхности иглы, и в слое топлива образуется турбулентное движение, а за счет разности пути топлива по цилиндрической поверхности 5 и поверхности площадки 7 турбулентность увеличивается. Это приводит к формированию кавитационных пузырей в топливе в нижней области запорного конуса 6 корпуса 1 распылителя, и, как следствие, к разрушению нагаров 11 внутри корпуса распылителя, т.е. происходит самоочистка внутри распылителя. Далее топливо поступает в топливный канал сопловых отверстий 9, и через сопловые отверстия 10 корпуса 1 происходит впрыск в камеру сгорания. При таком состоянии топлива впрыск имеет более дисперсно-капельную структуру топлив, что обеспечивает более полное его сгорание.

Источники информации

1. БАХТИАРОВ Н.И. и др. Топливная аппаратура тракторных и комбайновых двигателей. - М.: Колос, 1980, с. 82.

2. БАШИРОВ Р.М. и др. Надежность топливной аппаратуры. Тракторных и комбайновых дизелей. - М.: Машиностроение, 1978, с. 87.

3. КРИВЕНКО П.М. и др. Ремонт и регулировка дизельной топливной аппаратуры. - М.: Колос, 1964, с. 114, рис.63.

4. Патент РФ 2102627, опубл. 20.01.1998.

Формула изобретения

Распылитель форсунки для дизельного двигателя внутреннего сгорания (ДВС), включающий корпус с коническим седлом и размещенную в нем иглу, с дроссельно-запирающим конусом с углом большим угла седла, на поверхности дроссельно-запирающего конуса выполнена кольцевая канавка, разделяющая ее на запорный и дросселирующий пояски, отличающийся тем, что часть дросселирующего пояска иглы выполнена цилиндрической формы с диаметром меньше диаметра топливоподводящего канала сопловых отверстий, на цилиндрической поверхности выполнена площадка в виде эллипса, малая ось которого меньше диаметра цилиндрической поверхности, а большая ось эллипса расположена вдоль оси иглы, а по длине она охватывает цилиндрическую и дросселирующую поверхности иглы.

РИСУНКИ

Рисунок 1