Распылитель дизельной форсунки

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к распылителям для дизельных форсунок. Данное изобретение позволяет повысить надежность работы форсунки, уменьшить вероятность перекоса, "прихватывания" и зависания иглы. Распылитель дизельной форсунки содержит корпус, запорную иглу, прецизионно сопряженную с корпусом по ее направляющей части. На направляющей части иглы выполнены канавки и кольцевая канавка, а также запирающий поясок, выполненный в верхней части направляющей иглы. Канавки на направляющей части иглы выполнены винтовыми и заканчиваются кольцевой канавкой, отделяющей винтовую часть от запирающего пояска. 2 ил.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в форсунках с запорной иглой.

Существует распылитель дизельной форсунки, содержащий корпус и запорную иглу, прецизионно сопряженную с корпусом по образующей ее направляющей части, на которой выполнены два уплотнительных пояска с кольцевыми канавками и тремя выборками, образующими поперечное сечение в виде равностороннего треугольника со скругленными вершинами, причем суммарная длина уплотнительных поясков 0,5-0,6 длины участка с выборками [1].

Недостатками этого распылителя дизельной форсунки являются следующие:

- если иглы изготавливаются из круглой заготовки, то выполнение этих выборок с большой точностью, что необходимо для данной детали, будет представлять достаточно сложную проблему (использование высокоточного фрезерования, последующая шлифовка сложных поверхностей и т.д.);

- если иглы изготавливаются из заготовки, полученной паковкой, то паковка с целью получения сложной геометрии на небольшом участке детали с меленькими размерами создаст еще больше технологических трудностей;

- при запирании распылителя дизельной форсунки игла подвергается внецентренным сжимающим импульсам силы пружины и реакции запорной части вследствие наличия некоторого эксцентриситета их приложения, что приводит к ее перекосу, зависящему также от жесткости иглы на изгиб и прижатию поясков иглы к корпусу.

Вследствие значительного уменьшения жесткости иглы на изгиб (примерно в 8 раз) при выполнении его сечения на участке выборки в виде равнобедренного треугольника вместо окружности изгибающая составляющая перекоса может значительно увеличиться, что увеличит силу прижатия поясков иглы к корпусу, вследствие чего увеличится вероятность “прихватывания” и зависания иглы. При рабочем ходе иглы этот эффект также будет иметь место, но менее выраженный вследствие отсутствия контакта иглы и запорной части распылителя дизельной форсунки.

Существует распылитель дизельной форсунки, содержащий корпус и запорную иглу, прецизионно (зазор 2-4 мкм) сопряженную гладкой цилиндрической поверхностью с корпусом [2].

Существует еще распылитель дизельной форсунки, содержащий корпус, запорную иглу, прецизионно сопряженную с корпусом по ее направляющей части, на направляющей части иглы выполнены канавки и кольцевая канавка, а также запирающий поясок, выполненный в верхней части направляющей иглы [3].

Общими недостатками этих последних конструкций являются:

- вследствие наличия динамических внецентренных сжимающих импульсов на иглу происходит перекос иглы при ее осевых перемещениях, при которых жидкость из малого зазора выдавливается и игла, двигающаяся с перекосом, прижимается к корпусу, при котором существует большая вероятность контакта между ними по типу “металл по металлу”, что способствует ″прихватыванию″;

- из механики известно, что осевое перемещение цилиндрических тел при отсутствии стабилизирующих сил неустойчиво, таких стабилизирующих сил, отжимающих иглу от корпуса, в данных конструкциях не существует, поскольку маловероятно постоянное наличие равномерной пленки топлива на сравнительно большой длине прецизионного сопряжения иглы с корпусом.

Указанных два условия приводят к перекосу иглы при ее движениях, “прихватыванию” и зависанию. За прототип принят распылитель дизельной форсунки, описанный в работе [3].

Целью изобретения является повышение надежности распылителя путем создания закрученного движения иглы, при котором уменьшается вероятность перекоса оси иглы и ее “прихватывания” и зависания, а также путем улучшения герметичности запирающего конуса.

Для реализации этой цели на направляющей части иглы выполнены винтовые канавки 4, заканчивающиеся кольцевой канавкой 10 в верхней части направляющей иглы, отделяющей винтовую часть от запирающего пояска 11, выполненного в верхней части направляющей иглы.

На фиг.1 изображен продольный разрез распылителя дизельной форсунки; на фиг.2 - вид распылителя дизельной форсунки со стороны распыливающих отверстий.

Распылитель дизельной форсунки содержит корпус 1, в котором размещена игла 2, имеющая направляющую часть 3 с винтовыми канавками 4, заканчивающимися кольцевой канавкой 10, несущую 5 и запорную 6 части.

Распылитель дизельной форсунки работает следующим образом.

Топливо поступает под давлением через топливоподводящий канал 7 к внутренней полости 8 корпуса 1, поднимает иглу 2 и вытекает вдоль несущей 5 и запорной 6 частей через сопловые отверстия 9. Часть топлива заполняет винтовые 4 и кольцевую 10 канавки и зазор между корпусом 1 распылителя дизельной форсунки и иглой 2. Причем жидкость, которая движется по винтовым канавкам 4 и кольцевой 10 с большим давлением, чем в весьма маленьком зазоре между иглой и корпусом, будет перетекать в этот зазор под давлением, способствуя центровке иглы, уменьшая ее перекос и устраняя контакт по типу “метал по металлу” по всей длине направляющей части 3 иглы 2. При принудительном перемещении иглы 2 реакция жидкости, заполнившей винтовые канавки 4, будет закручивать иглу 2, придавая ее перемещению дополнительную устойчивость движения.

При этом происходит смягченный закручивающий удар конуса иглы 2 на седло корпуса 1 вместо прямого жесткого удара, который реализуется в прототипе. Таким образом, снижается вероятность “прихватывания” и зависания иглы 2, контактное выкрашивание поверхности соприкосновения седла корпуса 1 и иглы 2, и повышается надежность распылителя дизельной форсунки.

Источники информации

1. Авторское свидетельство 1201544, опубл. 04.10.1983.

2. Файнлейб Б.Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей. Л.: Машиностроение, 1990. - 352 с.

3. Авторское свидетельство RU 2068112, F 02 М 61/10, опубл. 20.10.1996 (прототип).

Формула изобретения

Распылитель дизельной форсунки, содержащий корпус, запорную иглу, прецизионно сопряженную с корпусом по ее направляющей части, на направляющей части иглы выполнены канавки и кольцевая канавка, а также запирающий поясок, выполненный в верхней части направляющей иглы, отличающийся тем, что канавки на направляющей части иглы выполнены винтовыми и заканчиваются кольцевой канавкой, отделяющей винтовую часть от запирающего пояска.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2