Способ впрыскивания топлива в дизель и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить надежность, срок службы, стабильность процесса впрыска топлива и упростить регулирование топливной системы дизеля. Устройство содержит насос 1 с полостью 2 всасывания, соединенный через нагнетательный клапан, имеющий запорный орган 3 и седло 4, через штуцер 5, нагнетательный трубопровод 6 с подыгольной полостью 7 форсунки. Форсунка имеет распылитель 8 с сопловыми отверстиями 9, корпус 10, глухой колпак 11, надыгольную полость 12 и запорную иглу 13, нагруженную через штангу 14 пружиной 15 и давлением топлива. На седле 4 выполнены пазы 16. Игла выполнена с внутренним колодцем 19, соединенным каналами 20 с подыгольной полостью 7. Колодец перекрыт штангой 14, выполненной в виде конического запорного органа, установленного на седло 21 иглы 13. Топливо насосом 1 подается в нагнетательный трубопровод 6 и к форсунке, повышая давление в ней. При достижении давления начала открытия иглы 13 последняя открывается и происходит впрыск топлива в камеру сгорания. После достижения иглой 13 упора и соответствующего повышения давления штанга 14 отрывается от иглы 13 и топливо поступает в надыгольную полость 12, что сокращает продолжительность впрыска и интенсифицирует впрыскивание топлива. 2 с и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сощиАлистичесних

РЕСПжЛИН g 4 F 02 М 59/04 р гцд

ПА1 .Л1;; i I. Û

Б ",ЬЛ !Э

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Ао иэОБРетениям и oTH pblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4116371/25-06 (22) 30 ° 06.86 (46) 07.07.89. Бюп. Р 25 (71) Павлодарский индустриальный институт (72) А.К. Каракаев (S3) 621.436.038.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1201543, кл. F 02 M 59/44, 1983. б

„,SU„„1492075 А 1

2 (54 ) CIIOCOS ВПРЫСКИВАНИЯ ТОПЛИВА

В ДИЗЕЛЬ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕ НИ Я (57) Изобретение относитсй к двигателестроению и позволяет повысить надежность, срок службы, стабильность процесса впрыска топлива и упростить регулирование топливной системы дизеля. Устройство содержит

1492075. насос 1 с полостью 2 всасывания, соединенный через нагнетательный клапан, имеющий эапорный орган 3 и седло 4, через штуцер 5, нагнетательный трубопровод 6 с подыгольной полостью

7 форсунки. Форсунка имеет распылитель 8 с сопловыми отверстиями 9, корпус 10, глухой колпак 11, надыгольную полость 12 и запорную иглу

13, нагруженную через штангу 14 пружиной 15 и давлением топлива.

На седле 14 выполнены пазы 16 ° Игла выполнена с внутренним колодцем 1.9, соединенным каналами 20 с подыгольной полостью 7. Колодец перекрыт штангой 14, выполненной в виде кониИзобретение относится к двигателестроению для использования в топливных системах дизеля.

Цель изобретения — повышение надежности, срока службы, стабильнос- 25 ти процесса впрыска топлива и упрощение регулировки топливной системы.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для впрыскивания топлива в дизель °

Устройство состоит из впрыскивающего насоса 1 с полостью 2 всасываI ния, соединенного через. нагнетатель" ный клапан, имеющий запорный орган

3 и седло 4, через штуцер 5, нагие- 35 тательный трубопровод 6 с подыгольной полостью 7 форсунки без сливной магистрали, состоящей иэ распылителя 8 с сопловыми отверстиями 9, кор пуса 10. глухого колпака 11, кото- 40 рые образуют замкнутую надыгольную полость 12, и запорной иглы 13,нагруженной через штангу 14 пружиной

15 и давлением топлива в надыгольной полости 12. На седле 4 выполнены каналы 16 в виде пазов, постоянно сообщающие полость штуцера 5 через зазор между разгрузочным пояском 17 запорного органа 3 и седлом 4 с надплунжерной полостью 18. Игла выполнена с внутренним колодцем 19, соединенным каналами 20 с подыгольной полостью 7. Сверху колодец перекрыт штангой 14, выполненной в виде конического запорного органа, гер55 метично прижимающегося к игле по запорному коническому седлу 21, на котором выполнен дроссельный проход

22, причем отношение площади дросческого запорного органа, установленного на седло 21 иглы 13. Топливо насосом 1 подается в нагнетательный трубопровод 6 и к форсунке, повышая давление в ней. При достижении давления начала открытия иглы 13 последняя открывается и происходит впрыск топлива в камеру сгорания.

После достижения иглой 13 упора и соответствующего повышения давления штанга 14 отрывается от иглы 13 и топливо поступает в надыгольную полость 12, что сокращает продолжительность впрыска и интенсифицирует впрыскивание топлива. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил. сельного прохода к площади кольцевого зазора между иглой 13 и распылителем 8 выполнено в пределах

О, 5- 1, 5.Ход штанги 14 h больше хода иглы 13 у, а дифференциальная площадь f иглы больше дифференциальной площади штанги 19 по уплотнительному диаметру.дч .запорных поверхностей на штанге и игле: где dg — диаметр иглы по направляющей части, dz — диаметр иглы по запорному корпусу, d - уплотнительный диаметр штанги — площадь штанги по уплотнительному диаметру.

Способ осуществляют следующим образом.

Топливо насосом 1 подается через надплунжерную полость, через зазор между разгрузочным пояском 17 и седлом 4, каналы 16 в полость штуцера, повышая остаточное давление в нагнетательном трубопроводе 6. Когда разгрузочный поясок 17 выходит иэ каналов 16 и из направляющей седла

4, то интенсивная волна давления идет по трубопроводу 6 в подыгольную полость 7 форсунки, повышая давление топлива в ней. Часть топлива через зазор между распылителем 8 и иглой

13 и через дроссельный проход 22 поступает в надыгольную полость 12, повышая давление в ней. Когда давле5 1 ние в подыгольной полости 7 становится равным давлению начала открытия иглы 13 (Р, ), запорная игла 13 открывается, сжимая пружину 15 и топливо в надыгольной полости 12, и начинается впрыскивание топлива через сопловые отверстия 9.

Интенсивное повышение давления в надыгольной полости 12 начинается после достижения иглой 13 упора, но после того, когда усилие от давления топлива на штангу 14 в колодце 19 становится равным суммарному усилию от воздействия пружины и давления топлива в надыгольной полости

12 на штангу 14 сверху. Для этого ход штанги 14 выполнен больше хода иглы 13, т.е. h ) у, причем штанга

14 не поднимается раньше иглы 13, так как fg T fq. После начала движения иглы резко увеличивается площадь иглы, на которую действует давление . топлива снизу, на величину поэтому штанга 14 начинает отрываться от иглы 13 после достижения иглой упора.

В результате повышения давления в надыгольной полости 12 за время впрыска посадка иглы 13 и штанги 14 происходит под действием совместных усилий пружины 15 и понысившегося давления топлина в полости 12, что сокращает продолжительность впрыска, а значит интенсифицируется впрыскивание топлива.

Дпя обеспечения повторяемости всех последующих циклон необходимо н периоды между впрысками разгрузить надыгольную полость 12 так, чтобы игла открывалась при необходимости

P . Снижение давления н полости 12 ро ° происходит при посадке иглы 13, когда объем полости 12 увеличивается на величину равную освобождаемой иглой

13 при опускании от упора на величину у. В периоды между впрысками снижение давления в полости 12 осуществляется путем отвода топлива через зазор между иглой 13 и распылителем

8 через дроссельный проход 22 н надыгольную полость 7, откуда через нагнетательный трубопровод 6, полость штуцера 5, каналы 16, зазор между пояском 17 и седлом 4 и надплунжер492075

Повышению надежности и срока

55. службы способствует также меньшая ударная нагрузка при достиже1 нии штангой упора, так как после достижения иглой упора масса подвижных деталей, движущихся дальше, умень5

50 ную полость 18 топливо поступает в полость 2 всасывания насоса 1, При уменьшении частоты вращения

1 время между впрысками увеличивается, растет время разгрузки и разгрузка подыгольной полости 7 через каналы

16, что приводит и к уменьшению давления в надыгольной полости 12. Это снижает давление подъема и посадки иглы 13. На режимах малых нагрузок и частот вращения игла 13 не подни.мается до упора, но штанга 14 может оторваться от иглы 13 за счет сил инерции. Но в любом случае давление а полости 12 определяется в основном перетечками топлива иэ под-.

ыгольной полости 7 в надыгольную 12 через зазор между распыпителем 8 и иглой 13 и через дроссельный проход

22, отношение площади которой к площади зазора в распылителе выполнено в преДелах 0,5-1,5, причем большие значения этого отношения рекомендуются при малых зазорах между распылителем и иглой.

Надежность и срок службы повышаются, так как у 8 h. Это приводит к тому, что из-за меньшей массы иглы меньше ударные нагрузки иглы о корпус форсунки, в результате чего уменьшается износ ударных поверхностей на игле, корпусе и распыпителе форсунки. Уменьшению масс подвижных деталей способствует и наличие колодца

19 в игле при сохранении остальных параметров иглы такими же, как в из вестном устройстве.

Иэ-за меньшей высоты подъема при достижении упора игла не колебается, что приводит к стабильности впрыскивания и дозирования топлива как по циклам, так и по цилиндрам, так как закон движения иглы определяет стабильность спрыскивания и дозирования. Отсутствие колебания иглы в каждом цикле также повышает надежность и срок службы форсунок, так как меньше изнашиваются направляющие прецизионные поверхности иглы и распыпителя из-за меньшей частоты движения иглы.

1492075 увеличения проходного сечения для прохода топлива из подыгольной полости в надыгольную при сжатии пружины, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности, срока службы, стабильности процесса впрыска и упрощения регулировки,уве5 лич ение проходного сечения для прохода топлива по достижении иглой упора пр ои з водят при помощи дополнительного клапанного элемента и его

10 ность впрыскивания и доэирования, меньше становится разрегулировка форсунок, что также способствует повышению надежности и срока службы форсунок и устройства в целом.

Таким образом, предлагаемое устройство повышает надежность и срок службы топливной системы, стабильность спрыскивания и дозирования топлива, упрощает регулировку топливной системы.

;Формула изобретения

35 в виде коничЕского запорного органа с дифференциальной площадкой, а канал иглы вполнен в виде колодца с коническим седлом для запорного органа, снабженным дросселирующим проходом для топлива.

3. Устройство по п.2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что отношение площади проходного сечения дросселирующего прохода к площади кольцевого зазора между иглой и распьлителем равно 0,5-1,5.

Составитель В. Павлюков

Техред Л.Олийнык,. Корректор С. Шекмар

Редактор И. Дербак

Заказ 3850/37 Тираж 482 Подписное

BHHHIlH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 шается и определяется только массой штанги и части пружин.

Уменьшение износа ударных поверхностей на штанге, упорах, на игле и на корпусе форсунки также способствует повышению стабильности впрыскивания и дозирования и объясняется следующим. В процессе эксплуатации эти поверхности изнашиваются, причем у разных форсунок по-разному, что ,приводит со временем к разным изме,нениям параметров у и h. Это приводит к возрастанию неравномерности впрыскивания по форсункам. С уменьшением износов повышается стабиль1. Способ впрыскивания топлива в дизель с использованием впрыскивающего насоса с корректирующим нагнетательным клапаном и форсунки без сливной магистрали с распылителем, иглой,,нагруженной пружиной через штангу, подыгольной и надыгольной полостями, заключающийся в том, что топливо подают насосом в подыгольную и надыгольную полости с последующим снижением давления в последней путем отвода топлива в промежутках между циклами впрыска через нагнетательный клапан, причем повышение давления в надыгольной полости производят путем подачи в нее топлива иэ подыгольной полости через зазор между распылителем и иглой, а по достижении иглой упора увеличивают интенсивность повышения давления в надыгольной полости эа счет

30 седла в игле, посадку клапанного элемента на седло осуществляют при падении давления в подыгольной полости для ускорения скорости посадки иглы.

2. Устройство для впрыскивания топлива в дизель, содержащее впрыскивающий насос и форсунку без сливной магистрали, имеющую распылитель с сопловыми отверстиями, нагруженную через штангу пружиной и давлением топлива, запорную иглу, надыгольную и подыгольную полости, выполненный в игле канал для сообщения надыгольной и подыгольной полостей и клапанный элемент для разобщения последних, причем для соедннения полостей форсунки с полостью всасывания насоса его нагнетательный клапан выполнен корректирующим, в седле или запорном органе клапана выполнены каналы для сообщения полости штуцера насоса с его надплунжерной полостью, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, срока службы, стабильности процесса впрыска и упрощения регулировки, клапанный элемент выполнен совместно со штангой