Топливная система для дизеля

 

Использование: двигателестроение, в частности топливовпрысшвающая аппаратура дизеля. Сущность изобретения: топливная система содержит впрыскивающий насос и форсунку без сливной магистрали. Форсунка снабжена нарух ной запорной иглой 24, размещенной в корпусе форсунки со стороны подыгольной полости 25 соосно втулке 17 и концентрично запорной игле 18 с зазором, В распылителе 13 выполнены дополнительные отверстия 15. Наружная игла 24 установлена между пружиной 23 и посадочной поверхностью с возможностью перекрытия дополнительных отверстий 15. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

союз соеетсп. соци листических

РЕСПУБЛИК р1у F 02 М 59/44

ГО СУДАР СТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 14 1 6737 (21) 4651340/06 (22) 16.02.89 (46) 30.08.92, Бюл. М 32 (71) Павлодарский инДустриальный институт (72) А.К. Каракаев (56) Авторское свидетельство СССР

М 1416737, кл, 0 02 М 59/44, 1988. (54) ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ДИЗЕЛЯ (57) Использование: двигателестроение, в частности топливовпрыскивающая аппаратура дизеля. Сущность изобретения: топ„„5U „„1758272 А2 ливная система содержит впрыскивающий насос и форсунку без сливной магистрали.

Форсунка снабжена наружной запорной иглой 24, размещенной в корпусе форсунки со стороны подыгольной полости 25 соосно втулке 17 и концентрично запорной игле 18 с зазором. В распылителе 13 выполнены дополнительные отверстия 15. Наружная игла 24 установлена между пружиной 23 и посадочной поверхностью с возможностью перекрытия дополнительных отверстий 15.

1 з,п.ф-лы, 2 ил.

173272

15

40

50 отверстиям 15.

Изобретение огиоси ся к двигателестроению, предназначено для вспрыскивания топлива в дизель и является усовершенствованием устройства по авт.св, М 1416737.

В основном изобретении топливная система для дизеля содержит впрыскивающий насос с полостью всэсывания и надплунжерной полостью, нагнетательный клапан с каналами для сообщения полости штуцера с надплуййерной"полостью и форсунку, сообщенную через нагнетательиый клапан с насосом и имеющую корпус с размещенныМи внутри упором и выступом на внутренней поверхности, распылитель с сопловыми отверстиями и направляющей поверхностью и установленную в полости распылителя подпружиненную запорную углу со штангой и разобщающим элементом, расположенную в направляющих поверхностях с образованием подыгольной и надыгольной полостей, раэобщающий элемент снабжен клапаном, запорный элемент которого жестко закреплен на запорной игле, а седло выполнено в виде втулки, установленной концеитрично запорной игле с воэможностью взаимодействия с выступом и имеющей запорную поверхность, расположенную со стороны надыгольной полости, причем втулка подпружинена относительно распылителя.

Недостатком основного изобретения является то, что закон подачи топлива не управляется в зависимости от режима работы топливной систеМы, в результате чего снижается эффективность впрыскивания топлива.

Цель изобретения — повышение эффективности впрыска топлива, Поставленная цель достигается тем, что топливная система для дизеля снабжена наружной запорной иглой, размещенной в корпусе форсунки со стороны подыгольной полости соосно втулке и концентричио запорной игле с зазором. причем в распылителе выполнены дополнительные отверстия, а наружная игла установлена между пружиной и посадочной поверхностью, с воэможностью перекрытия дополнительных отверстий.

На фиг. 1 представлена топливная система для дизеля, принциальная схема; на фиг. 2- варианты втулки и наружной запорной иглы и расположения пружины между ними.

Топливная система содержит впрыскивающий насос 1 с полостью 2 всасывания и надплуижерной полостью 3, нагнетательный клапан с седлом 4, на котором выполнены каналы 5, и запорным органом 6 с разгрузочным пояском 7. Нагиетательиый клапан установлен в штуцере 8 насоса; Сис ема содержит также форсунку, сообщенную с насосом трубопроводом 9 и составляющую из корпуса 10 с размещенными внутри упором 11 и выступом 12 для взаимодействия с расположенным внутри распылителя 13 с сопловыми отверстиями 14 и 15 и направляющей 16 разобщающим элементом, выполнеНным в виде подвижной втулки

17 с внутренней запорной иглой 18, концентрично расположенной во втулке с образованием полостей 19 и надь гольной полости 20, Игла 18 через штангу 21 нагружена 22 со стороны иадыгольиой полости и перекрывает сопловые отверстия 14, а втулка 17 нагружена пружиной 23, которой нагружена одновременно и наружная запорная игла

24, расположенная концентрично внутренней игле 18 и сопряженная с распылителем

13 по направляющей 16 и под которой находится подыгольная полость 25, причем жесткость пружины 23 меньше жесткости пружины 22, а расстояние у от верхнего торца втулки до выступа 12 корпуса 10 меньше расстояния h штанги до упора 11. Разобщающий элемент снабжен клапаном, запорным элемент 26 которого выполнен в виде конуса, жестко закрепленного на игле 18 и герметично взаимодействующего с конической поверхностью. выполненной во втулке-седле 17 со стороны нэдыгольной полости 20. Наружная игла перекрывает дополнительные отверстия 15 и имеет разобщающий элемент 27 длиной!р (фиг, 1 и 2).

Как и в основном изобретении, разность площадей по диаметру направляющей поверхности 16 распылителя 13 и диаметру уплотнения (dy) запорного элемента 26 больше площади, определяемой диаметром dó.

Топливная система работает следующим образом.

Топливо насосом 1 подается в надплунжерную полость 3 через зазор между разгрузочным пояском 7 и седлом 4, каналы 5 в полость штуцера 8, повышая давление в нагнетательном трубопроводе 9. Когда разгрузочный поясок 7 выйдет из направляющей седла 4, по трубопроводу 9 пойдет интенсивная волна давления в полость 25 форсунки, повышая давление в ией. Часть топлива через зазор между направляющей 16 и наружной запорной иглой 24 поступает в полость 19, повышая давление в ней. Из полости 19 часть топлива через зазор между направляющей 16 и втулкой 17 поступает в иадыгольную полость 20, также повышая давление в ней. Когда давление в полости 25 станет равным давлению начала открытия наружной иглы 24, последняя начинает подниматься и топливо поступает к сопловым

17582 12

10

30

Таким образом, наступает первый этап вспрыскивания топлива, На режимах малых нагрузок и частот вращения топливо вспрыскивается только через сопловые отверстия

15, которые имеют меньший диаметр и меньшее суммарное сечение сопловых отверстий, чем диаметр и суммарное сечение сопловых отверстий 14, По мере увеличения нагрузки и частоты вращения насоса происходит дальнейшее повышение давления в полости 25 и полости 19, Когда давление в полостях 19 и 25 станет равным давлению начала открытия внутренней иглы, которое больше давления начала открытия наружной иглы, втулка 17 и игла 18 начнут подниматься, открывая доступ топлива к сопловым отверстиям 14. и обеспечивается номинальные режиме работы двигателя путем увеличения цикловых подач топлива.

Интенсивное повышение давления в полости 20 происходит после достижения втулкой 17 выступа 12, когда усилие от давления топлива на иглу 18 больше суммарного усилия пружины 22 и давления топлива а надыгольной полости 20, и эапорный элемент 26 оторвется от конической поверхности втулки 17. Для этого ход углы 18 выполнен равным ходу штанги 21, но большим хода втулки 17, т,е. h > у.

8 результате повышения давления в надыгольной полости 20 за время впрыска посадка углы 8 происходит под действием совместных усилий пружины 22 и поамсившегося давления топлива а полос-и 2С. После того как игла 18 сядет запорным элементом 26 на коническую поверхность втулки 17, оба элемента будут двигаться вниз, преодолевал усилие от давления топлива в полости 19 и 25, а также сопротивление пружины 23, усилие воздействия которой снизу на втулку 17 значительно меньше усилия от воздействия пружины 22 на иглу 18, Поскольку при соприкосновении элементов 26 и 17 топливо из полости 20 в полость 19 не перетекает. то повышение давления а надыгольной полости 20 используется для быстрой посадки игла 18 и 24 на седло, что сокращает продолжительность впрыскивания топлива и интенсифицирует весь и роцесс впрыскивания, Для обеспечения повторяемости всех последующих циклов необходимо в периоды между апрыскэми разгрузить надыгольную полость 20 и полость 19 между иглами так, чтобы наружная 24 и внутренняя 18 иглы открывались при необходимых начальных давлениях впрыскивания, Первоначальные снижения давления в полостях 19 и 20 происходят при посадке игл 18 и 24. В периоды между впрыскэми давление а полости 19 снижается из-за перетекания топлива иэ полости 19 а полость 25 через зазор между распылителем и разобщающим элементом 27 (фиг. 1 и 2), длина которой 1р может выбираться в зависимости от конкретных конструктивных особенностей топливной системы для каждого конкретного типа двигателя, Снижение давления в полости 20 осуществляется следующим образом, Если давление в полости 20 больше, то под действием этого давления втулка 17 опускается и топливо через сечение между конусом и коничеСкой поверхностью втулки 17 поступает в полость 19 между иглами и втулкой, а из полости 19 — в полость 25, кэк было указано выше, до тех пор, пока усилие от суммарного воздействия пружины 23 и давления топлива в полости 19 на втулку 17 не станет равным усилию от воздействия на него давления топлива в надыгольной полости 19, причем топливо из полости 25 через трубопровод 9, каналы 5, зазор между пояском 7 и седлом 4, надплунжерную полость 3 отводится в полость 2 всасыаания насоса 1.

При уменьшении частоты вращения время между впрысками увеличивается, растет время разгрузки полости 25 через каналы 5, что приводит к уменьшению давлений в полости 19, затем и в полости 20, Это снижает давление подьема и посадки игл 27 и 18. На режимах малых нагрузок и частот вращения топливо впрыскивается только через дополнительные отверстия 15, на режимах средних и номинальных нагрузок обеспечивается ступенчатое впрыскивание топлива, т,е. сначала топливо апрыскивается только через отверстие 15, а затем через оба ряда соплоаых отверстий 15 и 14, причем на режимах средних нагрузок и частот вращения втулка-седло 17 с иглой

18 не доходит до упора, но игла 18 может оторваться от втулки 17 за счет сил инерции.

В любом случае на этих режимах давление в надыгольной полости 20 определяется в основном перетечками топлива из полостей

2 и 19 через зазор между направляющей

16, распылителем.13, втулкой 17 и раэобщающим элементом 27 наружной иглы 24.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в следующем. Закон подачи топлива управляется в зависимости от режима работы топливной системы и двигателя. На режимах малых нагрузок и частот вращения топливо впрыскивается через дополнительные отверстия 15 с малым суммарным сечением, а на режимах средних и номинальных нагрузок — через оба ряда сопловых отверстий. повышая эффек1758272

Составитель A.Êàðàêàåâ

Техред M.Моргентал Корректор А.Долинич

Редактор Э.Слиган

Заказ 2982 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-изд.лельский комбинат "Патент", r. Ужгоред, ул,Гагарина, 101 тивность впрыскивания топлива по сравнению с основным изобретением, Следует отметить также преимущество предлагаемого изобретения по сравнению с известным для ступенчатого впрыскивания топлива через распылитель с двумя рядами сопловых отверстий, перекрываемых двумя иглами; заключающееся в том, что концентричное расположение наружной иглы 24 относительно внутренней 18 позволяет иметь только одну сопряженную поверхность иглы 24 с распылителем 13 по направляющей 16, в то время как в известные решениях предусмотрены две сопряженные поверхности (наружная игла сопряжена по наружной поверхности с распылителем, а по внутренней поверхности— с наружной поверхностью внутренней иглы), что усложняет технологию изготовления, сборки, уславия запирания сопловых отверстий, предьявляя повышенные требования к изготовлению сопряженных и эапорных поверхностей и ухудшая надежность работы форсунки и всей топливной системы.

Формула изобретения

Топливная система для дизеля по авт,св. М 1416737. отличающаяся тем, 10 что, с целью повышения эффективности впрыска топлива, система снабжена наружной запорной иглой, размещенной в корпусе форсунки со стороны подыгольной полости соосно с в. /лкой и концентрично

15 запорной игле с зазором, причем в распылителе выполнены дополнительные отверстия, а наружная игла установлена между пружиной и посадочной поверхностью с возможностью перекрытия дополнитель20 ных отверстий.