Форсунка двигателя внутреннего сгорания с источником наддувочного воздуха

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ П;НБЛ

К ПАТЕНТУ

Ь)

С0

4ь)

CO

1(Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4898251/06 (22) 02.01.91 (46) 15.10.93 Бюл. И() 37-38 (71) Брянский институт транспортного машиностроения (72) Пахомов ЮА.; Рогалев В.В. (73) Пахомов Юрий Алексеевич (54) ФОРСУНКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ С ИСТОЧНИКОМ НАДДУВОЧНОГО

ВОЗДУХА (57) Использование: двигателестроение, в частности топливная аппаратура дизелей. Сущногль изобретения: форсунка двигателя внутреннего сгорания содержит корпус 1, распылитель 2 из пористого материала и золотник 3. В корпусе 1 выполнены кольцевая полость 4, канал подвода топлива 5, осе(в) ЦК (и) 200130 11 (5Ц5 F 2М4704 вой канал 6, ступенчатый канал 7 и канал подвода наддувочного воздуха В. Распылитель 2 имеет глухой центральный канал 9, а верхняя его часть закрыта фланцем 10 из непроницаемого для топлива материала В золотнике 3 выполнены осевой 11 и радиальный 12 каналы, соединяющие кольцевую полость 4 с центральным каналом 9 раглылителя 2.

В ступенчатом канале 7 установлен поршень 13 с образованием надпоршневой (НАДП) 14 и подпоршневой (ПОДП) 15 полостей. Поршень 13 жестко связан с золотником 3 со стороны ПОДП 15 и поджат прукиной 16 с помощью регупировочной шайбы 17 со стороны НАДГ) 14. ПОДП 15 сообщена каналом В с источником наддувочного воздуха, а НАДП 14 с атмосферой 1 зп ф -лы, 1 ил.

2001301

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к двигателестроению, а именно к системам подачи топлива в двигателях внутреннего сгорания, Известен распылитель жидкости, содержащий два коаксиально установленных полых цилиндров, Внутренний цилиндр соединен с магистралью сжатого воздуха и выполнен с выхоДной продольной целью.

Наружный цилиндр с рабочими каналами и патрубком подачи жидкости установлен с возможностью вращения. Рабочие каналы наружного цилиндра представляют сквозные винтообразные прорези в его боковой стенке. В выходной продольной щели внут- 15 реннего цилиндра установлен вкладыш иэ микропористого материала. а вокруг наружного Цилиндра смонтирован корпус с продольной щелью для выхода распыленной жидкости (1). 20

Недостаток описанного технического решения. заключается в том, что рабочие каналы наружного цилиндра и выходная продольная щель внутреннего цилиндра с вкладышем из микропористого материала не позволяют регулировать проходное сечение распылителя в зависимости от режима работы.

Известна электромагнитная форсунка, содержащая корпус и распылитель с разме- 30 щенной в ней иглой. Распылитель установлен в корпусе с возможностью перемещения вдоль его оси, а корпус снабжен сильфоном и защитными кольцами, Сильфон жестко и герметично соединен через свой верхний торец с корпусом, а через нижний — с распылителем (2).

Недостаток описанного технического решения состоит в том, что распылитель, установленный в корпусе с возможностью 40 перемещения вдоль оси, не позволяет регулировать его прохедное сечение, Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является форсунка, содержащая корпус с 45 кольцевой полостью и канал для подвода топлива. Внутри корпуса установлена втулка с распылителем иэ пористого материала и тангенциальным каналом ввода распылителя. 50

Втулка выполнена с винтовыми гофрами, совпадающими по направлению с тангенциальным каналом, а распылитель установлен с возможностью вращательноосевого перемещения внутри втулки (3). 55

Недостаток известного технического решения состоит в том. что регулирование проходного сечения распылителя осуществляется вручную. При частых сменах режимов работы двигателя ручная регулировка не обеспечивает оптимального проходного сечения распыливателя, что приводит к плохому распылу топлива в цилиндре двигателя и увеличивает его расход.

Целью изобретения является снижение расхода топлива двигателем на частичных, режимах работы путем автоматического регулирования проходного сечения распылителя.

Указанная цель достигается тем, что форсунка двигателя внутреннего сгорания с источником наддувочного воздуха содержит корпус с кольцевой полостью, каналом подвода топлива и осевым каналом, распылитель из пористого. материала с глухим центральным каналом, закрепленный на корпусе, золотник с осевым и радиальным каналами, соединяющими кольцевую полость корпуса с центральным каналом распылителя, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения и размещенный одним концом в осевом канале корпуса, а другим концом — в центральном канале распылителя.

Согласно изобретению форсунка снабжена поршнем, установленным в ступенчатом канале, выполненном в корпусе, с образованием надпоршневой и подпоршневой полостей. Поршень жестко связан с золотником со стороны подпоршневой полости и подпружинен со стороны надпоршневой полости. Причем подпоршневая полость сообщена каналом, выполненным в корпусе, с источником наддувного воздуха, а надпоршневая полость — с атмосферой.

На чертеже изображена форсунка двигателя внутреннего сгорания, продольный разрез.

Форсунка содержит корпус 1, распылитель 2 иэ пористого материала и золотник 3, В корпусе 1 выполнена кольцевая полость 4, канал подвода топлива 5, осевой канал б, ступенчатый канал 7 и канал подвода наддувочного воздуха 8. Распылитель 2 из пористого материала имеет глухой центральный канал 9 и закреплен на корпусе 1. Верхняя часть распылителя 2 закрыта фланцем 10 из непроницаемого для топлива материала.

Золотник 3 размещен одним концом в осевом канале 6 корпуса 1. а другим - в центральном канале 9 распылителя 2 и установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения. В золотнике 3 выполнены осевой 11 и радиальный 12 каналы, соединяющие кольцевую полость 4 корпуса 1 с центральным каналом 9 распылителя 2. Форсунка снабжена поршнем 13. установленным в ступенчатом канале 7 корпуса 1 с образованием надпорLljíp.бои 14 и пс f; 1ã,пшн R и 15 поло

2001301

55 стеи. Поршень 13 жестко связан с золотником 3 со стороны подпоршневой полости 15 и поджат пружиной 16 с помощью регулировочной шайбы 17 со стороны надпоршневой полости 14. Подпоршневая полость 15 сообщена каналом 8 с источником наддувочного воздуха (не показан), а надпоршневая полость 14 — с атмосферой. Жесткость пружины 16 поршня 13 прямо пропорциональна произведению давления наддувочного воздуха на площадь днища поршня 13 и обратно пропорциональна ходу золотника 3.

Форсунка работает следующим образом, В исходном положении поршень 13 и соединенный с ним золотник 3 занимает крайнее нижнее положение. Поршень 13 поджат пружиной 16, усилие которой регулируется шайбой 17, а конец золотника 3, размещенный в глухом центральном канале

9 распылителя 2, ограничивает площадь проходного сечения распылителя, величина которой определяется минимальной высотой h между дном центрального канала 9 и концом золотника 3 и диаметром центрального канала 9.

Топливо и наддувочный воздух в форсунку не поступают, При пуске двигателя топливо под давлением подается через канал подвода топлива

5 в кольцевую полость 4 корпуса 1, из которой через радиальный 12 и осевой 1 каналы золотника 3 поступает в центральный канал

9 распылителя 2. Под действием давления топливо продавливается через микропоры материала распылителя 2 в цилиндр двигателя и распыляется в его объем.

Площадь проходного сечения распылителя при пуске двигателя определяется минимальной высотой h.

При повышении мощности двигателя в подпоршневую полость 15 через канал 8 источником наддувочного воздуха под давлением подается наддувочный воздух.

С увеличением давления наддувочного воздуха поршень 13 с золотником 3 перемещается вверх, сжимая пружину 16, При движении золотника 3 вверх высота h и, Формула изобретения

ФОРСУНКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

С ИСТОЧНИКОМ НАДДУВОЧНОГО ВОЗДУХА, СОдержащая корпус с кольцевой полостью, каналом подвода топлива и осевым каналом, распылитель иэ пористого материала с глухим центральным каналом, закрепленный на корпусе, золотник с осевым и радиBhbHblM каналами, соединяющими кольцевую полость корпуса с центральным

50 следовательно, площадь проходного сечания распылителя 2 возрастают.

Снижение нагрузки двигателя изменяется давление наддувочного воздуха в по@поршневой полости 15. Поршень 13 вместе с золотником 3 под действи м пружины 16 перемещается вниз, высота h и плОщадь проходного сечения распылителя 2 уменьшаются.

Изменение давления наддувочного воздуха в зависимости от режима работы двигателя обеспечивает автоматическое изменение площади проходного сечения распыпителя 2.

Технико-экономические преимущества. изобретения в сравнении с прототипом заключаются в том, что форсунка снабжена поршнем, установленным в ступенчатом канале корпуса с образованием надпоршиевой и подпоршневой полостей. Поршень жестко связан с одной стороны с золотником. с другой — поджат пружиной. Сообщение подпоршневой полости каналом с источником наддувочного воздуха. в надпоршневой полости — с атмосферой позволяет автоматически изменять проходное сечение распылителя во всем диапазоне режимов работы двигателя и поддерживать оптимальные параметры распыла топлмва: максимальную скорость истечения и глубину проникновения распыленного топлива в объем цилиндра. от которых зависит качество протекания рабочего процесса, а следовательно. и расход топлива.

Оптимальные параметры впрыска на низких нагрузках позволяют снизить нв только расход топлива, но и минимально устойчивую частоту вращения коленчатого вала, а также обеспечить более длительную работоспособность циркуляционного масла без его замены, так как оно не разжижзется топливом в связи с его полным сгоранием. (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 952360, кл. В 05 В 7/24. 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

М 1064027, кл. F 01 М 51/06. 1982.

3. Авторское свидетельство СССР

N. 1302089, кл. F 23 0 11/00, В 05 В 1/34.

1985. каналом распылителя, установленный с воэможностью возвратно-поступательного перемещения и размещенный одним концом в осевом канале корпуса, а другим концом - в центральном канале распылителя, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода топлива на частичных режимах путем автоматического регулирования проходного сечения распылителя, форсунка снабжена поршнем, устанпвленЬ

2001301 ным в ступенчатом канале, выполненным в корпусе с образованием надпоршневой и подпоршневой полостей, поршень жестко связан с золотником со стороны подпоршневой полости и подпружинен со стороны.

Составитель Ю.Пахомов

Техред М.Моргентал Корректор Н,Милюкова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул Г (арина, 101

Редактор Л.Волкова

Заказ 3122 надпоршневой полости, причем подпоршневая полость соединена каналом, выполненным в корпусе. с источником наддувочного воздуха. а надпоршневая полость - с атмосферой.