Устройство для термических испытаний распылителей форсунок дизелей

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для термических испытаний распылителей форсунок дизелей. Устройство включает тепловой экран, выполненный в виде сменной тонкостенной металлической втулки, расположенной между поверхностью головки цилиндров и распылителя и делящей это расстояние в соотношении 1: 3 - 1: 4. Для повышения температуры распылителя втулка наполнена с косым срезом и установлена в гнезде так, что длинная сторона втулки направлена в сторону впускного клапана головки цилиндров. Изобретение позволяет повысить эффективность исследований и ускорить процесс термического испытания распылителей форсунок дизелей на закоксовывание за счет повышения верхнего предела температуры распылителя. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к устройствам для термических испытаний распылителей форсунок дизелей.

Известно, что при организации термических испытаний распылителей форсунок в условиях реального цикла дизеля, температура распылителя может быть повышена за счет увеличения диаметра канала для выхода распылителя в камеру сгорания (Б. Н. Файнлейб. Топливная аппаратура автотракторных дизелей. Л.: Машиностроение, 1974, с. 170.).

Недостатком данного устройства является то, что увеличение диаметра канала для выхода распылителя в камеру сгорания не позволяет получить высоких температур распылителя, достаточных для проведения термических испытаний.

Известен также распылитель штифтовой форсунки с тепловой защитой, выполненной в виде теплозащитного экрана и снабженной теплоизоляционным элементом (Авт. свидетельство СССР N 1740752., кл. F 02 M 53/04, БИ N 22, 1992.). Данный экран существенно ограничивает теплоотвод к распылителю от горячих газов камеры сгорания, что повышает надежность, не позволяет проводить термические испытания распылителя при повышенных температурах.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является использование теплового экрана, выполненного в виде втулки, установленной в канале для выхода распылителя в камеру сгорания (Б.Е.Файнлейб. Топливная аппаратура автотракторных дизелей. Л.: Машиностроение, 1974, с. 170.).

Внутренний канал теплового экрана является каналом для выхода распылителя в камеру сгорания. Снижение температуры распылителя обеспечивается за счет уменьшения зазора между корпусом распылителя и тепловым экраном. Использование данного устройства при проведении термических испытаний обеспечивает возможность получения только нижнего предела температуры распылителя за счет отвода тепла в головку цилиндров, что уменьшает процесс закоксовывания.

Недостатком данного устройства является невозможность получения высоких температур распылителя, необходимых для проведения термических испытаний распылителей форсунок на закоксовывание.

Задачей изобретения является повышение эффективности исследований и ускорения процесса термического испытания распылителей форсунок дизелей на закоксовывание за счет повышения верхнего предела температуры распылителя.

Для решения поставленной задачи тепловой экран, расположенный в гнезде для выхода распылителя в камеру сгорания выполнен в виде сменной тонкостенной металлической втулки, расположенной между поверхностью головки цилиндров и распылителя так, что она не соприкасается с этими поверхностями и делит это расстояние в соотношении 1:3 - 1:4.

При этом втулка имеет толщину стенки 0,1 - 0,3 мм, выполнена с косым срезом и установлена в гнезде так, что длинная сторона втулки направлена в сторону впускного клапана головки цилиндров и выступает за плоскость головки цилиндров на 3-6 мм.

На фиг. 1. изображена схема установочного узла форсунки со втулкой.

Сменная металлическая втулка 1 расположена в гнезде между головкой цилиндров 2 и боковой поверхностью распылителя 3. Для установки втулки в головке цилиндров 2 предварительно подготавливается гнездо. В верхней части втулки 1 выполнен упорный буртик 4, который обеспечивает крепление и уплотнение втулки 1 при установке распылителя, при этом не должно изменяться его положение в установочном узле. Часть сменной втулки 1, расположенная ниже упорного буртика 4 выполнена в виде металлического тонкостенного цилиндра с толщиной стенки 0,1 - 0,3 мм, который делит коаксиальный зазор между внутренней стенкой головки цилиндров 2 (a) и боковой поверхностью распылителя (b) в соотношении 1:3-1:4. Для проведения термического испытания подготавливается набор сменных втулок с разными диаметрами, обеспечивающих это соотношение.

На фиг. 2 представлены результаты термических испытаний распылителя форсунки дизеля в зависимости от места расположения сменных втулок в зазоре. Как видно из фиг. 2. при соотношении a:b = 1 : 1(зависимость 1) не достигается необходимая для испытаний на закоксовывание температура распылителя (T_p^oC). При соотношении a:b = 1:4 (зависимость 2) достигается температура распылителя (T_p^oC), равная 280^oC.

Еще большей температуры распылителя форсунки можно достичь с помощью косого среза сменной втулки 1. при этом со стороны выпускного клапана втулка 1 не выступает за плоскость головки цилиндров (фиг. 1). Длинная сторона втулки 1 со стороны впускного клапана выступает за плоскость головки цилиндров на 3-6 мм, что не препятствует движению топливных факелов.

На фиг. 3. представлены результаты термических испытаний распылителя форсунки с использованием втулки, выполненной без среза (зависимость 1) и с косым срезом (зависимость 2). При этом торец втулки, выполненной без среза, не выступает за плоскость головки цилиндров. А торец втулки, выполненной со срезом, выступает на 3-6 мм за плоскость головки цилиндров, что препятствует охлаждению корпуса распыителя впускным воздухом. Из фиг. 3. видно, что втулка с косым срезом позволяет повысить температуру распылителя до 320^oC.

Описанное устройство позволяет получить температуру распылителя (T_p) до 300^oC и более, что ускоряет процесс термического испытания форсунок дизелей на закоксовывание за счет повышения верхнего предела температур распылителя. При обычном нагрузочном цикле в 400 часов для испытания распылителей форсунок на закоксовывание предложенное устройство позволяет провести аналогичные испытания за 6 часов.

За счет использования набора сменных втулок возможно провести различные термические испытания распылителей форсунок в широком диапазоне температур от 160 до 320^oC, что повышает эффективность исследований.

Формула изобретения

1. Устройство для термических испытаний распылителей форсунок дизелей, включающее тепловой экран, расположенный в гнезде для выхода распылителя в камеру сгорания, отличающееся тем, что тепловой экран выполнен в виде сменной тонкостенной металлической втулки, расположенной между поверхностью головки цилиндров и распылителя так, что она не соприкасается с этими поверхностями и делит это расстояние в соотношении 1 : 3 - 1 : 4.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что втулка имеет толщину стенки 0,1 - 0,3 мм и выполнена с косым срезом, выступающим за плоскость головки цилиндров на 3 - 6 мм и установлена в гнезде таким образом, что длинная сторона втулки направлена в сторону впускного клапана головки цилиндров.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3