Система топливоподачи дизеля

 

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности, может использоваться в двигателях внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. Настоящее изобретение направлено на повышение эффективности рабочего процесса двигателя внутреннего сгорания путем впрыскивания топлива к центру камеры сгорания методом соударяющихся струй, а также на упрощение конструкции топливной аппаратуры. Система содержит впрыскивающее устройство, установленное в головке блока цилиндров двигателя и состоящее из трех колец, внутреннее и наружное из которых неподвижно закреплены в головке блока цилиндров двигателя, а среднее закреплено подвижно относительно двух других колец посредством пяты запорной иглы с одной стороны и пружины с другой и сопловых отверстий, которые выполнены на внутреннем кольце таким образом, что их оси перпендикулярны оси цилиндра двигателя и попарно пересекаются на некотором расстоянии от внутренней стенки, кроме того, в среднем подвижном кольце выполнены радиальные каналы, совпадающие с сопловыми отверстиями внутреннего неподвижного кольца. 1 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к системам топливоподачи дизелей.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является система топливоподачи, основными элементами которой являются топливный насос высокого давления и форсунки, установленные в головках блока цилиндров двигателя и соединенные с топливным насосом высокого давления трубопроводами высокого давления. Однако при использовании форсунки для распыливания, топливо впрыскивается от центра камеры сгорания к ее стенкам, где температура воздушного заряда ниже, чем в центре, вследствие теплоотвода в стенки камеры сгорания, а это приводит к ухудшению воспламеняемости и неполноте сгорания топлива, особенно при запуске двигателя и его прогреве. Кроме этого, форсунки так и остаются в числе наиболее дорогостоящих и конструктивно сложных деталей автомобиля.

Настоящее изобретение направлено на повышение эффективности рабочего процесса дизеля, упрощение конструкции и снижение затрат на производство топливной аппаратуры.

Решение поставленной задачи достигается тем, что впрыскивающее устройство установлено в головке блока цилиндров двигателя и состоит из трех колец, внутреннее и наружное из которых неподвижно закреплены в головке блока цилиндров двигателя, а среднее закреплено подвижно относительно двух других колец посредством пяты запорной иглы с одной стороны и пружины с другой и сопловых отверстий, которые выполнены на внутреннем кольце таким образом, что их оси перпендикулярны оси цилиндра двигателя и попарно пересекаются на некотором расстоянии от внутренней стенки, кроме того, в среднем подвижном кольце выполнены радиальные каналы, совпадающие с сопловыми отверстиями внутреннего неподвижного кольца.

Сопоставительный анализ заявляемого решения и выбранного в качестве прототипа показывает, что предлагаемая система топливоподачи дизеля позволяет производить впрыскивание топлива к центру камеры сгорания и обеспечивает асинхронное изменение параметров попарно соударяющихся струй топлива. Это приводит к изменению угла у вершины эллиптического полого конуса впрыскиваемого топлива, способствуя равномерному распределению топлива в центральной части камеры сгорания и качественному протеканию процесса смесеобразования, а также упрощению конструкции топливной аппаратуры.

Таким образом, отличия, связанные с наличием в системе впрыскивающего устройства, установленного в головке блока цилиндров двигателя и состоящего из трех колец, внутреннее и наружное из которых неподвижно закреплены в головке блока цилиндров двигателя, а среднее закреплено подвижно относительно двух других колец посредством пяты запорной иглы с одной стороны и пружины с другой и сопловых отверстий, которые выполнены на внутреннем кольце таким образом, что их оси перпендикулярны оси цилиндра двигателя и попарно пересекаются на некотором расстоянии от внутренней стенки, кроме того, в среднем подвижном кольце выполнены радиальные каналы, совпадающие с сопловыми отверстиями внутреннего неподвижного кольца, позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна". Признаки, отличающие заявляемое техническое решение, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию "существенные отличия".

На чертеже изображена система топливоподачи дизеля.

Система топливоподачи дизеля содержит топливный насос высокого давления 1, трубопровод высокого давления 2, впрыскивающее устройство 3, установленное в головке блока цилиндров двигателя 4 и соединенное с трубопроводом высокого давления 2 через штуцер 5. Впрыскивающее устройство 3 состоит из запорной иглы 6, нагруженной пружиной 7, наружного неподвижного кольца 8 с кольцевым топливным каналом, среднего подвижного кольца 9, управляемого пятой запорной иглы 6 и пружиной 7, содержащего радиальные топливные каналы, и внутреннего неподвижного кольца 10, в котором выполнены сопловые отверстия.

Устройство работает следующим образом.

Топливо подается от топливного насоса высокого давления 1 к каналу в головке блока цилиндров двигателя 4 по трубопроводу высокого давления 2 через штуцер 5, по достижении давления начала впрыскивания запорная игла 6 начинает открывать топливный канал и вращать своей пятой среднее подвижное кольцо 9. Топливо поступает к кольцевому каналу в наружном неподвижном кольце 8 и по нему к радиальным каналам в среднем подвижном кольце 9, которые выполнены попарно, но одно из них полностью совпадает с сопловым отверстием внутреннего кольца 10, а другое находится в положении начала открытия парного соплового отверстия и при дальнейшем увеличении давления запорная игла 6 продолжает открывать топливный канал и вращать среднее подвижное кольцо 9, одно из парных отверстий которого начинает перекрывать сопловое отверстие внутреннего неподвижного кольца 10, а другое - наоборот открывать. При падении давления в конце впрыскивания все изменения происходят в обратной последовательности. Таким образом, впрыскивание топлива производится к центру камеры сгорания, где выше температура воздушного заряда и обеспечивается асинхронное изменение параметров попарно соударяющихся струй впрыскиваемого топлива, что приводит к изменению угла при вершине полого конуса топливного факела, который образуется в результате соударения струй топлива.

Применение данной системы топливоподачи позволяет эффективно использовать преимущества впрыскивания топлива методом соударяющихся струй для повышения качества протекания рабочего процесса, упрощает конструкцию, снижает затраты на производство топливной аппаратуры, улучшает энергетические и экономические показатели дизеля.

Формула изобретения

Система топливоподачи дизеля, состоящая из топливного насоса высокого давления, трубопроводов высокого давления и впрыскивающего устройства, отличающаяся тем, что впрыскивающее устройство установлено в головке блока цилиндров двигателя и состоит из трех колец, внутреннее и наружное из которых неподвижно закреплены в головке блока цилиндров двигателя, а среднее закреплено подвижно относительно двух других колец посредством пяты запорной иглы с одной стороны и пружины с другой и сопловых отверстий, которые выполнены на внутреннем кольце таким образом, что их оси перпендикулярны оси цилиндра двигателя и попарно пересекаются на некотором расстоянии от внутренней стенки, в среднем подвижном кольце выполнены радиальные каналы, совпадающие с сопловыми отверстиями внутреннего неподвижного кольца.

РИСУНКИ

Рисунок 1