Форсунка для впрыска топлива с форкамерой

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить экономичность работы дизеля и снизить токсичность отработанных газов двигателя. Форсунка для впрыска топлива непосредственно в камеру сгорания двигателя установлена между головкой цилиндра и свечой зажигания. Имеет одну форкамеру, три встречно направленных сопла для впрыска топлива, один основной и три дополнительных соединительных канала для циркуляции смеси. Богатая топливная смесь из поверхностных слоев топливного факела по дополнительным соединительным каналам заполняет форкамеру. 5 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего строения с искровым зажиганием топливовоздушной смеси.

Целью изобретения является повышение топливной экономичности и снижение токсичности отработанных газов двигателя внутреннего сгорания.

Известен двигатель, содержащий камеру сгорания, образованную в цилиндре его головкой и поршнем, форкамеру, соединенную с камерой сгорания каналом, снабженную свечой зажигания и форсункой для впрыска топлива через форкамеру в камеру сгорания (SU 1359447 А1). Форсунка для впрыска топлива с форкамерой позволяет реализовать данный способ работы двигателя внутреннего сгорания.

Наиболее близким техническим решением является решение по патенту GB 2011539 А. В данном техническом решении говорится о форсунке для впрыска топлива или топливовоздушной смеси непосредственно в камеру сгорания двигателя, установленной между головкой цилиндра и свечой зажигания. Дополнительную топливовоздушную смесь вводят в камеру сгорания двигателя через снабженный клапаном канал под электрод свечи зажигания. Для работы двигателя необходимы два канала формирования и дозирования топливовоздушной смеси.

В отличие от прототипа форсунка для впрыска топлива с форкамерой позволяет в широких пределах регулировать качество топливовоздушной смеси в камере сгорания и автоматически формировать топливовоздушную смесь необходимого качества в области искрового промежутка свечи зажигания.

Расположение форсунки с форкамерой на двигателе показано на фиг.1, где 1,1 - форсунка с форкамерой, 1,2 - свеча зажигания, 1,3 - головка цилиндра, 1,4 - поршень.

Конструкция форсунки с форкамерой изображена на фиг.2 и фиг.3, где 1 - корпус, 2 - распределительная втулка, 3 - топливо подводящая муфта, 4 - шайба, 5 - гайка, 6 - три сопла, 7 - топливные каналы, 8 - основной соединительный канал, 9 - три дополнительных соединительных канала, 10 - форкамера, образованная корпусом форсунки и свечой зажигания.

Работу двигателя с форсункой поясняет фиг.4 и фиг.5.

Всасывающий коллектор двигателя необходимо выполнить без дроссельной заслонки, с наименьшим аэродинамическим сопротивлением для более полного наполнения цилиндра воздухом.

В процессе такта всасывания (фиг.4) происходит наполнение цилиндра воздухом и очищение форкамеры 10, основного соединительного канала 8 и трех дополнительных соединительных каналов 9 от продуктов сгорания предыдущего рабочего хода, а также смешивание их с воздухом, заполняющим цилиндр. В конце такта всасывания - начале такта сжатия производится впрыск топлива из трех сопел, расположенных в основном соединительном канале форсунки (фиг.5). Сопла направлены в сторону камеры сгорания и встречно друг к другу таким образом, чтобы обеспечить соударение топливных факелов 11 из них на выходе из основного соединительного канала. В результате суммарный топливный факел получает сложную форму, что способствует образованию однородной топливовоздушной смеси в камере сгорания. В то же время богатая топливовоздушная смесь из поверхностных слоев топливных факелов по трем дополнительным соединительным каналам 9 заполняет форкамеру 10. Дополнительные соединительные каналы расположены вокруг основного канала параллельно ему. Качество смеси, циркулирующей в форкамере 10 по основному 8 и трем дополнительным 9 соединительным каналам, остается неизменным и не зависит от длительности (количества топлива) впрыска. В конце такта сжатия богатая топливовоздушная смесь в форкамере воспламеняется искрой свечи зажигания. Пламя, распространяясь по основному и дополнительным каналам, устремляется в камеру сгорания. Факел пламени на выходе из форсунки имеет опять же сложную форму, что способствует лучшему воспламенению бедной смеси в камере сгорания и позволяет избежать местного перегрева поршня.

Объем форкамеры и каналов в форсунке должен обеспечивать нагрев бедной смеси в камере сгорания до температуры вспышки топлива в ней (3-5% от объема камеры). В зависимости от режима работы двигателя меняется качество топливовоздушной смеси в камере сгорания, качество смеси в форкамере остается неизменным. Таким образом, на малых и средних нагрузках двигатель работает на бедной топливовоздушной смеси, меняется количество теплоты, подведенной к неизменному количеству рабочего тела, что на малых и средних нагрузках уменьшает потери тепла и облегчает тепловой режим двигателя.

Применение форсунки с форкамерой позволяет добиться полного сгорания топлива и снизить токсичность по СО в сравнение с карбюраторным двигателем (качественное регулирование смеси, продукты неполного сгорания из форкамеры дожигаются в следующем рабочем ходе двигателя), а также токсичность по NО# в сравнении с дизелем (низкая степень сжатия). Кроме того, при незначительных изменениях в головке цилиндров позволяет конвертировать выпускаемые промышленностью карбюраторные двигатели внутреннего сгорания.

Формула изобретения

Форсунка для впрыска топлива непосредственно в камеру сгорания двигателя, установленная между головкой цилиндра двигателя и свечой зажигания, отличающаяся тем, что имеет одну форкамеру, три встречно направленных сопла для впрыска топлива, один основной и три дополнительных соединительных канала для циркуляции смеси, причем богатая топливная смесь из поверхностных слоев топливного факела по дополнительным соединительным каналам заполняет форкамеру.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к конструкции крепления и фиксации форсунок для впрыска топлива в бензиновых двигателях с впрыском топлива во впускной тракт отдельной форсункой на каждый цилиндр

Изобретение относится к машиностроению и ремонту машин, а именно к конструкциям головки дизельных двигателей с непосредственным впрыском топлива

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить надежность работы форсунки при снижении ее массогабаритных показателей

Изобретение относится к двигателестроению

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливовпрыскивающей аппаратуре дизелей, и позволяет упростить монтаж форсунки и технологию изготовления упругого элемента

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет расширить функциональные возможности путем использования головки для проведения исследовательских работ при одновременном повышении эффективности последних

Изобретение относится к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания и позволяет повысить надежность крепления форсунки

Изобретение относится к машинострое нию и позволяет обеспечить работоспособ ность головки цилиндра при высоких температурах в условиях адиабатного дизеля путем организации двух газовых стыков торцового - между форсуночным стаканом и корпусом головки и радиального между форсуночным стаканом и жаровым днищем за счет того что форсуночный стакан выполнен подвесным из материала коэффициент теплового расширения которого больше ко эффициента теплового расширения жарово го днища При запуске дизеля между удлиненной частью 8 форсуночного стакана 4 и жаровым днищем 3 имеется диаметраль ныи зазор Л При этом работает первый газовый стык 7 По мере прогрева дизеля диаметральный зазор Л уменьшается и становится равным нулю т е образуется второй гачовыи стык 1 ил СО С о Ю ел Ю Ю ь

Изобретение относится к двигателестроению для использования в топливной аппаратуре и позволяет повысить надежность крепления и работы форсунки за счет обеспечения заданной величины деформации пружинного элемента

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам для непосредственного впрыскивания топлива в камеру сгорания двигателя

Изобретение относится к двигателестроению, в частности, к клапанным форсункам для впрыскивания топлива

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам подачи топлива бензиновых двигателей

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам подачи топлива бензиновых двигателей, преимущественно четырехтактных двигателей с электронной системой управления впрыском топлива в цилиндр

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложено устройство подачи топлива в форсунки 1, содержащее топливный аккумулятор 3, сделанный в виде трубы. Между трубой 3 и форсунками установлены трубчатые стержни 6 с выпуклыми концами, расположенными в воронках, сделанных в трубе 3 и в корпусе каждой форсунки. С другой стороны трубы 3 расположены установленные в головке цилиндров винты 11 с осевым отверстием для прохода топлива, имеющие на одном конце резьбовой наконечник 13, а на другом конце выпуклый наконечник 14, вставленный в воронку, сделанную в трубе 3. Технический результат заключается в упрощении устройства и исключении потерь в нем давления топлива при подаче его от топливного аккумулятора к форсункам. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС) транспортных средств. Предложен цилиндр двигателя с прямым впрыском топлива, содержащий топливный инжектор 32 прямого впрыска, расположенный в отверстии 36 инжектора головки цилиндра 14. Скошенная коническая рифленая шайба расположена между уступом 44 в отверстии 36 инжектора и буртиком 42 инжектора. При эксплуатации транспортного средства скошенная коническая рифленая шайба упруго деформируется, поглощая энергию волн высоких частот от топливного инжектора прямого впрыска. Упругая деформация шайбы уменьшает шум, который может быть вызван взаимодействием между топливным инжектором прямого впрыска и головкой цилиндра. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения и может найти применение при доводке и исследовании рабочих процессов в двигателях внутреннего сгорания (ДВС), имеющих внешнее смесеобразование. Предложено устройство для крепления инжектора 5 во впускном коллекторе 1 ДВС, содержащее переходник 3 с отверстием под инжектор 5 подачи топлива, наружная поверхность которого сопряжена с гнездом 2 впускного коллектора. Наружная и внутренняя поверхности переходника и гнезда выполнены сферической формы. Фиксация переходника 3 во впускном коллекторе 1 осуществляется через уплотнитель 7 и кольцо 6, сопряженное по сфере с наружной поверхностью переходника и закрепленное гайкой 8. Изобретение позволяет изменять угол наклона оси инжектора в пределах от 0-45° в любую сторону от оси симметрии гнезда во впускном коллекторе внутри конуса с углом раствора 90°. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен топливный распределитель (2), предназначенный для систем впрыскивания топлива в ДВС со сжатием рабочей смеси и ее принудительным воспламенением, имеющий корпус (10), в котором образована топливная полость (14) и по меньшей мере один опорный элемент (4). При этом на корпусе (10) топливного распределителя предусмотрена по меньшей мере одна чашка (12) под топливную форсунку, на каковой чашке расположен опорный элемент (4) имеющий опорное кольцо (22) и несколько фиксирующих лапок (23, 24, 25, 26), которые обеспечивают возможность фиксации опорного элемента (4) с наружной стороны (27) чашки (12). Опорный элемент (4) по меньшей мере частично образует опорную поверхность (17) на конце (18) чашки (12). Благодаря этому возможно изготовление корпуса (10) топливного распределителя и чашки (12) под топливную форсунку из пластмассы, тогда как опорную поверхность (17) для прижимной пружины (5) образует опорный элемент (4) выполненный из металла. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен ДВС, оснащенный аккумуляторной системой подачи топлива, включающей топливный насос высокого давления, гидравлический аккумулятор высокого давления, электроуправляемые форсунки 5, расположенные в цилиндрах 1 ДВС, соединенные гидравлически, электронный блок управления. В каждом цилиндре двигателя расположены, по меньшей мере, две взаимозаменяемые топливные форсунки, оснащенные распылителями, отличающимися количеством, расположением и ориентацией распыливающих отверстий. Наличие в каждом цилиндре, по меньшей мере, двух электроуправляемых форсунок с возможностью осуществлять варьирование закона подачи топлива позволяет оптимизировать характеристики распыливания топлива не только по времени цикла, но и в объеме цилиндра за счет выбора расположения форсунок для конкретной конструкции ДВС с учетом особенностей вихреобразования в цилиндре. Это расширяет возможности совершенствования рабочего процесса ДВС. 2 ил.
Наверх