Топливовпрыскивающая система многотопливного дизеля для бессливного процесса топливоподачи

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам впрыска топлива в дизель. Изобретение позволяет повысить стабильность уровня остаточного давления в линии высокого давления многотопливного дизеля при ее разрузке в процессе эксплуатации при использовании легких топлив и их смесей. Топливовпрыскивающая система многотопливного дизеля содержит форсунку, над иглой которой предусмотрена полость. Полость связана с подыгольным пространством через канал, в котором установлен перепускной клапан, и с плунжерным насосом через трубопровод высокого давления при помощи нагнетательного клапана двойного действия. Внутренняя поверхность испытательного элемента со стороны разгрузочного элемента нагнетательного клапана двойного действия выполнена в виде усеченного конуса, основание которого взаимодействует с разгрузочным элементом. 3 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности, может использоваться в двигателях внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.

Наиболее близким решением, выбранным в качестве прототипа, является топливовпрыскиваемая система (1. Авторское свидетельство СССР SU 464211 А1, кл. F 02 М 47/00, 1991 г.), содержащая форсунку, над иглой которой предусмотрена полость, а подигольное пространство связано трубопроводом с плунжерным насосом при помощи двойного нагнетательного клапана, у которой с целью ограничения давления над иглой величиной остаточного давления в трубопроводе полость и подигольное пространство соединены каналом, в котором установлен перепускной клапан.

Однако данная конструкция нагнетательного клапана двойного действия не обеспечивает необходимую стабильность уровня остаточного давления в линии высокого давления многотопливного дизеля при ее разгрузке в процессе эксплуатации при использовании легких топлив и их смесей из-за сравнительно большой плоскости контакта между нагнетательным и разгрузочным элементами нагнетательного клапана двойного действия и сравнительно невысокого остаточного давления в линии высокого давления, кроме того, гидравлическое сопротивление нагнетательного клапана двойного действия при такой его конструкции - значительно.

В процессе эксплуатации, по мере износа прилегающих поверхностей нагнетательного и разгрузочного элементов клапана, особенно при использовании легких топлив, обладающих повышенной текучестью (меньшим коэффициентом поверхностного натяжения, меньшей вязкостью), стабильность уровня остаточного давления снижается, что может привести к увеличению неравномерности цикловой подачи различными секциями и нарушению стабильности межцикловой подачи топливного насоса высокого давления.

Настоящее изобретение направлено на повышение стабильности уровня остаточного давления в линии высокого давления многотопливного дизеля при ее разгрузке в процессе эксплуатации при использовании легких топлив и их смесей.

Решение поставленной задачи достигается тем, что внутренняя поверхность нагнетательного элемента со стороны разгрузочного элемента нагнетательного клапана двойного действия выполнена в виде усеченного конуса, основание которого взаимодействует с разгрузочным элементом.

Сопоставительный анализ заявляемого решения и выбранного в качестве прототипа показывает, что предлагаемые мероприятия позволят повысить надежность запирания линии высокого давления после ее разгрузки при использовании легких топлив или их смесей, снизить гидравлическое сопротивление нагнетательного клапана двойного действия при разгрузки линии высокого давления и тем самым повысить стабильность уровня остаточного давления при использовании легких топлив или их смесей по мере износа соприкасающихся поверхностей нагнетательного и разгрузочного элементов клапана двойного действия в процессе эксплуатации.

Заявляемое техническое решение ОТЛИЧАЕТСЯ от прототипа тем, что внутренняя поверхность нагнетательного элемента со стороны разгрузочного элемента нагнетательного клапана двойного действия выполнена в виде усеченного конуса, основание которого взаимодействует с разгрузочным элементом.

Таким образом, отличия, связанные с тем, что внутренняя поверхность нагнетательного элемента со стороны разгрузочного элемента нагнетательного клапана двойного действия выполнена в виде усеченного конуса, основание которого взаимодействует с разгрузочным элементом, причем жесткость пружины разгрузочного элемента клапана двойного действия определяет величину остаточного давления в топливной магистрали при ее разгрузке, позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения "новизна".

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению критерию "существенные отличия".

На фиг.1 изображена топливовпрыскивающая система многотопливного дизеля для бессливного процесса топливоподачи, на фиг.2 - элемент А в увеличенном масштабе, на фиг.3 - элемент B в увеличенном масштабе.

Топливовпрыскивающая система многотопливного дизеля для бессливного процесса топливоподачи состоит из форсунки 2, в корпусе которой над иглой 6 выполнена полость 3, а подигольная полость 7 связана каналами в корпусе распылителя 5, проставке 4, корпусе форсунки 1 и трубопроводом высокого давления 12 с надплунжерным пространством 17 топливного насоса высокого давления 19 через нагнетательный клапан двойного действия, состоящий из нагнетательного 14 и разгрузочного 15 элементов, причем внутренняя поверхность нагнетательного элемента со стороны разгрузочного элемента нагнетательного клапана двойного действия выполнена в виде усеченного конуса, основание которого взаимодействует с разгрузочным элементом, причем непосредственный контакт происходит (фиг.3) по средней из трех поверхностей 20, 21, 22, а жесткость пружины разгрузочного элемента 16 клапана двойного действия определяет величину остаточного давления в трубопроводе высокого давления 12 при его разгрузке. Полость 3 и подигольная полость 7 сообщаются (фиг. 2) через канал 10 в проставке форсунки 11, в которой установлен клапан шарикового типа 9.

Система работает следующим образом: 1. К форсунке 2 многотопливного дизеля по трубопроводу высокого давления 12 подводится топливо в канал 1. В начале процесса топливоподачи движение плунжера 18 топливного насоса высокого давления 19 создает импульс давления в подигольной полости 7 форсунки 2. Нарастание давления приводит к подъему иглы 6 форсунки и топливо поступает в сопловые отверстия. Протечки топлива через зазор между иглой 6 форсунки и корпусом распылителя 8 собираются в полости 3 форсунки. Клапан шарикового типа 9 прижимается к запорной поверхности проставки 11 высоким давлением топлива в каналах 1, 4, 5 при подаче топлива, в период между впрыскиваниями он прижимается к запорной поверхности остаточным давлением топлива, создаваемым нагнетательным клапаном двойного действия в том же канале.

2. В момент прекращения подачи топлива давление в полости 7 резко падает и игла 6 форсунки садится в седло, разобщая полость цилиндра двигателя от подигольной полости 7. Накопившиеся в полости 3 протечки топлива, когда их давление превышает величину предварительного сжатия пружины шарикового клапана 9, перетекают из полости 3 через открывшийся клапан шарикового типа 9 по каналу 10 в проставке форсунки 11 и далее по каналам 4, 1, трубопроводу высокого давления 12 в полость над нагнетательным элементом 14 и совместно с пружиной нагнетательного элемента 13 обеспечивают его закрытие, однако так как величина давления топлива в трубопроводе высокого давления 12 превышает силу предварительного сжатия пружины разгрузочного элемента 16, разгрузочный элемент 15 открывается и обеспечивает дросселирование топлива в надплунжерную полость 17 и далее в каналы топливного насоса высокого давления 19, причем при низких скоростях дросселирования (когда давление топлива в трубопроводе высокого давления 12 становится равным и затем менее силы предварительного сжатия пружины разгрузочного элемента 16) разгрузочный элемент 15 усилием своей пружины 16 возвращается в исходное положение и обеспечивает стабильный уровень остаточного давления в линии высокого давления многотопливного дизеля из-за того, что внутренняя поверхность нагнетательного элемента 14 со стороны разгрузочного элемента 15 выполнена в виде усеченного конуса, основание которого взаимодействует с разгрузочным элементом 15, причем непосредственный контакт происходит по средней из трех поверхностей 20, 21, 22.

Формула изобретения

Топливовпрыскивающая система многотопливного дизеля, содержащая форсунку, над иглой которой предусмотрена полость, связанная с подыгольным пространством через капал, в котором установлен перепускной клапан, и трубопроводом высокого давления, с плунжерным насосом при помощи нагнетательного клапана двойного действия, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность нагнетательного элемента со стороны разгрузочного элемента нагнетательного клапана двойного действия выполнена в виде усеченного конуса, основание которого взаимодействует с разгрузочным элементом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3