Форсунка с гидравлическим запира-нием иглы

 

ОП ЙСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (.=.. ---

Союз Советск их

Социалистических

Республик (и)798340 (6! ) Дополнительное к авт. синд-ву М 3 15778 (22) Заявлено 04.06.74 (2! ) 2029394/25-06. с присоединением заявки № (5! )М. Кл.

F 02 М 47/02

3Ъеуйеретееииый кеиитет

СССР

l0 Аелем изебретеиий и етирнтий (23) Приоритет

Опубликовано 23.01.81. Бюллетень ¹ 3

Дата опубликования описания 26,01 81 (5З) УД.K 621.43. .038. 8(0 88. 8) (72) Авторы изобретения

Ф. И. Пинский, Ю. Ф. Куянов, Е. A. Никитин и Г. В. Никонов

Копоминский филиал Всесоюзного заочного политехнического института и Коломенский тепловозостроительный завоц им. B. В. Куйбышева (7!) Заявители (54) ФОРСУНКА С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ

ЗАПИРАНИЕМ ИГЛЫ

Изобретение относится к топливной аппаратуре двигателя внутреннего сгорания, а именно к устройствам дпя впрыска топлива в цилиндр дизеля.

По основному авт. св. № 315778 известна форсунка с гидравлическим зщтиранием иглы, предназначенная дпя впрыска топлива в цилиндр цизепя. Форсунка содержит корпус с гидрозапорной камерой, питаемой запирающей средой через подводящий канал, и снабженный слнвным клапаном, имеющим электромагнитное. программное управление, при. чем в подводящем канале установлено дроссельное устройство 1 .

В такой конструкции форсунки в период впрыска через спивной клапан, расходуется значительное количество топлива

11елью изобретения является уменьшение расхода топлива на регулирование.

Это достигается тем, что в форсунке ,с гидравлическим запиранием иглы по авт. св. N. 315778 гицрозапорная каг мера и подводящий канап сообщены между собой дополнительным каналом, в котором выполнена полость с расположенным в ней цвухсецельным клапаном, снабженным запорными элементами, раз5 мещенными на выходах из полости, а вхоц в полость подключен к подвоцящему каналу цо дроссельного устройства по ходу подачи запирающей срецы-топлива.

Поверхность запорных элементов двух10 сецепьного клапана выполнена профильной, а двухседельный клапан — подпружиненным.

Такое конструктивное решение обеспечивает уменьшение расхода топлива на регулирование, На фиг. 1 редставлена форсунка, общий вид, на фиг. 2 - то же, с ппос и ким запорным элементом; на фиг. 3— то же, с коническим запорным элемен:том; на фиг. 4 — то же, со сферическим ,запорным элементом; на фиг. 5 — то же, с двухседельным клапаном сфери3S

3 7983 ч ской формы, на фиг. 6 — выполнение двухседельного клапана подпружиненным, В корпусе 1 форсунки размещена гидрозапорная камера 2, расположенная над иглой 3 и соединенная каналами

4 и 5 через дроссель 6 с подводящим каналом 7. В канале 5 размещен сливной клапан 8 с электромагнитным приводом 9. Подыгольная камера 10 снабжена каналами 11 и 12, причем в последнем установлено дроссельное устройство 13 с подводящим каналом 7. В дополнительном канале 14, связывающем между собой каналы 5 и ll, выполнена полость

15 с расположенным в ней двухседельным клапаном 16, запорные элементы

l7 и ..18 которого размещены на выходах 19 и 20, ведущих соответственно в подыгольную камеру 10 и в гидрозапорную камеру 2. Вход 21 в полость

15 сообщен каналом 11 с подводящим каналом 7 до дроссельного устройства 1 3 по zond подачи топлива»

В период. между впрысками, когда сливной клапан В с электромагнитным приводом 9 перекрывает канал 5, игла

3 находится в своем нижнем положении относительно корпуса 1. Двухседельный клапан 16 запорным элементом 17 сопряжен с выходом 19 полости 15. При этом гидрозапорная камера 2 сообщена каналами 4 и 5 с открытым выходом

20 полости 15, входом 21 и каналом

23 с подводящим каналом 7, т.е. давление в гидрозапорной камере 2 равно давлению в подводящем канале 7. В ,подыгопьной каме эе 10 давденне топлива также будет равно давлению

3») в подводящем канале 7, поскольку они сообщены между собой каналами ll и 12

Таким образом, двухседельный клапан 16 в этот период времени находится в состоянии равновесия, а цгла Э нагружена силой, направленной вниз относительно корпуса 1 форсунки и пропорциональной разности эффективных площадей :. сечения иглы 3, размещенных в гидроэвпорной камере 2 и в подыгольной камере 10.

В момент начала открытия сливным клапаном З проходного сечения канала 5 давление в этом канале samer уменьшаться. Топливо из подводящего канала 7 через вход 21 полости

15 и открытый выход 20 начнет перетекать в канал 5 и затем на слив.

8 какой-то момент времени открытие проходного сечения канала 5 спивным

40 4 клапаном 8 будет столь значительным, что в пространстве между выходом

20 и запорным элементом 18 двухседельного клапана 16 начнется процесс дросселирования топлива. При этом давление топлива на двухседельный клапан 16 со стороны запорного элемента

18 будет меньше, чем со стороны запор ного элемента 17, т.е. равновесие сил, действующих на клапан 16, будет нарушено.

Это.- приводит к тому, что клапан 16 переместится в сторону выхода 20 и запорным элементом 18 перекроет его.

После этого давление в гидрозапорной камере 2, ввиду дальнейшего открытия проходного сечения канала 5 сливным клапаном В, будет резко падать. Игла 3 под действием силы от давления топлива в подыгольной камере 10, сообщенной каналами 11 и 14, открытым .выходом

19 полости 15, входом 21 и каналом

22 с подводящим каналом 7, начнет свое движение вверх относительно корпуса

1, начинается впрыск топлива.

В период впрыска топлива сила, действующая на клапан 16 со стороны выхода 20, будет практически равна нулю, так как проходное сечение канала

5 полностью открыто. Приток топлива ,из подводящего канала 8 через дроссель

6 будет незначительным, а запорный элемент 18 прижат к выходу 20 с силой, пропорциональной давлению в сечении выхода 19 и его площади.

При этом перепад давления на участке, между подводящим каналом 7 и подыгольной камерой 10 небольшой, так квк эффект дросселирования топлива в пространстве между: запорным элементом 17 клвпана

15 и выходом 19 полости 15 незначительный.

При перекрытии сливным клапаном ,8 канала 5 давление в гидрозапорной ка- мере 2 начнет повышаться, так как канал, 5 через дроссель 6 связан с подводящим каналом 7. В. момецт, когда давление топлива в канале 5 будет превышать давление а подыгольной камере. 10, а следовательно, на выходе 19 в полости

15, клапан 16 начнет перемещаться в сторону выхода 19, увеличивается эффект дросселирования топлива в пространстве между запорным элементом 17 клапана 16 и выходом 19 полости 15. Период давления на участке между подыгольной камерой 10 и подводящим каналом 7 возрастает.

5 7983

При этом одновременно наблюдается

Ъ движение иглы 3 вниз относительно корпуса i, так как имеется разность давлений в подыгольной камере 10 и гидрозапорной камере 2. Этим обеспечивается окончание процесса впрыска.

В момент окончания процесса впрыска топлива давление в поцыгольной камере меньше, чем в подводящем канале 7. Вы- р равннвание давления обеспечивается дроссельным устройством 13, в дальнейшем цикл работы в форсунке повторяется.

Двухсецельный клапан 16 выполнен с цилиндрическими запорными элементами д

18 и 17 равных. плошадей. Такое выполнение цвухседельного клапана обеспечивает, примерно, одинаковые скорости его движения в прямом и обратном направлении. 20

Для регулирования скорости движения двухседельного клапана и подбора необхоцимого закона его движения запорные элементы 17 и 18 могут быть выполнены, как показано на фиг. 2-4, разных площадей, а их поверхность -профильной, плоской (фиг. 2), конической (фнг. 3), сферической (фиг. 4). Такое выполнение обеспечивает различные соотношения между силами, действующими на двщсседельный клапан 16 в период его движения со стороны запорных элементов 17, и 18, что в конечном итоге влияет на величину расхода топлива на регулирование.

Кроме того, дроссель 6 и дроссельное устройство 13 могут быть выполнены в запорных элементах, соответственйо

18 и 17 (фиг. 2-4).

Двухседзльный клапан 16 может быть выполнен в форме шара (фиг. 5). Закон его движения при этом в прямом и обратном направлении .может быть подобран путем выпоювения сечений выходов

18 и 19 раэлииных площадей. ,43

Qns поддержания устойчивого положения двухсецельиого клапана и период времени между впрысками, а также по40 d вышения скорости его движения в период окончания процесса впрыска и, таким образом, снижения расхода топлива на регулирование, клапан 16 может быть выполнен подпружиненным, как показано на фиг. 6. Пружина 23 установлена со стороны запорного элемента 18.

Работа вариантов форсунки, представленных на фиг. 2-6, причем не отличается от описанного варианта, представленного на фиг. 1.

Благодаря тому, что в период впрыска топлива подводящий канал сообщен с гидроэапорной камерой только через дроссеЪь, гидравлическое сопротивление которого может быть очень большим, а скорость подъема и посадки двухсецельного клапана может быть достаточно высокой, расхоц топлива на регулирование снижается более чем в 3 раза.

Формула изобретения

1. Форсунка с гидравлическим эапиранием иглы по авт. св. N 315778, о т л и ч а ю ttt а я с я тем, что, с целью уменьшения расхода топлива на регулирование, гидрозапорная камера и подводящий канал сообщены между собой дополнительным каналом, в котором выполнена полость с расположенным в ней двухсецельным клапаном, снабжен» ным эапорными элементами, размещенными на выходах из полости, а вход в полость подключен к подводящему каналу до дроссельного устройства но ходу подачи запир..юшей среды-топлива.

2. Форсунка по п. 1, о т л.и ч а ющ а я с я тем, что поверхность эапорных элементов двухседельного клапана выполнена профильной.

Э. Форсунка по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что двухседельный клапан выполнен подпружиненным.

Источники ннформаднн, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N. 315778, кл, Р 02 И 47/02, 1971.

798340

Составитель О. Голованов

Редактор М. Ликович Техред Л.Пекарь Корректор Н. Степ

Заказ. 9979/40 Тираж 592, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4