CS205460B1 - Double-needle injection jet for compression ignition engines - Google Patents

Description

Vynález se týká dvojjehlové vstřikovací trysky pro vznětové motory, která má dva systémy výstřikových otvorů a před každým z těchto systémů zařazenou jednu jehlu uvolňující přístup vytlačovanému palivu k příslušnému systému výstřikových otvorů teprve po docílení předem nastavené výěe tlaku vytlačovaného paliva.

Je známo, že rozdělením výstřikových otvorů do dvou systémů a přiváděním vytlačovaného paliva takovým způsobem, že se při volnoběhu a částečném zatížení motoru vstřikuje palivo do spalovacího proetoru vznětového motoru pouze jedním systémem výstřikových otvorů a teprve při vyšších otáčkách a větším případně plném zatížení také druhým systémem výstřikových otvorů, se doolluje zlepšení parametrů motoru při volnoběhu a částečném zatížení, zejména se snižuje obsah škodlivin ve výfukových plyneoh. U známýoh návrhů vstřikovacích trysek se dvěma systémy výstřikových otvorů je přístup paliva ke každému systému ovládán samostatnou diferenciální jehlou, přičemž jsou tyto jehly uspořádány v tělese vstřikčvací trysky vedle sebe. Každá z těohto jehel je zatížena samostatnou pružinou, přičemž jedna sekce má vyšší a druhá nižší otvírací tlak jehly. U jiných známýoh návrhů jsou obě jehly zatíženy jedinou pružinou prostřednictvím vloženého členu. Průměry zalepovaných částí jehel a jejloh kuželovitého zakončení jsou dimenzovány tak, že jedna z nich otvírá přístup vytlačovanému palivu k jednomu systému výstřikových otvorů při nižším tlaku paliva nežli druhá jehla. Nevýhodou těohto známých návrhů dvojjehlových vstřikovacích trysek

205 460

205 480 β jehlami uspořádanými vedle sobe jsou značné nároky na radiální rezmčry tělesa vstřikovaoí tryeky a složité seřizování tryeky, zejména při použití samostatná pružiny nad každou jehlou·

Vynález si klade za úkol vytvořit jednoduchou konstrukci dvojjehlová vstřikovací trysky s malými nároky na radiální rozměry jodnoduohým způsobem seřizováni otvíraoího tlaku.

Tento úkol jo podle vynálezu vyřešen tím, že obě johly jsou uspořádány souose, přičemž vnějěí jehla trubkovitého tvaru, zakončená dole válcovitou částí o průměru D₂ přecházející v kužel a zalapované další váloovltou částí o průměru D^ v těleso dvojjehlové trysky, má ▼ sobě zalapovanou vnitřní jehlu rovněž dole zakončenou kuželem, a oba systémy výstřihových otvorů, ústících do společného kuželovitého sedla pro vnitřní jehlu 1 pro vnější jehlu, vytvořeného vo spodní části tSlesa dvojjehlové vstřlkovaoí trysky, jsou uspořádány nad sebou, přičemž vnějSí jehla je zatížena hlavní pružinou, uloženou v dutině tělesa držáku, prostřednlotvím tlačného čepu a osazeného čepu spočívajícího na horním čelo vnějSí jehly, v jehož slepá dutině jo uložena předepnuté pomooná pružinka, působíoí na horní čelo nákružku o vnějSím průměru větSím nežli jo průměr otvoru v horní části vnějSí johly, vytvořeného na horním konol vnitřní johly nad horním čelem vnějSí jehly·

Dalším význakem je, še při dosedu vnějSí jehly 1 vnitřní jehly ve společném kuželovitém sedlo mezi spodní ploohou nákružku na vnitřní jehlo a horním čelem vnějSí johly jo vytvořena mezera rovna 1/4 až 3/4 mezery mezi horním čelem na osazeném čepu, ležíoím pod horním čelem tělesa dvojjehlová vstřlkovaoí trysky, a horním čelem tělesa dvojjohlová vstřlkovaoí trysky, přičemž mezi horním čelem nákrnžku a dnem v osazeném čepu je vůle·

Jiným význakem,je, že průměr válcovité části na spodním konoi vnějSí jehly, z níž vychází kužel, je menší nešli průměr váloovitáho povrohu vnější jehly, kterým je tato zalepována do tělesa dvojjehlová trysky, zatímoo válcovitý povreh vnitřní jehly o průměru, kterým je zalepována ve vnější jehle, přeohází přímo v kužel.

Dvojjohlová vstřlkovaoí tryska podle vynálezu jo znázorněna na připojenýoh obrázoíoh 1 a 2, kde obr. 1 ukazuje tuto trysku zamontovanou v držáku bSžná konstrukoe a na obr· 2 jo vo zvětSení nakreslen podélný řez vlastní dvojjehlovou vstřlkovaoí tryskou·

K tělesu držáku 1 je převlečnou maticí 11 přitažena dvojjohlová vstřikovací tryska 2. Předepnutá hlavní pružina 12, opírající se horním konoem o sořiditolný Šroub 13. pojištěný uzavřenou maticí 14 a těsněný podložkou 15, tlačí prostřednlotvím tlačného čepu 16 na osazený čep 24« Pro přívod vytlačovaného paliva je do tělesa držáku 1 zašroubováno hrdlo 17 na tSsníoí podložku 18· Kanál 171 v hrdlo 17 navazuje na kanály 101 a 102. vyvrtaná v tělo so držáku 1, z nlohž kanál 102 ústí vo spodním čelo tělesa držáku 1.

V těleso 21 dvojjohlová vstřlkovaoí trysky 2 (obr. 2) jo v části o průměru D^ zalepována vnějSí jehla 22. trubkovitého tvaru, jejíž spodní konoo o průměru D₂ menším nežli D^

205 460 přechází v kužel 221. těsníoí v kuželovitém sedle 211. vytvořeném ve spodní části tělesa 21 dvojjehlové vstřikovací trysky V části vnější trysky 22 o průměru d je zalepována vnitřní .lehla 23. jejíž spodní konec o průměru D přechází přímo v kužel 231. těsnící v ku* želovítém sedle 211.

Vnitřní jehla 23 má na horním konci vyčnívajícím nad horní čelo 222 vnějěí jehly 22 vytvořen nákruždk 232 o větším průměru nežli je průměr otvoru v horní části vnější jehly 22.

Na horním čile 222 vnějží jehly 22 spočívá osazený čep 24. tlačený hlavní pružinou 12 prostřednictvím tlačného čepu 16. V dutině 241 osazeného čepu 24 je vložena předepnutá pomocná pružinka 26. tlačíoí na horní čelo nákružku 232. Vnější průměr spodní části osazeného čepu 24 je o něco meněí nežli otvor v tělese 21 dvojjehlové vstřikovací trysky 2. Dutina 241 je spojena s povrchem osazeného čepu 24 ne.1méně jedním radiálním otvorem 242.

Spočívají-li vnějěí jehla 22 1 vnitřní jehla 23 v kuželovitém sedle 211. je mezi spod' ním čelem nákružku 232 na vnitřní jehle 23 a horním čelem 222 vnějěí jehly 22 mezera h, a mezi horním čelem 212 tělesa 21 a horním čelem 243 osazeného čepu 24 mezera H a konečně mezi horním čelem nákružku 232 a dnem 244 v osazené^ čepu 24 určitá vůle x. Velikost mezery £ je rovna 1/4 až 3/4 velikosti mezery H.

Do kuželovitého sedla 211 ústí dva nad sebou upravené systémy výstřikových otvorů. Horní systém výstřikových otvorů 213 uzavírá vnějěí jehla 22. zatímoo spodní systém výstřl kovýoh otvorů 214 uzavírá vnitřní jehla 23.

Kanál 102 (obr. 1) ústí do prstenoovlté drážky 215 (obr. 2), na níž navazuje kanál 216 ústící do vybrání 217. které přechází v mezikruhovou mezeru 218, končící nad kuželovitým sedlem 211.

Palivo, vytlačované nenakresleným vstřikovacím čerpadlem a výtlačným potrubím připojeným k hrdlu 17 (obr. 1), je vedeno kanály 171, 101 a 102 do prstenoovlté drážky 215 (obr

2) a odtud kanálem 216 do vybrání 217 a mezikruhovou mezerou 218 nad kuželovité sedlo 211. Svým tlakem působí palivo na diferenciální plochu vnějěí jehly 22 rovnou (D^ - d|). Jakmile tlak vytlačovaného paliva vzroste na takovou hodnotu, že sila tímto tlakem vývoze» ná ze spodu na vnějěí jehlu 22 přemůže předpětí hlavní pružiny 12 (obr, 1), zvedne se vnější jehla 22 z kuželovitého sedla 211 a uvolní přístup vytlačovanému palivu k hornímu systému výstřikových -otvorů 213. takže jimi začne palivo proudit do spalovacího prostoru nenakresleného motoru.

Při zvedání vnějěí jehly 22 se zmeněuje původní velikost mezery h i mezery H a zvštěuje se původní velikost vůle x. Velikost zdvihu vnějěí jehly 22 závisí na výěl tlaku přiváděného paliva. Při nízkých otáčkách a malých cyklových dávkách paliva, např. při volném ohodu nezatíženého motoru resp. při částečném zatížení motoru, nabývá tlak paliva jen poměrně nízkýoh hodnot, takže maximální zdvih vnější jehly 22 je menší nežli velikost meze205 400 £y h* 7 těchto případeoh a· palivo vstřikuje pouze horním systémem výstřihových otvorů 213. neboť vnitřní jehla 2,3 je držena v kuželovitém sedle 211 působením předepnuté pomocné pružinky 26. Tlak vstřikovaného paliva nevyvozuje na vnitřní jehlu 23 žádnou sílu. Úkolem předepnuté pomocná pružinky 2£ jo zabránit, aby vnitřní jehla nabyla zvednuta třením při zvedání vnějěí jehly 22 a tlakem plynů ve epalovaoím prostoru přiváděných k vnitřní jehle 23 spodním systémem výetřikovýeh otvorů 214.

S rostoucími otáčkami a zvyšujícími ee oyklovými dodávkami paliva roste výše tlaku vstřikovaného paliva a tím též velikost zdvihu vnějží jehly 22. Překročí-1i velikost zdvihu vnějží jehly velikost mezery 2» zaohytí horní čelo 222 vnějží jehly 22 ea spodní čelo nákružku 232 a nadzvedne vnitřní jehlu 22 ² kuželovitého sedla 211. čímž uvolní vytlačovanému palivu přístup ke spodnímu systému výetřikovýeh otvorů 214. z niohž začne palivo proudit do nenakreeleného spalovacího prostoru motoru. Tím, že palivo vniklo pod kužel 231 nezvednuté vnitřní jehly 22» zapůsobí svým tlakem na oelý průřez vnitřní jehly 23. rovný d², a posune ji vzhledem k vnějží jehle 22 tak, až horní Selo nákružku 232 doleh ne na dno 244 v osazeném čepu 24. Celkový relativní posuv vnitřní jehly.23 vzhledem k vněj ží jehle g2 je roven (h + x), čímž se pod vnitřní jehlou 23 zvStží objem o hodnotu flř A d (h + x). Tímto zvětšením objemu ee příznivě zmírní narůstání tlaku paliva před oběma systémy výetřikovýeh otvorů. Dalším přísunem vytlačovaného paliva se vnějží jehla 22 1 vnitřní jehla 22 zvedá dále jako oelek tak dlouho, už ee horní Sele 243 osazeného Šopu 24 zvedne do úrovně horného Sela 212 tSloea 21 dvojjehlové vstřikovací trysky 2 a dolehne na spodní Selo tSloea držáku 1 (obr. 1). Při eventuálním daliím zvyšování tlaku vstřikovaného paliva zůstávají obě jehly v klidu v posledně popsané poloze.

Když ku konol výtlaku kleane prudoe tlak vytlaSovaného paliva, posune hlavní pružina. 12 obS jehly jako oolok směrem ke kuželovitému sedlu 211. Jako první dosedne do kuželovitého eedla 211 vnějží jehla 22 a přeruší výtok paliva z horního systému výetřikovýeh otvorů 213. Sotrvašnoetí a působením předepnuté pomooné pružinky 26 dosedne krátce poté do kuželovitého sedla 211 1 vnitřní jehla 23 a ukončí výtok paliv* 1 se spodního systému výstřl kovýoh otvorů 214.

Volbou poměru velikosti mezer h/H lze měnit výši otáček a velikost oyklovýoh dávek paliva, do jojlohž dosažení jo palivo vstřikováno pouze horním systémem výetřikovýeh otvorů 213. Změnou velikosti vůle x lze kromě toho ovlivnit délku intervalu, po nějž jo při vysokýoh otáčkáoh a valkýoh oyklovýoh dávkáeh paliva palivo vstřikováno horním systémem výstřikovýoh otvorů 213 v první fázi výstřihu, nežli so napojí výstřik so spodního systému výetřikovýeh otvorů 214. Uvedenými způsoby lze proto snadno optimalizovat tvar zákona výstřiku pro daný motor.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1, Dvojjehlová vstřikovací tryska pro vznětové motory, která má dva systémy výstřikovýoh otvorů a před každým z těohto systémů zařazenou jednu jehlu uvolňující přístup vytlačovanému palivu k příslužnému systému výstřlkovýoh otvorů teprve po docílení předem nastavené výše tlaku vytlačovaného paliva, vyznačující se tím, že obě jehly jsou uspořádány souose, přičemž vnějěí jehla (22) trubkovitého tvaru, zakončená dole válcovitou částí o průměru (D₂) přecházející v kužel (221) a zalepovaná dalěí válcovitou částí o průměru (D^) v tělese (21) dvojjehlové trysky, má v sobě zalepovanou vnitřní jehlu (23) dole zakončenou kuželem (231), a oba systémy výstřlkových otvorů, ústících do společného kuželovitého sedla (211) pro vnitřní jehlu (23) i vnějěí jehlu (22), vytvořeného ve spodní části tělesa (21) dvojjehlové vstřikovaoí trysky (2), jsou uspořádány nad sebou, přičemž vnějěí jehla (22) je zatížena hlavní pružinou (12), uloženou v dutině tělesa držáku (1), prostřednictvím tlačného čepu (16) a osazeného čepu (24), spočívajícího na horním čele (222) vnějěí jehly (22) , v jehož slepé dutině (241) je uložena předepnutá pomocná pružinka (26), působící na horní čelo nákružku (232) o vnějším průměru větěím nežli je průměr otvoru v horní části <

   vnějěí jehly (22), vytvořeného na horním konol vnitřní jehly (23) nad horním čelem (222) vnějěí jehly (22),
2. 2, Dvojjehlové vstřikovací tryska podle bodu 1 vyznačující se tím, že při dosedu vnějěí jehly (22) i vnitřní jehly (23) ve společném kuželovitém sedle (211) mezi spodní plochou nákružku (232) na vnitřní jehle (23) a horním čelem (222) vnějěí jehly (22) je vytvořena mezera (h) rovna 1/4 až 3/4 mezery (H) mezi horním čelem (243) na osazeném čepu (24), ležícím pod horním čelem (212) těleea (21) dvojjehlové vstřikovací trysky (2), a horním čelem (212) těleea (21) dvojjehlové vstřikovací trysky (2), přičemž mezi horním čelem nákružku (232) a dnem (244) v osazeném čepu (24) je vůle (x).
3. 3, Dvojjehlové vstřikovací tryska podle bodů 1 a 2 vyznačující se tím, že průměr (Dg) válcovité části na spodním konol vnějěí jehly (22), z níž vychází kužel (221), je meněí nežli průměr (D^) válcovitého povrchu vnějěí jehly (22), kterým je tato zalepována v tělese (21) dvojjehlové vstřikovací trysky (2), zatímco válcovitý povrch vnitřní Jehly (23) o průměru (d), kterým je zalepován ve vnější jehle (22), přechází přímo v kužel (221),