CS249562B1 - Multi-opening injection jet - Google Patents

Description

Vynález se týká víceotvoróvé vstřikovací trysky naftového motoru.

Známé- jsou vstřikovací trysky naftových moooru v jejichž tělese je vytvořeno kuželové sedlo, do něhož dosedá pružinou přitlacovaná jehla s kuželovým zakončením, přičemž ve spo^i^if části tělesa trysky jsou výstřikové otvory. Jmenooitý zdvih jehly, určující maaiméání průtočný průřez' sedla, je dán dosednutím horní osazené čelní plochy jehly na narážku tělesa vstřikovače. Pr^ůto^čný pr^ůřez sedla je ^během otvíraní a zavírání je^hl^y proměnlivý a mmní se od nuly až do hodnoty průřezu při jmenovitém zdvihu jehly. Průtočný průřez výstřikových otvorů má konssatní ^hodnotu. Priiřezová chala^lieeistⁱⁱl této trysky v oblasti jejftio 'sedla a výstřikových otvoru při jmenovitém zdvihu jehly a hodnoty rychlostí paliva v jednotlivých typických průřezech při tlakovém' spádu na'trysce 100'MPa je znázorněna ha obr.1. Z průřezové chalalieeittiky, určuuící velikost jednotlivých geomeerických průtočných průřezů, je patrná náhlá změna průřezu na vstupu do sedla, minimáání průtočný průřez sedla, následné zvětšení na hodnotu průřezu kanálku pod sedlem a daUsí náhlá změna průřezu při vtoku paliva do výstřikových otvorů. Uvedené změny průřezů iyvoOávvlí náhlé změny rychlostí paliva v trysce a ty jsou příčinou velkých nepříznivých místních tlakových ztrát. Teoretickým šetřením bylo zjištěno, že n^j’^ť^tis:í ' ztráty jsou v místě rozšíření průřezu pod sedlem.a při náhlém zmeenení průřezu na vstupu do výstřikových otvorů. Součet jednotlivých místních ztrát určuje celkovou tlakovou ztrátu trysky, vyjádřenou hodnotou výtokového tsuuanStele trysky u^, 'který lze stanovit z exper:^mentáln^ě zjis^ěěné^lLS prutového prů^řezu vstřikovací trysky psmosí geomeerického průřezu výstřikových otvorů f_Q,

249 562 podle následujícího vztahu: /u^.= /U^/f₀. Dále platí vztah, jehož pomocí lze vyčíslit celkovou tlakovou ztrátu trysky p_z při daném tlakovém spádu na trysce p pro2Úrčitou hodnotu výtokového součinitele trysky /u. : p„ = (1 - Д1. ) p. Pro vstřikovací trysky s hodnotami výtokového součinitele /(1^= 0,6 až 0,7 je celková tlaková ztráta trysky p_z 64 až 51 MPa při uvažovaném tlakovém spádu na trysce p ί 100 MPa.

Z uvedeného rozboru vyplývá, že u známých trysek s náhlými změnami průtočných průřezu v oblasti sedla a výstřikových otvoru dochází ke značným tlakovým ztrátám, které dosahují cca 50$ celkového tlakového spádu na trysce, vyvozeného vstřikovacím čerpadlem. To znamená, že přibližně polovina tlakového spádu, který je v trysce к dispozici se v trysce zmaří a pouze polovina se přemění ve výtokovou rychlost paliva z výstřikových otvoru, která určuje dolet a úhel rozprachu paprsků paliva a jemnost rozprášeni kapiček paliva ve spalovacím prostoru motoru.

Výše uvedené nevýhody odstraní viceotvorová vstřikovací tryska naftového motoru, v jejímž tělese je vytvořeno sedlo do něhož je pružinou přitlačována jehla a které přechází ve svislý válcový kanál zakončený výstřikovými otvory, přičemž jehla přechází pod sedlem v rotační těleso podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že maximální geometrický průtočný průřez Fmax trysky mezi minimálním geometrickým průřezem sedla a vstupem do výstřikových otvorů s geometrickým průřezem F_Q je při jmenovitém zdvihu jehly roven 0,8 aŽ 1,2 násobku minimálního geometrického průřezu Fsmin sedla, přičemž maximální geometrický průtočný průřez Fmax trysky pod sedlem je roven 1 až 1,5 násobku geometrického průřezu F_Q všech výstřikových otvorů

Výhodou víceotvorové trysky podle vynálezu je její vyrovnaná průřezová charakteristika s postupným zmenšováním průtočného průřezu směrem к výstřikovým otvorům. Tím se zmenší náhlé změny rychlosti proudu paliva, podstatně se sníží místní tlakové ztráty a vzroste hodnota výtokového součinitele tryskySnížení místních ztrát příznivě ovlivňuje zkrácení délky vstřiku paliva. Tryska dle vynálezu zajišťuje kratší a intenzivnější průběh

249 562 vstřiku paliva a jeho lepší rozprášení ve spalovacím prostoru při nižší hladině mmaimmáních vstřikovacích tlakU.

Příkladné provedení víceotvorové vstřikovací trysky podle vynálezu je zobrazeno na přiloženém výkresu.Na obr.1 je částečný řez dosavadnií tryskou a graf velikosti průtočných průřezu a průběhu rychlčotí proudícího paliva. Na'obr. 2 je částečný řez tryskou podle vynálezu s kuželovým zakončením jehly a odpovídají^ ^graf ^pr^ůřez^ů a rychlo^í. Na obr.5 je alternativní provedení trysky s válcovým zakončením a odpo^íd^ícií graf průřezů a rychlootí. Na obr.4 je alternativní provedení trysky s podstatně válcovým zakončením, jehož průměr se však směrem ke konci jehly mírně kuželovité rozšiřuje a ldpolVídjící graf průřezů a rychlostí.

V tělese £ známé víceotvorové vstřikovací trysky, na obr.1, je suvně uložena jella 2, která kuželovým koncem 3 dosedá do kuželového sedla 4 v tělese 1. Nad sedlem 4 je v tělese 1 komora 5, pod sedlem 4 je svislý - válcový kanálek 6, ze kterého vychází výstřikové otvory 7· V uzavřené poloze je jehla 2 kuželovým koncem 3 přitaačována tlačnou pružinou, umístěnou nad jehlou do kuželového sedla 4· Během vstřikování se tlakem paliva ze vstřikovacího čerpadla jehla 2 nadzvedne a palivo proudí sedlem 4 do kanálku 6 a výstřikovými otvory 7 do spalovacího prostoru ve válci moc^i^iu. Průřezová chaaaaierrstiia této trysky je vyjá^dřena ^grafem ^pr^ůto^čnýc^{h p}r^ůřezú v 'trysce a jim odj^o^ajících rychlootí paliva, zobrazeným v pravé části obr.1. Z grafu jsou patrné náhlé změny průřezů a tudíž i rychlootí pod sedlem, které vyvoOávvjí tlakovou ztrátu v trysce.

U víceotvorové trysky podle vynálezu, na obr.2, dosedá do kuželového sedla 4 v tělese trysky jehla 2 s kuželovým koncem 3, který přechází v kužel 8 s tupějším úhlem než má kuželový konec 3 jehly 2. Je-li při!om maaimální geometrický průtočný průřez trysky Fmaa roven 0,8 až 1,2 násobku minimálního geoInetrického průřezu - sedla Fsmin, při jmenovitém zdvihu jehly 2 a maaimální průřez Fmaa je roven 1 až 1,5 násobku gtlmetrickéáu průřezu F_Q ^vš^ech ^výstříkovýc^h otvorů. 7» pak ^prú^řezov^á chaaa^eristí.^ ^této trysky vykazuje v odpovídajícím grafu, na (эЬг.2, menní změny průtočných průřezů a rychlootí a tím i meení tlakovou ztrátu v trysce.

249 5В2

U prvního alternativního provedení víceotvorové trysky podle vynálezu, na obr.3> přechází kuželový konec 3 jehly 2 ve válec 9· Je-li dodržen poměr maximálního průřezu Fmax, minimálního průřezu Fsmin sedla 4 a průřezu F_Q všech výstřihových otvoru jako u předcházející trysky, opatřené jehlou 2 s kuželem 8, pak průřezová charakteristika této trysky vykazuje v připojeném grafu rovněž menši změny průtočných průřezu a rychlosti a menší tlakovou ztrátu v trysce.

V druhém alternativním provedeni víceotvorové trysky podle vynálezu, na obr.4, přechází kuželový konec 3 jehly 2 v mírně kuželovitý válec 10, rozšiřující se směrem ke konci jehly 2. Jsou-li u této trysky dodrženy poměry maximálního průřezu trysky Fmax, minimálního průřezu Fsmin sedla 4 a průřezu F_Q všech výstřikových otvoru 7 jako u předcházejících trysek, pak průtočná ^charakteristika této trysky vykazuje v připojeném grafu ještě menší změny průtočných průřezů a rychlostí a tudíž i .menší tlakovou ztrátu v trysce.

Konec jehly 2 je u obou alternativ trysky proveden tak, že spodní hrana jehly 11, aí již zakončená válcem 9, (na obr.3), nebo mírně kuželovitým válcem 10, (na obr.4), zasahuje při jmenovitém zdvihu jehly pod vstupní průřezy výstřikových otvorů 7·

Claims (2)

1 . Víceotvorová vstřikovací tryska naftového motoru v ·jejímž tělese je vytvořeno kuželové sedlo, do něhož je pružinou přetlačována jehla a které přechází ve svislý válcový kanál zakončený výstřikovými otvory, přičemž jehla přechází pod sedlem v rotační těleso, vyznačená tím, že maaimá.lní geomeerický průtočný průřez (Pmax) trysk^y mezi minimálním ^geom€^^etrii<^]^ý^m ^ůřezemFsmin} se^dla (4). a vstupem do výstřikovýc^{h o}tvorů. (7) s ^geometrickým ^průřezem b^_o^je^, při zdv^u je^hl^y (2^ roven 0^,8 a^{ž 1,2} násobku minimální'h^o geome^i-^ého ^pr^ůřezu (Fsmin) sedla (4⁾·

2. Víceotvorová vstřikovací tryska podle bodu 1 vyznačená tím, ^že mmxim^ní geoim^^ký ^prúto^čný ^pr^ůřez trys^ ^(Fmax^ipt^d sedlem (4) ^je roven 1 a^ž 1,5 násotiku ^ommtoí.cká.ho ^prů.řezu⁽E _Q) všech výstříkových otvorů (7)