FI64705C - Anordning foer daempning av tryckvaogor i injektionssystemet foer braensle i en foerbraenningsmotor - Google Patents

Description

Ιν!*5Γ·Ί ΓΒΐ (1i)KUU*-UTusjuucA«su f. a π ne

ι 1 * ' ' UTLÄGG N ! NGSSK.Rl FT /UO

C r-.tcr.L-U :·;:· - 'Tv 1C 1C 1CC3

• ] ^4S) F:. V r + -.:;! c: .:. L

^ (51) Kv.llc.7lnt.Ct. ' F 02 M 55/02 SUOMI —FINLAND (21) P»tent;lh»kemu* — Patentarsöknlng 770826 (22) Hakemlspilvi — Ansökntngjdig 15.03.77 (23) Alkupilvä —Glltlghetsdag 15.03.77 (41) Tullut fulkl*eks< — öllvlt offentllg 16.05.77

Patentti- ja rekisterihallitus .... ...... ...

1 (44) Nahtävikslpanon |a kuui.lulkaijun pvm.—

Patent-och registerstyrelsen Anrökan jtiagd och utl.jicriften publlcend 31.08.83 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prlorltet 15.03.76 Ranska-Frankrike(FR) 7607337 (71) ScciÖtd d'Etudes de Machines Themiques S.E.M.T., 2, Quai de Seine, 2 93202 Saint-Deris, Ranska-Frankrike (FR) (72) Dirk Bastenhof, Eaubonne, Ranska-Frankrike(FR) (74) Oy Borenius & Co. Ab (54) Laite paineaaltojen vaimentamiseksi polttomoottorin polttoaineen suih-kutusjärjestelmässä - Anordning för dämpning av tryckvägor i injektions-systemet för bränsle i en förbränningsmotor

Keksinnön kohteena on pääasiallisesti laite, joka on tarkoitettu laajalti absorboimaan tai vaimentamaan niitä hydraulisia paineaaltoja, joita syntyy suihkutusvaiheen aikana ja varsinkin tämän vaiheen lopussa polttomoottorin, kuten erikoisesti suuritehoisen dieselmoottorin nestemäisen polttoaineen suihkutunjärjestelmässä.

Dieselmoottorissa on, kuten tunnettua, polttoaineen suilikutusjärjestelmät jokaista sylinteriä varten. Suihkutusjärjestelmässä on suihkupumppu, joka on tarkoitettu syöttämään tietyn määrän nestemäistä polttoainetta suuren paineen alaisena suihkuputkeen, joka johtaa sylinterissä olevaan injektoriin. Tässä injektorissa on yleensä runko, johon sisältyy neula ja puristusjousi, joka työntää neulan asentoon, jossa se sulkee yhden tai useamman palamiskammioon avautuvan aukon. Tässä järjestelmässä pumpun syöttämän nestemäisen polttoaineen paine vaikuttaa neulaan tämän siirtämiseksi puristusjousen vaikutusta vastaan asentoon, jossa se svaa suihkuauket.

Tämän suihkutusjärjestelmän on toimittava mahdollisimman moitteettomasti erilaisissa käyttötilanteissa suurilla kuormituksilla, erilaisilla voitte aine ilia ja usein huonosti hoidetuissa huolto-olosuhteissa.

,-uuren lukumäärän sylintereitä ja täten yhtä suuren määrän suihkutus- 2 64705 järjestelmiä sisältävässä moottorissa pakottaa yhden sylinterin suihku-tusjärjestelmän vaurioituminen moottorin pysäyttämiseen.

'Te fysikaaliset ongelmat, joita esiintyy suuritehoisten dieselmoottoreiden suihkutusjärjestelmissä, ovat erittäin monimutkaisia. Polttoaineen paine suihkutusputkessa on suihkutusvaiheen lopussa suunnilleen 100 MPa siinä tapauksessa, että on kysymys 18-syiinterisestä dieselmoottorista, joka pyöriessään 500 kierr/min kehittää noin 568 kV/ suuruisen tehon sylinteriä kohden. Suihkutusvaiheen pituus on säädettävä erittäin tarkasti siten, että tämän vaiheen päättymistä vastaava injektori-neulan sulkeutuminen on erittäin tarkasti ohjattu eikä ole liian nopea eikä myöskään liian hidas. Neulan sulkeutuminen aiheutuu toisaalta injektorirungossa olevaan neulaan liittyvän puristusjousen vaikutuksesta ja toisaalta suihkuputkessa olevan paineen alenemisesta, joka johtuu siitä, että polttoaineen lähtöaukot suihkupumpussa avautuvat (siinä tapauksessa, että pumpun mäntä avaa ne), mikä aiheuttaa voimakkaan negatiivisen paineaallon suihkuputkessa, ja jota seuraa polttoaineen syöttäminen injektorin vaikutuksesta, kun suihkupumpun taka-iskuventtiili on sulkeutunut. Neula on täten saatava siirtymään nopeasti sulkevaan asentoon, mutta ei kuitenkaan liian nopeasti, jotta se ei murskaisi neulan istukkaa. Neulaan vaikuttavat voimat ovat kahta eri tyyppiä, nimittäin toisaalta alaspäin suunnattu puristus-jousen kehittämä voima, joka vaihtelee jousen jäykkyyden ja mekaanisten värähtelyjen vaikutuksesta, ja toisaalta ylöspäin vaikuttava voima, joka käsittää sen puristusvoiman, joka vaihtelee suihkuputken päissä heijastuvan negatiivisen aallon vaikutuksesta, ja palamiskammiossa vaikuttava vastavoima, joka vaikuttaa välillisesti neulaan ennen tämän sulkeutumista ja suoraan tähän neulaan sulkeutumisen jälkeen.

Näistä voimista suihkutusvaiheen päättyessä neulaan vaikuttavat hydrauliset paineaallot edustavat suurinta Mittaa, ja keksinnön tarkoituksena en nimenomaan tämän haitan poistaminen. Suihkuputkessa tapahtuvat painevaihtelut tulevat itse asiassa täysin luvattomiksi siinä tapauksessa, että ne vähentävät paineen nollaan asti suihkutusjärjestelmän missä tahansa kohdassa, koska tämä johtaa kavitaatioilmiöön, joka ajan mittaan turmelee suihkutusjärjestelmän osia.

lisäksi nämä paineenvaihtelut, jotka suihkutusvaiheen lopussa vaikuttavaa sulkevaan asentoon palautuneeseen neulaan, ovat suuruudeltaan 3 64705 sellaiset, että ne voivat johtaa neulan nousemiseen jälleen istukaltaan voittamalla jousen puristusvoiman, jolloin ne aiheuttavat täten toisiosuihkutusilmiön, joka erikoisesti pitäisi vä Ittää .

Keksinnön tarkoituksena on näin ollen erikoisesti näiden hydraulisten paineaaltojen amplitudien pienentäminen ainakin siinä määrin, että ne kaikissa mahdollisissa toimintaolosuhteissa tulevat neulaan vaikuttavan tvöntöiousen kehittämää puristusvoimaa pi enensin i ks i , jotta neula pysyisi varmasti painautuneena istukkaansa sulkevassa asennossa suihkutusvaiheen lopussa. Tämä on aikaansaatava jousen puristusvoimaa suurentamatta, jota jo rajoittaa käytettävissä oleva tila, ja jonka suurentaminen vain vähäisesti myötävaikuttaisi neulan uudelleen nousemisen välttämiseen, koska tässä tapauksessa myös painetaso, jonka molemmin puolin paine vaihtelee, myös suurentuisi.

Keksinnön kohteena on näin ollen laite paineaaltojen vaimentamiseksi polttomoottorin polttoaineen suihkutusjär jestelmässä, jossa laitteessa on suihkupumppu, injektori, jonka runko on muodostettu kahdesta osasta, jotka on yhdistetty toisiinsa liitostason luona, suih-kuputki, joka yhdistää pumpun injektoriin, ja jossa on osa, joka poraamalla on muodostettu injektorin runkoon, ja tähän runkoon muodostettu kammio, joka ahtaalla kanavalla on yhdistetty suihkuputken mainittuun osaan. Tämä laite tunnetaan siitä, että kammio on muodostettu injektorirunkoon porauksella, joka ulottuu liitostasosta alkaen, ja että ahdas kanava on muodostettu: - joko urasta, joka on tehty .1 i i tostasoon (kuviot 2, 3, 6), - tai yhdestä tai useammasta aukosta, jotka on tehty seinämään, joka erottaa porauksen suihkuputken osasta (kuvio 4).

Tämän keksinnön mukaisen laitteen avulla voidaan ratkaista edellä mainitut ongelmat ja aikaansaada injektorin nopea ja stabiili sulkeutuminen neulan vaikutuksesta, jolloin samalla vältetään suihkutuksen kestoajan pidentämistä tai su.lkemisli ikkeen suurenemista sanottavassa määrin. Suihkutusjakson pituuden ja sulkemis-vaiheen tällaiset suurenemiset vältetään keksinnölle tunnusomainen ominaisuuden ansiosta, joka perustuu siihen, että suurennetaan cuihkuputkessa tai -johdossa vallitsevaa jäännöspä inotta sen jälkeen, kun injektor in neula on lopullisesti sulkeutunut ja tät°n samalla vaimennetaan vielä esiintyviä painevaihteluja.

4 64705

Keksinnön erään toisen tunnusmerkin mukaan sisältää pair, e varaa jän muodostava kammio vapaasti liikkuvan männän, joka on asennettu liukuvaksi tässä kammiossa kahden ennalta määrätyn ääriasennon välillä.

Mainittuun kammioon sovitetun vapaasti liikkuvan männän ansiosta tapahtuu suihkuputkessa esiintyvien painevärähtelyjen absorboituminen nopeammin siten, että vieläkin tehokkaammin saadaan estetyksi hydraulisten paineaaltojen esiintyminen. Pienen mannan liike siirtää lyhyessä ajassa suuremman tilavuuden siinä tapauksessa, että siirtynyt tilavuus eli syötte vastaa pienen reiän läpi tapahtuvaa virtausta. Tämä mäntä on nain ollen asennettava epätiiviisti suihkuputken ja varaajakammion väliin siten, että suuren paineen alainen neste pääsee putkesta tunkeutumaan tähän kammioon.

Lisäksi todettakoon, että suihkuputkessa ja tässä kammiossa mahdollisesti esiintyvä ilma ei aiheuta vaikeuksia moottoria käynnistettäessä, koska ilman ja polttoaineen seoksen muodostama vaahto tai emulsio tulee kulkeutumaan pois peräkkäisten suihkutusten vaikutuksesta.

Keksintö ja sen muut tavoitteet, tunnusmerkit, yksityiskohdat ja edut selitetään seuraavassa lähemmin oneisen selityksen perusteella, joka esitetään oheisiin kaaviollisiin piirustuksiin viitaten. Nämä piirustukset kuvaavat keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja, mutta eivät millään tavoin rajoita keksintöä.

Kuvio 1 esittää pituusleikkauksena tehtynä osakuviona keksinnön mukaista suihkutusjärjestelmää, jossa on painevaraajakammio.

Kuvio 2 esitöää kuvien 1 kaltaisena kuviona injektorirungon osaleikkausta., jossa on näytetty eräs vaihtoehtoinen suoritusmuoto kuvion 3 viivan ΙΙ-ΙΪ kohdalta tehtynä leikkauksena.

Kuvio 3 esittää kuvion 2 viivan III-III kohdalta tehtynä pituusleikkauksena keksinnön erästä vaihtoehtoista suoritusmuotoa.

Kuvio 4 näyttää kuvion 2 kaltaisena kuviona erästä toista vaihtoehtoista suo r i tusmuot o a.

Kuvio 5 esittää pituusleikkauksena kuvion 1 näyttämän injektorirungon yläosaa ja kuvaa erästä toista suoritusmuotoa, jossa varaajakammio on yhdistetty vapaasti liikkuvaan mäntään.

li 5 64705

Kuvio 6 esittää kuvion 2 kaltaisena kuviona vielä erästä toista muunnettua vaihtoehtoista suoritusmuotoa.

Kuviot 7 ja 8 esittävät graafisina käyrästöinä polttoaineen paineen vaihteluja injektorissa ajan funktiona, toisaalta ennestään tunnetun tekniikan mukaisessa järjestelmässä ja toisaalta keksinnön mukaisessa järjestelmässä, ja polttoaineen kahdella eri syöttömäärällä, jotka vastaavat toisaalta suihkupumpun maksimisyöttöä ja toisaalta 5% tästä maksinisyötöstä.

Kuvio 9 esittää vierekkäin kahta käyrää, jotka kuvaavat injektorissa vallitsevan paineen vaihtelua vastaavasti sen ahtaan kanavan virtaus-tien vapaan poikkileikkauksen funktiona, joka kanava on yhteydessä varaajakamioon tämän määrättyä tilavuutta käytettäessä (vasemmanpuoleinen käyrä), ja tämän tilavuuden funktiona mainitun virtauskanavan määrättyä poikkileikkausta käytettäessä (oikeanpuoleinen käyrä).

Kuviossa 1 on täten varsin kaaviollisesti esitetty polttomoottoriin, esim. dieselmoottoriin tarkoitetun nestemäisen polttoaineen suihkutus-järjestelmä, johon pääasiallisesti sisältyy suihkupumppu 1, joka osittain on kuvattu sangen kaaviollisesti, suihkuputki 2, johon pumppu 1 syöttää nestemäistä polttoainetta paineenalaisena, ja injektori 3, joka on kuvattu osittain ja kaaviollisesti.

Tällaisen suihkupumpun ja tällaisen injektorin rakenne ja toiminta ovat ennestään tunnetut ja selitetään seuraavassa lyhyesti ainoastaan keksinnön ymmärtämisen helpottamiseksi.

Tässä kuvattu suihkupumppu 1 on esim. vakioiskunpituudella toimivaa mäntätyyppiä oleva pumppu, jota käyttää nokka- ja työnninjärjestelmä. Mäntä 10 siirtyy vakiovälin sylinterikammiossa 11, jossa on polttoaineen tuloaukko 12 ja lähtöaukko 13, josta liika polttoaine palautuu. Mäntä 10 on tyyppiä, jonka ulkopuolisessa kehä-sivupinnassa on kierukkamainen ura tai kalteva pinta H ja pituussuuntainen ura 15. Ymmärretään, että riippuen kulma-asennosta, jonka ei kuvattu hammastanko antaa männälle kiertämällä tätä sen pituusakselin ympäri polttoainetta syöttävään ja polttoaineen ylimäärää palauttaviin aukkoihin 12 ja 13 nähden, tulee se määrä nestemäistä polttoainetta, jonka mäntä 10 syöttää kohti kammion lähtöpäätä, vaihtelemaan raaksimisyötön ja likimain nollan suuruisen minimisyövön välillä.

6 64705

Juihicupurapim 1 kanani on 11 lähtöpäässä 16 on puristus j ousen 18 kuormittama takaiskuven11iili 17, joka on yhteydessä suihkuputkeen 2, joka .johtaa injekt-oriin 3. Pumpun 1 männän 10 ollessa määrätyssä suhteellisessa kulma-asennossa tulee tietty määrä nestemäistä polttoainetta syötetyksi suuren paineen alaisena suihkuputkeen 2. Tässä on osa 20, joka läpäisee injektorin rungon 21 ja suihkusuuttimen 22 ja avautuu rengasmaiseen kammioon 23, joka on aukkojen 24 kautta yhteydessä moottoriin kuuluvan sylinterin palamiskammioon. Kammion 23 ja aukkojen 24 välinen yhteys on selektiivisesti neulan 25 sulkema, jonka neulan alapää on tarkoitettu painautuvaksi istukkaan 26, joka on muodostettu kanavaan, joka yhais-tää kammion 23 aukkoihin 24, kun taas neulan yläpältä kuormittaa puristus jousi 27 ennalta määrätyllä voimalla. On ymmärrettävää, että suihku-putkeen 2 syötetyn polttoaineen paine vaikuttaa kammiossa 23 neulaan tämän nostamiseksi tai siirtämiseksi puristusjousen 27 vaikutusta vastaan kammion 23 ja aukkojen 24 välisen yhteyden avaamiseksi ja suihkutusvaiheen aloittamiseksi. Suihkutusvaiheen lopussa polttoaineen paine laskee nopeasti, suihkupumpun 20 venttiili 17 sulkeutuu ja jousi 27 painaa neulan 25 tämän istukkaan 26 ja katkaisee täten aukkojen 24 ja tulevan polttoaineen välisen yhteyden ja päättää suihku-tusvaiheen.

käellä selitetyssä aikaisemman tekniikan mukaisessa järjestelmässä aiheuttaa reikien 12 ja 13 nopea avaaminen pumpussa tämän männän 10 vaikutuksesta suihkutusvaiheen lopussa suuria painevärähtelyjä suihku-putkessa 2. Nämä värähtelyt saavuttavat sellaisen suuruuden, että ne saattavat neulan 25 nousemaan jälleen puristusjousen 27 vastavoiman voittaen, jolloin esiintyy epäedullinen toisiosuihkutusvaihe.

Nämä haitat voidaan välttää keksinnön ansiossa siten, että suihkutus-järjestelmän pumpun 1 ja injektorin 3 iähtöaukon väliseen kohtaan sovitetaan kammio, joka toimii paineenvaraajana, joka on ahtaalla kanavalla yhdistetty suihkuputkeen 2. Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa tämä kammio 30 on muodostettu injektorin 3 runkoon 21, jossa se on ahtaan kanavan 31 kautta yhteydessä tähän runkoon 21 muodostetun suinkuputken 2 osaan 20. Kuvioiden 2 ja 3 näyttämässä v alut oeut oi se s sa suoritusmuodossa on kammion 30 valmistuksen helpottamiseksi tämä kammio sopivasti muodostettu tasaisesta ja suoraviivaisesta upetusreiästä, joka on puhkaistu injektorin rungon alaosan poikittaiseen ääripintaan tähän pintaan avautuvaksi sopivasti kiilioitettuna pintana rungon 21 ja injektorin 3 suuttimen 22 välisessä liitostasossa 32. Tässä tapauksessa on kammion 30 ja suihku johdon 20 välinen yhteys sopine ti muoc.cs- 7 64705 tettu pitkänomaisesta lovesta, joka muodostaa melko matalan uran 51, joka on väljennetty suihkusuuttimen 22 siihen liittyvän yläpuolisen poikittaisen ääripinnan luona (tämä pinta on sopivasti hiottu peili-kirkkaaksi liitossauman hyvän tiiviyden varmistamiseksi.

Kuvion 4 näyttämässä vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa injektorin rungossa 21 oleva suihkujohto 20 avautuu liitostasossa 52 sama-akselisen putkimaisen hylsyn 35 kautta, jonka hylsyn sisähalkaisija on sama kuin johdon 20 sisähalkaisija, ja joka on upotettu yläpäällään vastaavaan poraukseen 34, joka sovittuu tämän porauksen yläpuoliseen ääripäähän, ja olakkeellisella alapäällään on upotettu tämän porauksen 34 suuremman halkaisijan omaavaan osaan (joka poraus on puhkaistu liitostason 32 vastaavasta pinnasta). Tämä porauksen väljennetty osa 34, joka ahtaammin ympäröi hylsyn 33 keskiosaa, rajoittaa tämän hylsyn kanssa ahtaan rengasmaisen tilan 30, joka muodostaa mainitun varaajakammion, joka on yhteydessä hylsyn onttoon sisäosaan (joka on suihkujohdon osana) yhden tai useamman ahtaan kulkukanavan 31 kautta, jotka on muodostettu yhdestä tai useammasta, hylsyn sivuseinämän läpi menevästä säteittäi-sestä reiästä.

Kuvion 5 mukaisessa suoritusmuodossa on kammiona 30 pääasiallisesti koverrus 35, johon poraus 31 päättyy, ja joka sisältää vapaasti liikkuvan männän 36, ja toinen koverrus 37, joka on yhdistetty lyhyellä porauksella 38 ensimmäiseen koverrukseen 35. Vapaasti liikkuvan männän 36 läpi on tehty pienen halkaisijan omaava aksiaalinen poraus 39.

Koverrusten 35 ja 37 ja porausten 31 ja 38 vapaista tilavuuksista muodostetun kammion 30 kokonaistilavuus on noin 10...4096 standardoidun suihku-putken 2 koko tilavuudesta eli kapasiteetista, joka putki normaalisti yhdistää pumpun 1 injektorin 3 ennestään tunnettua tekniikkaa sovellettaessa. On todettu, että tämä tilavuusalue antaa parhaat tulokset suihkuputkessa 2 esiintyvien painevärähtelyjen absorboitumisen tai vaimenemisen kannalta. Kuvioiden 1...4 mukainen ahdas kanava 31, tai kuvioiden 5 ja 6 mukaisen vapaasti liikkuvan männän 36 läpi menevän ahtaan kanavan 39 poikkileikkaus on sopivasti 2... 1596 aikaisemman tekniikan mukaisen standardoidun suihkuputken 2 poikkileikkauksesta. Vapaasti liikkuvan männän 36 koko siirtymätilavuus ensimmäisessä kover-ruksessa 35, toisin sanoen tämän männän poikkileikkauksen ja sen mahdollisen kokonaiskulkumatkan tulo on sopivasti noin 0,5..*3% pumpun 1 suihkuttaman polttoaineen kokonaistilavuudesta maksimikuormitukeen iskua kohden.

8 64705 nähdään kuviosta 1...4» että keksinnön vaihtoehtoisen suoritusmuodon mukaan painevaraajän muodostavassa kammiossa 30 ei voi olla vapaasti liikkuvaa mäntää. 36, ja että poraukset 38, 31’ tai kanava 31 toimii vapaasti liikkuvassa männässä 36 olevana ahtaana kanavana 39. Käyttämällä vapaasti liikkuvaa mäntää voidaan kuitenkin nopeammin absorboida ia kompensoida suihkuputkessa 2 kehittyvät hydrauliset painevärähtelyt.

Kuvion 1 tai 5 esittämässä suoritusmuodossa sijaitsee painevaraajana toimiva kammio 30 injektorin rangossa 21 likimain suihkuputken osan 20 linjalla ja avautuu suoraan tässä osassa 20 porausten 31 tai 31' kautta.

Kuvioiden 3 ja 6 näyttämässä suoritusmuodossa on sen sijaan keksinnön mukaisen varaajan muodostava kammio 30 muodostettu yhdellä ainoalla upotusporauksella, joka on tehty injektorin 3 runkoon 21, ja joka ulottuu rungossa 21 tämän rungon 21 ja suihkusuuttimen 22 välisestä kiilloitetusta liitostasosta 32 alkaen. Tähän kammioon 30 kuuluu täten poraus 40 ja välikoverrus 35, joka sisältää vapaasti liikkuvan männän 36, jossa puolestaan on pienen halkaisijan omaava aksiaalinen poraus 39.

Tämä keksinnön mukainen kammio 30 on kuvioiden 2 ja 3 mukaan yhteydessä suihkuputken 2 osaan 20 kanavalla 31, joka on tehty ontelona suihku-suut t imen 22 yläpuoliseen laakapintaan, joka normaalisti on kosketuksessa injektorin 3 rungon 21 vastaavan laakaoinnan kanssa. Kanavana 31 voi täten myös olla yksinkertainen ura, joka on tehty suihkusuuttimen 22 laakeaan yläpintaan.

Kammion 30 ja ahtaan kanavan 31 mitat ja vapaan männän 36 koko siirtymä-tilavuus täyttävät sopivasti samat ehdot kuin edellä on esitetty kuvion 5 mukaisen suoritusmuodon yhteydessä.

Kuviot 7 ja 8 esittävät käyrinä suihkupaineen vaihteluja ajan funktiona vastaavasti aikaisemman tekniikan mukaisessa järjestelmässä (kuvio 7) ja keksinnön mukaisessa järjestelmässä (kuvio 8).

Känä käyrät on saatu suuritehoisesta dieselmoottorista, jossa on monta sylinteriä, ja joka kehittää noin 368 kk sylinteriä kohden, .1 äyrät C1 ja 0'1 vastaavat punnan maksimi syöttöä vastaavaa polttoaine-suihkua, kuu taas käyrä: CP. ja G'2 vastaavat suihkua, joka on noin Gh suihkunumpun maksimiryösoGuäärästä.

Il 9 64705

Kuviossa 7 aikaisemman tekniikan aukaista suihkutus 3 är 3 e s telmää kuvaava käyrä Cl, joka vastaa suihkupuapun 1 aaksinisyöttöä, näyttää, että suihkun pituus on noin 10 millisekuntia, ja että suihkupaine vaihtelee arvosta 8,8 KPa pisteessä AI arvoon 95,2 MPa pisteessä 31, ja saattaa täten injektorin 3 neulan 25 nousemaan ja suihkutusvaiheen täten alkamaan, minkä jälkeen suihkutusvaiheen lopussa tämä naine laskee pieneen arvoon ja menee huipun Dl kautta, joka vastaa painetta 23,5 MPa, ennen kuin laskee jälleen pisteessä E1 paineeseen 2,45 MPa. Jos oletetaan, että tässä moottorissa neulan puristus jousi 27 kohdistaa tähän neulaan 23,5 MPa suuruisen paineen, ymmärretään, että käyrän C1 mukaan neula, joka sulkee aukon 26 pisteiden 31 ja D1 välillä, pyrkii jälleen avaamaan neulan pisteessä D1, ennen kuin neula jälleen sulkeutuu pisteessä 31 ja sitten uudelleen nousee pisteessä ?1.

Käyrän C2 tapauksessa, joka käyrä kuvaa painevaihteluja samassa aikaisemman tekniikan mukaisessa suihkutusjärjestelmässä syottomäärällä, joka on 5% suihkupumpun 1 maksimisyötöstä, alkaa suihkutusvaiheen aikana paine pisteessä A2 arvosta 11,7 MPa, nousee pisteessä B2 arvoon 33,4 MPa, ja laskee tämän jälkeen uudelleen pieneen arvoon, joka edustaa neulan 25 sulkevaa laskeutumista ennen kuin paine nousee huippuun D2, joka vastaa arvoa 25,5 MPa, joka on paljon suurempi kuin neulan puristus jousen 27 kohdistama paine. Tämän jälkeen paine laskee arvoon 6,86 MPa pisteessä 32 ja värähtelee jonkin aikaa..

Kun sama suihkutusjärjestelmä on varustettu keksinnön mukaisella kammiolla 30, joka muodostaa kuvioiden 2 ja 3 näyttämää tyyppiä olevan nainevaraajän, ovat suihkutusvaiheiden painevaihteluja kuvion 8 näyttämät käyrät C1 ja C'2. Nähdään käyrästä C'1, joka vastaa suihkupumpun maksimisyöttöä vastaavaa suihkua, että paine alkaa pisteessä A'1 arvosta 9,8 KPa, suurenee arvoon 90,7 MPa pisteessä BM, laskee jälleen pisteessä M arvoon 9,8 MPa, nousee sitten pisteessä DM arvoon 15,7 MPa, ja laskee pisteessä EM arvoon 5,4 MPa. Pisteessä DM vaikuttava 15,7 MPa suuruinen paine on täten paljon pienempi kuin puristusjousen 27 neulaan 25 kohdistama paine 23,5 MPa. Tämä neula ei täten pääse nousemaan suuresti vaimentuneiden painevärähtelyjen vaikutuksesta, kun verrataan molempia käyriä Cl ja CM.

käyrän C'2 mukaan, joka kuvaa painevaihteluja keksinnön mukaisessa järjestelmässä, kun polttoaineen syöttösuihku on noin 51» sumpun maksimi-syötöstä, alkaa naine arvosta 12,7 MPa pisteessä A'?, nousee .arvoon -o 64705 30,4 MPa pisteessä ΰ* 2, laskee pisteessä I)'2 arvoon 15,7 Mia, ja sitten pisteessä E* 2 arvoon 9,8 MPa. 'iässäkin tapauksessa huomataan, että painevärähtelyt suihkutusvaiheen lopussa ovat suuresti vaimentuneet verrattuna käyrän C2 kuvaamiin värähtelyihin ja ovat täten paljon pienemmät kuin paine 23,5 MPa, jonka puristusjousi kohdistaa neulaan.

Verrattaessa kuvion 7 näyttämiä minimipaineita kohdissa H1 ja E2 kuvion 8 näyttämiin minimipaineisiin E’1 ja E’2 huomataan, että keksinnön ansiosta nämä minimipaineet ovat suurentuneet aivoista 2,45 MPa ja 6,9 MPa kuviossa 7 vastaavasti arvoihin 5,4 MPa ja 9,8 MPa kuviossa 8, mikä edullisesti vastavaikuttaa kaikkea taipumusta kavitaatioon.

Kuvio 9 esittää esim. kuvioiden 2 ja 3 mukaisen laitteen (jossa on ainoastaan varaajakammio ilman vapaasti liikkuvaa mäntää) vaikutusta vastaaviin maksimipaineiden vaihteluun (käyrät 03 ja C3) ja minimi-paineiden E vaihteluun (käyrät C4 ja C4) kuvioiden 7 ja 8 käyrien C2 ja C’2 mukaan, jotka toisaalta on esitetty ahtaan kanavan 31 suhteellisen vapaan poikkileikkauksen funktiona (suhteessa suihkujohdon 20 vapaaseen poikkileikkaukseen), kun kammion 30 suhteellinen vakiotila-vuus on 14% suihkuputken 20 koko tilavuudesta (vasemmanpuoleisten käyrien C3 ja C4 mukaan), ja toisaalta tämän laitteen vaikutusta kammion 30 suhteellisen tilavuuden V funktiona, kun ahtaan kanavan 31 suhteellinen poikkileikkaus on 1,6%. Tämä kuvio 9 vastaa suihkupumpun syöttö-määrää, joka on 5% pumpun maksimisyötöstä.

Huomataan, että yksistään varaajakammion läsnäolo jo antaa sangen tyydyttävän tuloksen, ja että sen etuna on, että järjestelmään ei tule mixään ylimääräisiä lisäosia.

Ymmärretään täten, että keksinnön mukaisen laitteen avulla voidaan tehokkaasti vaimentaa niitä painevärähtelyja, joita kehittyy suihku-putkessa suihkutusvaiheen lopussa, toisin sanoen neulan laskuliikkeen aikana, ilman että puristusjousen voimaa suurennetaan, ja ilman että pidennetään suihkun pituutta tai suihkuvaiheen loppuosan pituutta, joka vastaa neulan laskeutumista.

Keksinnön tuloksena saavutettu eräs erittäin tärkeä tekninen etu on, että suihkuputkessa vallitseva jäännöspaine pysyy optimaalisessa vakio-arvossa riippumatta moottorin toiminta-asteesta. Tämä jäännöspaine ei säe olla liian pieni, koska tämä helpottaisi kavitaatioilmiön esiintymist a, eikä se myöskään saa olla j_ixan suuna, ko^ks. ^ämä voisi.

11 6 4 7 0 5 aiheuttaa neulan toisen avautumisen suihku vaihe en päädyttyä ja vaimutua;.-si lisäksi suihkun alkamiohetkeen. Varaajakammion tilavuuden ja ahtaan kanavan poikkileikkauksen osoitetut raja-arvot sallivat jäännös-paineen tarkan pysyttämisen sopivassa arvossa, ja lisäksi on yllätyksellisesti todettu, että tämä jäännöspaineen arvo pysyy vakiona moottorin kaikilla toiminta-asteilla, päinvastoin kuin voitaisiin olettaa, ja päinvastoin imin mitä tapahtuu esim. siinä tapauksessa, että ahtaan kanavan poikkileikkaus on pienempi kuin 1% suihkuputken poikkileikkauksesta.

Kuvattaessa yleisesti kuvion 4 näyttämän laitteen periaatetta voidaan katsoa, että varaajakammio voidaan erään erikoisen suoritusmuodon multaan muodostaa ahtaasta rengasmaisesta tilasta, joka ympäröi suihku-johdon tai putken erästä osaa, ja joka on yhteydessä tämän sisätilaan yhden tai useamman mahdollisesti eri tavoin sijaitsevan aukon kautta, jotka läpäisevät putken tai johdon seinämän ja jotka kukin muodostavat mainitun ahtaan kanavan.

Varaajakammio ja/tai ahdas kanava on sijoitettu tai sovitettu ja/tai muotoiltu siten, että ne mahdollistavat toiminnan alkaessa kammion täyttävän ilman automaattisen poistamisen. Täten on esim. eduksi, että jokainen mainittu ahdas kanava sopivasti avautuu mikäli vain mahdollista varaajakammion yläosassa tai yläpäässä suihini tusjärjestelmän käynnistämisen alussa muodostuvan polttoaine-ilma-seoksen eli emulsion poistumisen edistämiseksi.

Keksintöä voidaan lisäksi soveltaa pumppuihin, jotka tyypiltään tai periaatteeltaan eroavat edellä selitetystä.

Keksinnön ansiosta voidaan täten yksinkertaisesta ja tehokkaasti ratkaista edellä mainitut, aikaisemman tekniikan mukaisissa suihkutus-järjestelmissä esiintyvät ongelmat, jotka ovat huomattavan tärkeitä suuritehoisten moottoreiden yhteydessä.

Keksintö ei tietenkään millään tavoin rajoitu edellä pelkkinä esimerkkeinä kuvattuihin ja selitettyihin suoritusmuotoihin.

niinpä mainittuna ahtaana kanavana, joka yhdistää kammion suihkuputkeen, voi olla vapaasti liikkuvassa männässä olevan aksiaalisen suljetun porauksen asemesta poraus, jona on rengasmainen välys vapaasti Liikkuvan männän ulkopuolisen kehäpinnan ja kammion vastaavan seinämän välillä.

Tämä ahdas kanava voidaan mahdollisesti muodostaa erilleen vapaasti

Claims (7)

1. Laite paineaaltojen vaimentamiseksi polttomoottorin polttoaineen suihkutusjärjestelmässä, jossa laitteessa on suihkupumppu (1), injektori (3), jonka runko (21) on muodostettu kahdesta osasta, jotka on yhdistetty toisiinsa liitostason luona, suihkuputki (2), joka yhdistää pumpun (1) injektoriin (3), ja jossa on osa (20), joka poraamalla on muodostettu injektorin runkoon (21), ja tähän runkoon muodostettu kammio (30), joka ahtaalla kanavalla (31) on yhdistetty suihkuputken (2) mainittuun osaan (20), tunnettu siitä,-että kammio (30) on muodostettu in j ektor irunkoon (21) porauksella '30, 40 , 41, 34), joka ulottuu 1iitostasosta (32) alkaen, ja että ahdas kanava (31) on muodostettu: - joko urasta, joka on tehty liitostasoon (32) (kuviot 2, 3, 6), - tai yhdestä tai useammasta aukosta, jotka on tehty seinämään (33), joka erottaa porauksen (32) suihkuputken osasta (20) (kuvio 4),

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kammion (30) tilavuus on noin 10...30 % suihkuputken (2) koko tilavuudesta, ja että ahtaan kanavan (31) poikkileikkaus on noin Λ...15 % tämän suinkuoutken poikkileikkauksesta.

2. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu '-ilta, että porauksena (30, 40, 41) on upotusreika. Jonkin patenttivaatimusten 1...3 mukainen laite, tunnet-t a siitä, että porauksessa (30, 40, 41) on vapaa mäntä (3G), joka on asennettu liukuvaksi porauksessa kahden ennalta määrätyn ääti- " e r. n a n v ä 1 i 1. i ä , 4 j ok a rajoittaa m a i n i, 11 u a ,.i h d a s t a k .a n a v a ;> ''· ·''; .· G) . I! 64 70 5 j. ^α t<*· n +:; v ο α t j mu kse.n 4 muka i ncn laite, t u n m ·- t f u n : i r f , että on halkaisijaltaan suu r ompi kover r ns (35) , johon vanaasi: liikkuva mäntä (3G) on sijoitettu. G. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen laite, tunnettu s itä, että vanaan männän (36) läpi menee aksiaalisesta ahdas poraus (39) tai että tämä mäntä on sovitettu rengasmaisella kehävälykseliä koverrukseensa (35).

7. Jonkin patenttivaatimuksen 4...6 mukainen laite, run n e t -t u siitä, että vapaan männän (36) koko mahdollisen siirtymän tilavuus on noin 0,5...3 % sen polttoaineen tilavuudesta, joka tulee suihkutetuksi täydellä iskulla.

8. Pa ten11ivaatimukson 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu yksi tai useampi aukko on muodostettu suihku-putken mainitun osan (20) pidennyksenä olevan hylsyn (33) seinämään, mikä hvlsy on sovitettu likimain tiiviisti kammion muodostavaan poraukseen (34) ahdasta kanavaa rajoittaen (kuvio 4).

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että jokainen ahdas kanava (31) avautuu varaajakammion (30) yläosaan tai yläpäähän. Patent kryvv