PL196143B1 - Dysza paliwowa i silnik wysokoprężny - Google Patents

Abstract

1. Dysza paliwowa do silnika wysokopreznego, zwlasz- cza do dwusuwowego duzego silnika Diesla, z korpusem dy- szowym, z którym polaczona jest koncówka dyszy paliwowej majaca przynajmniej jeden otworek dyszowy, przez który wychodzi paliwo do komory spalania, z pierwsza komora cis- nieniowa we wnetrzu korpusu dyszowego, z przewodem do- prowadzajacym paliwo, który uchodzi do pierwszej komory cisnieniowej, z przynajmniej jednym przewodem polaczenio- wym pomiedzy pierwsza komora cisnieniowa i otworkiem dyszowym, tak ze paliwo moze dostawac sie z pierwszej ko- mory cisnieniowej do otworka dyszowego, a takze z umiesz- czona we wnetrzu korpusu dyszowego pierwsza iglica dy- szowa wspólpracujaca z pierwszym gniazdem zaworowym tak, ze otwiera lub zamyka przepust od pierwszej komory cisnieniowej do przewodu polaczeniowego, przy czym po- miedzy pierwsza komora cisnieniowa i otworkiem dyszowym znajduje sie druga komora cisnieniowa i przewidziana jest druga iglica dyszowa wspólpracujaca z drugim gniazdem zaworowym, do otwierania lub zamykania przepustu od dru- giej komory cisnieniowej do otworka dyszowego, znamienna tym, ze drugie gniazdo zaworowe (11), jest umieszczone w koncówce dyszowej (3). PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest dysza paliwowa do silnika wysokoprężnego, zwłaszcza do dwusuwowego dużego silnika Diesla stosowanego na przykład do napędu statków oraz silnik wysokoprężny, zwłaszcza dwusuwowy duży silnik Diesla.

Znane dotychczas dysze paliwowe z pierwszą komorą ciśnieniową we wnętrzu korpusu dyszowego, z przewodem doprowadzającym paliwo, który uchodzi do pierwszej komory ciśnieniowej, mają przynajmniej jeden przewód połączeniowy pomiędzy pierwszą komorą ciśnieniową i otworkiem dyszowym, tak że paliwo może dostawać się z pierwszej komory ciśnieniowej do otworka dyszowego, a także umieszczoną we wnętrzu korpusu dyszowego pierwszą iglicę dyszową współpracującą z pierwszym gniazdem zaworowym tak, że otwiera lub zamyka przepust od pierwszej komory ciśnieniowej do przewodu połączeniowego.

Tego rodzaju dysze paliwowe są stosowane na przykład w silnikach spalinowych wewnętrznego spalania.

W dużych silnikach Diesla, na przykład silnikach okrętowych, które pracują na zasadzie dwusuwu, gniazdo zaworowe dyszy paliwowej znajduje się zwykle dość daleko od otworków dyszowych, przez które wchodzi paliwo do komory spalania cylindra. Powodów jest kilka. Po pierwsze gniazdo zaworowe musi mieć dostatecznie silne oparcie, żeby mogło przyjąć naciski wynikające z dużego ciśnienia wtrysku. Potrzebny jest więc mocny układ mechaniczny, który zajmuje stosunkowo dużo miejsca. Na cylinder przypada zwykle kilka dysz wtryskowych, a więc z uwagi na potrzebne miejsce trudno byłoby nadać dostateczną wytrzymałość mechaniczną strefom dysz wtryskowych, które sąsiadują z komorą spalania. Po drugie w dwusuwowym silniku Diesla głowica cylindrowa jest zwykle tak gruba, że te strefy dysz wtryskowych nie są prawie chłodzone i są narażone podczas pracy na bardzo wysoką temperaturę. Mogłoby to doprowadzić łatwo do wadliwego działania gniazda zaworowego. Także z tego powodu umieszcza się zwykle gniazdo daleko od otworków dyszowych, żeby nie było narażone na bezpośrednie działanie ciepła spalania.

Jednak oddalenie gniazda zaworowego od otworków dyszowych niesie ze sobą problem, który opisano na przykład także w patencie europejskim nr EP-B-0744 007. Po zakończeniu wtrysku paliwa, iglica dyszowa jest dociskana do gniazda zaworowego, tak że paliwo znajdujące się już między gniazdem zaworowym i otworkami dyszowymi nie pozostaje pod ciśnieniem. Ta część paliwa po zakończeniu wtrysku może dostawać się słabo rozpylona przez otworki dyszowe do komory spalania, gdzie ulega spaleniu tylko częściowo lub wcale. Powoduje to dodatkowe szkodliwe obciążenie spalin oraz osadzanie się nie spalonych cząstek paliwa we wszystkich częściach komory spalania i na elementach wydechowych.

Celem rozwiązania tego problemu proponuje się według EP-B-0744 007 zawór wtryskowy, w którym główne gniazdo zaworowe jest umieszczone w chłodzonej strefie głowicy cylindrowej. Suwak zaworu ma górną część posiadającą element zaworowy, który współpracuje z głównym gniazdem zaworowym, oraz dolną część mającą wtórny człon zamykający, który znajduje się w nie chłodzonej strefie zaworu. Wtórny człon zamykający jest ukształtowany tak, że w stanie zamknięcia suwaka zaworu, gdy przylga suwaka zaworu jest osadzona szczelnie w głównym gnieździe zaworowym, zamyka on przepływ paliwa tuż nad otworkami dyszowymi. Dolna część suwaka zaworowego z wtórnym członem zamykającym stanowi sztywne przedłużenie górnej części albo jest oddzielnym elementem, który jest przykręcony do górnej części suwaka. Tak więc podczas otwierania głównego gniazda zaworowego przy uniesieniu suwaka, dzięki mechanicznemu połączeniu górnej i dolnej części suwaka zaworowego, również wtórny człon zamykający przesuwa się w górę i otwiera przepływ do otworków dyszowych.

Celem wynalazku jest zaproponowanie innej dyszy paliwowej, która pracuje niezawodnie i skutecznie zapobiega skapywaniu paliwa do komory spalania po zakończeniu wtrysku oraz silnika Diesla z taką dyszą paliwową.

Dysza paliwowa do silnika wysokoprężnego, zwłaszcza do dwusuwowego dużego silnika Diesla, z korpusem dyszowym, z którym połączona jest końcówka dyszy paliwowej mająca przynajmniej jeden otworek dyszowy, przez który wychodzi paliwo do komory spalania, z pierwszą komorą ciśnieniową we wnętrzu korpusu dyszowego, z przewodem doprowadzającym paliwo, który uchodzi do pierwszej komory ciśnieniowej, z przynajmniej jednym przewodem połączeniowym pomiędzy pierwszą komorą ciśnieniową i otworkiem dyszowym, tak że paliwo może dostawać się z pierwszej komory ciśnieniowej do otworka dyszowego, a także z umieszczoną we wnętrzu korpusu dyszowego pierwszą

PL 196 143 B1 iglicą dyszową współpracującą z pierwszym gniazdem zaworowym tak, że otwiera lub zamyka przepust od pierwszej komory ciśnieniowej do przewodu połączeniowego, przy czym pomiędzy pierwszą komorą ciśnieniową i otworkiem dyszowym znajduje się druga komora ciśnieniowa i przewidziana jest druga iglica dyszowa współpracująca z drugim gniazdem zaworowym, do otwierania lub zamykania przepustu od drugiej komory ciśnieniowej do otworka dyszowego, charakteryzuje się według wynalazku tym, że drugie gniazdo zaworowe, znajdujące się w drugiej komorze ciśnieniowej, jest umieszczone w końcówce dyszowej.

W korzystnej postaci wykonania, drugie gniazdo zaworowe jest umieszczone bliżej otworka dyszowego niż względem zakończenia końcówki dyszowej zwróconej do korpusu dyszowego, przy czym zwłaszcza pierwsza iglica dyszowa pierwszego gniazda zaworowego i druga iglica dyszowa drugiego gniazda zaworowego są oddzielone mechanicznie od siebie.

Szczególnie proste ukształtowanie dyszy paliwowej można uzyskać, gdy druga iglica dyszowa jest uruchamiana hydraulicznie.

Dysza paliwowa może posiadać elementy do wstępnego naprężania drugiej iglicy dyszowej względem drugiego gniazda zaworowego zwłaszcza obejmujące sprężynę, która wsparta jestz jednej strony w korpusie dyszowym, a z drugiej strony działa na drugą iglicę dyszową. Sprężyna jest umieszczona w gniazdku ukształtowanym jako wycięcie w korpusie dyszowym, przy czym do gniazdka sprężynowego uchodzi przewód odpływowy.

Korzystnie, w końcówce dyszowej mieści się druga iglica dyszowa a końcówka dyszowa jest elementem wymiennym.

W kolejnej odmianie wykonania, dysza paliwowa posiada elementy do chłodzenia końcówki dyszowej, zwłaszcza w postaci tulei dodatkowej i wnęki chłodzącej.

Dobre rezultaty przynosi wyposażenie końcówki dyszowej przynajmniej na części jej powierzchni zewnętrznej w warstwę termoizolacyjną, w szczególności ceramiczną.

Silnik wysokoprężny, zwłaszcza dwusuwowy duży silnik Diesla, z dyszą paliwową posiadającą korpus dyszowy, z którym połączona jest końcówka dyszy paliwowej mająca przynajmniej jeden otworek dyszowy, przez który wychodzi paliwo do komory spalania, z pierwszą komorą ciśnieniową we wnętrzu korpusu dyszowego, z przewodem doprowadzającym paliwo, który uchodzi do pierwszej komory ciśnieniowej, z przynajmniej jednym przewodem połączeniowym pomiędzy pierwszą komorą ciśnieniową i otworkiem dyszowym, tak że paliwo może dostawać się z pierwszej komory ciśnieniowej do otworka dyszowego, a także z umieszczoną we wnętrzu korpusu dyszowego pierwszą iglicą dyszową współpracującą z pierwszym gniazdem zaworowym tak, że otwiera lub zamyka przepust od pierwszej komory ciśnieniowej do przewodu połączeniowego, przy czym pomiędzy pierwszą komorą ciśnieniową i otworkiem dyszowym znajduje się druga komora ciśnieniowa, a druga iglica dyszowa współpracuje z drugim gniazdem zaworowym, do otwierania lub zamykania przepustu od drugiej komory ciśnieniowej do otworka dyszowego, charakteryzuje się według wynalazku tym, że jego dysza paliwowa ma drugie gniazdo zaworowe umieszczone w końcówce dyszowej, przy czym wspomniane drugie gniazdo zaworowe jest umieszczone bliżej otworka dyszowego niż zakończenia końcówki dyszowej zwróconej do korpusu dyszowego a pierwsza iglica dyszowa i druga iglica dyszowa są oddzielone mechanicznie od siebie.

Korzystnie, druga iglica dyszowa jest uruchamiana hydraulicznie, przy czym dysza paliwowa posiada elementy do wstępnego naprężania drugiej iglicy dyszowej względem drugiego gniazda zaworowego, które zwłaszcza obejmują sprężynę, wspartą z jednej strony w korpusie dyszowym, a z drugiej strony działającą na drugą iglicę dyszową.

W kolejnej odmianie wykonania, sprężyna jest umieszczona w gniazdku ukształtowanym jako wycięcie w korpusie dyszowym, przy czym do gniazdka sprężynowego uchodzi przewód odpływowy.

Druga iglica dyszowa może mieścić się w końcówce dyszowej, która stanowi zwłaszcza element wymienny.

Dla zwiększenia żywotności silnika, dysza paliwowa posiada elementy do chłodzenia końcówki dyszowej.

Dysza paliwowa według wynalazku ma dwie iglice dyszowe, każda współpracująca z gniazdem zaworowym, przy czym drugie gniazdo zaworowe jest umieszczone, patrząc w kierunku przepływu, za pierwszym gniazdem zaworowym, to znaczy między pierwszym gniazdem zaworowym i otworkiem dyszowym. Dzięki temu na końcu wtrysku oprócz zamykania przepływu paliwa na pierwszym gnieździe zaworowym, może mieć również miejsce zamknięcie przepływu paliwa za tym pierwszym gniazdem, za pomocą drugiego gniazda zaworowego i drugiej iglicy zaworowej. W efekcie eliminuje się

PL 196 143B1 skutecznie skapywanie paliwa, znajdującego się pomiędzy pierwszym i drugim gniazdem zaworowym, do komory spalania.

Dzięki temu, że drugie gniazdo zaworowe jest umieszczone w końcówce dyszy, w szczególności bliżej jej otworka niż zakończenia od strony korpusu dyszy, to znaczy drugie gniazdo zaworowe znajduje się w pobliżu otworka dyszowego, przestrzeń pomiędzy drugim gniazdem zaworowym i otworkiem dyszowym jest szczególnie mała, tak że wtrysk może zakończyć się praktycznie bezpośrednio po zamknięciu przepływu na drugim gnieździe zaworowym i nie ma skapywania resztek paliwa do komory spalania.

Mechaniczne oddzielenie od siebie pierwszej i drugiej iglicy dyszowej, umożliwia nastawienie ciśnień otwarcia lub zamknięcia drugiej iglicy, w zasadzie niezależnie od pierwszej iglicy, albo nastawienie przesuwu pierwszej iglicy dyszowej na potrzebną wartość.

Dobre efekty przynosi także takie ukształtowanie i umieszczenie drugiej iglicy dyszowej, w którym może być ona uruchamiana hydraulicznie, ponieważ pozwala to na szczególnie proste ukształtowanie, które ponadto zapewnia niezawodne działanie.

Dysza paliwowa według wynalazku nadaje się do silników wysokoprężnych, w szczególności do dwusuwowych dużych silników Diesla, jakie wykorzystuje się na przykład przy budowie statków.

Silnik wysokoprężny według wynalazku umożliwia poprawę jakości pracy i zwiększa bezpieczeństwo jego stosowania.

Przedmiot wynalazku zostanie objaśniony bliżej w oparciu o przykłady wykonania przedstawione na schematycznym rysunku (bez zachowania skali), którego kolejne figury ukazują: fig. 1 - w przekroju, pierwszy przykład realizacji dyszy paliwowej z zasadniczymi jej częściami, fig. 2 - przekrój dolnej części dyszy paliwowej w drugim przykładzie realizacji, i fig. 3 - wariant ukształtowania końcówki dyszowej.

Figura 1 ukazuje w przekroju wzdłużnym, istotne dla zrozumienia wynalazku, części dyszy paliwowej w pierwszym przykładzie realizacji. Ze względu na przejrzystość rysunku zrezygnowano z przedstawienia znanych elementów dysz paliwowych tego rodzaju. Dysza paliwowa 1 jest ukształtowana do zamontowania w głowicy cylindrowej dwusuwowego dużego silnika Diesla, na przykład silnika okrętowego. W stanie zmontowanym dolny na rysunku koniec dyszy paliwowej wchodzi do komory spalania cylindra silnika Diesla.

Używane dalej określenia położenia, jak „u góry, u dołu, wyżej, niżej, pod, nad ...” dotyczą zawsze przedstawienia na fig. 1, 2 lub 3 i nie należy ich rozumieć ściśle lecz tylko przykładowo.

Dysza paliwowa 1 posiada korpus dyszowy 2 i końcówkę dyszową 3 połączoną z korpusem dyszowym 2. W opisanym tu przykładzie wykonania, połączenie następuje za pomocą tulei podtrzymującej 4, która na swym dolnym końcu zwęża się ku osi wzdłużnej A dyszy paliwowej 1. Tuleja podtrzymująca 4 jest zamocowana na korpusie dyszowym 2 za pomocą nakrętki złączkowej 5 i elementu sprężystego 45, na przykład w postaci pierścienia rozprężnego. Końcówka dyszowa 3 wspiera się w zwężającej się części tulei podtrzymującej 4. W strefie jej dolnego końca końcówka dyszowa 3 ma przynajmniej jeden otworek dyszowy 31, a zwykle na przykład pięć otworków dyszowych 31, przez które może wychodzić paliwo do komory spalania.

We wnętrzu korpusu dyszowego 2 przewidziana jest pierwsza komora ciśnieniowa 6, do której uchodzi przewód 12 doprowadzający paliwo. Pierwsza komora ciśnieniowa 6 jest ograniczona w kierunku osiowym pierwszym gniazdem zaworowym 8, które służy jako główne gniazdo zaworowe. Poza tym we wnętrzu korpusu dyszowego 2 jest umieszczona pierwsza iglica dyszowa 7, która jest usytuowana w zasadzie równolegle do osi wzdłużnej A i która współpracuje z pierwszym gniazdem zaworowym 8. W stanie zamkniętym, pokazanym na fig. 1, koniec pierwszej iglicy dyszowej 7 jest wciśnięty w pierwsze gniazdo zaworowe 8, tak że zamknięty jest przepust na tym pierwszym gnieździe zaworowym 8. Pierwsza iglica dyszowa 7 jest naprężona w znany sposób względem pierwszego gniazda zaworowego 8, na przykład za pośrednictwem popychacza 14 i talerzyka 15 naciskanego sprężyną 16.

W końcówce dyszowej 3 przewidziano drugą komorę ciśnieniową 9, którą ogranicza w kierunku osiowym drugie gniazdo zaworowe 11 służące jako gniazdo pomocnicze. Drugie gniazdo zaworowe 11 jest umieszczone korzystnie tuż nad najwyższym otworkiem dyszowym 31, żeby gniazdko 20 ukształtowane poniżej drugiego gniazda zaworowego 11 miało małą objętość. W końcówce dyszowej 3 przewidziano ponadto drugą iglicę dyszową 10 współpracującą z drugim gniazdem zaworowym 11, która rozciąga się również równolegle do osi wzdłużnej A. Druga iglica dyszowa 10 jest ukształtowana tak, że może być poruszana hydraulicznie. W tym celu, druga iglica dyszowa 10

PL 196 143 B1 ma na przykład główkę 10a, która ogranicza drugą komorę ciśnieniową 9 od góry, patrząc w kierunku osiowym. Poniżej główki 10a łączy się z nią trzpień 10b, który współpracuje z drugim gniazdem zaworowym 11 tak, że przepust od drugiej komory ciśnieniowej 9 do otworków dyszowych 31 jest otwarty albo - jak na fig. 1 - zamknięty.

Druga iglica dyszowa 10 jestnaprężona względem drugiego gniazda zaworowego 11. Środkiem naprężającym w tym przykładzie wykonania jest sprężyna 21, która wspiera się z jednej strony na korpusie dyszowym 2 a z drugiej strony naciska na drugą iglicę dyszową 10, mianowicie naprzeciwległe do drugiej komory ciśnieniowej 9 osiowe czoło główki 10a drugiej iglicy dyszowej 10. Sprężyna 21 jest umieszczona w gnieździe 22 ukształtowanym jako wycięcie w korpusie dyszowym 2. Między sprężyną 21 i górnym końcem gniazda sprężynowego 22 jest umieszczona podkładka 23, żeby ustawić nacisk sprężyny na drugą iglicę dyszową 10. Dzięki temu można wyregulować potrzebną wartość ciśnienia otwarcia lub zamknięcia przepustu na drugim gnieździe zaworowym 11. Oczywiście można też przewidzieć inne środki do dokładnej regulacji naprężenia wywieranego przez sprężynę 21.

Poza tym dobrze jest zastosować przewód odpływowy 24 uchodzący do gniazda 22 sprężyny 21. Przewód ten umożliwia odpływ paliwa, które przenika ewentualnie podczas pracy do gniazda 22.

Między pierwszą komorą ciśnieniową 6 i otworkami dyszowymi 31 umieszczono przewód łączący 13, tak że paliwo może dostawać się z pierwszej komory ciśnieniowej 6 do otworków dyszowych 31. W opisanym tu przykładzie realizacji przewidziano przepust w postaci otworu 13a, który rozciąga się w kierunku osi wzdłużnej A od pierwszej komory ciśnieniowej 6 przez pierwsze gniazdo zaworowe 8. Poniżej pierwszego gniazda zaworowego 8 od otworu 13a odgałęziają się dwa przewody łączące 13, z których każdy przebiega najpierw skośnie na zewnątrz, to znaczy od osi wzdłużnej A, następnie równolegle do tej osi wzdłużnej A w dół i wreszcie skośnie do wewnątrz, to znaczy ku osi wzdłużnej A, aż trafią one do drugiej komory ciśnieniowej 9.

W stanie roboczym, dysza paliwowa 1 silnika działa następująco:

Paliwo jest tłoczone na przykład, nie pokazaną na rysunku, pompą wtryskową i jest doprowadzane przewodem 12 do pierwszej komory ciśnieniowej 6, w której napiera na pierwszą iglicę dyszową 7. Gdy ciśnienie paliwa w komorze ciśnieniowej 6 jest większe od nacisku sprężyny 16, pierwsza iglica dyszowa 7 unosi się, otwierając przepust na pierwszym gnieździe zaworowym 8. Paliwo płynie przewodami łączącymi 13 do drugiej komory ciśnieniowej 9 i napiera tam na drugą iglicę dyszową 10. Gdy ciśnienie paliwa w drugiej komorze ciśnieniowej 9 przewyższa nacisk sprężyny 21, druga iglica dyszowa 10 unosi się z drugiego gniazda zaworowego 11, otwierając przepust do otworków dyszowych 31. Rozpoczyna się wtrysk, to znaczy paliwo wchodzi otworkami dyszowymi 31 do komory spalania cylindra. Przy końcu wtrysku obniża się ciśnienie paliwa w pierwszej komorze ciśnieniowej 6. Gdy stanie się ono mniejsze od nacisku sprężyny 16, pierwsza iglica dyszowa 7 jest wciskana w pierwsze gniazdo zaworowe 8 i zamyka przepust od pierwszej komory ciśnieniowej 6 do przewodów łączących 13. Wtrysk trwa dotąd, aż ciśnienie paliwa w drugiej komorze ciśnieniowej 9 obniży się tak, że sprężyna 21 zacznie wciskać drugą iglicę dyszową 10 w drugie gniazdo zaworowe 11. Wtedy następuje zamknięcie przepustu na drugim gnieździe zaworowym 11 i kończy się proces wtrysku. Objętość gniazdka 20 za drugim gniazdem zaworowym 11, patrząc w kierunku przepływu, jest pomijalnie mała, a więc po zakończeniu wtrysku paliwo nie może już skapywać do komory spalania.

W opisanym pierwszym przykładzie realizacji druga iglica dyszowa 10 wspiera się za pośrednictwem sprężyny 21 na korpusie dyszowym 2, a więc jest oddzielona mechanicznie od pierwszej iglicy dyszowej 7. Z takiego mechanicznego rozdzielenia obu iglic dyszowych 7, 10 wynika w szczególności ta korzyść, że ciśnienie otwarcia lub zamknięcia, to znaczy takie ciśnienie paliwa w drugiej komorze ciśnieniowej 9, przy którym następuje otwarcie lub zamknięcie przepustu na drugim gnieździe zaworowym 11 przez uniesienie lub opuszczenie drugiej iglicy dyszowej 10, można nastawić w zasadzie niezależnie od pierwszej iglicy dyszowej 7. Regulacja ta odbywa się poprzez nastawienie napięcia sprężyny 21, na przykład za pomocą odpowiedniego zwymiarowania podkładki 23. Dzięki możliwości regulacji ciśnienia otwarcia lub zamknięcia drugiego gniazda zaworowego 11 zapewnione jest zawsze tłoczenie paliwa do komory spalania z optymalnym ciśnieniem wtrysku, a więc silnik Diesla może pracować efektywnie i oszczędnie. Tuż po rozpoczęciu wtrysku, gdy otwarty jest już przepust na pierwszym gnieździe zaworowym 8 ale zamknięty jest jeszcze przepust na drugim gnieździe zaworowym 11, zwiększa się najpierw ciśnienie paliwa w drugiej komorze ciśnieniowej 9, aż wzrośnie ono do wartości, która wystarcza do efektywnego wtrysku. Dopiero wtedy druga iglica dyszowa 10 otwiera przepust na drugim gnieździe zaworowym 11 i rozpoczyna się wtrysk. Gdy przy końcu wtrysku, ciśnienie paliwa

PL 196 143B1 w drugiej komorze ciśnieniowej 9 spadnie poniżej ciśnienia zamknięcia, zamyka się zaraz przepust na drugim gnieździe zaworowym 11, tak że do komory spalania w zasadzie nie może już dostać się paliwo.

Dzięki hydraulicznemu sterowaniu drugiej iglicy dyszowej 10, może ona mieć prostą konstrukcję i ponadto zapewnioną niezawodną pracę zaworu wtryskowego paliwa.

W opisanym tu przykładzie wykonania, druga iglica dyszowa 10 mieści się w końcówce dyszowej 3. Ponadto końcówka dyszowa 3 jest elementem wymiennym. Dzięki prostemu połączeniu końcówki dyszowej 3 z korpusem dyszowym 2 za pośrednictwem tulei podtrzymującej 4 i nakrętki złączowej 5 można oddzielić dość łatwo końcówkę dyszową 3 od korpusu dyszowego 2 i zastąpić ją nową końcówką. Jest to szczególnie korzystne zwłaszcza z uwagi na fakt, że końcówka dyszowa 3 podczas pracy jest wystawiona na skrajne obciążenia termiczne i korozyjne, a więc ulega znacznemu zużyciu, co ogranicza jej żywotność.

Ponieważ druga iglica dyszowa 10 znajduje się w końcówce dyszowej 3 i razem z nią może być wymieniana, więc tolerancje produkcyjne nowej końcówki dyszowej 3 mogą być nieco szersze i nie pogarsza to sprawności działania dyszy paliwowej 1. Oznacza to znaczne zmniejszenie pracochłonności produkcji nowej końcówki dyszowej 3 z nową drugą iglicą dyszową 10.

Figura 2 ukazuje drugi przykład wykonania dyszy paliwowej 1 z końcówką dyszową 3 według wynalazku, przy czym przedstawiono w przekroju tylko dolną część tej dyszy. Poniżej objaśnia się tylko różnice względem pierwszego przykładu realizacji, przy czym objaśnienia do pierwszego przykładu odnoszą się również do drugiego przykładu wykonania. Takie same lub identyczne pod względem funkcjonalnym części mają takie same odnośniki jak w pierwszym przykładzie realizacji.

W drugim przykładzie wykonania dyszy paliwowej przewidziano dodatkowo środki do chłodzenia końcówki dyszowej 3. W skład tych środków wchodzi tuleja dodatkowa 41 umieszczona między tuleją podtrzymującą 4 i końcówką dyszową 3. Tuleja dodatkowa 41 wspiera się w zwężającej się części tulei 4, a końcówka dyszowa 3 wspiera się na lub w tulei dodatkowej 41.

Tuleja dodatkowa 41 ma na stronie wewnętrznej wycięcie obwodowe, które w stanie zmontowanym tworzy wnękę chłodzącą 42. Tuleja dodatkowa 41 obejmuje końcówkę dyszową 3 tak, że wycięcie w tulei dodatkowej 41 wraz ze ścianką zewnętrzną końcówki dyszowej 3 tworzą pierścieniową wnękę chłodzącą 42, która opasuje w kierunku obwodowym końcówkę dyszową 3.

Poza tym przewidziane są dwa przewody chłodzące 43 i 44, które mają tutaj postać otworów. Każdy z przewodów 43, 44 przebiega przez korpus dyszowy 2, górną część końcówki dyszowej 3 oraz tuleję dodatkową 41 i uchodzi do wnęki chłodzącej 42. Przewodami 43 lub 44 można doprowadzać do wnęki chłodzącej 42 albo wyprowadzać z niej chłodziwo, na przykład wodę lub olej chłodzący. Dzięki temu końcówka dyszowa 3 może być efektywnie chłodzona podczas pracy, co działa pozytywnie na jej trwałość.

Poza tym w drugim przykładzie wykonania koniec trzpienia 10b drugiej iglicy dyszowej 10, który współpracuje z drugim gniazdem zaworowym 11, jest ukształtowany sferycznie, w szczególności w postaci półkuli, tak że druga iglica dyszowa 10 i drugie gniazdo zaworowe 11 tworzą uszczelnienie kulowo-stożkowe. Wariant ten, który oczywiście można też zastosować w pierwszym przykładzie realizacji (fig. 1), ma tę zaletę, że zapewnione jest dobre uszczelnienie na drugim gnieździe zaworowym 11 nawet wówczas, gdy oś wzdłużna drugiej iglicy dyszowej 10 nie pokrywa się dokładnie z osią wzdłużną końcówki dyszowej 3.

Na fig. 3 przedstawiono jeszcze wariant ukształtowania końcówki dyszowej 3, który można zastosować zarówno w pierwszym jak i drugim przykładzie wykonania. W wariancie tym końcówka dyszowa 3 przynajmniej na części jej powierzchni zewnętrznej ma warstwę termoizolacyjną 32, w szczególności ceramiczną, jak na przykład z tlenku cyrkonu. W pokazanym na fig. 3 wariancie, warstwa termoizolacyjna 32, patrząc w kierunku osiowym, rozciąga się prawie na całej długości części powierzchni zewnętrznej końcówki dyszowej 3, która znajduje się poza tuleją podtrzymującą 4. Patrząc w kierunku obwodowym końcówki dyszowej 3 warstwa termoizolacyjna 32 rozpościera się tylko na części, na przykład na połowie, obwodu końcówki dyszowej 3, przy tym część ta jest usytuowana na przeciwległej do otworków dyszowych 31 stronie końcówki dyszowej 3. Oczywiście możliwe jest też takie ukształtowanie, w którym warstwa termoizolacyjna 32 opasuje końcówkę dyszową 3 na całym jej obwodzie i kończy się w kierunku osiowym powyżej otworków dyszowych 31.

Zaletą warstwy termoizolacyjnej 32 jest to, że redukuje ona termiczne obciążenie końcówki dyszowej 3.

Claims (16)

1. Dysza paliwowa do silnika wysokoprężnego, zwłaszcza do dwusuwowego dużego silnika Diesla, z korpusem dyszowym, z którym połączona jest końcówka dyszy paliwowej mająca przynajmniej jeden otworek dyszowy, przez który wychodzi paliwo do komory spalania, z pierwszą komorą ciśnieniową we wnętrzu korpusu dyszowego, z przewodem doprowadzającym paliwo, który uchodzi do pierwszej komory ciśnieniowej, z przynajmniej jednym przewodem połączeniowym pomiędzy pierwszą komorą ciśnieniową i otworkiem dyszowym, tak że paliwo może dostawać się z pierwszej komory ciśnieniowej do otworka dyszowego, a także z umieszczoną we wnętrzu korpusu dyszowego pierwszą iglicą dyszową współpracującą z pierwszym gniazdem zaworowym tak, że otwiera lub zamyka przepust od pierwszej komory ciśnieniowej do przewodu połączeniowego, przy czym pomiędzy pierwszą komorą ciśnieniową i otworkiem dyszowym znajduje się druga komora ciśnieniowa i przewidziana jest druga iglica dyszowa współpracująca z drugim gniazdem zaworowym, do otwierania lub zamykania przepustu od drugiej komory ciśnieniowej do otworka dyszowego, znamienna tym, że drugie gniazdo zaworowe (11), jest umieszczone w końcówce dyszowej (3).

2. Dysza paliwowa według zastrz. 1, znamienna tym, że drugie gniazdo zaworowe (11) jest umieszczone bliżej otworka dyszowego (31) niż względem zakończenia końcówki dyszowej (3) zwróconej do korpusu dyszowego (2).

3. Dysza paliwowa według zastrz. 1, znamienna tym, że pierwsza iglica dyszowa (7) pierwszego gniazda zaworowego (8) i druga iglica dyszowa (10) drugiego gniazda zaworowego (11) są oddzielone mechanicznie od siebie.

4. Dysza paliwowa według zastrz. 3, znamienna tym, że druga iglica dyszowa (10) jest uruchamiana hydraulicznie.

5. Dysza paliwowa według zastrz. 1, znamienna tym, że posiada elementy do wstępnego naprężania drugiej iglicy dyszowej (10) względem drugiego gniazda zaworowego (11).

6. Dysza paliwowa według zastrz. 5, znamienna tym, że elementy do naprężenia obejmują sprężynę (21), która wsparta jest z jednej strony w korpusie dyszowym (2), a z drugiej strony działa na drugą iglicę dyszową (10).

7. Dysza paliwowa według zastrz. 6, znamienna tym, że sprężyna (21) jest umieszczona w gniazdku (22) ukształtowanym jako wycięcie w korpusie dyszowym (2), przy czym do gniazdka sprężynowego (22) uchodzi przewód odpływowy (24).

8. Dysza paliwowa według zastrz. 1, znamienna tym, że w końcówce dyszowej (3) mieści się druga iglica dyszowa (10).

9. Dysza paliwowa według zastrz. 8, znamienna tym, że końcówka dyszowa (3) jest elementem wymiennym.

10. Dysza paliwowa według zastrz. 1, znamienna tym, że posiada elementy do chłodzenia końcówki dyszowej (3), zwłaszcza w postaci tulei dodatkowej (41) i wnęki chłodzącej (42).

11. Dysza paliwowa według zastrz. 1, znamienna tym, że końcówka dyszowa (3) przynajmniej na części swojej powierzchni zewnętrznej ma warstwę termoizolacyjną (32), w szczególności ceramiczną.

12. Silnik wysokoprężny, zwłaszcza dwusuwowy duży silnik Diesla, z dyszą paliwową posiadającą korpus dyszowy, z którym połączona jest końcówka dyszy paliwowej mająca przynajmniej jeden otworek dyszowy, przez który wychodzi paliwo do komory spalania, z pierwszą komorą ciśnieniową we wnętrzu korpusu dyszowego, z przewodem doprowadzającym paliwo, który uchodzi do pierwszej komory ciśnieniowej, z przynajmniej jednym przewodem połączeniowym pomiędzy pierwszą komorą ciśnieniową i otworkiem dyszowym, tak że paliwo może dostawać się z pierwszej komory ciśnieniowej do otworka dyszowego, a także z umieszczoną we wnętrzu korpusu dyszowego pierwszą iglicą dyszową współpracującą z pierwszym gniazdem zaworowym tak, że otwiera lub zamyka przepust od pierwszej komory ciśnieniowej do przewodu połączeniowego, przy czym pomiędzy pierwszą komorą ciśnieniową i otworkiem dyszowym znajduje się druga komora ciśnieniowa, a druga iglica dyszowa współpracuje z drugim gniazdem zaworowym, do otwierania lub zamykania przepustu od drugiej komory ciśnieniowej do otworka dyszowego, znamienny tym, że dysza paliwowa (1) ma drugie gniazdo zaworowe (11) umieszczone w końcówce dyszowej (3), przy czym wspomniane drugie gniazdo zaworowe (11) jest umieszczone bliżej otworka dyszowego (31) niż zakończenia końcówki dyszowej (3) zwróconej do korpusu dyszowego (2) a pierwsza iglica dyszowa (7) i druga iglica dyszowa (10) są oddzielone mechanicznie od siebie.

PL 196 143 B1

13. Silnik wysokoprężny według zastrz. 12, znamienny tym, że druga iglica dyszowa (10) jest uruchamiana hydraulicznie, przy czym dysza paliwowa (1) posiada elementy do wstępnego naprężania drugiej iglicy dyszowej (10) względem drugiego gniazda zaworowego (11), które zwłaszcza obejmują sprężynę (21), która wsparta jest z jednej strony w korpusie dyszowym (2), a z drugiej strony działa na drugą iglicę dyszową (10).

14. Silnik wysokoprężny według zastrz. 13, znamienny tym, że sprężyna (21) jest umieszczona w gniazdku (22) ukształtowanym jako wycięcie w korpusie dyszowym (2), przy czym przewidziany jest przewód odpływowy (24) uchodzący do gniazdka sprężynowego (22).

15. Silnik wysokoprężny według zastrz. 12, znamienny tym, że druga iglica dyszowa (10) mieści się w końcówce dyszowej (3), która stanowi korzystnie element wymienny.

16. Silnik wysokoprężny według zastrz. 12, znamienny tym, że dysza paliwowa posiada elementy do chłodzenia końcówki dyszowej (3).