Wtryskiwacz paliwa do tlokowych silników spalinowych Przedmiotem wynalazku jest wtryskiwacz paliwa do tlokowych silników spalinowych, wyposazony na swym przednim koncu, to znaczy na koncu zwróconym ku komorze spalania rozpylacz i zawór wylotowy obciazony sprezyna i otwierany cisnieniem paliwa, a na swym tylnym koncu ma sterowany zaworem przelot zwrotny do przeplywu paliwa przez wtryskiwacz, gdy cisnienie doplywu paliwa jest mniejsze niz cisnienie wtrysku przy którym otwiera sie zawór wylotowy.Wtryskiwacz tego rodzaju jest znany z niemieckiego opisu patentowego nr 712 978. Zawiera on zawór wylotowy z kula znajdujaca sie pod dzialaniem sprezyny, wspólpracujacej przemiennie z tym lub innym z dwóch osiowo naprzeciwleglych gniazd zaworowych. Z pierwszym gniazdem kula steruje doplywem paliwa do rozpylacza, a z drugim gniazdem steruje zwrotnym przeplywem paliwa. Pod dzialaniem wspólpracujacej sprezyny kula w polozeniu normalnym, to jest przy nizszych wartosciach cisnienia paliwa przylega do pierwszego gniazda, umozliwiajac staly przeplyw paliwa znajdujacego sie pod cisnieniem wytwarzanym przez pompe wstepna przez zasadnicza czesc wtryskiwacza, podczas tych okresów, w których nie nastepuje wtrysk paliwa do cylindra silnika, ewentualnie równiez w czasie okresów postoju silnika lub ewentualnie tylko przynaleznej pompy wtryskowej. Jesli obiegajace paliwo podgrzewa sie, mozna w tym przypadku utrzymywac czesci zaworu w korzystnej temperaturze, bliskiej normalnej temperaturze pracy, eliminujac niepozadane wahania temperatury i przy stosowaniu paliwa ciezkiego eliminujac równiez zestalenie paliwa we wtryskiwaczu.W omawianym wtryskiwaczu przy wzroscie cisnienia, to jest w odpowiedniej chwili cyklu roboczego przylaczanej pompy paliwowej kula przezwycieza sile dzialania sprezyny i wchodzi w styk z drugim gniazdem odcinajac* zwrotny przeplyw tak, iz doprowadzane paliwo nie moze juz przeplywac, lecz zostaje wtloczone poprzez rozpylacz do cylindra silnika. Przy stosowaniu jako paliwa ciezkiego oleju, który zawiera czesto zanieczyszczenia niezbedne jest dla zabezpieczenia obiegu paliwa zachowanie stosunkowo duzego luzu miedzy kula i sciana komory, w której znajduje sie drugie gniazdo zaworu. Taki luz powoduje, ze wysokie cisnienie wtrysku potrzebne do scisniecia sprezyny zaworu nie moze powstac, poniewaz trwa przeplyw paliwa pomiedzy kula i sciana komory, takze gdy wzrasta wydatek pompy paliwowej. Innymi slowy, opór przeplywu paliwa nie wzrasta do wartosci dostatecznie wysokiej, aby wywolac obliczony i zalozony wzrost cisnienia i nie powstaje obliczona sila scisku sprezyny zaworowej. Kula wznosi sie skutkiem tego ze swego pierwszego gniazda w niewystarczajacym stopniu i wtrysk paliwa nie nastepuje.'2 73 196 Istota wynalazku jest zastosowanie do sterowania przelotu zwrotnego odrebnego zaworu ze sprezyna dzialajaca w kierunku otwierania, której maksymalna sila nacisku jest zasadniczo mniejsza niz sila oddzialywania paliwa na ten zawór pod cisnieniem wtrysku.Korzystnie jest jezeli zawór jest wykonany jako czlon przesuwny osiowo we wnetrzu zaworu wylotowego, pozostajacy w szczelnym styku z osadzonym srodkowo czopem, przy czym czop jest uksztaltowany na dociskaczu zaworu umieszczonym, na jego koncu w stosunku do obudowy wtryskiwacza ima osiowo przebiegajacy kanal paliwowy, który wchodzi poprzez odrebny zawór az do kanalu, przebiegajacego do jego przedniego konca, a ponadto czop posiada poprzeczny otwór otwierany i zamykany zaworem przy jego przesuwie osiowym i tworzacym czesc przelotu zwrotnego paliwa.Dalsza cecha jest, ze w przedniej czesci odrebnego zaworu znajduje sie dodatkowy zawór, pozostajacy pod naciskiem sprezyny do odcinania kanalu doplywu paliwa prowadzone przez odrebny zawór, otwierajacy sie przy cisnieniu paliwa nizszym niz cisnienie przy którym zawór wchodzi w polozenie zamykajace. Przez zastosowanie odrebnego zaworu z odrebna sprezyna otwierajaca osiaga sie pelne zapewnienie tego, ze przeplyw zwrotny rzeczywiscie zostanie zamkniety we wczesnej chwili okresu, podczas którego narasta cisnienie wtrysku, to jest podczas suwu roboczego pompy paliwowej. Poniewaz odrebny zawór steruje jedynie przeplywem zwrotnym, to jego sprezyna moze byc dobrana niezaleznie od sprezyny zaworu wylotowego tak, ze zawór przeplywu zwrotnego zamyka sie pod wplywem zasadniczo nizszego cisnienia niz cisnienie wtrysku. Przykladowo mozna przy cisnieniu wtrysku okolo 250 barów i cisnieniu pompy wstepnej okolo 3 barów sprezyna odrebnego zaworu obliczyc i wykonac tak, iz zawór zamyka sie juz przy cisnieniu paliwa 10—15 barów.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. la przedstawia przednia czesc wtryskiwacza w przekroju osiowym, fig. 1b — tylna czesc wtryskiwacza w przekroju osiowym; fig. 2 ^ osiowy przekrój szczególu wtryskiwacza z fig. 1 z wylotem wtryskiwacza z zaworami zwrotnym i odpowietrzajacym, w powiekszeniu fig. 3 — przekrój poprzeczny, wykonany wzdluz linii lamanej lll-IN nafig.,2.Wtryskiwacz paliwa 1 posiada wydluzona obudowe 2, zamocowana swym przednim koncem w wewnetrznej, to znaczy znajdujacej sie po stronie cylindra silnika, scianie 3 pokrywy cylindra nie pokazanej blizej na rysunku. Tylny koniec obudowy 2 wprowadzony jest z okreslonym luzem w otwór zewnetrznej sciany 4 pokrywy cylindra, przy czym nie pokazane na rysunku elementy uszczelniajace, umieszczone pomiedzy scianka pokrywy i obudowa, zapobiegaja wydostaniu sie cieczy chlodzacej z wewnetrznej próznej przestrzeni 6 pokrywy.Dluga oprawa 6 rozciaga sie z zachowaniem malego luzu wzdluz calej wewnetrznej strony obudowy 2 i wychodzi z tej obudowy na jej tylnym koncu. Przedni koniec oprawy 6 jest stozkowy i pod wplywem dzialania sprezyny przylega szczelnie do odpowiedniej powierzchni stozkowej dna obudowy 2, W przednim koncu oprawy 6, w cylindrycznym otworze, zamontowany jest, przy zachowaniu szczelnego pasowania, rozpylacz 7 wtryskiwacza, wystajacy z przedniego konca obudowy 2 i posiadajacy jeden lub kitka otworów wylotowych 8, sluzacych do wtryskiwania paliwa do komory spalania 9, ograniczonej sciana pokrywy. W swym tylnym koncu rozpylacz 7 ma rozszerzenie, tworzace kolnierz, posiadajacy stozkowa powierzchnie przylgowa, która przylega scisle do przeciwleglej powierzchni przylgowej wewnetrznej strony dna oprawy 6, zas czop, 10, zamocowany w oprawie 6 i chwytajacy za wyzlobienie w kolnierzu rozpylacza, zapobiega obracaniu sie rozpylacza.Tylna strona kolnierza rozpylacza posiada centralna sferyczna powierzchnie przylgowa, w której ma swe ujscie kanal paliwowy 11 rozpylacza i która przylega pod naciskiem sprezyny do wkleslej stozkowej powierzchni przylgowej, znajdujacej sie na koncu prowadnicy wrzeciona 12, która to prowadnica umieszczona jest z niewielkim luzem w oprawie 6 i wyosiowana jest swym tylnym koncem w stosunku do oprawy 6. Wewnatrz prowadnicy wrzeciona 12 umieszczony jest osiowo przesuwnie trzon wtryskiwacza lub wrzeciono wtryskiwacza 13, spasowane szczelnie z prowadnica, zas przedni koniec wrzeciona wtryskiwacza 13 uksztaltowany jest jako stozkowy czop 14, osadzony w stozkowym gniezdzie wtryskiwacza 15, po wewnetrznej stronie dna prowadnicy wrzeciona 12 w taki sposób, ze dziala on uszczelniajaco. Centralny kanal 16 w dnie prowadnicy wrzeciona laczy gniazdo wtryskiwacza 15 z kanalem 11 w rozpylaczu.Wrzeciono 13 posiada przebiegajacy osiowo i zamkniety na przednim koncu otwór, skladajacy sie z czterech odcinków 17,18,19, i,20 o sukcesywnie zmniejszajacych sie srednicach. Z przedniego odcinka otworu 20 wychodza dwa ukosne kanaly 21 laczace otwór z komora 22, znajdujaca sie w dnie prowadnicy wrzeciona 12, poza gniazdem wtryskiwacza 15. Korpus zaworu zwrotnego 23, posiadajacy ksztalt cylindrycznego krazka o dwóch wzgledem siebie przeciwleglych splanowaniach, usytuowany jest w odcinku otworu 18 w sposób przesuwny, przy czym przesuw nastepuje w wyniku oddzialywania, wzglednie silnej sprezyny dociskowej 24 umieszczonej w odcinku otworu 19. Sprezyna 24 utrzymuje gniazdo korpusu wtryskiwacza 23 w pozycji przylegania do plaskiego gniazda suwaka odpowietrzajacego 25, przesuwnego wzdluz odcinka otworu 17.73 196 3 Suwak porusza sie przy tym wzdluz centralnego czopa 26a, stanowiacego wystep dociskacza 26 prowadzonego po tylnej czesci prowadnicy wrzeciona 12 i posiadajacego kolnierz 26b, dociskany sila sprezyny do powierzchni czolowej prowadnicy 12. Dociskacz 26 wyposazony jest w centralny kanal paliwowy 27, posiadajacy swe ujscie poprzez czop 26a do komory 28, znajdujacej sie pomiedzy czopem i dnem suwaka 25 i mieszczacej sprezyne dociskowa 29. Kanal 30, wykonany w dnie suwaka 25 laczy komore 28 z gniazdem zaworu, znajdujacym sie pomiedzy suwakiem i zaworem zwrotnym 23. W czopie znajduje sie poprzeczny otwór 31 w bezposrednim sasiedztwie tylnej plaszczyzny stykowej suwaka 25.Po srodku tylnej powierzchni czolowej dociskacza 26, wokól kanalu 27, wykonana jest wklesla stozkowa powierzchnia stykowa, wspóJpracujaca z przeciwlegla do niej wypukla i sferyczna powierzchnia stykowa, znajdujaca sie na koncu rury dociskowej 32, która wychodzi przez oprawe 6 i rozciaga sie w kierunku do tylu i przez która przechodzi centralny kanal paliwowy 33. Tylny koniec rury dociskowej 32 jest równiez sferycznie zaokraglony i przylega do stozkowego wglebienia w powierzchni czolowej glowicy 34 prowadzonej przesuwnie w tylnym koncu oprawy 6. Glowica posiada przelotowy centralny kanal paliwowy 35, który w tylnej czesci glowicy ma ujscie do pokazanego schematycznie otworu wejsciowego 36, gdzie wchodzi nie pokazany na rysunku wysokocisnieniowy przewód pompy paliwowej. Glowica 34 i oprawa 6 polaczone sa ze soba za pomoca sworznia prowadzacego 37, który zapobiega wzglednemu obrotowi jednej czesci w stosunku do drugiej. Nakretka zlaczna 38 nakrecona na zewnetrzna strone glowicy 34 sluzy do utrzymywania obu czesci w czasie montazu, wzglednie w czasie demontazu.Glowica 34, a tym samym równiez wszystkie czesci skladowe, z wyjatkiem obudowy 2 zamocowane sa za pomoca liczby trzpieni 39, które wkrecone sa z zewnetrzna sciane 4 pokrywy cylindra i przeprowadzone sa przez otwory kolnierza 40 zamocowanego na tylnym koncu obudowy 2. Kazdy z trzpieni 39 polaczony jest z glowica 34 w sposób umozliwiajacy przenoszenie sil, a mianowicie tak, ze zastosowano kilka sprezyn talerzowych 41, naprezonych pomiedzy nakretka 42 z nalezaca do niej podkladka 43, a trzpieniem 39 i dnem obudowy sprezyn 44, otaczajacej z okreslonym luzem trzpien i przylegajacej do zewnetrznej strony glowicy 34.W glowicy 34 znajduje sie równiez mimosrodowo przebiegajacy kanal 45, laczacy wnetrzne oprawy 6 z gwintowanym otworem 46 do podlaczenia przewodu, odprowadzajacego do zbiornika lub do pompy wstepnej ukladu paliwowego.Sprezyna dociskowa 47 otacza przednia czesc rury dociskowej 32 i jest naprezona pomiedzy oporem sprezyny 48, przylegajacym do skierowanego ku przodowi zgrubienia rury dociskowej 32 oraz drugim oporem sprezyny 48, przylegajacym swa przednia scianka do powierzchni czolowej tulei dociskowej 49, opierajacej sie swym przednim koncem o tylna plaszczyzne czolowa wrzeciona wtryskiwacza 13. Zgodnie z fig. 3, tuleja 49 posiada na swym przednim koncu cztery naciecia wzdluzne, tworzace cztery cwiartki cylindra lub ramiona 49a.Odpowiednio, kolnierz 26b dociskacza 26 posiada równiez cztery wyciecia dla wprowadzenia, przy zachowaniu niewielkiego luzu, poszczególnych ramion 49a. Kolnierz 26b przylega zatem do tylnej strony prowadnicy wrzeciona 12 tylko swymi ramionami 26c, znajdujacymi sie pomiedzy wcieciami i w zwiazku z tym tuleja 49 wywiera nacisk na wrzeciono wtryskiwacza 13 tylko za posrednictwem swych czterech ramion 49a.Obudowa 2 jest korzystnie trwale zamocowana w scianie 3 pokrywy cylindra, na przyklad w wyniku skurczu wystepujacego wtedy, gdy przed montazem obudowa zostaje ochlodzona do nizszej temperatury, niz sciana pokrywy. Do przedniego konca obudowy 2 przyspawany jest po zewnetrznej stronie kolpak 50 ograniczajacy komore chlodzaca 51, otaczajaca przednia czesc rozpylacza 7 i polaczona otworami 52 i 53, wykonanymi w scianie obudowy wtryskiwacza 2 z otworem gwintowanym 54, wykonanym w kolnierzu 40.Przez podlaczenie gwintowanego otworu 54 do pompy olejowej uzyskuje sie cyrkulacje chlodzacego oleju poprzez otwory 53 i 52, komore 51 i otwory wylotowe oraz przewody, odprowadzajace z kolnierza 40, nie pokazane na rysunku. Dzieki takiej cyrkulacji rozpylacz utrzymywany jest w odpowiedniej temperaturze, jednak w pewnych przypadkach mozna zrezygnowac z takiego chlodzenia, zwlaszcza wtedy, gdy przeplyw paliwa przez centralne kanaly paliwowe powoduje efektywne chlodzenie czesci skladowych wtryskiwacza.Wywierany przez sprezyny 41 nacisk osiowy na glowice 34 przenoszony jest poprzez rure dociskowa 32 czesciowo na sprezyne 47, a czesciowo na dociskacz 26.Ta ostatnia skladowa sily sprezyny przenoszona jest przez prowadnice wrzeciona 12 na jej powierzchnie styku z tylnym koncem rozpylacza 7.Druga skladowa przenoszona przez sprezyne 47 dociska przez tuleje dociskowa 49 wrzeciono wtryskiwacza 13 do jego gniazda 15 oraz na tylna strone rozpylacza. Calkowita sila nacisku sprezyny oddzialywuje poprzez powierzchnie stykowa rozpylacza na dno oprawy 6 i poprzez powierzchnie stykowa oprawy na dno obudowy 2, powodujac w ten sposób polaczenie dociskowe poszczególnych powierzchni styku odcinków centralnego kanalu paliwowego 35, 33, 27 przy zastosowaniu odpowiedniej sily, dopasowanej do maksymalnego cisnienia wtrysku paliwa i gwarantujac szczelnosc pomiedzy prowadnica wrzeciona i rozpylaczem.4 73 196 Czesc sily nacisku odpowiadajaca obciazeniu przez sprezyne 47 przenoszonjest przez czop 14 wrzeciona wtryskiwacza i przez gniazdo wtryskiwacza 15, przy czym sila ta uzalezniona jest od wielkosci cisnienia obliczeniowego otwarcia zaworu, przy osiagnieciu którego paliwo winno byc wtryskiwane do komory spalania.Pompa paliwowa, dawkujaca lub odmierzajaca ilosci wtryskiwanego paliwa, polaczona jest korzystnie z pompa wejsciowa, napedzana przez silnik, na przyklad silnik elektryczny, przy czym pompa wejsciowa nawet w przypadku spoczynku pompy paliwowej, to znaczy wtedy, gdy jest ustawiona na napelnianie zerowe, utrzymuje okreslone cisnienie zarówno w samej pompie paliwowej, jak i w calym ukladzie hydraulicznym, do niej dolaczonym w tym równiez we wtryskiwaczu. Przy okreslonym cisnieniu, panujacym w centralnym'kanale 35, 33, 27, gdy suwak 25 znajduje sie w polozeniu pokazanym na fig. 2, przy czym odslania on otwór 31, paliwo przeplywa przez centralny kanal i otwór 31 do wewnatrz oprawy 6, skad przez kanal 45 przedostaje sie z powrotem do zbiornika zasilajacego uklad. Dzieki takiemu rozwiazaniu na przyklad po zamontowaniu wymienionego lub naprawionego wtryskiwacza pewne jest, ze z wewnatrz zaworu i calego ukladu usuniete zostaja wszystkie pecherzyki powietrza, gdyz sa one porywane przez cyrkulujace stale paliwo.Przy opisanym cisnieniu pompy wejsciowej utrzymywany zostaje styk pomiedzy powierzchniami przyIgowymi suwaka 25 i zaworu zwrotnego 23, przy czym sprezyna 24 utrzymuje zawór zwrotny 23 w polozeniu zamkniecia. Sprezyna zapewnia przy nieco wyzszym cisnieniu — na przyklad przy podwójnym cisnieniu pompy wejsciowej, otwarcia zaworu zwrotnego i wówczas w przypadku cisnienia panujacego na poczatku skoku roboczego przylaczonej pompy paliwowej, paliwo plynie na przednia strone suwaka 25, który w wyniku tego przesuniety zostaje do tylu, zamykajac otwór 31 i tym samym przerywajac cyrkulacje; Paliwo przeplywa teraz przez kanal 30 w suwaku 25, wzdluz powierzchni zaworu zwrotnego 23 oraz przez otwory 19, 20 i 21 do wewnatrz komory 22. Jesli podczas skoku roboczego tloka pompy cisnienie wzrosnie do wartosci pokonujacej sile sprezyny 47, wówczas wrzeciono zaworu 13 zostaje uniesione ze swego gniazda 15 i paliwo zostaje wtrysniete przez otwory dysz 8 do komory spalania. W czasie wtrysku cisnienia paliwa dociska silnie wrzeciono 13 do przedniej powierzchni przylgowej dociskacza 26 i zapobiega powstaniu w tym miejscu nieszczelnosci.Jest to szczególnie wazne wtedy, gdy suwak 25 ma okreslony luz w stosunku do otworu we wrzecionie 13, stanowiacy uzupelnienie pokazanego otwort 31, lub kanal zastepczy zamiast tego otworu do utrzymania cyrkulacji paliwa przez wtryskiwacz pod dzialaniem cisnienia pochodzacego od pompy wejsciowej. Wszystkie czesci wtryskiwacza lacznie z oprawa 6 sa wyj mowaIne z obudowy 2 po zwolnieniu sworzni 39, istnieje zatem mozliwosc pozostawienia obudowy 2 po montazu w stalym polaczeniu z pokrywa cylindra, dzieki czemu m skutek scislego spasowania obudowy z pokrywa zapewnione jest mozliwie najlepsze odprowadzanie ciepla z przedniego konca obudowy. Ponadto, zamknieta wewnatrz obudowy wtryskiwacza dawka paliwa wywiera korzystny, tlumiacy wplyw na drgania sprezyny otwierajacej i innych czesci skladowych wtryskiwacza, PL PL