RU11575U1

RU11575U1 - PULSE ELECTRIC PUMP INJECTOR

Info

Publication number: RU11575U1
Application number: RU99108033/20U
Authority: RU
Inventors: Г.Л. Козлов; П.А. Регель; А.В. Леошко
Original assignee: Козлов Георгий Леонидович
Priority date: 1999-04-12
Filing date: 1999-04-12
Publication date: 1999-10-16

Abstract

1. Электроимпульсный насос-форсунка, включающий сопло, соединенное с рабочей камерой, на внутренней поверхности стенки камеры имеется цилиндрическая проточка, в зоне которой выполнены тангенциальные каналы подачи рабочей жидкости, соединяемые с подводящей магистралью, и установленные в камере параболический отражатель и электроды, оси которых находятся в плоскости, проходящей через фокус отражателя, отличающийся тем, что в центральной части отражателя дополнительно выполнен осевой отводной канал, соединяемый с подводящей магистралью и снабженный устройством изменения его проходного сечения, которое выполнено в виде, обеспечивающем его быстродействие, соизмеримое с периодом электрического разряда.2. Электроимпульсный насос-форсунка по п.1, отличающийся тем, что устройство изменения проходного сечения отводного канала выполнено в виде электромагнитного клапана с рабочим органом в форме иглы, установленной соосно отводному каналу.1. Electropulse pump nozzle, comprising a nozzle connected to the working chamber, on the inner surface of the chamber wall there is a cylindrical groove, in the area of which there are tangential channels for supplying working fluid connected to the supply line, and a parabolic reflector and electrodes installed in the chamber, whose axes are are located in a plane passing through the focus of the reflector, characterized in that in the central part of the reflector an axial outlet channel is additionally made, connected to the supply line and equipped with a device for changing its flow area, which is made in a form that ensures its speed, commensurate with the period of the electric discharge. 2. The electric pulse pump nozzle according to claim 1, characterized in that the device for changing the flow area of the outlet channel is made in the form of an electromagnetic valve with a working body in the form of a needle mounted coaxially with the outlet channel.

Description

ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНЫЙ НАСОС-ФОРСУНКАPULSE ELECTRIC PUMP INJECTOR

Полезная модель относится к области насосостроения, касается электроимпульсных насосов и может найти применение в различных отраслях техники как средство для перекачки и распыления жидкостей, в частности полезная юдель может найти применение при подаче топлива в двигатель внутреннего сгорания.The utility model relates to the field of pump engineering, relates to electric pulse pumps and can be used in various fields of technology as a means for pumping and spraying liquids, in particular, a useful tool can be used when supplying fuel to an internal combustion engine.

Известно устройство для подачи и распыления топлива в двигатели внутреннего сгорания Югкин Л. А. Электрогидравлический эффект. - м.гМашгиз 1955 г., стр. 393. В цилиндрическом корпусе устройства расположены встречно направленные электроды, общая ось которых совпадает с осью корпуса. Выходной и входной штуцеры закреплены на корпусе радиально, на выходной штуцер надет распылитель. При подаче напряжения на злектроды возникающий искровой разряд вызывает злектрогидравлический удар. Ударная волна резко повышает давление жидкости, что приводит к ее выбросу через распылитель. Следствием того, что в устройстве не предусмотрены средства, организующие ориентацию фронта распространения ударной волны, оно является не эффективным.A device for feeding and spraying fuel into internal combustion engines is known. L. Yugkin. Electro-hydraulic effect. - city of Mashgiz 1955, p. 393. In the cylindrical casing of the device there are opposite directional electrodes, the common axis of which coincides with the axis of the casing. The outlet and inlet fittings are mounted radially on the body, and a spray gun is mounted on the outlet fitting. When voltage is applied to the electrodes, the resulting spark discharge causes an electro-hydraulic shock. The shock wave dramatically increases the pressure of the liquid, which leads to its ejection through the atomizer. Due to the fact that the device does not provide means for organizing the orientation of the shock wave propagation front, it is not effective.

Известен электрогидравлический насос С АС СССР 775408, МКИ F04F 1/16, опубл. 30.10.803, предназначенный для перекачки жидкости и выброса ее из сопла под большим давлением. Насос включает выполненную в корпусе рабочую камеру, снабженную всасываюF04F 1/16 Known electro-hydraulic pump With the USSR AS 775408, MKI F04F 1/16, publ. 10.30.803, designed to pump liquid and eject it from the nozzle under high pressure. The pump includes a working chamber made in the housing, equipped with a suction F04F 1/16

щим клапаном и параболическим отражателем, в полости которого перпендикулярно оси насоса размещены электроды электроразрядника. В корпусе устройства дополнительно выполнен газоотводный канал, выведенный в верхнюю часть рабочей камеры и снабленный нормально закрытым обратным клапаном, кинематически связанным в всасывающим оапаном. Быстродействие и повышение производительности насоса обеспечивается за счет удаления несконденсировавщихся паров перекачиваемой жидкости на каждом такте всасывания через газоотводный канал с обратным клапаном, это же повышает степень заполнения рабочей камеры перекачиваемой жидкостью и снижает вероятность попадания газовых пузырей в зону электроразряда. Однако ввиду того, что клапанный механизм находится внутри корпуса и подвергается воздействию гидравлического удара, то такие повышенные нагрузки выводят клапанный механизм из строя.a flap valve and a parabolic reflector, in the cavity of which perpendicular to the pump axis electrodes of the electric discharge are placed. An exhaust channel is additionally made in the device casing, which is brought out to the upper part of the working chamber and is equipped with a normally closed non-return valve kinematically connected in the suction pipe. The speed and productivity of the pump is ensured by removing non-condensing vapor of the pumped liquid at each suction stroke through the gas outlet channel with a check valve, this also increases the degree of filling of the working chamber with the pumped liquid and reduces the likelihood of gas bubbles entering the electric discharge zone. However, due to the fact that the valve mechanism is located inside the body and is exposed to water hammer, such increased loads disable the valve mechanism.

В качестве прототипа выбран электроимпульсный насос С АС СССР 781399, МКИ ГО4Р 1/16, опубл. 23.11.80. Насос содержит сопло, соединенное с рабочей камерой, в которой имеется параболический отражатель и электроды, соединенные с источником питания , установленные в плоскости, проходящей через фокус отражателя. Подводы рабочей жидкости выполнены в виде тангенциальных каналов, расположенных в зоне цилиндрической проточки, имеющейся на внутренней поверхности рабочей камеры, на выходе из сопла устройства установлен датчик давления. Конструктивное выполнение узла подвода жидкости препятствует выбросу жидкости из рабочей камеры в момент гидравлического удара, что позволяет отказаться от клапанов и повышает надежность КОНСТРУКЦИИ. Датчик давления обеспечивает цикличность работы насоса т.к. по его сигналу в момент прекращения истечения жидкости из сопла подается новый импульс напряжения на электроды и процесс выброса жидкости повторяется.As a prototype, an electropulse pump С АС of the USSR 781399, MKI GO4R 1/16, publ. 11/23.80. The pump contains a nozzle connected to the working chamber, in which there is a parabolic reflector and electrodes connected to a power source, mounted in a plane passing through the focus of the reflector. The supply of the working fluid is made in the form of tangential channels located in the area of the cylindrical grooves on the inner surface of the working chamber; a pressure sensor is installed at the outlet of the nozzle of the device. The constructive implementation of the fluid supply unit prevents the ejection of fluid from the working chamber at the time of the hydraulic shock, which eliminates the need for valves and increases the reliability of the DESIGN. The pressure sensor ensures cyclic operation of the pump since according to his signal, at the moment of termination of the outflow of fluid from the nozzle, a new voltage pulse is applied to the electrodes and the process of ejecting the fluid is repeated.

Однако в прототипе сложно осуществлять регулирования объема подачи жидкости за цикл в широких пределах, т.к. это регулирование может осуществляться только путем изменения параметров электрического разряда, а это может привести к срыву процесса.However, in the prototype it is difficult to regulate the volume of fluid supply per cycle over a wide range, because this regulation can only be carried out by changing the parameters of the electric discharge, and this can lead to disruption of the process.

Техническая задача, поставленная в основу полезной модели обеспечение регулирования объема подаваемой насосом жидкости за один электрический разряд при неизменных параметрах разряда.The technical problem, which is the basis of the utility model, ensures the regulation of the volume of fluid supplied by the pump for one electric discharge with constant discharge parameters.

Поставленная задача решается тем, что в злектроимпульсном насосе-Форсунке, включающем сопло, соединенное с рабочей камерой, на внутренней поверхности стенки которой имеется цилиндрическая проточка, в зоне которой выполнены тангенциальные каналы подачи рабочей жидкости, содиняемые с подводящей магистралью, и установленные в камере параболический отражатель и злектроды, оси которых находятся в плоскости, проходящей через фокус отражателя, согласно полезной модели в центральной части отражателя дополнительно выполнен осевой отводной канал, соединяемый с подводящей магистралью и снабженный устройством изменения его проходного сечения, которое выполнено в виде, обеспечивающем его быстродействие, соизмеримое с периодом злектрического разряда. В качествеThe problem is solved in that in the electric pulse pump-nozzle, which includes a nozzle connected to the working chamber, on the inner surface of the wall of which there is a cylindrical groove, in the area of which there are tangential channels for supplying the working fluid connected to the supply line and a parabolic reflector installed in the chamber and electrodes, the axes of which are in a plane passing through the focus of the reflector, according to a utility model, an axial tap to the anal is connected to the supply line and equipped with a device for changing its bore, which is made in a form that ensures its speed, commensurate with the period of the electric discharge. As

такого устройства могут быть использованы различные КОНСТРУКЦИИ, удовлетворяише указанным требованиям, которые изменяют проходное сечение канала от минимального, не равного нулю, значения до максимального, т.е. УСТРОЙСТВО не должно перекрывать проходное сечение канала. Целесообразно выполнение устройства изменения проходного сечения отводного канала в виде злектромагнитного клапана с рабочим органом в форме иглы, установленой соосно отводному каналу.various CONSTRUCTIONS can be used of such a device, satisfying the above requirements, which change the channel cross-section from a minimum, not equal to zero, value to a maximum, i.e. The DEVICE should not overlap the passage section of the channel. It is advisable to implement a device for changing the bore of the outlet channel in the form of an electromagnetic valve with a working body in the form of a needle mounted coaxially with the outlet channel.

Полезная модель иллюстрируется Фигурой, на которой представлен осевой разрез устройства.The utility model is illustrated by the Figure, which shows an axial section of the device.

Электроимпульсный насос-Форсунка включает сопло 1 и соединенную с ним в единое целое рабочую камеру 2. В на внутренней поверхности стенки рабочей камеры 2 выполнена кольцевая проточка 3 с тангенциальными каналами 4 подачи рабочей жидкости, соединенные с первым штуцером 5 подводящей магистрали. В камере 2 имеется параболический отражатель 6 с осевым отводным каналом 7, который соединен со вторым штуцером 8 подводяшей магистрали. В осевом отводном канале 7 установлен злектромагнитный клапан 9 с рабочим органом - иглой 10, соосной осевому отводному каналу.The electric impulse pump-nozzle includes a nozzle 1 and a working chamber 2 connected to it in a single unit. An annular groove 3 is made on the inner surface of the wall of the working chamber 2 with tangential channels 4 for supplying the working fluid connected to the first fitting 5 of the supply line. In the chamber 2 there is a parabolic reflector 6 with an axial outlet channel 7, which is connected to the second fitting 8 of the supply line. In the axial outlet channel 7, an solenoid valve 9 is installed with a working body - a needle 10, coaxial to the axial outlet channel.

в плоскости, проходящей через Фокус отражателя б, находятся встречно ориентированные злектроды 11, подсоединенные к источнику питания Сна Фигуре не показан). Управляющая цепь 12 источника питания через злектронный блок задержки 13 соединена с злектромагнитным клапаном.in a plane passing through the Focus of the reflector b, there are counter-oriented electrodes 11 connected to a power source. The figure is not shown). The control circuit 12 of the power source through the electronic delay unit 13 is connected to the solenoid valve.

УСТРОЙСТВО работает следуодим образом.The DEVICE operates as follows.

В исходном состоянии игла 10 находится в положении, при котором проходное сечение отводного канала 7 является минимальным. Путем нагнетания рабочей жидкости через первый штуцер 5 подводящей магистрали происходит заполнение рабочей камеры 2. При подаче напряжения на злекторды 11 между ними происходит злектрический разряд, вызывающий злектрогидравлический удар. Ударная волна фокусируется отражателем 6, который направляет волну в сторону сопла. В зтот момент через блок задержки 13 подается сигнал на клапан 9 и игла 10 осуществляет движение, увеличивая проходное сечение отводного канала 7. Под воздействием ударной волны перекачиваемая жидкость выбрасывается из сопла. При зтом одновременно часть жидкости из камеры 2 поступает под давлением в отводной канал 7 и далее по второму щтуцеру 8 в подводящую магистраль. Таким образом, ОТВОДНОЙ канал позволяет часть жидкости, находящейся в камере, отводить обратно в подводящую магистраль и тем самым уменьшать количество жидкости, выбрасываемой через сопло. Изменение проходного сечения отводного канала за счет изменения момента начала движения иглы с что осуществляется при помощи злектронного блока задержки 13) обеспечивает возможность регулирования количества жидкости, сбрасываемой обратно в подводящую магистраль. Это позволяет изменять количество выбрасываемой из сопла жидкости за один злектрический разряд при неизменных параметрах разряда.In the initial state, the needle 10 is in a position in which the passage section of the outlet channel 7 is minimal. By pumping the working fluid through the first fitting 5 of the supply line, the working chamber 2 is filled. When voltage is applied to the elektrodes 11, an electric discharge occurs between them, causing an electro-hydraulic shock. The shock wave is focused by a reflector 6, which directs the wave toward the nozzle. At this moment, a signal is sent to the valve 9 through the delay unit 13, and the needle 10 carries out movement, increasing the passage section of the outlet channel 7. Under the influence of the shock wave, the pumped liquid is ejected from the nozzle. In this case, at the same time, part of the liquid from the chamber 2 enters under pressure into the outlet channel 7 and then through the second nozzle 8 into the supply line. Thus, the EXHAUST channel allows part of the liquid in the chamber to be diverted back to the supply line and thereby reduce the amount of liquid ejected through the nozzle. The change in the orifice of the outlet channel due to changes in the moment the needle starts to move with what is done using the electronic delay unit 13) provides the ability to control the amount of fluid discharged back into the supply line. This allows you to change the amount of fluid ejected from the nozzle during one electric discharge with constant discharge parameters.

При П1эекращении разряда между электродами 11 на электромагнитный клапан 9 также прекращаеся подача напряжения и игла 10 возвращается в исходное положение. Затем цикл повторяется.When the discharge is reversed between the electrodes 11, the solenoid valve 9 also stops supplying voltage and the needle 10 returns to its original position. Then the cycle repeats.

в процессе работы электроимпульсного насоса-Форсунки тангенциальные каналы препятствуют выбросу жидкости из камеры 2 через первый штуцер 5 в подводящую магистраль в момент гидравлического удара.during operation of the electric pulse pump-nozzle, the tangential channels prevent the ejection of fluid from the chamber 2 through the first fitting 5 into the supply line at the time of the hydraulic shock.

Регулирование объема подачи жидкости за один разряд позволяет примененять насос-Форсунку для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания. Сверхвысокое давление впрыска и отсутствие прецензионных пар позволяет подавать в двигатель любое жидкое углеводородное топливо, в том числе со взвешенными частицами.Regulation of the volume of fluid supply in one discharge allows the use of a pump nozzle for supplying fuel to an internal combustion engine. The ultra-high injection pressure and the absence of precision pairs allow any liquid hydrocarbon fuel, including with suspended particles, to be fed into the engine.

Claims

1. Electropulse pump nozzle, comprising a nozzle connected to the working chamber, on the inner surface of the chamber wall there is a cylindrical groove, in the area of which there are tangential channels for supplying working fluid connected to the supply line, and a parabolic reflector and electrodes installed in the chamber, whose axes are are located in a plane passing through the focus of the reflector, characterized in that in the central part of the reflector an axial outlet channel is additionally made, connected to the supply line and equipped with a device for changing its flow area, which is made in a form that ensures its speed, commensurate with the period of the electric discharge.

2. Electropulse pump nozzle according to claim 1, characterized in that the device for changing the orifice of the outlet channel is made in the form of an electromagnetic valve with a working body in the form of a needle mounted coaxially with the outlet channel.