RU2059100C1 - Форсунка для впрыска топлива в дизель (ее варианты) - Google Patents

Abstract

Использование: машиностроение, в частности топливно-вспрыскивающие устройства систем подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания, а именно форсунки бесклапанного типа. Сущность изобретения: форсунка для впрыска топлива в дизель содержит корпус со штуцером и каналом подачи топлива к сопловой щели, образованный внутренней поверхностью корпуса и боковой поверхностью вставки, связанной с корпусом, выполненной в виде цилиндра или конуса или комбинаций цилиндра, конуса и треугольных прорезей. 2 с. п. ф-лы, 15 ил.

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к топливовпрыскивающим устройствам систем подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания, в частности к форсункам бесклапанного типа.

Известна форсунка для впрыска топлива в дизель, содержащая корпус со штуцером и каналом подачи топлива к сопловой щели.

Известная форсунка имеет нагруженный пружиной клапан, штифт и цилиндрический элемент с упругими стенками, размещенный в камере корпуса для изменения ее объема под действием давления топлива.

Однако такие форсунки не могут устанавливаться в дизелях с неразделенными камерами сгорания, так как не обеспечивают качественного смесеобразования в условиях отсутствия интенсивных вихревых движений организованного характера. Такие форсунки сложны в изготовлении, так как при обработке штифта возможны большие погрешности, что затрудняет обеспечение идентичных характеристик форсунок. Ввиду изменения проходного сечения во времени труднее обеспечивается устойчивая работа форсунок, происходит грубое распыление топлива, вызывающее неоднородность частиц со значительным преобладанием крупных частиц порядка 55-65% что приводит к неполноте сгорания, задержке процесса сгорания и выхода процесса сгорания на такт расширения, снижая индикаторный КПД двигателя. Нижняя часть штифта, выходящая непосредственно в камеру сгорания, находится в тяжелых температурных условиях работы. Наличие движущегося штифта в сопловом отверстии приводит к увеличенным гидравлическим потерям при движении топлива через ряд дросселирующих сечений.

Создание простых и надежных в работе форсунок, обеспечивающих качественный распыл топлива при данной геометрии сопл, сокращение периода подготовки топлива к самовоспламенению и увеличению индикаторного КПД дизеля является задачей, на решение которой направлено данное изобретение.

Сущность изобретения заключается в том, что форсунка для впрыска топлива в дизель содержит корпус со штуцером и каналом подачи топлива к сопловой щели.

Сопловая щель, образованная внутренней поверхностью корпуса и боковой поверхностью вставки, связанной с корпусом, выполнена в виде цилиндра или конуса.

Скорость прогрева и испарения капель зависит от общей поверхности топлива и массы (объема) каждой частички, т.е. от диаметра капель. Поэтому качество распыливания (степень распыливания) характеризуется диаметром капель. Сопловая щель в виде цилиндра или конуса обеспечивает минимальный размер пленки, разрыв, дробление на частицы топлива в пределах 5.40 мкм, обеспечивая полное и своевременное сгорание топлива за счет значительного сокращения растяжки процесса, повышая индикаторный КПД дизеля.

По второму варианту форсунка для впрыска топлива в дизель имеет сопловую щель, образованную внутренней поверхностью корпуса и поверхностями вставок, входящих одна в другую и связанных с корпусом, выполненную в виде комбинации цилиндра и конуса или двух цилиндров, или двух конусов, или цилиндра и треугольной прорези, или конуса и радиальных треугольных прорезей.

Такое выполнение сопловой щели направлено на повышение качества распыливания топлива, сокращение растяжки процесса сгорания топлива, повышение индикаторного КПД дизеля и предназначено для различных диаметров цилиндров и различного форсирования по частоте вращения коленвала двигателя.

На фиг. 1 изображена форсунка с сопловой щелью в виде цилиндра, общий вид; на фиг. 2 форсунка с сопловой щелью в виде конуса; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 1, 2; на фиг. 4 форсунка с сопловой щелью в виде цилиндра и конуса; на фиг. 5 форсунка с сопловой щелью в виде конуса и цилиндра; на фиг. 6 форсунка с сопловой щелью двух цилиндров; на фиг. 7 форсунка с сопловой щелью в виде двух конусов; на фиг. 8 сечение Б-Б на фиг. 4, 5, 6, 7; на фиг. 9 форсунка с сопловой щелью в виде цилиндра и треугольной прорези; на фиг. 10 форсунка с сопловой щелью в виде конуса и треугольной прорези; на фиг. 11 сечение В-В на фиг. 9, 10; на фиг. 12 сечение Г-Г на фиг. 9, 10; на фиг. 13 форсунка с сопловой щелью в виде цилиндра и радиальных треугольных прорезей; на фиг. 14 форсунка с сопловой щелью в виде конуса и радиальных треугольных прорезей; на фиг. 15 сечение Д-Д на фиг. 13 и 14.

Форсунка для впрыска топлива в дизель (вариант 1) содержит корпус 1 со штуцером 2 и каналом 3 подачи топлива к сопловой щели в виде цилиндра 4 или конуса 5, образованных внутренней поверхностью корпуса 1 и боковыми поверхностями вставки 6 или вставки 7.

Форсунка для впрыска топлива в дизель (вариант 2) содержит корпус 1 со штуцером 2 и клапаном 3 подачи топлива к сопловой щели, выполненной в виде комбинации цилиндра 4 и конуса 5, или в виде цилиндра 6 и цилиндра 7, или в виде конуса 8 и конуса 9, или в виде цилиндра 10 и треугольной прорези 11, или в виде конуса 12 и треугольной прорези 13, или в виде цилиндра 14 и радиальных треугольных прорезей 15 и 16, или в виде конуса 17 и радиальных треугольных прорезей 18 и 19. Сопловые щели образованы внутренней поверхностью корпуса 1 и поверхностями вставок 20 и 21, или вставок 22 и 23, или вставок 24 и 25, или вставок 26 и 27, или вставок 28 и 29, или вставок 30, 31, 32, или вставок 33, 34 и 35.

Форсунка работает следующим образом. (Вариант 1). Топливо под давлением через штуцер 2 по каналу 3 поступает к сопловой щели, выполненной в виде цилиндра 4 или конуса 5, образованных внутренней поверхностью корпуса 1 и боковыми поверхностями вставки 6 или вставки 7. Топливо, достигнув сопловой щели 4 или 5, превращается в цилиндрическую или коническую пленку, дозированную по толщине, которая, перемещаясь в направлении камеры сгорания и встречаясь со сжатым воздухом, находящимся в этой камере, легко дробится на мельчайшие частицы с высокой степенью однородности (ее определяет толщина пленки), максимально приближаясь к самому наименьшему размеру 5.40 мкм. Форсунку с сопловой щелью, выполненной в виде цилиндра, предпочтительно использовать для небольших размеров диаметров цилиндров двигателя, например 40-85 мм, а форсунку с конической сопловой щелью для цилиндров диаметpом, например 85-150 мм.

Форсунка для впрыска топлива в дизель по варианту 2 работает следующим образом. Топливо под давлением через штуцер 2 по каналу 3 поступает к сопловой щели, выполненной в виде комбинаций цилиндра 4 и конуса 5, или в виде цилиндра 6 и цилиндра 7, или в виде конуса 8 и конуса 9, или в виде цилиндра 10 и треугольной прорези 11, или в виде конуса 12 и треугольной прорези 13, или в виде цилиндра 14 и радиальных треугольных прорезей 15 и 16, или в виде конуса 17 и радиальных треугольных прорезей 18 и 19. Сопловые щели образованы внутренней поверхностью корпуса 1 и поверхностями вставок 20 и 21, или вставок 22 и 23, или вставок 24 и 25, или вставок 26 или 27, или вставок 28 и 29, или вставок 30, 31, 32, или вставок 33, 34, 35. Достигнув сопловой щели, топливо превращается соответственно в цилиндрическую, коническую, треугольную или их комбинации, пленки, заполняющие центральную и периферийную части пространства камеры сгорания. При пересечении факелов пленок топлива образуется слой соударяющихся частиц с дополнительным импульсом энергии, обеспечивающим разрыв слоев на однородные мельчайшие частицы. Форсунку с сопловой щелью, выполненной в виде комбинаций цилиндра, конуса, треугольной прорези, предпочтительно использовать для больших диаметров цилиндров 300-1200 мм тепловозных и судовых дизелей.

Claims (2)

1. Форсунка для впрыска топлива в дизель,содержащая корпус со шту- цером и каналом подачи топлива,вставку, размещенную в корпусе с обра- зованием сопловой щели между своей наружной боковой поверхностью и внутренней поверхностью корпуса,причем канал подачи топлива сообщен с сопловой щелью, отличающаяся тем,что сопловая щель выполнена в виде цилиндра или конуса.

2.Форсунка для впрыска топлива в дизель, содержащая корпус со штуцером и каналом подачи топлива, вставку, размещенную в корпусе, сопловую щель,сообщенную с каналом подачи топлива, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительной вставкой, размещенной в корпусе, сопловая щель образована запорами между внутренней цилиндрической поверхностью корпуса и наружной цилиндрической поверхностью вставки, внутренней конической поверхностью вставки и наружной конической поверхностью дополнительной вставки или внутренней конической поверхностью корпуса и наружной конической поверхностью вставки, внутренней цилиндрической поверхностью вставки и наружной цилиндрической поверхностью дополнительной вставки или внутренней цилиндрической поверхностью корпуса и наружной цилиндрической поверхностью вставки, внутренней цилиндрической поверхностью вставки и наружной цилиндрической поверхностью дополнительной вставки или внутренней конической поверхностью корпуса и наружной конической поверхностью вставки,внутренней конической поверхностью корпуса и наружной конической поверхностью вставки, внутренней конической поверхностью вставки и наружной конической поверхностью дополнительной, или внутренней цилиндрической поверхностью корпуса и наружной цилиндрической поверхностью вставки и двумя плоскими поверхностями в форме треугольника дополнительной вставки, или внутренней конической поверхностью корпуса и наружной конической поверхностью вставки и двумя плоскими поверхностями в форме дополнительной вставки.

Images