RU2109979C1

RU2109979C1 - Diesel engine nozzle

Info

Publication number: RU2109979C1
Application number: RU96108297A
Authority: RU
Inventors: М.Н. Кухарев; В.Д. Бурдыкин; А.В. Грибанов
Original assignee: Воронежский государственный аграрный университет им.К.Д.Глинки
Priority date: 1996-04-23
Filing date: 1996-04-23
Publication date: 1998-04-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; diesel engines. SUBSTANCE: nozzle has body fuel feed channel, spray tip body with orifice, fuel distributing space and flexibly deformable branch pipe. Loading flexible member made of elastomer and forming detachable joint is placed between bodies of nozzle and spray tip. Loading member has fuel distributing space made in its upper portion and connected by inclined fuel feed channels with swirling chamber made in clearance between inner surface of spray tip body and side surface of flexible member whose lower part is made in form of flexibly deformable branch pipe engaging with conical portion of inner surface of spray tip body. EFFECT: enhanced reliability of operation. 2 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в системах подачи топлива дизельных двигателей. The invention relates to engine building and can be used in diesel engine fuel supply systems.

Известна форсунка для дизеля, содержащая размещенный в корпусе распылитель с запорной иглой, взаимодействующей с упругим запорным узлом, выполненным в виде упругого диска из эластомера, охваченного упругим стаканом и размещенного в зазоре между опорными дисками, имеющими вогнутые поверхности, обращенные к упругому диску, при этом стенки упругого стакана снабжены продольными разрезами, а поверхность опорных дисков - кольцевыми канавками [1]. A known nozzle for a diesel engine comprising a nozzle located in the housing with a locking needle interacting with an elastic locking assembly made in the form of an elastic disk of an elastomer covered by an elastic glass and placed in the gap between the supporting disks having concave surfaces facing the elastic disk, the walls of the elastic cup are provided with longitudinal cuts, and the surface of the supporting disks is provided with annular grooves [1].

Недостатком известной форсунки являются сложность изготовления упругого запорного узла, необходимость иметь в подвижной системе форсунки нажимную штангу с массивным опорным диском, систему слива топлива, просочившегося через уплотняющую часть запорной иглы, и дорогую прецизионную пару - корпус распылителя с запорной иглой. Все это усложняет конструкцию форсунки и не обеспечивает оптимальность характеристики впрыскивания топлива. A disadvantage of the known nozzle is the difficulty of manufacturing an elastic locking unit, the need for a movable nozzle system with a push rod with a massive support disk, a system for draining fuel leaked through the sealing part of the locking needle, and an expensive precision pair — the atomizer body with a locking needle. All this complicates the design of the nozzle and does not provide optimum fuel injection characteristics.

Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности является форсунка для дизеля, содержащая корпус, распылитель с игольчатым клапаном и гайку. Участок игольчатого клапана, находящийся на стороне подвода топлива, жестко закреплен в корпусе, а его противоположный участок охвачен с натягом патрубком корпуса распылителя. Между обоими участками игольчатого клапана расположена распылительная полость, соединенная с подводом топлива. При создании давления в этой полости патрубок расширяется в радиальном направлении, образуя кольцевую щель, которая сообщается с камерой сгорания [2]. Closest to the claimed technical essence is a nozzle for a diesel engine, comprising a housing, a nozzle with a needle valve and a nut. The needle valve section located on the fuel supply side is rigidly fixed in the housing, and its opposite section is covered with an interference fit by the nozzle body nozzle. Between both sections of the needle valve is a spray cavity connected to the fuel supply. When creating pressure in this cavity, the nozzle expands in the radial direction, forming an annular gap that communicates with the combustion chamber [2].

Недостатками известной форсунки являются невозможность обеспечить стабильность распределения топлива в факеле в процессе впрыскивания и низкая надежность конструкции распылителя форсунки в связи с большими напряжениями деформации упругого патрубка, охватывающего корпус распылителя. Недостатком является также невозможность регулирования давления открытия форсунки. The disadvantages of the known nozzle are the inability to ensure the stability of the distribution of fuel in the flare during the injection process and the low reliability of the nozzle atomizer design due to the high strain stresses of the elastic nozzle covering the atomizer body. The disadvantage is the inability to control the opening pressure of the nozzle.

Техническая задача изобретения - упрощение конструкции форсунки, обеспечение стабильности распределения топлива в факеле, обеспечение оптимизации и стабильности процесса впрыскивания, повышение надежности и долговечности форсунки за счет снижения массы подвижных элементов форсунки, улучшение условий технического обслуживания и возможность регулирования давления открытия форсунки. The technical task of the invention is to simplify the design of the nozzle, ensure the stability of the distribution of fuel in the flare, ensure optimization and stability of the injection process, increase the reliability and durability of the nozzle by reducing the mass of the movable elements of the nozzle, improve maintenance conditions and the ability to control the opening pressure of the nozzle.

Техническая задача решается за счет того, что в форсунке для дизеля, содержащей корпус с топливоподводящим каналом, корпус распылителя с сопловым отверстием, топливораспределительную полость и упругодеформируемый патрубок, в соответствии с заявляемым изобретением между корпусами форсунки и распылителя, образующими разборное соединение, размещен нагружающий упругий элемент из эластомера, снабженный выполненной в его верхней части топливораспределительной полостью, соединенной наклонными топливоподающими каналами с камерой закручивания, выполненной в зазоре между внутренней поверхностью корпуса распылителя и боковой поверхностью элемента, нижняя часть которого выполнена в виде упругодеформируемого патрубка, взаимодействующего с конической частью внутренней поверхности корпуса распылителя. The technical problem is solved due to the fact that in the nozzle for a diesel engine comprising a housing with a fuel supply channel, a spray housing with a nozzle hole, a fuel distribution cavity and an elastically deformable pipe, in accordance with the claimed invention, a loading elastic element is placed between the nozzle and spray bodies forming a collapsible connection from an elastomer equipped with a fuel distribution cavity made in its upper part connected by inclined fuel supply channels to the swirl chamber a gap made between the inner surface of the atomizer body and the side surface of the element, the lower part of which is made in the form of an elastically deformable nozzle interacting with the conical part of the inner surface of the atomizer body.

На фиг. 1 изображена форсунка для дизеля; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a nozzle for a diesel engine; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one.

Предлагаемая форсунка для дизеля содержит корпус форсунки 1 со штуцером подачи топлива 2 и топливоподводящим каналом 3, к нижней торцовой плоскости корпуса форсунки посредством корпуса распылителя 4 с сопловым отверстием 5 прижимается упругий элемент 6 из эластомера, в котором размещена топливораспределительная полость 7, наклонные топливодающие каналы 8, и который включает конусообразный упругодеформируемый патрубок 9, взаимодействующий с конической внутренней поверхностью 10 корпуса распылителя. Между упругим элементом и корпусом распылителя размещена камера закручивания 11, в которую топливо поступает по наклонным каналам 8 из топливораспределительной полости 7. Предусмотренный пакет прокладок 12 между фланцем упругого элемента и гнездом корпуса распылителя служит для регулирования давления открытия форсунки. The proposed nozzle for a diesel engine comprises a nozzle body 1 with a fuel supply nozzle 2 and a fuel supply channel 3, an elastic element 6 of an elastomer, in which a fuel distribution cavity 7, inclined fuel supply channels 8, is pressed, is pressed against the lower end plane of the nozzle body by means of a spray nozzle 5 , and which includes a cone-shaped elasto-deformable pipe 9 interacting with a conical inner surface 10 of the atomizer body. Between the elastic element and the body of the atomizer there is a swirl chamber 11, into which the fuel enters through the inclined channels 8 from the fuel distribution cavity 7. The provided package of gaskets 12 between the flange of the elastic element and the socket of the atomizer body serves to control the nozzle opening pressure.

Предлагаемая форсунка для дизеля работает следующим образом. The proposed nozzle for a diesel engine operates as follows.

Топливо подается по топливоподводящему каналу 3 в топливораспределительную полость 7 и через наклонные каналы 8 в камеру закручивания 11. При достижении давления топлива в камере закручивания 11 уровня давления начала впрыскивания патрубок 9 деформируется и образует щель, через которую камера закручивания 11 сообщается с сопловым отверстием 5 распылителя. Происходит впрыскивание топлива в цилиндр дизеля. Наличие наклонных каналов 8 и камеры закручивания 11 обеспечивают в процессе впрыскивания центробежный эффект истечения топлива. При прекращении подачи топлива насосом давление в камере закручивания 11 снижается, упругодеформируемый патрубок 9 прижимается к конической внутренней поверхности 10 корпуса распылителя 4, перекрывая доступ топлива к сопловому отверстию 5. Впрыскивание топлива в цилиндр дизеля прекращается. Fuel is supplied through the fuel supply channel 3 to the fuel distribution chamber 7 and through the inclined channels 8 to the swirl chamber 11. When the fuel pressure in the swirl chamber 11 reaches the pressure level of the beginning of injection, the nozzle 9 deforms and forms a gap through which the swirl chamber 11 communicates with the nozzle hole 5 of the spray gun . Fuel is injected into the diesel cylinder. The presence of inclined channels 8 and a swirl chamber 11 provide a centrifugal effect of fuel outflow during the injection process. When the fuel supply is stopped by the pump, the pressure in the swirl chamber 11 decreases, the elastically deformable nozzle 9 is pressed against the conical inner surface 10 of the atomizer body 4, blocking the access of fuel to the nozzle hole 5. Fuel injection into the diesel cylinder stops.

Благодаря наличию центробежного эффекта в процессе впрыскивания топливо совершает винтовое движение в камере закручивания 11, в щели между патрубком 9 и поверхностью 10 распылителя и сопловом отверстии 5, перемещаясь в осевом направлении в щели и сопловом отверстии в виде вращающейся тонкой пленки, прижатой к поверхности распылителя в щели и цилиндрической поверхности сопла. Центробежный эффект, помимо улучшения качества распыливания топлива на протяжении всего процесса впрыскивания, обеспечивает равномерное распределение топлива в полом тюльпанообразном факеле, что стабилизирует процессы смесеобразования сгорания в дизельном двигателе. Due to the centrifugal effect in the injection process, the fuel makes a helical movement in the swirl chamber 11, in the gap between the nozzle 9 and the spray surface 10 and the nozzle hole 5, moving axially in the slot and the nozzle hole in the form of a rotating thin film pressed against the spray surface in cracks and cylindrical surface of the nozzle. The centrifugal effect, in addition to improving the quality of fuel atomization throughout the entire injection process, ensures uniform distribution of fuel in the hollow tulip-shaped torch, which stabilizes the processes of mixture formation of combustion in a diesel engine.

Отсутствие подвижных деталей в форсунке, если не считать упругодеформируемого патрубка упругого элемента, масса которого весьма мала, улучшает динамику процесса впрыскивания, что приводит к повышению стабильности и надежности работы дизеля и к повышению его экономичности. The absence of moving parts in the nozzle, except for the elastically deformable nozzle of the elastic element, the mass of which is very small, improves the dynamics of the injection process, which leads to increased stability and reliability of the diesel engine and to increase its efficiency.

Предлагаемая конструкция форсунки отличается большой простотой, состоит всего из четырех деталей, в ней отсутствуют трущиеся и прецизионные детали, она практически является безинерционной, бессливной, малогабаритной, технологичной и удобной для проведения технического обслуживания. The proposed nozzle design is very simple, consists of only four parts, it does not have rubbing and precision parts, it is practically inertia-free, drainless, small-sized, technologically advanced and convenient for maintenance.

Claims

A nozzle for a diesel engine comprising a housing with a fuel supply channel, a spray housing with a nozzle opening, a fuel distribution chamber and an elastically deformable pipe, characterized in that between the nozzle and spray housing forming a collapsible connection, a loading elastic element made of elastomer is provided, provided with a fuel distribution element made in its upper part a cavity connected by inclined fuel supply channels with a swirl chamber made in the gap between the inner surface of the housing p spylitelya and the side surface of the elastic element, the lower part of which is made in the form of an elastically deformable nozzle that interacts with a conical portion of the internal surface of the sprayer housing.