RU2129223C1

RU2129223C1 - Thermal tester for diesel engine nozzle spray tips

Info

Publication number: RU2129223C1
Application number: RU98111211A
Authority: RU
Inventors: Ю.А. Кокорев; Д.М. Козырев
Original assignee: Тверская государственная сельскохозяйственная академия
Priority date: 1998-06-11
Filing date: 1998-06-11
Publication date: 1999-04-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; diesel engine testing facilities. SUBSTANCE: device has heat screen made in form of replaceable thin-walled metal bushing placed between surfaces of cylinder head and spray tip and dividing distance in between in ratio 1:3-1:4. To increase spray tip temperature, bushing is provided with bevel cut and is installed in socket so that longer side of bushing is directed towards cylinder head intake valve. EFFECT: enhanced efficiency of investigation, accelerated process of thermal testing of diesel engine nozzle spray tips for gumming owing to provision of high level of temperature of spray tip. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к устройствам для термических испытаний распылителей форсунок дизелей. The invention relates to the field of engine construction, in particular to devices for thermal testing of atomizers for diesel nozzles.

Известно, что при организации термических испытаний распылителей форсунок в условиях реального цикла дизеля, температура распылителя может быть повышена за счет увеличения диаметра канала для выхода распылителя в камеру сгорания (Б. Н. Файнлейб. Топливная аппаратура автотракторных дизелей. Л.: Машиностроение, 1974, с. 170.). It is known that when organizing thermal tests of atomizer nozzles in a real diesel cycle, the temperature of the atomizer can be increased by increasing the diameter of the channel for the atomizer to exit into the combustion chamber (B. N. Fainleib. Fuel equipment of automotive diesel engines. L .: Engineering, 1974, p. 170.).

Недостатком данного устройства является то, что увеличение диаметра канала для выхода распылителя в камеру сгорания не позволяет получить высоких температур распылителя, достаточных для проведения термических испытаний. The disadvantage of this device is that the increase in the diameter of the channel for the outlet of the atomizer into the combustion chamber does not allow to obtain high atomizer temperatures sufficient to conduct thermal tests.

Известен также распылитель штифтовой форсунки с тепловой защитой, выполненной в виде теплозащитного экрана и снабженной теплоизоляционным элементом (Авт. свидетельство СССР N 1740752., кл. F 02 M 53/04, БИ N 22, 1992.). Данный экран существенно ограничивает теплоотвод к распылителю от горячих газов камеры сгорания, что повышает надежность, не позволяет проводить термические испытания распылителя при повышенных температурах. Also known is a pin nozzle atomizer with thermal protection, made in the form of a heat shield and provided with a heat-insulating element (Authors certificate of the USSR N 1740752., class F 02 M 53/04, BI N 22, 1992.). This screen significantly limits the heat dissipation to the atomizer from the hot gases of the combustion chamber, which increases reliability and does not allow thermal tests of the atomizer at elevated temperatures.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является использование теплового экрана, выполненного в виде втулки, установленной в канале для выхода распылителя в камеру сгорания (Б.Е.Файнлейб. Топливная аппаратура автотракторных дизелей. Л.: Машиностроение, 1974, с. 170.). The closest technical solution adopted for the prototype is the use of a heat shield made in the form of a sleeve installed in the channel for the atomizer to exit into the combustion chamber (B.E. Fainleib. Fuel equipment of automotive diesel engines. L .: Mashinostroenie, 1974, p. 170 .).

Внутренний канал теплового экрана является каналом для выхода распылителя в камеру сгорания. Снижение температуры распылителя обеспечивается за счет уменьшения зазора между корпусом распылителя и тепловым экраном. Использование данного устройства при проведении термических испытаний обеспечивает возможность получения только нижнего предела температуры распылителя за счет отвода тепла в головку цилиндров, что уменьшает процесс закоксовывания. The internal channel of the heat shield is a channel for the atomizer to exit into the combustion chamber. Reducing the temperature of the atomizer is achieved by reducing the gap between the atomizer body and the heat shield. The use of this device during thermal testing provides the possibility of obtaining only the lower limit of the temperature of the atomizer due to heat removal to the cylinder head, which reduces the coking process.

Недостатком данного устройства является невозможность получения высоких температур распылителя, необходимых для проведения термических испытаний распылителей форсунок на закоксовывание. The disadvantage of this device is the inability to obtain high atomizer temperatures necessary for thermal testing of nozzle nozzles for coking.

Задачей изобретения является повышение эффективности исследований и ускорения процесса термического испытания распылителей форсунок дизелей на закоксовывание за счет повышения верхнего предела температуры распылителя. The objective of the invention is to increase the efficiency of research and accelerate the process of thermal testing of spray nozzles of diesel nozzles for coking by increasing the upper limit of the temperature of the spray.

Для решения поставленной задачи тепловой экран, расположенный в гнезде для выхода распылителя в камеру сгорания выполнен в виде сменной тонкостенной металлической втулки, расположенной между поверхностью головки цилиндров и распылителя так, что она не соприкасается с этими поверхностями и делит это расстояние в соотношении 1:3 - 1:4. To solve this problem, the heat shield located in the socket for the outlet of the atomizer into the combustion chamber is made in the form of a replaceable thin-walled metal sleeve located between the surface of the cylinder head and atomizer so that it does not come into contact with these surfaces and divides this distance in the ratio 1: 3 - 1: 4.

При этом втулка имеет толщину стенки 0,1 - 0,3 мм, выполнена с косым срезом и установлена в гнезде так, что длинная сторона втулки направлена в сторону впускного клапана головки цилиндров и выступает за плоскость головки цилиндров на 3-6 мм. In this case, the sleeve has a wall thickness of 0.1 - 0.3 mm, is made with an oblique cut and is installed in the socket so that the long side of the sleeve is directed towards the inlet valve of the cylinder head and protrudes 3-6 mm beyond the plane of the cylinder head.

На фиг. 1. изображена схема установочного узла форсунки со втулкой. In FIG. 1. shows a diagram of the installation site of the nozzle with a sleeve.

Сменная металлическая втулка 1 расположена в гнезде между головкой цилиндров 2 и боковой поверхностью распылителя 3. Для установки втулки в головке цилиндров 2 предварительно подготавливается гнездо. В верхней части втулки 1 выполнен упорный буртик 4, который обеспечивает крепление и уплотнение втулки 1 при установке распылителя, при этом не должно изменяться его положение в установочном узле. Часть сменной втулки 1, расположенная ниже упорного буртика 4 выполнена в виде металлического тонкостенного цилиндра с толщиной стенки 0,1 - 0,3 мм, который делит коаксиальный зазор между внутренней стенкой головки цилиндров 2 (a) и боковой поверхностью распылителя (b) в соотношении 1:3-1:4. Для проведения термического испытания подготавливается набор сменных втулок с разными диаметрами, обеспечивающих это соотношение. A replaceable metal sleeve 1 is located in the socket between the cylinder head 2 and the side surface of the atomizer 3. To install the sleeve in the cylinder head 2, the socket is preliminarily prepared. In the upper part of the sleeve 1, a stop shoulder 4 is made, which provides fastening and sealing of the sleeve 1 when installing the spray gun, while its position in the mounting unit should not be changed. The part of the replaceable sleeve 1 located below the stop shoulder 4 is made in the form of a metal thin-walled cylinder with a wall thickness of 0.1 - 0.3 mm, which divides the coaxial gap between the inner wall of the cylinder head 2 (a) and the side surface of the atomizer (b) in the ratio 1: 3-1: 4. To conduct a thermal test, a set of interchangeable bushings with different diameters is prepared to ensure this ratio.

На фиг. 2 представлены результаты термических испытаний распылителя форсунки дизеля в зависимости от места расположения сменных втулок в зазоре. Как видно из фиг. 2. при соотношении a:b = 1 : 1(зависимость 1) не достигается необходимая для испытаний на закоксовывание температура распылителя (T_p ^oC). При соотношении a:b = 1:4 (зависимость 2) достигается температура распылителя (T_p ^oC), равная 280^oC.In FIG. 2 presents the results of thermal tests of a spray nozzle of a diesel engine depending on the location of the replaceable bushings in the gap. As can be seen from FIG. 2. when the ratio a: b = 1: 1 (dependence 1), the atomizer temperature required for coking tests is not achieved (T _p ^o C). When the ratio a: b = 1: 4 (dependence 2), the temperature of the atomizer (T _p ^o C) is reached, equal to 280 ^o C.

Еще большей температуры распылителя форсунки можно достичь с помощью косого среза сменной втулки 1. при этом со стороны выпускного клапана втулка 1 не выступает за плоскость головки цилиндров (фиг. 1). Длинная сторона втулки 1 со стороны впускного клапана выступает за плоскость головки цилиндров на 3-6 мм, что не препятствует движению топливных факелов. An even higher temperature of the nozzle atomizer can be achieved by using an oblique cut of the replaceable sleeve 1. while on the side of the exhaust valve, the sleeve 1 does not protrude beyond the plane of the cylinder head (Fig. 1). The long side of the sleeve 1 on the inlet valve side protrudes from the plane of the cylinder head by 3-6 mm, which does not impede the movement of fuel flares.

На фиг. 3. представлены результаты термических испытаний распылителя форсунки с использованием втулки, выполненной без среза (зависимость 1) и с косым срезом (зависимость 2). При этом торец втулки, выполненной без среза, не выступает за плоскость головки цилиндров. А торец втулки, выполненной со срезом, выступает на 3-6 мм за плоскость головки цилиндров, что препятствует охлаждению корпуса распыителя впускным воздухом. Из фиг. 3. видно, что втулка с косым срезом позволяет повысить температуру распылителя до 320^oC.In FIG. 3. presents the results of thermal tests of the nozzle atomizer using a sleeve made without a cut (dependence 1) and with an oblique cut (dependence 2). In this case, the end face of the sleeve, made without a cut, does not protrude beyond the plane of the cylinder head. And the end face of the sleeve, made with a cut, protrudes 3-6 mm beyond the plane of the cylinder head, which prevents cooling of the sprayer housing by the intake air. From FIG. 3. It is seen that the sleeve with an oblique cut allows you to increase the temperature of the spray to 320 ^o C.

Описанное устройство позволяет получить температуру распылителя (T_p) до 300^oC и более, что ускоряет процесс термического испытания форсунок дизелей на закоксовывание за счет повышения верхнего предела температур распылителя. При обычном нагрузочном цикле в 400 часов для испытания распылителей форсунок на закоксовывание предложенное устройство позволяет провести аналогичные испытания за 6 часов.The described device allows to obtain a spray temperature (T _p ) up to 300 ^o C or more, which accelerates the process of thermal testing of diesel nozzles for coking by increasing the upper limit of the spray temperature. With a normal load cycle of 400 hours for testing nozzle nozzles for coking, the proposed device allows for similar tests in 6 hours.

За счет использования набора сменных втулок возможно провести различные термические испытания распылителей форсунок в широком диапазоне температур от 160 до 320^oC, что повышает эффективность исследований.Through the use of a set of interchangeable sleeves, it is possible to carry out various thermal tests of nozzle nozzles in a wide temperature range from 160 to 320 ^o C, which increases the efficiency of research.

Claims

1. A device for thermal testing of spray nozzles of diesel injectors, including a heat shield located in the socket for the nozzle to exit into the combustion chamber, characterized in that the heat shield is made in the form of a replaceable thin-walled metal sleeve located between the surface of the cylinder head and the spray gun so that it does not in contact with these surfaces and divides this distance in a ratio of 1: 3 - 1: 4.

2. The device according to claim 1, characterized in that the sleeve has a wall thickness of 0.1 - 0.3 mm and is made with an oblique cut protruding beyond the plane of the cylinder head by 3 - 6 mm and is installed in the socket so that the long side the sleeve is directed towards the intake valve of the cylinder head.