RU2287078C2 - Fuel system of diesel engine - Google Patents
Fuel system of diesel engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2287078C2 RU2287078C2 RU2004126832/06A RU2004126832A RU2287078C2 RU 2287078 C2 RU2287078 C2 RU 2287078C2 RU 2004126832/06 A RU2004126832/06 A RU 2004126832/06A RU 2004126832 A RU2004126832 A RU 2004126832A RU 2287078 C2 RU2287078 C2 RU 2287078C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- needle
- cavity
- space
- pressure
- nozzle
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к топливной аппаратуре дизелей.The invention relates to engine building, namely to diesel fuel equipment.
Известна традиционная топливная система, включающая плунжерный насос высокого давления с грибковым нагнетательным клапаном и механическим приводом от двигателя, форсунку закрытого типа с механической пружиной, поджимающей к седлу распылителя через шток (штангу) гидравлически управляемую запорную иглу и соединяющий их трубопровод высокого давления (Фомин А.Я. Топливная аппаратура судовых дизелей, М., Транспорт, 1966 г. стр.132).A traditional fuel system is known, including a high-pressure plunger pump with a fungal discharge valve and a mechanical drive from the engine, a closed-type nozzle with a mechanical spring that presses a hydraulically controlled shut-off needle through the rod (rod) and connects the high pressure pipe connecting them (Fomin A. I. Fuel equipment of marine diesel engines, M., Transport, 1966, p. 132).
Недостатки известной топливной системы обусловлены в том числе конструкцией форсунки и заключаются в интенсивном износе и разрушении конуса иглы из-за увеличенной массы подвижных частей (пружины, штока, иглы) и соответственно силы удара иглы о седло, появлении боковых сил, действующих на прецизионную пору из-за перекоса пружины, обуславливающих нарушения плотности цилиндрической и конусной частей иглы. Высока также вероятность поломок пружины из-за тяжелых условий ее функционирования.The disadvantages of the known fuel system are caused, inter alia, by the nozzle design and consist in intensive wear and destruction of the needle cone due to the increased mass of the moving parts (spring, rod, needle) and, accordingly, the force of impact of the needle on the saddle, the appearance of lateral forces acting on the precision pore of - due to the bias of the spring, causing density violations of the cylindrical and conical parts of the needle. The likelihood of spring breakage due to the harsh conditions of its functioning is also high.
Известна также топливная система, более близкая к заявляемому решению, отличающаяся от вышеописанной применением гидрозапорной форсунки закрытого типа с механической пружиной, поджимающей к седлу распылителя через толкатель (шток) гидравлически управляемую запорную иглу, причем верхняя полость, в которой размещена пружина, герметично заглушена и соединена через канал, образованный лыской на игле с надигольной плоскостью. На цилиндрической поверхности иглы выполнены разобщительный поясок, кольцевая канавка и лыска (авт. свид. СССР №1518567, М. кл. F 02 M 61/10, опубл. в Бюл. №40, 30.10.89 г.).A fuel system is also known that is closer to the claimed solution, different from the one described above using a closed type hydraulic nozzle with a mechanical spring, which presses a hydraulically controlled locking needle through the pusher (rod), the upper cavity in which the spring is placed is hermetically sealed and connected through a channel formed by a flat on a needle with a nadigole plane. An uncoupling girdle, an annular groove and a flange are made on the cylindrical surface of the needle (ed. Certificate of the USSR No. 1518567, M. cl. F 02 M 61/10, publ. In Bull. No. 40, 10/30/89).
Указанные выше недостатки форсунки с механическим запиранием свойственны (в меньшей степени) и гидрозапорной форсунке по авт. свид. №1518567. Игла последней разъединяется с толкателем в момент посадки на седло. Однако затем толкатель под действием пружины ударяет по игле, что способствует ее износу.The aforementioned disadvantages of the nozzle with mechanical locking are characteristic (to a lesser extent) of a hydraulic nozzle according to ed. testimonial. No. 1518567. The last needle is disconnected from the pusher at the time of landing on the saddle. However, then the pusher under the action of the spring hits the needle, which contributes to its wear.
Другим недостатком данной топливной системы является гидрозаклинивание иглы форсунки при низкой частоте вращения вала двигателя, например при его запуске. В этом случае давление в надплунжерной полости насоса возрастает более медленно, известный нагнетательный клапан открывается неполностью и топливо дросселирует через узкую щель между запорным элементом и седлом, медленно повышая давление в подигольной полости форсунки. В данных условиях топливо успевает перетечь через зазоры между иглой и распылителем в надыгольную полость, увеличив в ней давление. Поскольку кольцевая (дифференциальная) площадка иглы в подигольной полости существенно меньше, чем ее торцевая площадь в надыгольной полости, то даже при небольшом повышении давления в последней суммарные усилия от действия на иглу пружины и сил давления могут превысить усилие от давления на дифференциальную площадку в подигольной полости и заклинить иглу.Another disadvantage of this fuel system is the hydraulic jamming of the nozzle needle at a low engine speed, for example, when it starts. In this case, the pressure in the supraplunger cavity of the pump increases more slowly, the known discharge valve is not fully opened and the fuel throttles through a narrow gap between the locking element and the seat, slowly increasing the pressure in the nozzle's cavity. Under these conditions, the fuel manages to flow through the gaps between the needle and the nozzle into the supra needle cavity, increasing the pressure in it. Since the annular (differential) area of the needle in the podigol cavity is significantly smaller than its end area in the supra needle cavity, even with a slight increase in pressure in the latter, the total forces from the action of the spring and pressure forces on the needle can exceed the pressure force on the differential platform in the podigol cavity and jam the needle.
Задачей изобретения является предотвращение заклинивания форсунки при малых оборотах двигателя и улучшение его пусковых свойств.The objective of the invention is to prevent jamming of the nozzle at low engine speeds and improve its starting properties.
Задача изобретения решается благодаря тому, что в топливной системе для дизельного двигатели, включающей насос высокого давления с нагнетательным клапаном, имеющим запорный элемент, поджатый пружиной к седлу, образованному в полости клапана, разобщающий ее с надплунжерной полостью насоса, и гидрозапорную форсунку, включающую дифференциальную иглу, установленную в распылителе с образованием заглушенной надыгольной полости и подигольной полости, соединенной через канал с надыгольной полостью и посредством трубопровода высокого давления - с полостью нагнетательного клапана, в соответствии с предлагаемым решением запорный элемент нагнетательного клапана выполнен в виде дифференциальной иглы с образованием надыгольной полости с пружиной и тарелкой толкателя, сообщенной с топливной емкостью, и подигольной полости, сообщенной через канал в корпусе клапана с трубопроводом высокого давления.The objective of the invention is solved due to the fact that in a fuel system for diesel engines comprising a high pressure pump with a discharge valve having a shut-off element pressed by a spring to a seat formed in the valve cavity, disconnecting it from the supraplunger cavity of the pump, and a water-locking nozzle including a differential needle installed in the nebulizer with the formation of a muffled supra needle cavity and a sub-needle cavity connected through a channel to the supra needle cavity and by means of a high-pressure pipeline ia - with a cavity of the discharge valve, in accordance with the proposed solution, the shut-off element of the discharge valve is made in the form of a differential needle with the formation of a supra needle cavity with a spring and a pusher plate in communication with the fuel tank, and a poke needle cavity communicated through the channel in the valve body with the high pressure pipeline .
Нагнетальный клапан с запорным элементом в виде иглы (игольчатый клапан) обеспечивает возможность значительного и быстрого увеличения давления в надыгольной полости форсунки в момент впрыскивания топлива, в т.ч. при малых оборотах двигателя, благодаря тому, что на запорной игле в подигольной полости выполнена дифференциальная кольцевая площадка. В начальный момент открытия клапана на площадку действует дополнительная сила давления топлива и полностью открывает клапан, что исключает дросселирование. При резком и полном открытии клапана сформированный импульс высокого давления беспрепятственно достигает подигольной полости форсунки, увеличивает в ней давление и поднимает иглу за короткий промежуток времени, за который давление в надыгольной полости не успевает увеличиться и заблокировать иглу. Далее при снижении давления в системе нагнетательный клапан закрывается, а увеличившееся за время впрыска давление в надыгольной полости форсунки сажает иглу на седло.A pressure valve with a shut-off element in the form of a needle (needle valve) provides the possibility of a significant and rapid increase in pressure in the nozzle cavity at the time of fuel injection, incl. at low engine speeds, due to the fact that the differential annular area is made on the locking needle in the podigole cavity. At the initial moment of opening the valve, an additional fuel pressure force acts on the platform and completely opens the valve, which eliminates throttling. With a sharp and complete opening of the valve, the generated high-pressure pulse unhinderedly reaches the nozzle’s sub-needle cavity, increases the pressure in it and raises the needle in a short period of time, during which the pressure in the supra-needle cavity does not have time to increase and block the needle. Then, when the pressure in the system decreases, the discharge valve closes, and the pressure that has increased during the injection in the nozzle cavity of the nozzle places the needle on the seat.
Таким образом, применение в топливной системе форсунки в сочетании с игольчатым нагнетательным клапаном насоса с указанными выше признаками исключает гидрозапирание иглы гидрозапорной форсунки при пуске двигателя.Thus, the use of a nozzle in the fuel system in combination with a needle pump discharge valve with the above characteristics eliminates the need to lock the needle of the hydraulic nozzle when the engine is started.
За один нагнетательный ход плунжера осуществляется несколько таких впрыскиваний с высоким давлением и как следствие с хорошим качеством распыливания топлива, что улучшает пусковые свойства двигателя и работу на холостом ходу и снижает токсичность выхлопных газов.For one injection stroke of the plunger, several such injections are performed with high pressure and, as a result, with good quality atomization of fuel, which improves the starting properties of the engine and idling and reduces the toxicity of exhaust gases.
Применение игольчатого клапана в топливных системах с обычными форсунками с механическим запиранием известно и способствует повышению давления в системе. Описание такой системы приведено в материалах научно-технической конференции, посвященной 30-летию ОАО ЯЗДА 6-7 февраля 2002 года, стр.66. Однако в сравнении с предлагаемым решением он установлен в насосе в перевернутом на 180° положении так, что надыгольная полость насоса с пружиной и толкателем является смежной с надплунжерной полостью насоса. Последняя соединена каналом, выполненным в корпусе клапана с подигольной полостью, в свою очередь, сообщенной с трубопроводом высокого давления каналом, проходящим через седло клапана, перекрываемым запорной иглой.The use of a needle valve in fuel systems with conventional nozzles with mechanical locking is known and contributes to an increase in pressure in the system. A description of such a system is given in the materials of the scientific and technical conference dedicated to the 30th anniversary of YAZDA OJSC on February 6-7, 2002, p. 66. However, in comparison with the proposed solution, it is installed in the pump in an inverted 180 ° position so that the supra-needle cavity of the pump with the spring and pusher is adjacent to the supra-plunger cavity of the pump. The latter is connected by a channel made in the valve body with a poke-hole cavity, which, in turn, is connected to the high-pressure pipeline by a channel passing through the valve seat, blocked by a locking needle.
Такое исполнение известного клапана не исключает гидрозаклинивание гидрозапорной форсунки, имеющей связь между надигольной и подигольной полостями, поскольку при истечении (дросселировании) топлива с большой скоростью через зазор между седлом и запорным конусом иглы клапана возникает зона пониженного давления перед запорным конусом, что исключает появление дополнительного усилия, которое в предлагаемом решении клапана обеспечивает его полное открытие, как описано выше. Следствием дроссельного эффекта в клапане при запуске двигателя является относительно более медленное повышение давления в трубопроводе и подигольной полости форсунки, сопровождаемое гидрозаклиниваем иглы.This embodiment of the known valve does not preclude the hydraulic locking of the hydraulic nozzle having a connection between the supra-needle and sub-needle cavities, since when the fuel expands (throttles) at a high speed through the gap between the seat and the locking cone of the valve needle, a reduced pressure zone arises in front of the locking cone, which eliminates the appearance of additional force , which in the proposed solution of the valve ensures its full opening, as described above. The throttle effect in the valve during engine start-up results in a relatively slower increase in pressure in the pipeline and in the nozzle’s podhigol cavity, accompanied by hydraulic jamming of the needle.
Предлагаемая топливная система имеет дополнительные полезные свойства. В ее форсунке, так же как в известной гидрозапорной форсунке (Лышевский А.С.Системы питания дизелей, М., Машиностроение, 1981 г., стр.134-136, рис.59), отсутствует пружина с толкателем, что обеспечивает ослабление удара иглы о седло, отсутствие боковых усилий, уменьшение износа и увеличение срока службы в результате уменьшения массы подвижных частей. Возможно также увеличение зазора в прецизионной паре "игла - корпус" вследствие отсутствия утечек топлива из системы, что удешевляет форсунку.The proposed fuel system has additional useful properties. In its nozzle, as well as in the well-known hydraulic locking nozzle (Lyshevsky A.S. Diesel power systems, M., Mechanical Engineering, 1981, pp. 134-136, Fig. 59), there is no spring with a pusher, which ensures weakening of the impact needles on a saddle, lack of lateral efforts, reduction of wear and increase in service life as a result of reduction in the mass of moving parts. It is also possible to increase the clearance in the precision needle-body pair due to the absence of fuel leaks from the system, which makes the nozzle cheaper.
Вместе с тем в предлагаемом решении отсутствует гидросистема поддержания давления в надигольной полости, которая имеется в известной форсунке. Ее заменяет связь между надигольной аккумулирующей полостью и подигольной полостью посредством канала, что существенно упрощает систему.However, in the proposed solution there is no hydraulic system for maintaining pressure in the supra needle space, which is available in the known nozzle. It is replaced by the connection between the supra-needle storage cavity and the sub-needle cavity through the channel, which greatly simplifies the system.
Известны также форсунки (Лышевский А.С.Система питания дизелей, М., Машиностроение, 1981 г., стр.133-134, рис.58), в которых имеется аккумулирующая полость, сжатое топливо которой перемещает иглу и впрыскивается в камеру сгорания двигателя. В такой форсунке давление топлива максимально в начальный момент впрыскивания, что вызывает резкое нарастание давления в камере дизеля и жесткую его работу.Nozzles are also known (A. Lyshevsky, Diesel power supply system, M., Mechanical Engineering, 1981, pp. 133-134, Fig. 58), in which there is an accumulating cavity, the compressed fuel of which moves the needle and is injected into the engine combustion chamber . In such an injector, the fuel pressure is maximum at the initial moment of injection, which causes a sharp increase in pressure in the diesel chamber and its hard work.
Известны форсунки (источник тот же, стр.129-130, рис.55), в которых для понижения давления начала вспрыскивания топлива применяют двухдифференциальную иглу с образованием дополнительной промежуточной полости, и кулачок привода насоса более сложной формы, причем подигольная полость соединена с каналом подачи топлива через обратный клапан. В результате снижение давления в промежуточной полости иглы происходит под действием пружины с усилием, в 2-3 раза превышающим усилие начала подъема. Отсечка подачи получается более четкой, уменьшается общая продолжительность подачи, улучшается экономичность рабочего процесса дизеля.Nozzles are known (the same source, pp. 129-130, Fig. 55), in which a two-differential needle with the formation of an additional intermediate cavity is used to lower the pressure at the beginning of fuel injection, and the pump drive cam is of a more complex shape, and the pig needle cavity is connected to the feed channel fuel through the check valve. As a result, a decrease in pressure in the intermediate cavity of the needle occurs under the action of a spring with a force 2-3 times higher than the force of the beginning of the rise. The cut-off of the feed is obtained more clearly, the total feed time is reduced, the efficiency of the diesel workflow is improved.
Однако такая форсунка конструктивно значительно сложнее, чем предлагаемое решение, причем усилие закрытия иглы в известной форсунке не превышает усилия, развиваемого пружиной, которое также ограничено объемом ее размещения.However, such a nozzle is structurally much more complicated than the proposed solution, and the closing force of the needle in the known nozzle does not exceed the force developed by the spring, which is also limited by the volume of its placement.
Превышение усилия закрытия иглы над усилием ее открытия в предлагаемом решении достигается более простыми конструктивными средствами - наличием канала, связывающего надигольную и подигольную полости. Благодаря этой связи давление в надигольной полости возрастает к моменту окончания впрыска и сажает иглу на седло с большим усилием, обеспечивая указанный выше полезный эффект, а также его экономичность, снижение токсичности выхлопных газов и другие указанные выше преимущества.The excess of the force of closing the needle over the force of its opening in the proposed solution is achieved by simpler constructive means - the presence of the channel connecting the needle and the needle cavity. Due to this connection, the pressure in the supra-needle cavity increases by the time the injection is completed and puts the needle on the saddle with great effort, providing the above beneficial effect, as well as its economy, reduction of toxicity of exhaust gases and other above advantages.
Конкретные конструктивные параметры топливной системы (объемы надигольной и подигольной полостей форсунки, площадь сечения соединяющего их канала, диаметр трубопровода, размеры пружины нагнетательного клапана и т.п.), определяющие наиболее эффективное ее функционирование, определяются известными расчетными методами и уточняются экспериментальным путем для каждого типа дизельного двигателя.The specific design parameters of the fuel system (the volumes of the nozzle and needle-hole cavities of the nozzle, the cross-sectional area of the channel connecting them, the diameter of the pipeline, the dimensions of the discharge valve spring, etc.), which determine its most effective functioning, are determined by known calculation methods and are refined experimentally for each type diesel engine.
При этом игольчатый нагнетательный клапан дополнительно к указанным выше полезным свойствам обеспечивает также сброс давления при местном повышении давления у клапана, в результате прихода отраженной волны давления от форсунки, благодаря наличию в его подигольной полости дифференциальной кольцевой площадки иглы. Давление действует на эту площадку, открывает нагнетательный клапан и сбрасывается в надплунжерную полость насоса, исключая тем самым нежелательные дополнительные впрыски топлива в камеру сгорания двигателя.In this case, the needle-type discharge valve, in addition to the above-mentioned useful properties, also provides pressure relief at a local increase in pressure at the valve, as a result of the arrival of the reflected pressure wave from the nozzle, due to the presence of a differential ring area of the needle in its subhiginal cavity. Pressure acts on this area, opens the discharge valve and is discharged into the supraplunger cavity of the pump, thereby eliminating undesirable additional fuel injections into the combustion chamber of the engine.
Таким образом, топливная система, характеризуемая предложенной совокупностью новых существенных признаков, обеспечивает, как это указывалось выше, решение задачи изобретения. При этом предлагаемая топливная система, имеющая более простую конструкцию, обладает положительными свойствами известных аналогов и исключает их недостатки.Thus, the fuel system, characterized by the proposed combination of new essential features, provides, as indicated above, the solution of the problem of the invention. Moreover, the proposed fuel system, which has a simpler design, has the positive properties of known analogues and eliminates their disadvantages.
Предлагаемое решение отвечает требованиям единства изобретения, т.к. исключение любого из вышеуказанных существенных признаков исключает возможность решения задачи изобретения и приобретение вышеуказанных дополнительных положительных свойств.The proposed solution meets the requirements of the unity of the invention, because the exclusion of any of the above essential features eliminates the possibility of solving the problem of the invention and the acquisition of the above additional positive properties.
По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявленного изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна".According to the information available to the applicant, the set of essential features characterizing the essence of the claimed invention is not known from the prior art, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."
Исходя из изложенного, можно также сделать вывод, что сущность изобретения (вышеуказанный технический результат - совокупность признаков, отличающих от известных заявляемое изобретение) не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".Based on the foregoing, we can also conclude that the essence of the invention (the above technical result is a set of features that differ from the known invention) does not follow explicitly from the prior art, which allows us to conclude that it meets the criterion of "inventive step".
Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором изображена предлагаемая топливная система.The invention is illustrated in the drawing, which shows the proposed fuel system.
Нагнетательная система включает насос высокого давления 1 с игольчатым нагнетательным клапаном 2 и гидрозапорную форсунку 3, соединенные трубопроводом 4 высокого давления.The discharge system includes a high pressure pump 1 with a needle discharge valve 2 and a water shut-off nozzle 3 connected by a high pressure pipe 4.
В корпусе 5 клапана и в распылителе 6 форсунки 3 установлены дифференциальные запорные иглы, соответственно 7 и 8 с образованием подигольных полостей 9 и 10 и надигольных 11 и 12. Причем надигольная полость 12 форсунки 3 продолжена также в корпусе 13, соединенном с распылителем 6 гайкой 14.Differential locking needles are installed in the valve body 5 and in the nozzle 6 of the nozzle 3, respectively 7 and 8, with the formation of podhigolnyh cavities 9 and 10 and nadigolnyh 11 and 12. Moreover, the nadigol cavity 12 of the nozzle 3 is also continued in the housing 13 connected to the nozzle 6 with a nut 14 .
Иглы 7 и 8 включают направляющие поверхности 15 и 16, запорные 17 и 18 и кольцевые дифференциальные площадки 19 и 20 в месте сопряжения указанных поверхностей.Needles 7 and 8 include guide surfaces 15 and 16, locking 17 and 18 and annular differential pads 19 and 20 at the interface of these surfaces.
Запорная поверхность 17 иглы 7 взаимодействует с его седлом 21 и перекрывает канал 22, соединяющий подигольную полость 9 с надплунжерной полостью 23 насоса 1, плунжерная пара 24 которого имеет привод перемещения (не показан). В надигольной полости 11 клапана расположены толкатель 25 иглы 7 и пружина 26, взаимодействующая с толкателем 25. Полость 11 сообщена также через канал 27 и трубопровод 28 с емкостью (не показана) для сбора избытка топлива, просачивающегося через прецизионную пару "игла - корпус" клапана 2. В свою очередь в форсунке 3 запорная поверхность 18 иглы 8 контактирует с конусом (седлом) 29 распылителя 6 и перекрывает канал, ведущий к сопловым отверстиям 30. Надигольная полость 12 форсунки 3 заглушена и сообщается единственно с подигольной полостью 10 через канал 31, образованный, например, выполнением лыски на направляющей поверхности 16 иглы 8. Подигольные полости 9 и 10 соответственно клапана 2 и форсунки 3 сообщены посредством каналов 32 и 33, выполненных в их корпусах, и соединяющего их трубопровода 4.The locking surface 17 of the needle 7 interacts with its seat 21 and overlaps the channel 22 connecting the pigle cavity 9 with the supraplunger cavity 23 of the pump 1, the plunger pair 24 of which has a displacement drive (not shown). The needle pusher 25 of the needle 7 and the spring 26 interacting with the pusher 25 are located in the supra-needle cavity 11 of the valve. The cavity 11 is also connected through the channel 27 and the pipe 28 with a container (not shown) to collect excess fuel that seeps through the precision needle-body pair of the valve 2. In turn, in the nozzle 3, the locking surface 18 of the needle 8 is in contact with the cone (seat) 29 of the spray gun 6 and closes the channel leading to the nozzle holes 30. The nadigol cavity 12 of the nozzle 3 is plugged and communicates solely with the pig needle cavity 10 through the channel 31, formed, for example, by performing flats on the guide surface 16 of the needle 8. Pigle-hole cavities 9 and 10, respectively, of the valve 2 and nozzle 3 are communicated through channels 32 and 33, made in their bodies, and a pipe 4 connecting them.
Топливная система работает следующим образом.The fuel system operates as follows.
Между цикловыми подачами в системе с нагнетательным клапаном 2 поддерживается остаточное давление, которое благодаря гидравлической связи через канал 31 аккумулируется также в надигольной полости 12 форсунки. Поскольку площадь торца иглы 8 в надигольной полости 12 больше площади дифференциальной площадки 20, то игла поджимается к седлу (конусу) 29 остаточным давлением.Between the cyclic feeds in the system with the discharge valve 2, a residual pressure is maintained, which, due to the hydraulic connection through the channel 31, is also accumulated in the supra needle cavity 12 of the nozzle. Since the area of the end face of the needle 8 in the supra needle space 12 is larger than the area of the differential platform 20, the needle is pressed against the saddle (cone) 29 by the residual pressure.
По сравнению с другими типами нагнетательных клапанов игольчатый нагнетательный клапан обеспечивает большее давление в системе, в т.ч. и остаточное давление.Compared to other types of pressure valves, a needle pressure valve provides more pressure in the system, including and residual pressure.
При активном ходе плунжера 24 давление в надплунжерной полости 23 насоса 1 повышается и при достижении заданного его значения открывается нагнетательный клапан 2. В начальный момент открытия клапана топливо поступает в подигольную полость 9, давление в которой также повышается и дополнительно действует на дифференциальную кольцевую площадку 19 иглы 7. В результате появления дополнительного усилия клапан 2 открывается быстро и полностью. Сформированный насосом и клапаном импульс (прямая волна) высокого давления, беспрепятственно перемещаясь по каналам 32 и 33 и трубопроводу 4, достигает подигольной полости 10 форсунки 3, обеспечивая повышение давления, подъем иглы 8 и впрыскивание топлива через сопловые отверстия 30. За время впрыскивания топлива последнее, перетекая через канал 31 в надигольную полость 12, в значительной степени повышает в ней давление. После окончания подачи топлива в канал 32 и начала падения давления в подигольной полости 10 аккумулированное в полости 12 давление, действуя на торцевую площадь иглы 8, сажает ее на конус 29. При появлении обратной волны давления от форсунки 3 к нагнетательному клапану 2 повышенное давление в подигольной полости 9 клапана 2 действует на дифференциальную площадку 19 иглы 7 и приоткрывает клапан. Избыток топлива перепускается в надплунжерную полость 23, благодаря чему исключается дополнительное подвпрыскивание топлива в камеру сгорания (не показана).With the active stroke of the plunger 24, the pressure in the supra-plunger cavity 23 of the pump 1 rises and when it reaches its set value, the pressure valve 2 opens. At the initial moment of opening the valve, the fuel enters the podigolny cavity 9, the pressure of which also increases and additionally acts on the differential ring platform 19 of the needle 7. As a result of additional force, valve 2 opens quickly and completely. Formed by the pump and valve, the high-pressure impulse (direct wave), freely moving along channels 32 and 33 and pipeline 4, reaches the sub-needle cavity 10 of the nozzle 3, providing pressure increase, raising the needle 8 and injecting fuel through the nozzle openings 30. During fuel injection, the latter , flowing through the channel 31 into the supra needle space 12, significantly increases the pressure in it. After the end of the fuel supply to the channel 32 and the beginning of the pressure drop in the podigol cavity 10, the pressure accumulated in the cavity 12, acting on the end face of the needle 8, puts it on the cone 29. When a backward pressure wave appears from the nozzle 3 to the discharge valve 2, the increased pressure in the cavity 9 of the valve 2 acts on the differential platform 19 of the needle 7 and opens the valve. Excess fuel is transferred to the supraplunger cavity 23, which eliminates the additional injection of fuel into the combustion chamber (not shown).
При относительно медленном движении плунжера на малых оборотах производится несколько коротких вспрысков топлива с высоким давлением.With a relatively slow movement of the plunger at low speeds, several short bursts of fuel with high pressure are produced.
Особенностью работы топливной системы является быстрое и полное открытие клапана 2 в начале цикловой подачи, исключающее дросселирование топлива и обеспечивающее соответственно быстрое возрастание давления в подигольной полости 10 форсунки, опережающее при указанных параметрах скорость увеличения давления в ее надигольной полости 12, в т.ч. при малых оборотах двигателя, благодаря чему исключается гидрозаклинивание форсунки 3.A feature of the operation of the fuel system is the quick and complete opening of valve 2 at the beginning of a cyclic feed, eliminating throttling of the fuel and providing a correspondingly rapid increase in pressure in the nozzle cavity 10 of the nozzle, outstripping the pressure increase rate in its supra needle cavity 12, including at low engine speeds, which eliminates hydraulic jamming of the nozzle 3.
Усилие, действующее на иглу форсунки 3, определяется давлением в надигольной полости 12, которое за время впрыска увеличивается многократно благодаря гидравлической связи полостей через канал 31.The force acting on the needle of the nozzle 3 is determined by the pressure in the supra needle space 12, which during the injection increases many times due to the hydraulic connection of the cavities through the channel 31.
Как следствие, производится четкая и быстрая отсечка (посадка иглы 8 и конус 29) в начале этапа завершения впрыска при большом давлении в подигольной полости, обеспечивающем качественное окончание впрыска топлива и указанные выше преимущества.As a result, a clear and quick cut-off (needle 8 and cone 29) is made at the beginning of the injection completion stage at high pressure in the podigolnoy cavity, which ensures high-quality fuel injection and the above advantages.
Запирающее усилие, действующее на иглу 8 форсунки 3 в начале этапа впрыскивания топлива, определяется произведением аккумулированного в надигольной полости давления на разность площадей торца иглы 8 и ее дифференциальной площадки 20. Давление в надигольной полости 12 определяется величиной остаточного давления в системе и его приращением за время от начала подачи топлива до момента подъема иглы 8, которое, в свою очередь, зависит от скорости роста давления в подигольной полости 10 форсунки 3.The locking force acting on the needle 8 of the nozzle 3 at the beginning of the fuel injection stage is determined by the product of the pressure accumulated in the nadigole cavity by the difference in the area of the end face of the needle 8 and its differential platform 20. The pressure in the nadigole cavity 12 is determined by the residual pressure in the system and its increment over time from the beginning of the fuel supply to the moment of raising the needle 8, which, in turn, depends on the rate of increase in pressure in the podigolnoy cavity 10 of the nozzle 3.
Игольчатый нагнетательный клапан 2 в предложенном исполнении обеспечивает, как показано выше, высокую скорость приращения давления, а также высокое давление в системе, т.к. запирающее сечение запорного органа - иглы 7 существенно меньше, чем у других типов клапанов. При этом параметры пружины 26, определяющие ее запирающее усилие, могут быть увеличены, поскольку пружина вынесена за пределы надплунжерной полости 23, ограничивающей ее габариты в других типах нагнетательных клапанов.Needle discharge valve 2 in the proposed design provides, as shown above, a high rate of pressure increment, as well as high pressure in the system, because the locking section of the locking body - the needle 7 is significantly smaller than other types of valves. In this case, the parameters of the spring 26, which determine its locking force, can be increased, since the spring is taken outside the supraplunger cavity 23, which limits its dimensions in other types of pressure valves.
Все это в совокупности позволяет создать необходимые условия для качественного распыливания топлива в процессе цикловой подачи с вытекающими отсюда указанными преимуществами.All this together allows you to create the necessary conditions for high-quality atomization of fuel in the process of cyclic feeding with the ensuing indicated advantages.
После окончания впрыска и посадки иглы 8 на конус 29 избыточное давление в системы сбрасывается через нагнетательный клапан 2 и канал 22 в надплунжерную полость 23 насоса 1. Остаточное давление в системе определяется величиной запирающегося усилия пружины 26 нагнетательного клапана 2.After the injection and landing of the needle 8 on the cone 29 is completed, the excess pressure in the system is released through the discharge valve 2 and the channel 22 into the supraplunger cavity 23 of the pump 1. The residual pressure in the system is determined by the value of the locking force of the spring 26 of the discharge valve 2.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004126832/06A RU2287078C2 (en) | 2004-09-06 | 2004-09-06 | Fuel system of diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004126832/06A RU2287078C2 (en) | 2004-09-06 | 2004-09-06 | Fuel system of diesel engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004126832A RU2004126832A (en) | 2006-02-20 |
| RU2287078C2 true RU2287078C2 (en) | 2006-11-10 |
Family
ID=36050566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004126832/06A RU2287078C2 (en) | 2004-09-06 | 2004-09-06 | Fuel system of diesel engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2287078C2 (en) |
-
2004
- 2004-09-06 RU RU2004126832/06A patent/RU2287078C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004126832A (en) | 2006-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7574995B2 (en) | Fuel injection system | |
| US9657701B2 (en) | Fuel injection nozzle | |
| FR2869651B1 (en) | INJECTOR HAVING A STRUCTURE FOR CONTROLLING AN INJECTION NEEDLE | |
| US8443780B2 (en) | Low leakage cam assisted common rail fuel system, fuel injector, and operating method therefor | |
| RU2287078C2 (en) | Fuel system of diesel engine | |
| CN100441849C (en) | Fuel supply apparatus for internal combustion engine | |
| US20200116113A1 (en) | Fuel injection valve | |
| CN100480505C (en) | Fuel injection valve for internal combustion engine | |
| RU2359147C2 (en) | Method of fuel feed | |
| RU2374482C2 (en) | Pump-jet | |
| JP3322578B2 (en) | Two-fluid injection device | |
| RU2486365C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end | |
| KR101001002B1 (en) | Fuel injector | |
| RU171964U1 (en) | PISTON ENGINE FUEL INJECTION DEVICE | |
| CA2783360C (en) | Electronic unit injector | |
| JPS6115250Y2 (en) | ||
| RU2350773C2 (en) | Pump-jet | |
| KR20140108581A (en) | Device for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine | |
| RU2136948C1 (en) | Spray tip of nozzle for injection of fuel by colliding jet method | |
| SU1370292A2 (en) | Pressure valve of high-pressure fuel-injection pump | |
| CN103261660B (en) | For the Fuelinjection nozzle of internal-combustion engine | |
| RU2135816C1 (en) | Nozzle spray tip for injecting fuel by colliding jet method | |
| RU2191284C2 (en) | Valve-type nozzle | |
| SU1758271A1 (en) | Fuel supply system for diesel engine | |
| RU2253032C2 (en) | Electrohydraulically controlled nozzle for fuel feed accumulator systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060907 |