RU2306449C1

RU2306449C1 - Nozzle spray tip

Info

Publication number: RU2306449C1
Application number: RU2005140213/06A
Authority: RU
Inventors: Виктор Адольфович Герман (RU); Виктор Адольфович Герман; Евгений Васильевич Иваницкий (RU); Евгений Васильевич Иваницкий; Анатолий Афанасьевич Лебедев (RU); Анатолий Афанасьевич Лебедев
Original assignee: Виктор Адольфович Герман; Евгений Васильевич Иваницкий; Анатолий Афанасьевич Лебедев
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2007-09-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines.

SUBSTANCE: invention relates to diesel engines, particularly, to nozzles with direct injection of fuel. Proposed spray tip has needle valve installed in body guide, forming with guide a precision pair and provided with shutoff cone on end face mating with conical seat made on inner surface of body. Closed grooves made in body guide are arranged square to direction of movement of needle valve. Grooves are made by in-feed diamond electrochemical grinding.

EFFECT: reduced leakage of fuel at any injection pressures, increased service life of spray tip, reduced labor input at manufacture and assembling.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области двигателей внутреннего сгорания, преимущественно дизельных, применительно к форсункам с непосредственным впрыскиванием топлива.The invention relates to the field of internal combustion engines, mainly diesel, in relation to nozzles with direct fuel injection.

Известен распылитель форсунки, содержащий установленный в направляющей корпуса игольчатый клапан, образующий с ней прецизионную пару и имеющий на торце запорный конус, сопряженный с коническим седлом, выполненным на внутренней поверхности корпуса [Файнлеб Б.Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей. Л., «Машиностроение», 1974, с.94].Known atomizer nozzles containing a needle valve installed in the guide body, forming a precision pair with it and having a locking cone at the end, paired with a tapered seat made on the inner surface of the housing [B. Faynleb. Fuel equipment of automotive diesel engines. L., "Engineering", 1974, p. 94].

Недостатком известных распылителей является необходимость выполнения весьма малого зазора между направляющей корпуса и игольчатым клапаном, что увеличивает трудоемкость изготовления и сборки распылителя, малый зазор в этом сопряжении вызывает неизбежное смещение осей седла и запорного конуса относительно оси направляющей корпуса. Эти смещения возникают как в результате ограниченных возможностей технологии изготовления распылителя, так и в результате монтажных и тепловых деформаций распылителя на двигателе. В результате таких смещений возникают потери легкости перемещений игольчатого клапана из-за повышенного трения в прецизионном сопряжении вследствие перекоса игольчатого клапана в направляющей корпуса распылителя, приводящие к образованию натиров и износов, что снижает долговечность распылителя. При высоких давлениях впрыска создается большая разница давлений топлива при входе в зазор и выходе из корпуса, что способствует увеличению утечки топлива через малый зазор.A disadvantage of the known nozzles is the need to make a very small gap between the guide body and the needle valve, which increases the complexity of the manufacture and assembly of the spray gun, a small gap in this interface causes the inevitable displacement of the axis of the seat and the locking cone relative to the axis of the guide body. These displacements arise both as a result of the limited capabilities of the sprayer manufacturing technology, and as a result of mounting and thermal deformations of the sprayer on the engine. As a result of such displacements, there is a loss of ease of movement of the needle valve due to increased friction in precision mating due to the misalignment of the needle valve in the guide of the sprayer housing, resulting in the formation of soda and wear, which reduces the durability of the sprayer. At high injection pressures, a large difference in fuel pressure is created when entering the gap and leaving the housing, which contributes to an increase in fuel leakage through the small gap.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является распылитель форсунки, содержащий установленный в направляющей корпуса игольчатый клапан, образующий с ней прецизионную пару и имеющий на торце запорный конус, сопряженный с коническим седлом, выполненным на внутренней поверхности корпуса [авт. св. СССР №861701, МПК F02M 61/10, опубл. 07.09.81].Closest to the proposed invention is a nozzle atomizer containing a needle valve installed in the housing guide, forming a precision pair with it and having a locking cone at the end mating with a tapered seat made on the inner surface of the housing [ed. St. USSR No. 861701, IPC F02M 61/10, publ. 09/07/81].

Недостатком данного распылителя форсунки является то, что одна четвертая (1/4) часть направляющей корпуса выполнена в виде усеченного конуса, большое основание которого расположено со стороны седла, чем обеспечивается увеличение зазора и самоустанавливаемость игольчатого клапана. Однако в результате этого возникает потеря легкости перемещения игольчатого клапана из-за повышенного трения в прецизионной паре, приводящего к образованию натиров и износов, что снижает долговечность распылителя. При этом увеличенный зазор не обеспечивает уменьшения утечки топлива при впрыске как при низких, так и при высоких давлениях.The disadvantage of this atomizer nozzle is that one fourth (1/4) of the guide body is made in the form of a truncated cone, the large base of which is located on the side of the seat, which ensures an increase in the clearance and self-alignment of the needle valve. However, this results in a loss of ease of movement of the needle valve due to increased friction in the precision pair, leading to the formation of nats and wear, which reduces the durability of the sprayer. Moreover, the increased clearance does not provide a reduction in fuel leakage during injection at both low and high pressures.

Кроме того, выполнение одной четвертой (1/4) части направляющей корпуса в виде усеченного конуса создает трудности в изготовлении и сборке распылителя.In addition, the implementation of one fourth (1/4) of the guide body in the form of a truncated cone creates difficulties in the manufacture and assembly of the spray.

Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение утечки топлива при любых давлениях впрыска, повышение долговечности распылителя, снижение трудоемкости изготовления и сборки.The objective of the invention is to reduce fuel leakage at any injection pressure, increasing the durability of the atomizer, reducing the complexity of manufacturing and assembly.

Для достижения данного технического результата в распылителе форсунки, содержащем установленный в направляющей корпуса игольчатый клапан, образующий с ней прецизионную пару и имеющий на конце с ней запорный конус, сопряженный с коническим седлом, выполненным на внутренней поверхности конуса, в направляющей корпуса выполнены замкнутые канавки, расположенные перпендикулярно движению игольчатого клапана, при этом в прецизионной паре выполнен зазор больше на толщину слоя топлива в ней.To achieve this technical result, in the nozzle atomizer containing a needle valve installed in the housing guide, forming a precision pair with it and having a locking cone at its end, mating with a conical seat made on the inner surface of the cone, closed grooves are located in the housing guide located perpendicular to the movement of the needle valve, while in the precision pair a gap is made more by the thickness of the fuel layer in it.

Отличительными признаками предлагаемого изобретения от указанного выше известного, наиболее близкого, являются выполнение замкнутых канавок в направляющей корпуса, расположенных перпендикулярно движению игольчатого клапана, при этом выполнение зазора в прецизионной паре больше на толщину слоя топлива в ней.Distinctive features of the present invention from the above known, closest, are the execution of closed grooves in the guide body located perpendicular to the movement of the needle valve, while the clearance in the precision pair is greater by the thickness of the fuel layer in it.

Благодаря наличию этих признаков при работе распылителя увеличивается сопротивление движению топлива в зазоре прецизионной пары, что уменьшает утечки топлива при любых давлениях впрыска.Due to the presence of these signs during operation of the atomizer, the resistance to fuel movement in the gap of a precision pair increases, which reduces fuel leakage at any injection pressure.

Увеличение сопротивления движения топлива в зазоре прецизионной пары способствует образованию устойчивого слоя топлива, который уменьшает трение в прецизионной паре, снижающее натиры и износы, вследствие чего повышается легкость перемещения иглы, что повышает долговечность распылителя.Increasing the resistance to movement of fuel in the gap of a precision pair contributes to the formation of a stable layer of fuel that reduces friction in the precision pair, which reduces rubbing and wear, resulting in increased ease of movement of the needle, which increases the durability of the sprayer.

При этом выполнение зазора в прецизионной паре больше на толщину слоя топлива в ней снижает трудоемкость изготовления и сборки распылителя, т.к. увеличивается поле допуска на изготовление диаметра направляющей корпуса и увеличивается поле допуска на зазор, что улучшает самоустанавливаемость игольчатого клапана.In this case, the clearance in the precision pair is greater by the thickness of the fuel layer in it reduces the complexity of manufacturing and assembling the atomizer, because the tolerance field for manufacturing the diameter of the guide body increases and the clearance tolerance field increases, which improves the self-alignment of the needle valve.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется фиг.1 и 2.The invention is illustrated in figures 1 and 2.

На фиг.1 изображен общий вид распылителя форсунки, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 shows a General view of the atomizer nozzle, section; figure 2 is a section aa in figure 1.

Распылитель состоит из корпуса 1 с направляющей 2. В торцевой части корпуса размещен тупиковый канал 3, в котором выполнены сопловые отверстия 4. На внутренней поверхности корпуса расположено коническое седло 5. Канал 6 предназначен для подвода топлива во внутреннюю полость распылителя. Внутри корпуса 1 размещен игольчатый клапан 7, поверхность 8 которого образует с направляющей 2 прецизионную пару. Игольчатый клапан 7 на торце имеет коническую запорную часть 9, сопряженную в закрытом состоянии с коническим седлом 5.The sprayer consists of a casing 1 with a guide 2. A dead end channel 3 is located in the end of the casing, in which nozzle openings are made 4. A conical seat 5 is located on the inner surface of the casing. Channel 6 is used to supply fuel to the internal cavity of the atomizer. A needle valve 7 is placed inside the housing 1, the surface of which 8 forms a precision pair with the guide 2. The needle valve 7 at the end has a conical locking part 9, conjugated in a closed state with a conical seat 5.

В направляющей 2 корпуса выполнены замкнутые канавки 10, расположенные перпендикулярно движению игольчатого клапана 7, которые являются гидрозатворами.Closed grooves 10 are made in the guide 2 of the housing, which are perpendicular to the movement of the needle valve 7, which are hydraulic locks.

При этом в прецизионной паре зазор выполнен больше на толщину слоя топлива в ней. Канавки 10 выполняют, например, способом врезного алмазно-электрохимического шлифования.In this case, in a precision pair, the gap is made more by the thickness of the fuel layer in it. The grooves 10 are performed, for example, by the method of mortise diamond-electrochemical grinding.

Распылитель форсунки работает следующим образом.The atomizer nozzle operates as follows.

При подаче топлива насосом оно поступает во внутреннюю полость корпуса 1 распылителя по каналу 6. Когда давление во внутренней полости достигает величины, достаточной для преодоления силы пружины (не показана), нагружающей игольчатый клапан 7, последний поднимается. При этом топливо из внутренней полости поступает в канал 3 и через сопловые отверстия 4 в цилиндр двигателя (не показан). После прекращения подачи топлива насосом давление на внутренней полости понижается, игольчатый клапан 7 под действием пружины закрывается. При этом его коническая запорная часть 9 садится на коническое седло 5.When fuel is supplied by the pump, it enters the internal cavity of the atomizer body 1 through channel 6. When the pressure in the internal cavity reaches a value sufficient to overcome the force of the spring (not shown) loading the needle valve 7, the latter rises. In this case, fuel from the inner cavity enters the channel 3 and through nozzle openings 4 into the engine cylinder (not shown). After the pump stops the fuel supply, the pressure on the internal cavity decreases, the needle valve 7 closes under the action of a spring. At the same time, its conical locking part 9 sits on the conical saddle 5.

В процессе работы распылителя топливо от перетекания через зазор между корпусом 1 и поверхностью 8 игольчатого клапана 7 удерживается с помощью замкнутых канавок, выполненных в направляющей 2 и расположенных перпендикулярно движению игольчатого клапана 7.During operation of the atomizer, fuel from flowing through the gap between the body 1 and the surface 8 of the needle valve 7 is held by closed grooves made in the guide 2 and located perpendicular to the movement of the needle valve 7.

В результате чего в зазоре прецизионной пары создается устойчивый слой топлива, который уменьшает трение в прецизионной паре, снижающее натиры и износы, вследствие чего повышается легкость перемещения игольчатого клапана 7.As a result, a stable layer of fuel is created in the gap of the precision pair, which reduces friction in the precision pair, which reduces wear and wear, thereby increasing the ease of movement of the needle valve 7.

Таким образом предлагаемое изобретение уменьшает утечки топлива при любых давлениях впрыска и повышает долговечность распылителя благодаря выполнению в направляющей корпуса замкнутых канавок, расположенных перпендикулярно движению игольчатого клапана.Thus, the present invention reduces fuel leakage at any injection pressure and increases the durability of the atomizer due to the implementation of closed grooves in the body guide located perpendicular to the movement of the needle valve.

Claims

An atomizer nozzle containing a needle valve installed in the housing guide, forming a precision pair with it and having a locking cone on the end mating with a tapered seat made on the inner surface of the housing, characterized in that closed grooves are made in the housing guide and are located perpendicular to the movement of the needle valve , while the grooves are performed by the method of mortise diamond-electrochemical grinding.