RU2362040C1 - Аккумулирующая форсунка - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. Технический результат направлен на повышение энергии топливоподачи и, как следствие, на улучшение качества распыливания топлива, а также на обеспечение работоспособности аккумулирующей форсунки. Аккумулирующая форсунка дизеля состоит из корпуса форсунки, топливоподводящих каналов, подыгольного пространства. Во второй полости упором пружины служит пьезокристаллический элемент. На игле-золотнике выполнено две проточки, соединяющие топливные каналы, позволяющие перетекать топливу из одной полости в другую при опущенной игле-золотнике. Топливо подается в подыгольное пространство при поднятой игле- золотнике. Надпоршневые пространства первой и второй полости, а также надыгольное пространство имеют топливные каналы для дренажа топлива. 1 ил.

Description

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.

Известна аккумулирующая форсунка [1], состоящая из корпуса форсунки, топливоподводящих каналов, подыгольного пространства. В корпусе форсунки выполнены две полости, в которых расположены подпружиненные поршни, причем вход первой связан через предохранительный клапан с линией высокого давления, а выход через обратный клапан с входом второй полости, выход последней через предохранительный клапан и проточку на игле-золотнике связан с подыгольным пространством. Проточка иглы-золотника через топливопроводящий канал соединена с линией высокого давления.

Недостатками аккумулирующей форсунки данного типа являются недостаточно резкое окончание топливоподачи и низкое качество впрыскивания при малых цикловых подачах из-за недостаточного давления в аккумуляторе при малых дозах находящегося в нем топлива, что отрицательно складывается на эффективности работы топливной аппаратуры и двигателя в целом.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является аккумулирующая форсунка [2], которая состоит из корпуса форсунки, топливоподводящих каналов, подыгольного пространства. В корпусе форсунки выполнены две полости, в которых расположены подпружиненные поршни. Вход первой полости связан через нагнетательный клапан с линией высокого давления, а выход через канал в теле иглы-золотника - с входом второй полости. Выход второй полости через проточку на игле-золотнике связан с подыгольным пространством. Верхний торец иглы-золотника расположен в первой полости, пружина поршня второй полости упирается в кромку иглы-золотника.

Недостатками данного технического решения следует считать низкое давление впрыскивания при малых цикловых подачах, вследствие чего происходит недостаточно качественное распыливание топлива, а также отсутствие дренажа слива топлива, что отрицательно скажется на работоспособности форсунки в целом.

Технический результат направлен на повышение энергии топливоподачи и, как следствие, на улучшение качества распыливания топлива, а также на обеспечение работоспособности аккумулирующей форсунки.

Технический результат достигается тем, что в корпусе аккумулирующей форсунки дизеля, состоящей из корпуса форсунки, топливоподводящих каналов, подыгольного пространства, выполнены две полости, в которых установлены подпружиненные поршни, причем во второй полости упором пружины служит пьезокристаллический элемент, кроме того, на игле-золотнике выполнено две проточки, соединяющие топливные каналы, позволяющие перетекать топливу из одной полости в другую при опущенной игле-золотнике и подавать топливо в подыгольное пространство при поднятой игле-золотнике, кроме того, надпоршневые пространства первой и второй полости, а также надыгольное пространство имеют топливные каналы для дренажа топлива.

Отличительными признаками от прототипа являются: наличие двух полостей, в которых установлены подпружиненные поршни, причем во второй полости упором пружины служит пьезокристаллический элемент, кроме того, выполнение на игле-золотнике двух проточек, соединяющих топливные каналы, позволяющие перетекать топливу из одной полости в другую при опущенной игле-золотнике и подавать топливо в подыгольное пространство при поднятой игле-золотнике, кроме того, наличие дренажа топлива из надпоршневого пространства первой и второй полостей, а также из надыгольного пространства.

На чертеже изображен общий вид аккумулирующей форсунки. Аккумулирующая форсунка содержит корпус форсунки 1, в котором расположены подыгольное пространство 22, игла-золотник 2 с выполненными в ней проточками 3, 18, удерживаемая в нижнем положении пружиной 6, верхней опорой которой является проставка 7, кроме того, в корпусе 1 выполнены полости 8, 16, в которых располагаются поршни 9, 15 и пружины 10, 14, причем упором пружины 10 полости 8 служит пьезокристаллический элемент 11, снабженный источником напряжения 12, а в полости 16 имеется обратный клапан 17, кроме того, в корпусе 1 выполнены топливные каналы 4, 19, 20, 21, причем топливный канал 20 связан с полостью 5.

Аккумулирующая форсунка работает следующим образом.

Топливо от ТНВД по линии высокого давления поступает через топливный канал 20 в полость 5, и образующееся давление поднимает иглу-золотник 2. Топливо из топливного канала 20 через обратный клапан 17 поступает в полость 16, поднимая поршень 15 вверх, сжимая пружину 14.

После окончания процесса топливоподачи и падения давления в топливном канале 20 и полости 5 игла-золотник 2 под действием пружины 6, верхним упором которой служит проставка 7, опускается в нижнее положение, при этом топливо из полости 16 через топливный канал 19, проточку 18 иглы-золотника 2 и топливный канал 4 поступает в полость 8, перемещая поршень 9 вверх и сжимая пружину 10 и пьезокристаллический элемент 11, тем самым происходит перераспределение топлива между полостями 16 и 8 и соответственно дозарядка полости 8 для дальнейшего впрыскивания топлива в камеру сгорания двигателя.

При последующем подъеме иглы-золотника 2 вверх и одновременной подаче разряда от источника 12 на пьезокристаллический элемент 11 топливо из полости 8 через топливный канал 4, проточку на игле-золотнике 2, топливный канал 21 поступает в подыгольное пространство 22 и впрыскивается в камеру сгорания двигателя, кроме того, под действием разряда от источника 12 пьезокристаллический элемент 11 увеличивает свою толщину, воздействуя через пружину 10 на поршень 9, создавая дополнительное давление в полости 8, увеличивая тем самым энергию топливоподачи.

После окончания топливоподачи и падения давления в топливном канале 20 и полости 5 игла-золотник 2 под действием пружины 6 опускается в исходное положение, процесс перераспределения топлива повторяется. Топливо, просочившееся через неплотности в надпоршневые пространства полостей 8 и 16, а также надыгольное пространство, удаляется через канал дренажа топлива 13.

Таким образом, достигаются все поставленные цели, а именно: увеличение давления впрыскивания топлива, что приводит к более качественному распыливанию топлива в цилиндре двигателя, и осуществление дренажа топлива.

Список литературы

1. Пат. 2186239 Российская Федерация, МПК F02M 47/02. Аккумулирующая форсунка [Текст]/Новосадов С.Ю., Заяц Ю.А., Шапран В.Н., Губин С.А., Ужов М.В.; заявитель и патентообладатель Ряз. воен. автомоб. ин-т. - №2000100159/06; заявл. 05.01.2000; опубл. 27.07.2002, Бюл. №21. - 3 с.

2. Пат. 2190775 Российская Федерация, МПК F02M 47/02. Аккумулирующая форсунка [Текст]/Новосадов С.Ю., Шапран В.Н., Третьяков С.Е., Андреев Д.А.; заявитель и патентообладатель Ряз. воен. автомоб. ин-т. - №2000121788/06; заявл. 15.08.2000; опубл. 10.10.2002, Бюл. №28. - 3 с.

3. Ефимов С.И. Двигатели внутреннего сгорания: системы поршневых и комбинированных двигателей [Текст]: учебник/С.И. Ефимов, Н.А. Иващенко, В.И. Ивин и др.; под общ. ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. - Изд. 3-е, доп. и перераб. - М.: Машиностроение, 1986. - 456 с.

Claims (1)

1. Аккумулирующая форсунка дизеля, состоящая из корпуса форсунки, топливоподводящих каналов, подыгольного пространства, отличающаяся тем, что во второй полости упором пружины служит пьезокристаллический элемент, кроме того, на игле-золотнике выполнено две проточки, соединяющие топливные каналы, позволяющие перетекать топливу из одной полости в другую при опущенной игле-золотнике и подавать топливо в подыгольное пространство при поднятой игле-золотнике, кроме того, надпоршневые пространства первой и второй полостей, а также надыгольное пространство имеют топливные каналы для дренажа топлива.