RU2629847C2 - Diesel engine atomizer sprayer - Google Patents
Diesel engine atomizer sprayer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2629847C2 RU2629847C2 RU2013110910A RU2013110910A RU2629847C2 RU 2629847 C2 RU2629847 C2 RU 2629847C2 RU 2013110910 A RU2013110910 A RU 2013110910A RU 2013110910 A RU2013110910 A RU 2013110910A RU 2629847 C2 RU2629847 C2 RU 2629847C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- needle
- sealing
- shock
- seat
- conical
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
- F02M61/04—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
- F02M61/10—Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
Abstract
Description
Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к топливовпрыскивающей аппаратуре дизелей.The invention relates to the field of engine construction, in particular to fuel-spraying equipment of diesel engines.
Известен распылитель форсунки для двигателя внутреннего сгорания (RU 2175078, МПК F02M 61/10, F02M 61/10, опубл. 20.10.2001 г.), включающий корпус с коническим седлом и размещенную в нем иглу, содержащую дроссельно-запорный конус с углом, большим угла седла, контактирующий с седлом по линии характерного диаметра и совмещенный по ее границе с буферным элементом, расположенным с демпфирующим зазором относительно поверхности седла. Седло выполнено комбинированным в виде двух совмещенных посредством ступенчатого перехода конусов, а игла имеет единственный дроссельно-запорный конус, контактирующий со ступенчатым переходом седла по линии характерного диаметра, которая ограничивает со стороны основания часть дроссельно-запорного конуса, выполняющего роль буферного (амортизирующего) элемента.Known atomizer nozzle for an internal combustion engine (RU 2175078, IPC F02M 61/10, F02M 61/10, publ. 10/20/2001), comprising a housing with a conical seat and a needle placed in it containing a throttle-locking cone with an angle large angle of the saddle, in contact with the saddle along the line of the characteristic diameter and combined along its border with a buffer element located with a damping gap relative to the surface of the saddle. The saddle is made combined in the form of two cones combined by a stepped transition, and the needle has a single throttle-locking cone in contact with the stepped transition of the saddle along a line of characteristic diameter, which limits the part of the throttle-locking cone acting as a buffer (shock-absorbing) element from the base side.
В вышеописанном техническом решении повышение ресурса конического уплотнения, разрушающегося ударными нагрузками при посадке иглы, предполагается достичь за счет снижения силы удара в специальном буферном устройстве, представляющем собой две сближающиеся поверхности, между которыми, по мнению авторов, защемляется топливо. Как показали исследования (Кузькин В.Г., Толмачев А.В. Снижение ударных нагрузок при посадке иглы распылителя форсунки. «Эффективность эксплуатации технических систем», международный сборник научных трудов. Издательство ART, Польша - Ольштын, 1999 г., с.256…260), буферный эффект в таких амортизирующих устройствах возникает при чрезвычайно малом сближении поверхностей. На основе данных этих исследований получена зависимостьIn the above technical solution, an increase in the life of a conical seal, which is destroyed by impact loads during needle landing, is supposed to be achieved by reducing the impact force in a special buffer device, which is two converging surfaces, between which, according to the authors, the fuel is trapped. Studies have shown (Kuzkin V.G., Tolmachev A.V. Reducing shock loads when landing the nozzle of the atomizer nozzle. "Efficiency of the operation of technical systems", international collection of scientific papers. Publishing house ART, Poland - Olsztyn, 1999, p.256 ... 260), the buffer effect in such shock-absorbing devices arises with extremely small approximation of surfaces. Based on the data of these studies, the dependence
справедливая для дизельного топлива,fair for diesel,
где S - сближение поверхностей, при котором происходит резкое торможение скорости иглы и обеспечивается мягкий их контакт;where S is the rapprochement of the surfaces at which the needle’s speed is sharply braked and their soft contact is ensured;
bn - ширина конического пояска контакта, мм.b n - the width of the conical contact belt, mm
Так, например, при bn=5 мм это сближение составляет 8,6 мкм, а при bn=0,5 мм оно равно 0,3 мкм. В указанном изобретении не приводится величина зазора S в буферном устройстве при посадке иглы, что делает достижение эффекта амортизации маловероятным. Однако и при назначении необходимой малой величины демпфирующего зазора эффект амортизации будет кратковременным, т.к. даже незначительный износ фактического контакта иглы и седла неизбежно приведет к смыканию поверхностей амортизирующего устройства и потере плотности конического уплотнения распылителя, т.е. к выходу его из строя.So, for example, at bn = 5 mm this approach is 8.6 μm, and at b n = 0.5 mm it is 0.3 μm. The specified invention does not provide the value of the gap S in the buffer device when landing the needle, which makes the achievement of the effect of depreciation unlikely. However, even when the required small value of the damping gap is assigned, the depreciation effect will be short-term, since even slight wear of the actual contact between the needle and the seat will inevitably lead to the closure of the surfaces of the shock-absorbing device and the loss of density of the conical seal of the atomizer, i.e. to the failure of it.
Изобретение решает задачу увеличения ресурса распылителя форсунки за счет повышения эффективности амортизации ударной нагрузки в коническом уплотнении путем обеспечения мягкой посадки иглы на седло с низкой скоростью до вступления в контакт гребешков шероховатости поверхностей конического уплотнения.The invention solves the problem of increasing the life of the nozzle atomizer by increasing the shock absorption in the conical seal by providing a soft landing of the needle on the saddle at a low speed until the combs of the roughness of the surfaces of the conical seal come into contact.
Для обеспечения необходимого технического результата в известном распылителе форсунки, включающем корпус с коническим седлом и размещенную в нем иглу, содержащую дроссельный конус с углом, большим угла седла, амортизирующий элемент, предлагается иглу выполнить с коническим уплотнительно-амортизирующим пояском с углом конуса, равным углу конуса седла, причем ширину пояска связать с относительным удельным контактным давлением иглы на седло и суммарной шероховатостью контактирующих поверхностей уплотнительно-амортизирующего пояска и седла зависимостью:To ensure the necessary technical result in the known atomizer nozzle, comprising a housing with a conical seat and a needle placed in it, containing a throttle cone with an angle greater than the angle of the saddle, a shock-absorbing element, it is proposed that the needle be made with a conical sealing-shock-absorbing belt with a cone angle equal to the cone angle saddles, and the width of the belt is related to the relative specific contact pressure of the needle on the saddle and the total roughness of the contacting surfaces of the sealing-shock-absorbing belt and saddles addiction:
где bn - ширина уплотнительно-амортизирующего пояска, мм,where b n - the width of the sealing shock-absorbing belt, mm,
∑Ra - суммарная шероховатость контактирующих поверхностей уплотнительно-амортизирующего пояска и седла, мкм,∑Ra is the total roughness of the contacting surfaces of the sealing-shock-absorbing belt and saddle, μm,
ρт - расчетное давление, до которого коническое уплотнение сохраняет гидравлическую плотность, кГ/см2,ρ t - design pressure to which the conical seal retains hydraulic density, kg / cm 2 ,
ρу - удельное контактное уплотняющее давление в коническом уплотнении, кг/см2.ρ y - specific contact sealing pressure in the conical seal, kg / cm 2 .
Величина сближения S поверхности уплотнительно-амортизирующего пояска с поверхностью седла, при которой проявляется амортизирующий эффект и происходит резкое торможение иглы, больше ∑Ra и связана с шириной уплотнительно-амортизирующего пояска bn зависимостью S=0,82(bn)1.46.The approximation value S of the surface of the sealing-shock-absorbing girdle with the surface of the saddle, at which the shock-absorbing effect is manifested and the needle is sharply braked, is greater than ∑Ra and is related to the width of the sealing-shock-absorbing girdle b n with the dependence S = 0.82 (b n ) 1.46 .
На прилагаемых к описанию схемах изображено:The diagrams attached to the description show:
на фиг.1 - распылитель форсунки в разрезе;figure 1 - nozzle atomizer in the context;
на фиг.2 - схема для определения согласованных параметров конического уплотнения предлагаемого распылителя форсунки.figure 2 is a diagram for determining the agreed parameters of the conical seal of the proposed atomizer nozzle.
На схемах приняты следующие обозначения: 1 - игла; 2 - корпус; 3 - коническое седло; 4 - конический уплотнительно-амортизирующий поясок; 5 - конусная боковая поверхность пояска; 6 - полость в корпусе; 7 - дросселирующий конус; 2α - угол конуса седла; 2β - угол дросселирующего конуса; bn - ширина уплотнительно-амортизирующего пояска; dи - диаметр иглы; do - диаметр основания конуса уплотнительно-амортизирующего пояска; Рп - сила затяжки пружины форсунки; Ру - уплотняющая сила; РТ - сила давления топлива на иглу.The following notation is used in the diagrams: 1 - needle; 2 - case; 3 - conical saddle; 4 - conical sealing shock-absorbing belt; 5 - conical lateral surface of the girdle; 6 - a cavity in the housing; 7 - a throttling cone; 2α is the angle of the saddle cone; 2β is the angle of the throttling cone; b n - the width of the sealing shock-absorbing belt; d and - the diameter of the needle; d o - the diameter of the base of the cone of the sealing shock-absorbing belt; P p - the tightening force of the nozzle spring; R y - sealing force; P T is the pressure force of the fuel on the needle.
Распылитель включает корпус 2 с коническим седлом 3, иглу 1, конический уплотнительно-амортизирующий поясок 4 шириной bn и конусной боковой поверхностью 5, с углом конуса равным углу конуса конического седла 3. Корпус 2 выполнен с полостью 6, в которой после посадки иглы принимается расчетное давление ρТ, до которого коническое уплотнение сохраняет гидравлическую плотность. Реальное давление в полости 6 соответствует остаточному ρост, которое остается в системе топливоподачи после впрыска топлива и посадки иглы. С целью обеспечения более надежной плотности конического уплотнения расчетное давление назначается большим ρост. Для предлагаемого распылителя рекомендуется принять ρт=0,5-ρпи, где ρпи - известное давление подъема иглы. Уплотняющая сила Ру равнаThe sprayer includes a housing 2 with a conical seat 3, a needle 1, a conical sealing and shock-absorbing girdle 4 of width b n and a tapered side surface 5, with a cone angle equal to the cone angle of the conical seat 3. Housing 2 is made with a cavity 6, in which, after landing, the needle is received design pressure ρ T to which the conical seal retains hydraulic density. The actual pressure in the cavity 6 corresponds to the residual ρ sp , which remains in the fuel supply system after fuel injection and needle landing. In order to provide a more reliable density of the conical seal, the design pressure is assigned a large ρ sp . For the proposed sprayer, it is recommended to take ρ t = 0.5-ρ pi , where ρ pi is the known needle lifting pressure. The sealing force P y is equal to
Ру=(Рп-Рт)⋅sinα,P y = (P n -P t ) ⋅ sinα,
где
ρу=Py/Fn,ρ y = P y / F n ,
где Fn=π⋅(do-bnsinα)⋅bn - площадь контакта в коническом уплотнении.where F n = π⋅ (d o -b n sinα) ⋅b n is the contact area in the conical seal.
Относительное удельное контактное уплотняющее давление
где dи, do, bn, см,where d and , d o , b n , cm,
ρпи, ρт, ρу, кГ/см2. Проведенное исследование (Кузькин В.Г. О уплотняющих усилиях и гидравлической проницаемости прецизионных соединений; XVI международный симпозиум «Судовые энергетические установки», Польша - Гданьск, 1994 г., с.165…175) показало, что прецизионное (беспрокладочное) уплотнение, каковым является предлагаемое коническое уплотнение, сохраняет плотность лишь при соблюдении условия:ρ pi , ρ t , ρ y , kg / cm 2 . The study (VG Kuzkin On sealing forces and hydraulic permeability of precision joints; XVI International Symposium “Ship Power Plants”, Poland - Gdansk, 1994, p.165 ... 175) showed that a precision (without laying) seal, which is the proposed conical seal, retains density only if the conditions are met:
где ∑Ra=Ran+Rac - суммарная шероховатость уплотнительно-амортизирующего пояска иглы Ran и поверхности конуса седла Rac в мкм;where ∑Ra = R an + R ac is the total roughness of the sealing-shock-absorbing belt of the needle R an and the surface of the seat cone R ac in microns;
bn - ширина пояска в мм.b n - belt width in mm.
При назначении ширины пояска bn рекомендуется выбирать ее величину близкой с реальными значениями ширины зоны контакта обычных распылителей при их выбраковке по герметичности конического уплотнения, образованной в результате разрушения поверхностных слоев металлов седла и иглы.When assigning the width of the belt b n, it is recommended to choose its value close to the actual values of the width of the contact zone of conventional nozzles when they are rejected for the tightness of the conical seal formed as a result of the destruction of the surface layers of the saddle and needle metals.
Зависимость (3) представлена на фиг.2 в графическом виде, удобном для практического использования.Dependence (3) is presented in FIG. 2 in a graphical form convenient for practical use.
Конкретный пример выбора параметров при изготовлении предлагаемого распылителя форсунки.A specific example of the selection of parameters in the manufacture of the proposed atomizer nozzle.
У распылителей двигателя NVD-48A (ЧРН 32/48) ширина зоны контакта при их выбраковке по плотности конического уплотнения находится в пределах 0,5…0,7 мм. Назначив у предлагаемого распылителя bn=0,6 мм и зная необходимые величины и параметры работы этого распылителя форсунки: dи=8,0 мм; do=4,7 мм; ρпи=280 кг/см2; 2α=60°, приняв, ρт=0,5⋅ρпи, на основе зависимостей (2) и (3), получим согласованные между собой параметры конического уплотнения: bn=0,6 мм;
S=0,82(bn)1.46=0,39 мкм, что превышает ∑Ra=0,163 мкм и свидетельствует о мягкой посадке иглы и повышении ресурса конического уплотнения и распылителя в целом.S = 0.82 (b n ) 1.46 = 0.39 μm, which exceeds ∑Ra = 0.163 μm and indicates a soft fit of the needle and an increase in the life of the conical seal and the atomizer as a whole.
Схема определения согласованных параметров предлагаемого распылителя (bn,
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013110910A RU2629847C2 (en) | 2013-03-12 | 2013-03-12 | Diesel engine atomizer sprayer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013110910A RU2629847C2 (en) | 2013-03-12 | 2013-03-12 | Diesel engine atomizer sprayer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013110910A RU2013110910A (en) | 2014-09-20 |
RU2629847C2 true RU2629847C2 (en) | 2017-09-04 |
Family
ID=51583391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013110910A RU2629847C2 (en) | 2013-03-12 | 2013-03-12 | Diesel engine atomizer sprayer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2629847C2 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1987000889A1 (en) * | 1985-08-10 | 1987-02-12 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection nozzle for internal combustion engines |
SU1492075A1 (en) * | 1986-06-30 | 1989-07-07 | Павлодарский Индустриальный Институт | Method and apparatus for injecting fuel in diesel engine |
GB2229495A (en) * | 1989-03-22 | 1990-09-26 | Lucas Ind Plc | Fuel injector |
DE19605368A1 (en) * | 1996-02-14 | 1997-08-21 | Christian Kurpiers | Fuel injection nozzle for IC-engine |
RU2132479C1 (en) * | 1997-05-06 | 1999-06-27 | Открытое акционерное общество Ярославский завод дизельной аппаратуры | Diesel engine nozzle spray tip |
RU2156376C2 (en) * | 1998-12-10 | 2000-09-20 | ОАО Ярославский завод дизельной аппаратуры | Internal combustion engine nozzle spray tip |
RU2175078C2 (en) * | 2000-01-31 | 2001-10-20 | Гундоров Валентин Михайлович | Spray tip internal combustion engine nozzle |
-
2013
- 2013-03-12 RU RU2013110910A patent/RU2629847C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1987000889A1 (en) * | 1985-08-10 | 1987-02-12 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection nozzle for internal combustion engines |
SU1492075A1 (en) * | 1986-06-30 | 1989-07-07 | Павлодарский Индустриальный Институт | Method and apparatus for injecting fuel in diesel engine |
GB2229495A (en) * | 1989-03-22 | 1990-09-26 | Lucas Ind Plc | Fuel injector |
DE19605368A1 (en) * | 1996-02-14 | 1997-08-21 | Christian Kurpiers | Fuel injection nozzle for IC-engine |
RU2132479C1 (en) * | 1997-05-06 | 1999-06-27 | Открытое акционерное общество Ярославский завод дизельной аппаратуры | Diesel engine nozzle spray tip |
RU2156376C2 (en) * | 1998-12-10 | 2000-09-20 | ОАО Ярославский завод дизельной аппаратуры | Internal combustion engine nozzle spray tip |
RU2175078C2 (en) * | 2000-01-31 | 2001-10-20 | Гундоров Валентин Михайлович | Spray tip internal combustion engine nozzle |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Авто диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук "Повышение ресурса распылителей форсунок судовых дизелей" Толмачев А.В. Подписано в печать 11.05.2000 УОП КГТУ. * |
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук "Повышение ресурса распылителей форсунок судовых дизелей" Толмачев А.В. Подписано в печать 11.05.2000 УОП КГТУ. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013110910A (en) | 2014-09-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103180597B (en) | Device for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine | |
RU2010104947A (en) | THROTTLE ON THE NEEDLE OF THE FUEL INJECTOR SPRAY FOR THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
ATE424506T1 (en) | INJECTOR OF A FUEL INJECTION SYSTEM OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
DE502006009376D1 (en) | HIGH PRESSURE MEMORY BODY WITH INTEGRATED DISTRIBUTION BLOCK | |
BR112014026748A2 (en) | recoverable pipe injection valve assembly | |
RU2011102672A (en) | COMBINING ELEMENT FOR FUEL INJECTION DEVICE | |
RU2629847C2 (en) | Diesel engine atomizer sprayer | |
CL2012003230A1 (en) | Nozzle with a shutter device of a pelton or turbo turbine, it has a tapered nozzle body in a housing, where in the direction of flow there is a spherical valve with a cylindrical orifice whose diameter is larger than the diameter of the free deflection jet in the restricted area; and pelton turbine. | |
AR125926A1 (en) | WIRING SYSTEM | |
CN105840373B (en) | A kind of device controlling oil spout " water attack " pressure wave | |
MX2018009412A (en) | Control method and control device of direct-injection type internal-combustion engine. | |
CN205592051U (en) | Fuel injector | |
CN205244515U (en) | Diesel engine is two -stage voltage limiting valve for high pressure common rail | |
CN105443816B (en) | Diesel engine high-pressure co-rail two-stage pressure limiting valve | |
CN105515566B (en) | High-speed data input/output interface | |
RU2015108837A (en) | THREADED CONNECTION OF COMPONENTS SERVING FOR SUPPLY OF HIGH PRESSURE MEDIA | |
CN204312457U (en) | Oil recovery cylinder cushion device | |
WO2016208138A1 (en) | Fuel injection nozzle | |
KR102062613B1 (en) | Component having high-pressure bores that lead into one another | |
CN206017872U (en) | Buried ball valve | |
WU et al. | Numerical Simulation of the Spray Characteristics of Diesel, Methanol and Water Emulsion | |
CN206468805U (en) | A kind of new guide ring tank structure | |
CN205026032U (en) | Novel special tight cover that expands of belt pulley | |
JPS6095186A (en) | Intermittent type volute injection valve | |
CN103615336A (en) | High-pressure oil injection type sealing piston |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HZ9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190313 |