RU2769207C2 - Fuel injector - Google Patents

Fuel injector Download PDF

Info

Publication number
RU2769207C2
RU2769207C2 RU2018118831A RU2018118831A RU2769207C2 RU 2769207 C2 RU2769207 C2 RU 2769207C2 RU 2018118831 A RU2018118831 A RU 2018118831A RU 2018118831 A RU2018118831 A RU 2018118831A RU 2769207 C2 RU2769207 C2 RU 2769207C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
spring
needle
amount
variable
Prior art date
Application number
RU2018118831A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018118831A (en
RU2018118831A3 (en
Inventor
Киран Майсур СИДДЕГОВДА
Original Assignee
Роберт Бош Гмбх
Бош Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Роберт Бош Гмбх, Бош Лимитед filed Critical Роберт Бош Гмбх
Publication of RU2018118831A publication Critical patent/RU2018118831A/en
Publication of RU2018118831A3 publication Critical patent/RU2018118831A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2769207C2 publication Critical patent/RU2769207C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/12Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship providing a continuous cyclic delivery with variable pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M47/00Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/04Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00 having valves, e.g. having a plurality of valves in series
    • F02M61/10Other injectors with elongated valve bodies, i.e. of needle-valve type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/20Closing valves mechanically, e.g. arrangements of springs or weights or permanent magnets; Damping of valve lift
    • F02M61/205Means specially adapted for varying the spring tension or assisting the spring force to close the injection-valve, e.g. with damping of valve lift

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)

Abstract

FIELD: engine building.
SUBSTANCE: invention can be used in fuel supply systems of internal combustion engines (ICE). Disclosed fuel injector (100) comprises nozzle body (102) and spraying unit (104) fixed on it, having one or more nozzle holes for fuel discharge into the combustion chamber. At that, in fuel injector (100) housing (102) there is spring (106) having a variable diameter of turns and a variable pitch to control the amount of fuel injected into the combustion chamber, depending on the engine operating mode. Spring with variable diameter of turns and variable pitch provides variable speed of nozzle sprayer needle lifting against spring force. Variable speed of needle rise determines the change in the amount of fuel injected into the combustion chamber.
EFFECT: such change in the amount of injected fuel leads to reduction of harmful emissions and reduction of fuel consumption for a certain operating mode of the engine.
1 cl, 4 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs

Изобретение относится к топливной форсунке.The invention relates to a fuel injector.

Уровень техникиState of the art

Топливная форсунка (10) является важным компонентом топливной системы для впрыскивания топлива в камеру сгорания двигателя. На фиг. 1 показана в разрезе топливная форсунка (10), известная из уровня техники. Топливная форсунка (10) содержит корпус (12) форсунки, образующий ее наружный кожух. Топливная форсунка (10) также содержит распыливающий узел (14), закрепленный на корпусе (12) форсунки. Распыливающий узел (14) содержит распылитель (14а) и иглу (14b). Игла (14b) расположена внутри распылителя (14а). Распылитель (14а) имеет одно или несколько сопловых отверстий для распыливания топлива в форме мелкодисперсного факела. В корпусе (12) форсунки расположена пружина (16), обеспечивающая открытие и закрытие сопловых отверстий за счет перемещения иглы (14b) в распылителе (14а) между ее открывающим и закрывающим положениями. Топливная форсунка (10) имеет входной канал (18), по которому топливо поступает в карман распылителя (14а). По мере нарастания давления топлива в кармане распылителя происходит подъем иглы (14b).The fuel injector (10) is an important component of the fuel system for injecting fuel into the engine's combustion chamber. In FIG. 1 shows in section a fuel injector (10) known from the prior art. The fuel injector (10) contains the body (12) of the injector forming its outer casing. The fuel injector (10) also contains a spray assembly (14) fixed on the injector body (12). The spray assembly (14) contains a spray gun (14a) and a needle (14b). The needle (14b) is located inside the atomizer (14a). The atomizer (14a) has one or more nozzle holes for spraying fuel in the form of a fine flame. A spring (16) is located in the body (12) of the nozzle, which provides opening and closing of the nozzle holes by moving the needle (14b) in the atomizer (14a) between its opening and closing positions. The fuel injector (10) has an inlet (18) through which fuel enters the atomizer pocket (14a). As the fuel pressure builds up in the nozzle pocket, the needle (14b) rises.

В публикации US 5769319 раскрыта закрытая топливная форсунка, содержащая корпус с полостью, включающей в себя карман распылителя и сопловое отверстие, сообщающееся с одним концом карман распылителя для выпуска топлива в камеру сгорания, запорный элемент, расположенный в кармане распылителя вблизи соплового отверстия, и средства регулирования расхода, обеспечивающие варьирование расхода топлива через сопловое отверстие и включающие в себя дроссельный проход, образованный в запорном элементе, выполненном в виде иглы, для ограничения потока топлива, поступающего в карман распылителя, таким образом, чтобы варьировать темп нарастания давления топлива в кармане распылителя.US 5,769,319 discloses a closed fuel injector comprising a housing with a cavity including an atomizer pocket and a nozzle opening communicating with one end of the atomizer pocket for discharging fuel into a combustion chamber, a locking element located in the atomizer pocket near the nozzle opening, and control means. flow rates, providing variation of the fuel flow through the nozzle hole and including a throttle passage formed in the locking element made in the form of a needle to restrict the flow of fuel entering the atomizer pocket, so as to vary the rate of fuel pressure increase in the atomizer pocket.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Фиг. 1 - вид в разрезе топливной форсунки, известной из уровня техники.Fig. 1 is a sectional view of a prior art fuel injector.

Фиг. 2 - вид в разрезе предлагаемой в изобретении топливной форсунки в одном варианте ее выполнения.Fig. 2 is a sectional view of a fuel injector according to the invention in one embodiment.

Фиг. 3 - график, показывающий количество впрыскиваемого топлива как функцию оборотов двигателя для уровня техники.Fig. 3 is a graph showing the amount of fuel injected as a function of engine speed for the prior art.

Фиг. 4 - график, показывающий количество впрыскиваемого топлива как функцию оборотов двигателя в одном варианте осуществления настоящего изобретения.Fig. 4 is a graph showing the amount of fuel injected as a function of engine speed in one embodiment of the present invention.

Подробное описание вариантов осуществления изобретенияDetailed description of embodiments of the invention

На фиг. 2 в разрезе изображена предлагаемая в изобретении топливная форсунка (100) в одном варианте ее выполнения.In FIG. 2 shows a sectional view of the fuel injector (100) of the invention in one embodiment.

Топливная форсунка (100) содержит корпус (102) форсунки и распыливающий узел (104), закрепленный на корпусе (102) форсунки и имеющий одно или несколько сопловых отверстий для впрыскивания топлива в камеру сгорания. Топливная форсунка (100) отличается тем, что в корпусе (102) форсунки расположена пружина (106), имеющая переменный диаметр витков и переменный шаг для регулирования количества топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания, в зависимости от режима работы двигателя.The fuel injector (100) comprises an injector body (102) and a spray assembly (104) fixed on the injector body (102) and having one or more nozzle holes for injecting fuel into the combustion chamber. The fuel injector (100) is characterized in that in the injector body (102) there is a spring (106) having a variable coil diameter and a variable pitch to control the amount of fuel injected into the combustion chamber, depending on the engine operation mode.

Конструкция топливной форсунки (100) подробнее рассматривается ниже.The design of the fuel injector (100) is discussed in more detail below.

Корпус (102) топливной форсунки (100) образует ее наружный кожух. Корпус (102) форсунки имеет полость (102а), в которой расположены другие компоненты топливной форсунки (100), рассматриваемые ниже.The housing (102) of the fuel injector (100) forms its outer casing. The injector body (102) has a cavity (102a) in which the other components of the fuel injector (100), discussed below, are located.

Топливная форсунка (100) также содержит распыливающий узел (104), закрепленный на корпусе (102) форсунки. Распыливающий узел (104) содержит распылитель (104а) с карманом (104b) распылителя и иглу (104 с). Игла (104 с) расположена в кармане (104b) распылителя. Распылитель (104а) имеет одно или несколько сопловых отверстий, сообщающихся с камерой сгорания для впрыскивания в камеру сгорания топлива, находящегося в кармане (104b) распылителя. Игла (104 с) установлена в кармане (104b) распылителя с возможностью перемещения таким образом, чтобы открывать и закрывать сопловые отверстия.The fuel injector (100) also includes a spray assembly (104) attached to the injector housing (102). The spray assembly (104) contains a spray gun (104a) with a spray pocket (104b) and a needle (104 c). The needle (104c) is located in the pocket (104b) of the atomizer. The atomizer (104a) has one or more nozzle holes in communication with the combustion chamber for injecting into the combustion chamber the fuel located in the pocket (104b) of the atomizer. The needle (104 c) is movable in the pocket (104b) of the atomizer so as to open and close the nozzle holes.

В корпусе (102) форсунки расположен входной канал (108) для впуска в карман (104b) распылителя топлива, поступающего под высоким давлением по напорному трубопроводу из топливного насоса.In the body (102) of the injector there is an inlet (108) for inlet into the pocket (104b) of the atomizer of fuel coming under high pressure through the pressure pipe from the fuel pump.

Распыливающий узел (104) имеет на своей внутренней поверхности резьбу, посредством которой распыливающий узел (104) закрепляется на корпусе (102) форсунки по типу штуцерного соединения.The atomizing unit (104) has a thread on its inner surface, by means of which the atomizing unit (104) is fixed on the nozzle body (102) in the form of a union connection.

Топливная форсунка (100) отличается пружиной (106), расположенной в ее корпусе (102). То есть пружина (106) расположена в полости (102а) корпуса (102) форсунки. Пружина (106) обеспечивает возвратно-поступательное движение иглы (104 с) в кармане (104b) распылителя между открывающим и закрывающим положениями иглы в процессе впрыска топлива. Кроме того, пружина (106) предварительно нагружается при навинчивании распыливающего узла (104) на корпус (102) форсунки.The fuel injector (100) features a spring (106) located in its housing (102). That is, the spring (106) is located in the cavity (102a) of the body (102) of the nozzle. The spring (106) reciprocates the needle (104c) in the atomizer pocket (104b) between opening and closing needle positions during fuel injection. In addition, the spring (106) is preloaded when the spray assembly (104) is screwed onto the nozzle body (102).

В одном варианте осуществления изобретения особенностью пружины (106) является то, что она имеет переменный диаметр витков, постоянный диаметр проволоки и постоянный шаг. Диаметр витка это размер витка в поперечнике пружины. Число имеющихся у пружины витков определяется исходя из таких факторов, как ход иглы, потребное количество впрыскиваемого топлива и жесткость пружины. Переменный диаметр витков означает то, что один или несколько витков пружины отличается диаметром от других витков пружины. В этом варианте осуществления изобретения диаметр витков, находящихся вверху и внизу пружины (106), меньше диаметра витков, находящихся ближе к середине пружины (106). Следует отметить, что в этом варианте осуществления изобретения диаметр витков пружины (106) изменяется в диапазоне от 3,5 до 7,0 мм. Диаметр проволоки - это размер проволоки, из которой изготовлена пружина (106), в поперечнике проволоки. Шаг - это расстояние между любыми двумя соседними витками пружины (106). Постоянный шаг означает то, что расстояние между соседними витками одинаково.In one embodiment of the invention, the feature of the spring (106) is that it has a variable coil diameter, a constant wire diameter, and a constant pitch. The coil diameter is the size of the coil across the spring. The number of coils a spring has is determined based on factors such as needle travel, fuel injection amount required, and spring rate. Variable coil diameter means that one or more coils of the spring has a different diameter than the other coils of the spring. In this embodiment, the diameter of the coils at the top and bottom of the spring (106) is smaller than the diameter of the coils closer to the middle of the spring (106). It should be noted that in this embodiment, the diameter of the coils of the spring (106) varies from 3.5 to 7.0 mm. The wire diameter is the size of the wire that the spring (106) is made of across the wire. The pitch is the distance between any two adjacent coils of the spring (106). A constant pitch means that the distance between adjacent turns is the same.

В другом варианте осуществления изобретения особенностью пружины (106) является то, что она имеет переменный шаг, постоянный диаметр витков и постоянный диаметр проволоки. Переменный шаг означает то, что расстояния между различными соседними витками отличаются друг от друга, а постоянный диаметр витков означает то, что диаметр всех витков пружины одинаков. В этом варианте осуществления изобретения шаг пружины (106) вверху и внизу меньше шага пружины (106) ближе к ее середине. Значение шага пружины в этом варианте осуществления изобретения изменяется в диапазоне от 1 до 2 мм.In another embodiment of the invention, the feature of the spring (106) is that it has a variable pitch, a constant coil diameter, and a constant wire diameter. A variable pitch means that the distances between different adjacent coils differ from each other, and a constant coil diameter means that the diameter of all coils of the spring is the same. In this embodiment, the pitch of the spring (106) at the top and bottom is less than the pitch of the spring (106) closer to its middle. The spring pitch value in this embodiment varies from 1 to 2 mm.

Вместе с тем, значение шага пружины должно распределяться по виткам таким образом, чтобы полная длина пружины (106) оставалась примерно равной 27,2 мм.However, the spring pitch should be distributed over the coils so that the total length of the spring (106) remains approximately 27.2 mm.

В еще одном варианте осуществления изобретения особенностью пружины (106) является то, что она имеет как переменный диаметр витков, так и переменный шаг при постоянном диаметре проволоки. Следует отметить, что во всех трех вариантах осуществления изобретения диаметр проволоки постоянен.In yet another embodiment of the invention, the spring (106) is characterized by having both a variable coil diameter and a variable pitch with a constant wire diameter. It should be noted that in all three embodiments of the invention, the wire diameter is constant.

Топливная форсунка (100) также содержит тарелку (110), опирающуюся на дистанционную деталь (112) и расположенную в полости (102а) корпуса (102) форсунки. Тарелка (110) также используется для удерживания пружины (106) на одном конце и для передачи пружине (106) движения иглы (104 с). Дистанционная деталь (112) расположена между корпусом (102) форсунки и распыливающий узлом. Дистанционная деталь (112) используется для установки максимального подъема, т.е. хода, иглы (104 с).The fuel injector (100) also includes a plate (110) resting on the spacer (112) and located in the cavity (102a) of the injector housing (102). The poppet (110) is also used to hold the spring (106) at one end and to transmit the movement of the needle (104 seconds) to the spring (106). The spacer (112) is located between the body (102) of the nozzle and the spray assembly. The spacer (112) is used to set the maximum lift, i.e. stroke, needle (104 s).

Работа топливной форсунки (100) поясняется ниже.The operation of the fuel injector (100) is explained below.

Топливный насос повышает давление топлива, поступающего из топливного бака. Находящееся под давлением топливо направляется в топливную форсунку (100). Находящееся под давлением топливо поступает в карман (104b) распылителя по входному каналу (108). Таким образом, находящееся под давлением топливо накапливается в кармане (104b) распылителя. Накапливаясь в кармане (104b) распылителя, находящееся под давлением топливо создает силовое воздействие на иглу (104 с). В результате игла (104 с) стремится создать сжимающую силу, направленную против силы упругости пружины. Как только сжимающая сила, создаваемая давлением топлива, превысит силу упругости предварительно нагруженной пружины, пружина (106) сожмется и игла (104 с) поднимется, открыв сопловые отверстия, примыкающие к карману (104b) распылителя. При открытии сопловых отверстий находящееся под давлением топливо впрыскивается в камеру сгорания.The fuel pump increases the pressure of the fuel coming from the fuel tank. Pressurized fuel is directed to the fuel injector (100). The pressurized fuel enters the atomizer pocket (104b) through the inlet port (108). Thus, pressurized fuel accumulates in the atomizer pocket (104b). Accumulating in the pocket (104b) of the atomizer, the pressurized fuel creates a force on the needle (104 s). As a result, the needle (104 s) tends to create a compressive force against the spring force. Once the compressive force generated by the fuel pressure exceeds the spring force of the preloaded spring, the spring (106) will compress and the needle (104c) will rise to open the nozzle holes adjacent to the atomizer pocket (104b). When the nozzle openings are opened, pressurized fuel is injected into the combustion chamber.

При подъеме иглы (104 с), ввиду наличия дистанционной детали (112), расположенной между корпусом (102) форсунки и распылителем (104а), игла (104 с) может перемещаться до тех пор, пока не достигнет нижней поверхности дистанционной детали (112). Это позволяет регулировать ход иглы. Подъем иглы - это расстояние, проходимое иглой (104 с) из закрывающего положения в открывающее положение. На фиг. 2 игла показана в закрывающем положении.When the needle is raised (104 s), due to the presence of a spacer (112) located between the body (102) of the nozzle and the atomizer (104a), the needle (104 s) can move until it reaches the bottom surface of the spacer (112) . This allows you to adjust the stroke of the needle. The lift of the needle is the distance traveled by the needle (104 s) from the closing position to the opening position. In FIG. 2 the needle is shown in the closed position.

Максимальный подъем иглы (104 с) достигается при упоре верхней поверхности иглы (104 с) в нижнюю поверхность дистанционной детали (112). Внутри дистанционной детали (112) движется направляющая (104d) иглы.The maximum needle lift (104 s) is achieved when the top surface of the needle (104 s) rests against the bottom surface of the spacer (112). The needle guide (104d) moves inside the spacer (112).

Когда игла (104 с) поднимается, преодолевая силу упругости пружины, пружина (106) начинает сжиматься. Когда пружина (106) имеет переменный диаметр витков и переменный шаг, скорость, с которой игла (104 с) поднимается, преодолевая силу упругости пружины, для определенного режима работы двигателя изменяется. Эта скорость также называется скоростью подъема иглы (104 с). Такое изменение скорости подъема иглы (104 с) приводит к изменению количества топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания. Для определенного режима работы двигателя потребное количество топлива известно из характеристики, хранящейся в памяти блока управления. Следовательно, расстояние, на которое игла (104 с) должна подняться, чтобы топливная форсунка (100) впрыснула требуемое количество топлива, также известно. Следует отметить, что применение пружины (106) обеспечивает изменение скорости, с которой игла (104 с) поднимается, преодолевая силу упругости пружины, для этого определенного режима работы двигателя, однако высота подъема иглы (104 с) остается для этого определенного режима работы двигателя неизменной. Иначе говоря, благодаря применению пружины (106) изменяется время, за которое игла (104 с) должна подняться на эту определенную высоту.As the needle (104 s) rises against the force of the spring, the spring (106) begins to compress. When the spring (106) has a variable coil diameter and a variable pitch, the speed at which the needle (104 s) rises against the spring force changes for a particular motor mode. This speed is also called the needle lift speed (104 s). This change in needle lift speed (104 s) results in a change in the amount of fuel injected into the combustion chamber. For a certain mode of engine operation, the required amount of fuel is known from the characteristics stored in the memory of the control unit. Therefore, the distance that the needle (104 s) must rise in order for the fuel injector (100) to inject the required amount of fuel is also known. It should be noted that the use of spring (106) provides a change in the speed at which the needle (104 s) rises against the spring force for this particular engine operation, however, the needle lift height (104 s) remains unchanged for this particular engine operation. . In other words, due to the use of the spring (106), the time required for the needle (104 s) to rise to this specific height is changed.

Таким образом, пружина (106), имеющая переменный диаметр витков и переменный шаг, обеспечивает переменную скорость подъема иглы (104 с) против силы упругости пружины. Такая переменная скорость подъема иглы обусловливает изменение количества топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания, по сравнению с применением известной из уровня техники пружины, имеющей постоянный диаметр витков и постоянный шаг. Такое изменение количества впрыскиваемого топлива приводит к уменьшению вредных выбросов и снижению расхода топлива для определенного режима работы двигателя. Изменение количества топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания, подробнее поясняется со ссылкой на фиг. 3.Thus, the spring (106) having a variable coil diameter and a variable pitch provides a variable needle lift speed (104 sec) against the spring force. This variable needle lift rate results in a change in the amount of fuel injected into the combustion chamber compared to a prior art spring having a constant coil diameter and a constant pitch. Such a change in the amount of injected fuel leads to a decrease in harmful emissions and a decrease in fuel consumption for a certain engine operating mode. The change in the amount of fuel injected into the combustion chamber will be explained in more detail with reference to FIG. 3.

На фиг. 3 и 4 приведены графики, показывающие количество впрыскиваемого топлива как функцию оборотов двигателя.In FIG. 3 and 4 are graphs showing the amount of fuel injected as a function of engine speed.

На фиг. 3 представлена известная из уровня техники зависимость количества впрыскиваемого топлива от оборотов двигателя. В этом случае топливная форсунка (10) содержит пружину (16), имеющую постоянный диаметр витков, постоянный шаг и постоянный диаметр проволоки. На графике, показанном на фиг. 3, горизонтальная ось представляет подъем иглы топливной форсунки (10), а вертикальная ось представляет количество топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания.In FIG. 3 shows the dependence of the amount of injected fuel on engine speed known from the prior art. In this case, the fuel injector (10) contains a spring (16) having a constant coil diameter, a constant pitch and a constant wire diameter. On the graph shown in Fig. 3, the horizontal axis represents the lift of the needle of the fuel injector (10) and the vertical axis represents the amount of fuel injected into the combustion chamber.

Как отмечено выше, игла (14b) установлена с возможностью перемещения между закрывающим и открывающим положениями. Подъем иглы определяется как высота, на которую игла (14b) поднимается относительно ее закрывающего положения.As noted above, the needle (14b) is movable between closing and opening positions. The lift of the needle is defined as the height to which the needle (14b) is raised relative to its closing position.

Количество топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания, выражается в кубических сантиметрах за 30 секунд, а подъем иглы выражается в миллиметрах.The amount of fuel injected into the combustion chamber is expressed in cubic centimeters per 30 seconds, while needle lift is expressed in millimeters.

На графике, показанном на фиг. 3, наклонная прямая (302) представляет линейную зависимость между подъемом иглы и количеством топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания. То есть, если игла поднимается высоко, то и количество топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания, будет большим.On the graph shown in Fig. 3, the sloping straight line (302) represents a linear relationship between needle lift and the amount of fuel injected into the combustion chamber. That is, if the needle rises high, then the amount of fuel injected into the combustion chamber will be large.

График, показанный на фиг. 4, представляет отношение между количеством впрыскиваемого топлива и подъемом иглы для топливной форсунки (100) с пружиной (106), имеющей переменный диаметр витков и/или переменный шаг для регулирования количества топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания, в зависимости от режима работы двигателя. Горизонтальная ось представляет подъем иглы, выражаемый в миллиметрах. Вертикальная ось представляет количество топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания, выражаемое в кубических сантиметрах за 30 секунд.The graph shown in Fig. 4 represents the relationship between the amount of fuel injected and the lift of the needle for a fuel injector (100) with a spring (106) having a variable coil diameter and/or a variable pitch to control the amount of fuel injected into the combustion chamber, depending on the engine operating mode. The horizontal axis represents the lift of the needle, expressed in millimeters. The vertical axis represents the amount of fuel injected into the combustion chamber, expressed in cubic centimeters per 30 seconds.

График (402) представляет зависимость между количеством впрыскиваемого топлива и подъемом иглы. На графике (402) зависимость между количеством впрыскиваемого топлива и подъемом иглы является нелинейной. Такая нелинейность обеспечивается благодаря переменной скорости подъема иглы для определенного режима работы двигателя (обороты и крутящий момент). Это достигается применением пружины (106), имеющей переменный диаметр витков, либо переменный шаг, либо как переменный диаметр витков, так переменный шаг. Скорость подъема иглы является переменной благодаря тому, что пружина (106) имеет переменный диаметр витков и переменный шаг. Переменная скорость подъема иглы обеспечивает уменьшение количества впрыскиваемого топлива. Такое уменьшение количества впрыскиваемого топлива приводит к уменьшению вредных выбросов и снижению расхода топлива. Таким образом, для определенного режима работы двигателя заранее задаются подъем иглы и количество топлива, впрыскиваемого при этом подъеме. Благодаря применению пружины (106), имеющей переменный диаметр витков и переменный шаг, обеспечивается переменная скорость подъема иглы, что изменяет количество топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания. Однако высота, до которой поднимается игла (104 с), т.е. подъем иглы, остается для этого определенного режима работы двигателя неизменной. Иначе говоря, для этого определенного режима работы двигателя изменяется скорость, с которой поднимается игла (104 с).Graph (402) represents the relationship between the amount of fuel injected and the lift of the needle. In plot (402), the relationship between fuel injection amount and needle lift is non-linear. Such non-linearity is ensured by the variable speed of lifting the needle for a certain mode of engine operation (speed and torque). This is achieved by using a spring (106) having a variable coil diameter, either a variable pitch, or both a variable coil diameter and a variable pitch. The lifting speed of the needle is variable due to the fact that the spring (106) has a variable coil diameter and a variable pitch. Variable needle lift speed reduces the amount of fuel injected. This reduction in the amount of fuel injected results in lower emissions and reduced fuel consumption. Thus, for a certain mode of engine operation, the needle lift and the amount of fuel injected during this lift are predetermined. Through the use of a spring (106) having a variable coil diameter and a variable pitch, a variable needle lift rate is provided, which changes the amount of fuel injected into the combustion chamber. However, the height to which the needle rises (104 s), i.e. needle lift remains unchanged for this specific engine operating mode. In other words, for this particular mode of operation of the engine, the speed at which the needle rises (104 s) changes.

Таким образом, в настоящем изобретении предлагается топливная форсунка (100), отличающаяся наличием пружины (106), имеющей переменный диаметр витков и переменный шаг. Применение такой пружины (106) обеспечивает изменение скорости подъема иглы для определенного режима работы двигателя. Такая переменная скорость подъема иглы обеспечивает изменение количества топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания. Также за счет обеспечения переменной скорости подъема иглы уменьшается количество топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания. Это позволяет избежать впрыскивания излишнего топлива, приводящего к увеличению вредных выбросов и увеличению расхода топлива. Таким образом, предлагаемая в изобретении топливная форсунка (100) обеспечивает уменьшение вредных выбросов и снижение расхода топлива.Thus, the present invention provides a fuel injector (100) characterized by a spring (106) having a variable coil diameter and a variable pitch. The use of such a spring (106) provides a change in the lifting speed of the needle for a certain mode of engine operation. This variable needle lift rate provides a change in the amount of fuel injected into the combustion chamber. Also, by providing a variable needle lift rate, the amount of fuel injected into the combustion chamber is reduced. This avoids the injection of excess fuel, which leads to an increase in harmful emissions and an increase in fuel consumption. Thus, the fuel injector (100) according to the invention provides a reduction in harmful emissions and a reduction in fuel consumption.

Рассмотренные выше в описании варианты осуществления изобретения носят исключительно иллюстративный характер и не ограничивают возможностей осуществления изобретения. Так, множество вариантов выбора существует в отношении типа корпуса форсунки и типа распыливающего узла. Объем охраны изобретения определяется только его формулой.The embodiments of the invention discussed above in the description are illustrative only and do not limit the possibilities of carrying out the invention. Thus, a variety of choices exist regarding the type of nozzle body and the type of spray assembly. The scope of protection of an invention is determined only by its claims.

Claims (2)

1. Топливная форсунка (100), содержащая корпус (102) форсунки и распыливающий узел (104), закрепленный на корпусе (102) форсунки и имеющий одно или несколько сопловых отверстий для впрыскивания топлива в камеру сгорания, отличающаяся тем, что в корпусе (102) форсунки расположена пружина (106), имеющая переменный диаметр витков и переменный шаг для регулирования количества топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания, в зависимости от режима работы двигателя.1. A fuel injector (100) containing a body (102) of the injector and a spray assembly (104) mounted on the body (102) of the injector and having one or more nozzle holes for injecting fuel into the combustion chamber, characterized in that in the body (102 ) of the injector there is a spring (106) having a variable diameter of coils and a variable pitch to control the amount of fuel injected into the combustion chamber, depending on the engine operating mode. 2. Топливная форсунка (100) по п. 1, в которой пружина (106) находится в предварительно нагруженном состоянии.2. The fuel injector (100) of claim 1 wherein the spring (106) is in a preloaded state.
RU2018118831A 2017-05-23 2018-05-22 Fuel injector RU2769207C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IN201741018052 2017-05-23
IN201741018052 2017-05-23

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018118831A RU2018118831A (en) 2019-11-22
RU2018118831A3 RU2018118831A3 (en) 2021-09-15
RU2769207C2 true RU2769207C2 (en) 2022-03-29

Family

ID=64611414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018118831A RU2769207C2 (en) 2017-05-23 2018-05-22 Fuel injector

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN109026482B (en)
BR (1) BR102018010372A2 (en)
RU (1) RU2769207C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5871155A (en) * 1997-06-10 1999-02-16 Caterpillar Inc. Hydraulically-actuated fuel injector with variable rate return spring
RU2290527C1 (en) * 2005-05-03 2006-12-27 Государственное образовательное учреждение профессионального образования "Алтайский государственный университет" Nozzle for internal combustion engine
JP2014015857A (en) * 2012-07-06 2014-01-30 Hitachi Automotive Systems Ltd Electromagnetic fuel injection valve
JP2016156320A (en) * 2015-02-25 2016-09-01 株式会社デンソー Fuel injection device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1452479A (en) * 1973-02-22 1976-10-13 Cav Ltd Fuel injection nozzle units for internal combustion engines floating wick holder
US7370817B2 (en) * 2002-10-24 2008-05-13 Isothermal Systems Research Inc. Actuated atomizer
US8746127B2 (en) * 2010-11-08 2014-06-10 Robert Bosch Gmbh Valve return spring with filter support for a pneumatic brake booster assembly
CN204941759U (en) * 2015-09-01 2016-01-06 潍坊力创电子科技有限公司 Buffer type gas injection valve

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5871155A (en) * 1997-06-10 1999-02-16 Caterpillar Inc. Hydraulically-actuated fuel injector with variable rate return spring
RU2290527C1 (en) * 2005-05-03 2006-12-27 Государственное образовательное учреждение профессионального образования "Алтайский государственный университет" Nozzle for internal combustion engine
JP2014015857A (en) * 2012-07-06 2014-01-30 Hitachi Automotive Systems Ltd Electromagnetic fuel injection valve
JP2016156320A (en) * 2015-02-25 2016-09-01 株式会社デンソー Fuel injection device

Also Published As

Publication number Publication date
CN109026482B (en) 2023-04-28
CN109026482A (en) 2018-12-18
BR102018010372A2 (en) 2018-12-18
RU2018118831A (en) 2019-11-22
RU2018118831A3 (en) 2021-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6499467B1 (en) Closed nozzle fuel injector with improved controllabilty
US7850091B2 (en) Fuel injector with directly triggered injection valve member
US7967223B2 (en) Fuel injector
US20050172935A1 (en) Common rail injection system comprising a variable injector and booster device
CN101806266A (en) Double-valve fuel injecting device with electric-control monoblock pump and electric-control fuel injector
US9970397B2 (en) Fuel electro-injector for a fuel injection system for an internal combustion engine
US8113176B2 (en) Injector with axial-pressure compensated control valve
KR20070062417A (en) Fuel-injection system for an internal-combustion engine and corresponding method for controlling fuel injection
RU2541367C2 (en) Fuel atomiser
US20100282211A1 (en) Fuel delivery system
RU2769207C2 (en) Fuel injector
EP3183450A1 (en) Control valve arrangement
GB2367330A (en) Common-rail fuel injector
WO2020098179A1 (en) Plunger fuel injector and internal combustion engine
GB2366837A (en) Fuel injector for an internal combustion engine with a piston element at the nozzle needle which assists its closing
US6616063B2 (en) Injector for injecting fuel, with downstream pressure control element
US6109536A (en) Fuel injection system with cyclic intermittent spray from nozzle
US6688278B2 (en) Method and device for shaping the injection pressure course in injectors
KR101103856B1 (en) Electric fuel injection valve using a step motor
JP3904121B2 (en) Accumulated fuel injection valve
GB2367329A (en) Fuel injector for an internal combustion engine where sealing surfaces of control part close leakage-fuel outlets during opening of the high pressure supply
JP2015532390A (en) Fuel injection nozzle with flow restriction element
KR100394857B1 (en) Injector for direct injection type diesel engine
US20120043393A1 (en) Fuel Injector with Damper Volume and Method for Controlling Pressure Overshoot
JP2002537516A (en) Metering unit for metering liquids or gases