SU1030571A1

SU1030571A1 - Diesel fuel system

Info

Publication number: SU1030571A1
Application number: SU823418981A
Authority: SU
Inventors: Абылхан Космурзаевич Каракаев; Жанат Мажитович Садвакасов; Борис Моисеевич Кривенко; Зусь Маркович Ройфберг
Original assignee: Павлодарский Индустриальный Институт; Алтайское Моторостроительное Производственное Объединение Им.Хху Съезда Кпсс
Priority date: 1982-04-07
Filing date: 1982-04-07
Publication date: 1983-07-23

Description

САЭSAE

ОABOUT

сл М Изобретение относитс к двигателестроению и предназначено дл впры ка топлива в двигатель внутреннего сгорани , преимущественно в дизель, кроме того оно отнфситс к системам подачи топлива с регулированием начального давлени , т.-е. таким, в которых давление в нагнетательной магистрали задаетс , стабилизируетс или регулируетс специальными средс вами. ., Известны топливные системы дизел , содержащие топливный насос высо кого давлени , нагнетательную магистраль , нагнетательный клапан, форсунку закрытого типа, аккумул тор, доаатор начального давлени , дополнительный канал, причем топливный насос через нагнетательный клапан и нагнетательную магистраль соединен форсункой, дополнительный канал сое дин ет аккумул тор с нагнетательной магистралью, дозатор начального дав лени , размещен в дополнительном кан ле и выполнен в виде калиброванного дрсЗЪсел и C2J . В таких системах во врем нагнетательного хода плунжера насоса топ ливо подаетс как к форсунке, так и через дроссель в аккумул тор, зар жа его до некоторого давлени . Меж циклами впрыска аккумул тор разр жаетс , повыша давление в нагнетательной магистрали, т. е. создава в ней начальное давление. В таких системах создаваемое начальное давление существенно зави сит от режима работы двигател , а конструкци .системы усложнена наличием специального аккумул тора, что снижает Эффективность работы системы. Известны топливные системы дизел , содержащие топливный насос . высокого давлени , нагнетательную магистраль, нагнетательный клапан, форсунку закрытого типа, аккум л тор , дозатор начального давлени , дополнительный канал, причем аккуму л тор выполнен в полости пружины иглы форсунки, топливный насос через нагнетательный клапан нагнетательной магистралью соединен с форсункой ,, дополнительный канал соедин ет аккумул тор с нагнетательной магистралью, дозатор размещен в дополнительном канале ЗЗ и С 43. В таких системах достигнуто повышение надежности работы за счет упрощени системы, в которой: роль аккумул тора выполн ет полость пружины иглы форсунки, в таких системах создание начального давлени происходит благодар открытию дозатора начального давлени , выполненного в виде клапана, происход щему в моменты, когда после отсечки подачи волна разр жени в нагнетатель ной магистрали проходит мимо допол- нительного канала. Уровень давлени , создаваемого такой системой, сравнительно не высок. Величина давлени зависит от режима работы двигател , что ограничивает эффективность работы системы. Известны также топливные системы дизел , содержащие топливный насос высокого давлени , нагнетательную магистраль, нагнетательный клапан , форсунку закрытого типа, аккумул тор , дозатор начального давлени дополнительный канал и дополнительный дозатор, причем аккумул тор выполнен в полости пружины иглы форсунки, топливный насос через нагнетательный клапан и нагнетательную магистраль соединен с форсункой, аккумул тор св зан через дополнительный канал с нагнетательной магистралью, дозатор начального давлени размещен в дополнительном канале, а дополнительный дозатор размещен в нагнетательном клапане tSj. Известна система благодар наличию дополнительного дозатора, выполненного в виде обратного клапана в нагнетательном клапане, позвол ет получить повышенную независимость начального давлени от режима работы двигател . Однако наличие двух -дополнитель- , ных клапанов снижает надежность системы , понижает уровень достижимого начального давлени , что снижает эффективность работы системы. Целью изобретени вл етс повышение эффективности работы системы. , Указанна цель достигаетс тем, что в топливной системе дизел , содержащей топливный насос высокого давлени , нагнетательную магистраль нагнетательный клапан, форсунку за-. крытого типа, аккумул тор, дозатор начального давлени , дополнительный канал и дополнительный дозатор , при чем аккумул тор выполнен в полости пружины иглы форсунки, топливный насос через нагнетательный клапан и нагнетательную магистраль соединен с форсункой, аккумул тор св зан через дополнительный канал с нагнетательной магистралью, дозатор начального давлени размещен в дополнительном канале, а дополнительный дозатор размещен в нагнетательном клапане, дозатор начального давлени и дополнительныйдозатор выполнены в виде калиброванных дросселей, причем проходное сечение дроссел дополнительного дозатора, выполнено меньшим, чем проходное сечение дроссел дозатора начального давлени . На фиг. 1 приведена принципиальна схема топливной системы; на фиг. 2 - вариант форсунки с простав- , кой между корпусом форсунки и корпу сом распылител ; на фиг. 3 - вариан установок дроссел в конической про ке/ на фиг. 4 же, в цилиндрической пробке; на фиг. 5 и б - то ж в штуцере. Топливна система содержит топли ный насос 1 высокого давлени с наг нетательными секци ми 2, имеющими нагнетательный клапан 3 с разгружающим по ском 4 и седло 5, форсунки 6 с замкнутой надигольной полост пружины т.е. без сливной магистрал имеющие глухой колпак 7, уплотнител ную прокладку 8, распылитель 9 и за порную иглу 10, нагруженную пружино 11 и давлением топлива в надигольно полости 12, и нагнетательные трубопроводы 13. Клапан 3 нагружен пружи ной 14,расположенной в полости 15 штуцера 16, с помощью которого бедло 5 через.уплотнительное кольцо 17 |прижимаетс к втулке 18 плу нжера на надплунжерной полостью 19. Полость 15 соединена с полостью 20 между сед лом и клапаном выше разгрузочного по ска 4 с помощью каналов, выполне ных, например, в виде, по крайней мере одного, пазов 21 на седле 5. В корпусе 22 форсунки или в проставке 23 между корпусом форсунки и корпусом распылител выполнено дроссельное отверстие 24, соедин ющее надигольную полость с линией высокого давлени . Калиброванное дроссельное отверстие может быть выполнено в пробке 25 (фиг.. 3-6). Пробка с дроссельным отверстием прижимаетс к корпусу форсунки, в ко тором выполнены канал 26 и колодец, по конической поверхности ( фиг. 3 или по плоскости (фиг. 4 штуцером 27 нагнетательного трубопровода 13 через уПлотнительную прокладку 28. Топливо через каналы в пробке проходит в кольцевую проточку 29 в проб ке- (фиг. 3 или в корпусе (фиг. 4), откуда через сверлени 30 и 31 соответственно в корпусе форсунки, в кор пусе распылител поступает в камеру распылител . Пробка 25 с дроссельным отверстием может быть впресс вана в гнездо в корпусе форсунки (фиг. 5) или прижата гайкой 32 (.фиг. 6) . Топливна система работает следующим образом. Во врем нагнетательного хода насоса часть топлива через зазор с распылителе и дроссельное отверстие 24 в корпусе 22 форсунки или в проставке 23 поступает в надигольную полость 12, повыша давление в ней, Это приводит к увеличению давлени начала открыти иглы форсунки, причем , чем больше подача топлива и выше частота вращени насоса, тем боль ше давление в нагнетательной магистрали и тем больше давление в аккумул торе , в качестве которого использована надигольна полость форсунки . Таким образом, происходит саморег улирование давлени в надигольной полости, и следовательно, давлени начала открыти иглы форсунки в зависимости от режима работы топливной системы. Чем меньше давление начала открыти иглы форсунки, тем устойчивее работа топливной системы . Увеличение этого давлени на режимах номинальных и близких к ним цикловых подач и частот вращени топливной системы приводит к уменьшению продолжительности впрыска топлива, что очень важно -дл повышени экономичности работы двигател . Поэтому регулировку зат жки .пружины форсунки надо производить из услови обеспечени устойчивой работы двигател на режимах малых нагрузок и частот вращени , а также на режимах пуска, чтобы суммарное, усилие от зат жки пружины и давлени в Надигольной полости обеспечивало минимальные значени давлени начала открыти иглы форсунки на этих режимах, а по мере возрастани давлени в надигольной полости с повышением нагрузки на дизель увеличи- . ваетс давление начала открыти иглы форсунки, сокраща продолжительность впрыска топлива и.тем (Самым повыша экономичность работы двигател . После отсечки и падени давлени в нагнетательной магистрали ниже уровн давлени в надигольной полости начинаетс истечение топлива из этой полости через дроссельное отверстие и через зазор в распылителе и создание повышенного давлени в нагнетательной магистрали к началу следующего цикла впрыска, причем начальное да;вление будет также зависеть от режима работы системы, т.е. чем больше давление в надигольной полости , тем выше остаточное давление . в нагнетательной магистрали. Как показали испытани , из-за посто нного повышени остаточного и начального давлений в последовательных циклах в результате подпитки топливом из надигольной полости по мере увеличени числа циклов происходит увеличение давлени топлива в нагнетательной магистрали во врем впрыска . Увеличение давлени впрыска и начального давлени приводит к возрастанию давлени в надигольной поости , что в конечном итоге вызыват гидравлическое заклинивание игы форсунки, т.е. игла не открываетс , а все топливо поступает в надгольную полость, резко повыпа давение в ней. Дл устанени гидравлического за клинивани в системе предусмотрено перетекание топлива из нагнетательной магистрали в полость низкого давлени в периоды между циклами впрыска посредством каналов, выполненными , например, в виде пазов 21 на седле 5. Такие пазы могут быть выполнены и на клапане. Перетекание топлива происходит следующим образом. Топливо из полости штуцера 15 через пазы 21 поступает в полость 20 между седлом и клапаном выше разгрузочного по ска 4, затем через зазор между по ском 4 и седлом 5., которые образуют .основное кольцевое дррЪселирующее сечение, попадает в надплунжерную полость 19, котора с момента отсечки сообщаетс с полостью низкого давлени , уменьша давление в нагнетательном трубопроводе 13. Площадь между разгрузочным по ском и седлом меньше суммарного сечени , образованного дррссельйым отверстием и зазором между иглой и корпусом распьшител . Это позвол ет повышать начальное давление в нагнетательной магистрали в результате йодпйтки топливом из надигольной полости и устран ть гидрозакли нивание иглы форсунки в результате |перетечек топлива из нагнетательной магистрали в систему низкого давлени . Устранение гидрозаклинивани достигаетс также применением нагнетательных клапанов двойного действи , имек дими обратные клапаны, пру жины которых регулируютс на определенное начальное давление в нагнетательной магистргши. Испытани , проведенные на безмоторной установке на базе топливной аппаратуры дизелей типа А-,41, показали работоспособность предлагаемой топливной систелы с регулированием начального давлени S M The invention relates to engine-building and is intended to inject fuel into an internal combustion engine, mainly diesel, and, moreover, it relates to fuel supply systems with regulation of the initial pressure, i.e. one in which the pressure in the discharge line is set, stabilized or regulated by special means. . Diesel fuel systems are known that contain a high pressure fuel pump, a discharge line, a discharge valve, a closed-type nozzle, a battery, an initial pressure doaator, an additional channel, and the fuel pump is connected by a nozzle through an injection valve and an additional channel is connected An accumulator with a discharge line, an initial pressure dispenser, is placed in an additional channel and is made in the form of a calibrated drill valve and C2J. In such systems, during the injection stroke of the pump plunger, the fuel is supplied both to the nozzle and through the choke to the battery, charging it to a certain pressure. Between the injection cycles, the battery is discharged, increasing the pressure in the injection line, i.e. creating an initial pressure in it. In such systems, the initial pressure created is significantly dependent on the engine operation mode, and the system design is complicated by the presence of a special accumulator, which reduces the efficiency of the system. Known diesel fuel system containing a fuel pump. high pressure, discharge line, discharge valve, closed type nozzle, battery, initial pressure metering device, additional channel, the accumulator being made in the spring cavity of the nozzle needle, the fuel pump is connected to the nozzle through the pressure line through the pressure valve There is no battery with discharge line, the dispenser is located in the additional channel ZZ and C 43. In such systems, the reliability of operation has been improved by simplifying the system, in which: the accumulator executes the spring cavity of the nozzle needle; in such systems, the initial pressure is created by opening the initial pressure metering valve, which occurs at the moments when, after the supply cut-off, the discharge wave in the discharge line passes by the additional channel. The level of pressure created by such a system is relatively not high. The pressure depends on the engine's operating mode, which limits the efficiency of the system. Diesel fuel systems are also known that contain a high-pressure fuel pump, a discharge line, a discharge valve, a closed nozzle, an accumulator, an initial pressure metering device, an additional channel and an additional metering unit, the accumulator being made in the cavity of the injector needle spring, the fuel pump through the discharge valve and the discharge line is connected to the nozzle, the battery is connected through an additional channel to the discharge line, the initial pressure metering device is located in the channel, and an additional dispenser is located in the discharge valve tSj. The known system, due to the presence of an additional metering device, made in the form of a check valve in the discharge valve, makes it possible to obtain an increased independence of the initial pressure on the operating mode of the engine. However, the presence of two additional valves reduces the reliability of the system, lowers the level of achievable initial pressure, which reduces the efficiency of the system. The aim of the invention is to increase the efficiency of the system. This goal is achieved by the fact that in the fuel system of a diesel engine containing a high-pressure fuel pump, a pressure line, a pressure valve, a nozzle for -. a covered type, an accumulator, an initial pressure meter, an additional channel and an additional meter; the battery is made in the cavity of the nozzle needle spring, the fuel pump is connected to the nozzle through the discharge valve and the discharge line, the battery is connected through the additional channel to the discharge line, the initial pressure meter is placed in the additional channel, and the additional meter is placed in the discharge valve, the initial pressure meter and the additional meter are in the form of a gauge The injected chokes, the bore cross section of the additional metering throttle, is smaller than the cross section of the throttle of the initial pressure batching device. FIG. 1 is a schematic diagram of the fuel system; in fig. 2 - a variant of the nozzle with a spacer between the nozzle body and the spray body; in fig. 3 - a variant of the settings of the throttles in the conic projection / 4, in a cylindrical tube; in fig. 5 and b - then there is in the union. The fuel system contains a high pressure fuel pump 1 with pressure sections 2, having a pressure valve 3 with discharge valve 4 and a saddle 5, nozzles 6 with a closed spring cavity, i.e. without a drain line with a deaf cap 7, a gasket 8, a spray 9 and for a porous needle 10 loaded with a spring 11 and fuel pressure in the piston cavity 12, and pressure pipes 13. The valve 3 is loaded with a spring 14 located in cavity 15 of fitting 16 with the help of which the bed 5 through the sealing ring 17 | is pressed against the hub 18 of the plunger on the supra plunger cavity 19. The cavity 15 is connected to the cavity 20 between the saddle and the valve above the discharge chute 4 using channels made, for example, at least one , Slots 21 on the seat 5. The injector body 22 or the spacer 23 between the nozzle body and the atomizer housing configured orifice 24 nadigolnuyu connecting the cavity with the high pressure line. Calibrated orifice can be made in the plug 25 (Fig. 3-6). A plug with a throttle bore is pressed against the nozzle body, in which channel 26 and a well are made, along a conical surface (Fig. 3 or on a plane (Fig. 4, fitting 27 of the discharge pipe 13) through a sealing strip 28. The fuel passes through the channels in the stopper into the annular the groove 29 in the ke-sample (Fig. 3 or in the housing (Fig. 4), from where, through drilling 30 and 31, respectively, in the nozzle body, in the sprayer housing enters the sprayer chamber. The stopper 25 with the orifice can be pressed into the socket in the nozzle body (fi 5) or pressed by a nut 32 (. FIG. 6). The fuel system works as follows. During the pump stroke, some of the fuel through the gap from the spray gun and the throttle hole 24 in the nozzle body 22 or in the spacer 23 enters the nadigol cavity 12, increasing pressure in it, This leads to an increase in the pressure of the beginning of the opening of the nozzle needle; moreover, the greater the fuel supply and the higher the rotational speed of the pump, the greater the pressure in the discharge line and the greater the pressure in the accumulator, as used on the nozzle cavity. Thus, self-regulation of pressure occurs in the nadigol cavity, and consequently, the pressure of the beginning of the opening of the nozzle needle, depending on the mode of operation of the fuel system. The lower the pressure at the beginning of the opening of the nozzle needle, the more stable the operation of the fuel system. An increase in this pressure on the modes of nominal and close to them cyclic feeds and rotational frequencies of the fuel system leads to a decrease in the duration of fuel injection, which is very important to increase the efficiency of the engine. Therefore, adjusting the tightening of the nozzle springs must be carried out from the condition of ensuring stable engine operation at low loads and rotational frequencies, as well as at the starting modes, so that the total force from spring tightening and pressure in the Nadigol cavity ensures the minimum values of the nozzle needle opening pressure on these modes, and as the pressure in the nadic cavity increases, as the load on the diesel increases, -. pressure starts to open the injector needle, reducing the duration of fuel injection and. (The most cost-effective engine operation. After the cut-off and pressure drop in the discharge line below the pressure level in the niglock cavity, fuel flows from this cavity through the throttle orifice and through the gap in the nozzle and creating an overpressure in the injection line at the beginning of the next injection cycle, the initial yes and the phenomenon will also depend on the mode of operation of the system, i.e. the greater the yes nadigolnoy cavity, the higher the residual pressure in the injection line.As tests have shown, due to a constant increase in residual and initial pressures in successive cycles as a result of fuel injection from the nigital cavity, as the number of cycles increases, the pressure in the injection line increases during injection. An increase in injection pressure and initial pressure leads to an increase in pressure in the die pit, which ultimately causes hydraulic seizure. urbi nozzle, i.e. the needle does not open, and all the fuel enters the nadgolnuyu cavity, sharply increased pressure in it. In order to establish a hydraulic wedge, the system provides for the flow of fuel from the injection line into the low pressure cavity during the periods between injection cycles through channels made, for example, in the form of grooves 21 on the saddle 5. Such grooves can also be made on the valve. The flow of fuel is as follows. The fuel from the cavity of fitting 15 through the grooves 21 enters the cavity 20 between the seat and the valve above the discharge port 4, then through the gap between the skull 4 and the saddle 5., which form the main annular cross-section, enters the above plunger cavity 19, which the cut-off moment communicates with the low pressure cavity, reducing the pressure in the injection pipe 13. The area between the discharge chamber and the saddle is less than the total cross section formed by the drill hole and the gap between the needle and the gun body. This makes it possible to increase the initial pressure in the injection line as a result of fuel injection from the throat cavity and to eliminate the splitting of the nozzle needle as a result of the flow of fuel from the injection line into the low pressure system. Elimination of hydrolysis is also achieved by using double-acting injection valves, such as check valves, the springs of which are regulated to a certain initial pressure in the injection master. Tests carried out on an engineless installation based on fuel equipment of diesel engines of type A-, 41, showed the performance of the proposed fuel system with the regulation of the initial pressure

даYes

Фиг.гFigg

1717

SS

Z9Z9

Фиг.ЗFig.Z

Фaг.t.Fag.t.

Claims

A DIESEL FUEL SYSTEM comprising a high-pressure fuel pump, a discharge line, a discharge valve, a closed nozzle, an accumulator, an initial pressure dispenser, an additional channel and an additional dispenser, the accumulator being made in the nozzle needle spring cavity, the fuel pump through the discharge valve, and the discharge line is connected to the nozzle, the battery is connected through an additional channel to the discharge line; the initial pressure meter is located in the additional channel, and the additional meter is located in the discharge valve, characterized in that, in order to increase efficiency, the initial pressure meter and the additional meter are made in the form of calibrated orifice, and the passage section of the additional meter throttle is smaller than the passage section, the throttle of the initial 'pressure dispenser. .

..1030571