Топливная система для дизеля

/44 К АВТО О СУДАР СТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО У СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Павлодарский индустриальный институт(56) Авторское свидетельство СССРМ 1416737, кл, Г 02 М 59/44, 1988.(54) ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ДИЗЕЛЯ(57) Использование: двигателестроение, вчастности топливовпрыскивающая аппаратура дизеля, Сущность изобретения: топливная система содержит впрыскивающий насос и форсунку без сливной магистрали. Форсунка снабжена наружной запорной иглой 24, размещенной в корпусе форсунки со стороны подыгольной полости 25 соосно втулке 17 и концентрично запорной игле 18 с зазором. В распылителе 13 выполнены дополнительные отверстия 15. Наружная игла 24 установлена между пружиной 23 и посадочной поверхностью с возможностью перекрытия дополнительных отверстий 15.1 з,п,ф-лц, 2 ил.10 20 25 30 35 40 45 50 отверстиям 15. Изобретение оносится к двигателестроению, предиээидчеио для вспрыскивания топлива е дизель и является усовершенствованием устройсгеэ по авт,св, М 1416737,В основном изобретении топливная системэ для дизеля содержит впрыскиеающий насос с полостью есэсыеания и надплунжерйой полостью, нагнетательный клапан с каналами для сообщения полости штуцерэ с надплуйжерной"полостью и форсунку, сообщенную через нагнетательиый клапан с насосом и имеющую корпус с размещенныМи внутри упором и выступом на внутренней поверхности, распылитель с сопловыми отверстиями и направляющей поверхностью и установленную в полости распылителя подпружиненную запорную углу со штангой и рэзобщающим элементом, расположенную в направляющих поверхностях с образованием подыгольной и надыгольной полостей, раэобщающий элемент снабжен клапаном, запорный элемент которого жестко закреплен на запорной игле, а седло выполнено в виде втулки, установленной концеитрично запорной игле с воэможностью взаимодействия с выступом и имеющей запорную поверхность, расположенную со стороны надыгольной полости, причем втулка подпружинена относительно распылителя.Недостатком основного изобретения является то, что закон подачи топлива не управляется в зависимости от режима работы топливной систеМы, в результате чего снижается эффективность впрыскивания топлива.Цель изобретения - повышение эффективности впрыскэ топлива,Поставленная цель достигается тем, что топливная система для дизеля снабжена наружной запорной иглой, размещенной в корпусе форсунки со стороны подыгольной полости соосно втулке и концентричио запорной игле с зазором. причем в распылителе выполнены дополнительные отверстия, а наружная игла установлена между пружиной и посадочной поверхностью, с воэможностью перекрытия дополнительных отверстий,На фиг. 1 представлена топливная система для дизеля, принциальная схема; на фиг. 2- варианты втулки и наружной запорной иглы и расположения пружины между ними,Топливная система содержит впрыскивающий насос 1 с полостью 2 всэсывания и нэдплуижерной полостью 3, нагнетательный клапан с седлом 4, на котором выполнены каналы 5, и запорным органом 6 с разгрузочным пояском 7. Нагиетательиый клапан установлен в штуцере 8 насоса; Сисема содержит также форсунку, сообщенную с насосом трубопроводом 9 и составляющую из корпуса 10 с размещенными внутри упором 11 и выступом 12 для взаимодействия с расположенным внутри распылителя 13 с сопловыми отверстиями 14 и 15 и направляющей 16 разобщающим элементом, выполнеНным в виде подвижной втулки 17 с внутренней запорной иглой 18, концентрично расположенной ео втулке с образованием полостей 19 и надьгольной полости 20, Игла 18 через штангу 21 нагружена 22 со стороны надыгольиой полости и перекрывает сопловые отверстия 14, а втулка 17 нагружена пружиной 23, которой нагружена одновременно и наружная запорная игла 24, расположенная концентрично внутренней игле 18 и сопряженная с распылителем 13 по направляющей 16 и под которой находится подыгольная полость 25, причем жесткость пружины 23 меньше жесткости пружины 22, а расстояние у от верхнего торца втулки до выступа 12 корпуса 10 меньше расстояния Ь штанги до упора 11, Разобщающий элемент снабжен клапаном, запорным элемент 26 которого выполнен в виде конуса, жестко закрепленного на игле 18 и герметично взаимодействующего с конической поверхностью. выполненной во втулке-седле 17 со стороны нэдыгольной полости 20. Наружная игла перекрывает дополнительные отверстия 15 и имеет рэзобщающий элемент 27 длинойр (фиг, 1 и 2). Как и в основном изобретении, разность площадей по диаметру направляющей поверхности 16 распылителя 13 и диаметру уплотнения(бу) запорного элемента 26 больше площади, определяемой диаметром су.Топливная система работает следующим образом.Топливо насосом 1 подается в надплунжерную полость 3 через зазор между разгрузочным пояском 7 и седлом 4, каналы 5 в полость штуцера 8, повышая давление в нагнетательном трубопроводе 9. Когда разгрузочный поясок 7 выйдет из направляющей седла 4, по трубопроводу 9 пойдет интенсивная волна давления в полость 25 форсунки, повышая давление в ией. Часть топлива через зазор между направляющей 16 и наружной запорной иглой 24 поступает в полость 19, повышая давление в ней. Из полости 19 часть топлива через зазор между направляющей 16 и втулкой 17 поступает е иадыгольную полость 20, также повышая давление в ней, Когда давление в полости 25 станет равным давлению начала открытия наружной иглы 24, последняя начинает подниматься и топливо поступает к сопловым5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Таким образом, наступает первый этап вспрыскивания топлива, На режимах малых нагрузок и частот вращения топливо вспрыскивается только через сопловце отверстия 15, которые имеют меньший диаметр и меньшее суммарное сечение сопловых отверстий, чем диаметр и суммарное сечение сопловых отверстий 14,По мере увеличения нагрузки и частоты вращения насоса происходит дальнейшее повышение давления в полости 25 и полости 19, Когда давление в полостях 19 и 25 станет равным давлению начала открытия внутренней иглы, которое больше давления начала открытия наружной иглы, втулка 17 и игла 18 начнут подниматься, открывая доступ топлива к сопловым отверстиям 14, и обеспечивается номинальные режиме работы двигателя путем увеличения цикловых подач топлива.Интенсивное повышение давления в полости 20 происходит после достижения втулкой 17 выступа 12, когда усилие от давления топлива на иглу 18 больше суммарного усилия пружины 22 и давления топлива в надыгольной полости 20, и эапорный элемент 26 оторвется от конической поверхности втулки 17. Для этого ход углы 18 выполнен равным ходу штанги 21, но большим хода втулки 17, т,е. иу.В результате повышения давления в надыгольной полости 20 за время впрыска посадка углы 18 происходит под действием совместных усилий пружины 22 и поамсившегося давления топлива а пологи 2 С. После того как игла 18 сядет запорным элементом 26 на коническую поверхность втулки 17, оба элемента будут двигаться вниз, преодолевая усилие от давления топлива в полости 19 и 25, а также сопротивление пружины 23, усилие воздействия которой снизу на втулку 17 значительно меньше усилия от воздействия пружины 22 на иглу 18, Поскольку при соприкосновении элементов 26 и 17 топливо из полости 20 в полость 19 не перетекает. то повышение давления в надыгольной полости 20 используется для быстрой посадки игла 18 и 24 на седло, что сокращает продолжительность впрыскивания топлива и интенсифицирует весь процесс впрыскивания,Для обеспечения повторяемости всех последующих циклов необходимо в периоды между апрысками разгрузить надцгольную полость 20 и полость 19 между иглами так, чтобы наружная 24 и внутренняя 18 иглы открывались при необходимых начальных давлениях йпрыскиаания, Первоначальные снижения давления в полостях 19 и 20 происходят при посадке игл 18 и 24. В периоды между впрысками давление в полости 19 снижается из-за перетекания топлива иэ полости 19 в полость 25 через зазор меж. ду распылителем и разобщающим элементом 27 (фиг. 1 и 2), длина которой 1 р может выбираться в зависимости от конкретных конструктивных особенностей топливной системы для каждого конкретного типа двигателя, Снижение давления в полости 20 осуществляется следующим образом, Если давление в полости 20 больше, то под действием этого давления втулка 17 опускается и топливо через сечение между конусом и коничеСкой поверхностью втулки 17 поступает в полость 19 между иглами и втулкой, а из полости 19 - в полость 25, как было указано выше, до тех пор, пока усилие от суммарного воздействия пружины 23 и давления топлива в полости 19 на втулку 17 не станет равным усилию от воздействия на него давления топлива в надыгольной полости 19, причем топливо из полости 25 через трубопровод 9, каналы 5, зазор между пояском 7 и седлом 4, надплунжерную полость 3 отводится в полость 2 всасыаания насоса 1.При уменьшении частоты вращения время между впрысками увеличивается, растет время разгрузки полости 25 через каналы 5, что приводит к уменьшению давлений в полости 19, затем и в полости 20,Это снижает давление подьема и посадкиигл 27 и 18, На режимах малых нагрузок и частот вращения топливо впрыскивается только через дополнительные отверстия 15, на режимах средних и номинальных нагрузок обеспечивается ступенчатое впрыскивание топлива, т,е. сначала топливо впрыскивается только через отверстие 15, а затем через оба ряда сопловых отверстий 15 и 14, причем на режимах средних нагрузок и частот вращения втулка-седло 17 с иглой 18 не доходит до упора, но игла 18 может оторваться от втулки 17 за счет сил инерции. В любом случае на этих режимах давление в надыгольной полости 20 определяется в основном перетечками топлива из полостей 2 и 19 через зазор между направляющей 16, распылителем.13, втулкой 17 и раэобщающим элементом 27 наружной иглы 24.Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в следующем. Закон подачи топлива управляется в зависимости от режима работы топливной системы и двигателя. На режимах малых нагрузок и частот вращения топливо впрыскивается через дополнительные отверстия 15 с малым суммарным сечением, а на режимах средних и номинальных нагрузок - через оба ряда сопловых отверстий, повышая эффек1758272 Составитель А.КаракаевТехред М,Моргентал Корректор А.Дол Э.Сл изводственно-изд.лельский комбинат "Патент", г. Ужгоред, ул, Гагарина, 10 тивность впрыскивания топлива по сравнению с основным изобретением,Следует отметить также преимущество предлагаемого изобретения по сравнению с известным для ступенчатого впрыскивания топлива через распылитель с двумя рядами сопловых отверстий, перекрываемых двумя иглами; заключающееся в том, что концентричное расположение наружной иглы 24 относительно внутренней 18 позволяет иметь только одну сопряженную поверхность иглы 24 с распылителем 13 по направляющей 16, в то время как в известные решениях предусмотрены две сопряженные поверхности наружная игла сопряжена по наружной поверхности с распылителем, а по внутренней поверхности - с наружной поверхностью внутренней иглы), что усложняет технологию изготовления, сборки, уславия запирания сопловцх Заказ 2982 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, Жотверстий, предьявляя повышенные требования к изготовлению сопряженных и запорным поверхностей и ухудшая надежность работы форсунки и всей топливной системы, 5Ф о р мул а и з обре те н ил Топливная система для дизеля поавт,св. В 1416737, о т л и ч а ю щ а я с я тем, 10 что, с целью повышения эфФективностивпрыска топлива, система снабжена наружной запорной иглой, размещенной в корпусе форсунки со стороны подыгольной поос соосно с в.лкой и концентрично 15 запорной игле с зазором, причем в распылителе выполнены дополнительные отверстия, а наружная игла установлена между пружиной и посадочной поверхностью с возможностью перекрытия дополнитель ных отверстий. Подписноеобретениям и открытиям при ГКНТ ССаушская наб 4/5