Распылитель с сопловыми отверстиями на запорном конусе

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИ Ч Е С К ИХРЕСПУБЛИК 61 0 с 115 Г 02 М НО ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕ НТ СССР) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ частности топл лей. Сущность ь содержит запорн цем и сопловыми щими на запорн (с+тнс)(тн 1 1 в пределе. когда или (Тно - н) площади между 3 корпуса и иглы пр соответственно и аметрам запиран го конуса непоср суммарная площ риальный инсти перович Л,Г., Грине систем впрыска й. М.: Судостроегде 1 но,н и 1 нс - площади между запорнымиерхностями корпуса и иглы при максиьном ходе ее соответственно пф больу, меньшему диаметрам запирания и по метру запорного конуса непосредственпосле сопловых отверстий; 1 с - суммарплощадь сопловых отверстий,В топливной системе движение топлива крайне нестационарно, причем процесс до выходных кромок сопловых отверстий являетсяя вол новы м. П ри расчете нестационарного движения жидкостей по волновому уравнению прошедшая через стык (Р,р) и отраженная от стыка (Рор) волны давлений зависят от величины прямой падающей волны давления (Рпад) на стык и от площади канала до и после стыка:Рпр ф (1+ Ост) РовдРотр = ЮР пад, (Уст Т 1 2( относится начено для пов мал шем диа но ная 3) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Высоцкий Ш,ЛГальглаз Я.А. Проектированитоплива судовых дизеление, 1967, с,43, рис,18. 54) РАСПЫЛИТЕЛЬ С СОПЛОВЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ НА ЗАПОРНОМ КОНУСЕ57) Использование; двигателестроение, в Изобретение к двигателестроению и предназ впрыскивания топлива в дизель,Целью изобретения является повышение эффективности впрыскивания топлива,Поставленная цель достигается тем, что в распылителе с сопловыми отверстиями на запорном конусе, содержащем корпус с колодцем или без колодца и с топливоподводящим каналом, иглу с запорным конусом, размещенную в корпусе с возможностью осевого перемещения, карман, образованный иглой и корпусом и сообщенный с топливоподводящим каналом,но (с+ нс) (н+ нс) иЛИ(но - нс)сгн,а в пределе, когда Ьс = 1 но(1 с + 1 н) 5 2 н и 5 О 1822905 А 1 ивная аппаратура дизезобретения: распылитель ую иглу и корпус с колод- отверстиями (СО), выходяый конус, При этом 1 но 5 нс) или(Тнонс)с 1 н, а)2 т, ( 1 н, гдЕ 1 но, 1 н И 1 нс - апорными поверхностями и максимальном ходе иглы о большему, меньшемудиия и по диаметру запорноедственно после СО; пасв адь СО, 1 ил,(12) где аст - коэффициент отражения стыка; 11 и 12 - площади каналов до и после стыка.Из (3) видно, что с уменьшением площади после стыка увеличивается величина прошедшей волны давления через стык при прочих равных условиях, увеличивается также величина отраженной волны давления, которая складываясь с прямой падающей волной давления на стык, и приводит к увеличению прошедшей через стык волны давления.В распылителе прошедшая последовательно через стыки 1 л и 1 с волна давления, отразившись от глухого дна колодца и пройдя в обратном направлении через стыки 1 я и 1 нс, а при 1 н = 1 нс пройдя обратно через стык ряс, будет дополнительно повышать давление перед сопловыми отверстиями, так как эта отраженная от глухого дна колодца волна давления складывается с прямой 20 прошедшей через стык 1 но волной давления и увеличивает величину падающей волны давления в районе сопловых отверстий, т,е. величину прямой волны давления (Рпал,сс), падающей на стык в районе сопловых отверстий, и повышать давление впрыскивания, При этом коэффициент отражения стыка в районе сопловых отверстий в общем случае равен30 а в случае, когда сопловые отверстия примыкают непосредственно к колодцу распылителя (нс = я) По мере увеличения разностей (Ь,-1,) или (нс) коэффициенты ортражения (4) и (5) увеличиваются, что приводит к повышению давления впрыскивания (Э)45 Рвпр = Рпр.стс = (1+ астс)Рпад.стс, (6) где Рпр.ото - прошедшая через стык в районе сопловых отверстий волна давления, равная давлению впрыскивания; Рнад.стс - волна50 давления, падающая на этот стык,Как видно из(4) и(5), при Юнс = 1 с но ноАнализ уравнений (4), (5),(7) и (8) показывает, что с уменьшением суммарной площади сопловых отверстий (1.) повышаются коэффициенты отражения, что приводит к повышению давления впрыскивания согласно (6),При условиях(7) и (8) коэффициенты отражения уменьшаются по сравнению с (4) и (5), и согласно (6) уменьшается давление впрыскивания, однако сокращается продолжительность впрыскивания ( напр) из-за увеличения 1 с до 1 нс(7) или Гс до я (8), что также повышает эффективность впрыскивания изза повышения интенсивности впрыскивания, так как для дизелей одним из важнейших способов повышения экономичности работы является сокращение радар. в особенности ее конечной стадии, что сильнее проявляется по мере увеличения быстроходности дизеля, Например, при сокращении Ъпр. всего на 1 поворота кулачкового вала насоса (1 п,к.в.) зкономия топлива повышается на 2-3 о.Следует также отметить, что с увеличением диаметра сопловых отверстий распылители менее склонны к закоксовыванию.Из вышеизложенного следует, что при заявленных соотношениях размеров повышается эффективность впрыскивания топлива или за счет повышения давления, или за счет сокращения продолжительности впрыскивания.Сущность изобретения поясняется чертежом,Распылитель состоит из запорной иглы 1 и корпуса 2 с колодцем 3 и сопловыми отверстиями 4, выходящими на запорный конус. При этом но = л(сто - 0,5 У 3 пт) У 3 гп( г/2); (9) нс -- л(днс - 0,5 у 3 п т)у 3 и( т/2); (10) 1 а = л(с - 0,5 У 3 пх) У 3 п (г/2); (11) с = лОс /4; г = лс /4,2, 2 где у - максимальный ход иглы;- число сопловых отверстий; т угол запорного конуса; б - диаметр колодца распылителя.Площадь канала колодца 1 может быть больше б, (как показано на чертеже), меньше Гн или равна нулю ( =. О),Впрыскивание топлива осуществляется следующим образом.Топливо через кольцевой канал между иглой и корпусом поступает, проходя сечение но, к сопловым отверстиям и к сечению 1 откуда через сечение 1, попадает в коло 1822905дец 3. По мере сужения канала между конусами на игле и корпусе распылителя повышается давление перед сопловыми отверстиями согласно (3), а прошедшая через стыки 1 нс и 1 н волна давления, отразившись от глухого дна колодца и пройдя в обратном направлении через стыки 1 н и 1 но, (а при 1 н = =нс пройдя только через стык 1 нс), будет дополнительно повышать давление перед сопловыми отверстиями, так как эта отраженная от глухого дна колодца волна давления складывается с прямой прошедшей через стык Ьно волной давления и повышает давление впрыскивания согласно (6).Площадь колодца 1 нс может быть больше (как показано на чертеже), равна или меньше 1 Н, а также равна нулю (1 = О), т.е, эффективность впрыскивания повышается даже тогда, когда поток после Ьн расширяется в колодце распылителя, так как время движения отраженной от донышка колодца волны давления до сопловых отверстий на запорном конусе приблизительно на три порядка меньше продолжительности впрыскивания, За время впрыскивания отраженные от глухого донышка колодца волны давления три порядка раз (свыше 1000 раэ) буду подходить к сопловым отверстиям и, складываясь с прямыми волнами давления в районе сопловых отверстий на запорном конусе, повышать давление впрыскивания, т,е, эффективность впрыскивания топлива,Таким образом, заявляемые соотношения размеров способствуют повышению эффективности впрыскивания по сравнению с прототипом или за счет повышения давления впрыскивания, или эа счет сокращения продолжительности впрыскивания,При данных соотношениях размеров запорного узла можно существенно уменьшить механическую нагруженность приводатопливо-впрыскивающего насоса при про 5 чих равных условиях, так.как необходимоедавление впрыскивания достигается применьшем давлении, создаваемом плунжером. что, в свою очередь, повышает надежность и срок службы топливной системы.10 Изобретение может быть использовано,на всех типах дизелей, применяемых в различных областях,Формула изобретения 15 Распылитель с сопловыми отверстиямина запорном конусе, содержащий корпус с колодцем и топливоподводящим каналом, иглу с запорным конусом, размещенную в корпусе с возможностью осевого переме щения, карман, образованный иглой и кор.пусом и сообщенный с топливоподводящим каналом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности впрыскивания топлива.25но "(1 с+ 1 но) -фн+ Снс)или(Ело-нс) 1 с 1 н,30 а в пределе, когда 1 нс - нУно (1 с+ 1 н) 21 Нили (1 о" тн)снгде Ьо, Ь и 1 нс - площади между запорными конусными поверхностями корпуса и иглы 35 при максимальном ходе ее соответственнопо большему, меньшему диаметрам запирвния и по диаметру запорного конуса непос; редственно после сопловых отверстий; пасв суммарная площадь сопловых отверстий.4)1822905 Составитель А,Каракае Техред М. Моргентал Редактор А.Б Корректор С,Ю акаэ 2175 Тираж Подпис ВНИИПИ Государс-венного комитета по изобретениям и отк 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5ытиям при ГКНТ ССС оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,