Распылитель штифтовой форсунки с тепловой защитой

, 174 2 А 1)5 Р 02 М 53/04 БРЕТЕН САН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТГ 10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(71) Научно-производственное объединение по топливной аппаратуре двигателей "ЦНИТА"(56) Совершенствование конструкций распылителей форсунок дизелей. Обзор НИИНФОРМТЯЖМАШ. 1976, с.31, рис.10 з.Заявка ФРГ 1 ч. 3000061,кл. Е 02 М 61/16, опублик. 1981.(54) РАСПЫЛИТЕЛЬ ШТИФТОВОЙ ФОРСУНКИ С ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТОЙ(57) Изобретение относится к двигателестроению, а именно к системам подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания, и позволяет повысить надежность. Распылитель содержит корпус 1, с которым контак-.тирует кольцевой теплоизоляционный элемент 2 из термостойкого упруго деформируемого материала, например из фторопласта, размещенный между кольцевым упругим элементом 3 и торцом 4 корпуса 1 распылителя. Упругий элемент 3 установлен на внутренней поверхности 8 теплозащитного экрана 6. Теплоизоляционный элемент 2 с упругим элементом 3 поджимается к торцу 4 корпуса 1 распылителя накидной гайкой 5, связанной резьбовым соединением с корпусом 1. Отношение площадей поперечных сечений элемента .2 в недеформированном состоянии и кольце- Б вой канавки 9 упругого элемента 3 распылителя составляет 1 - 2, 1 з.п. ф-лы, 3 ил.51015 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к топливовпрыскивающей аппаратуре систем подачи топлива для двигателей внутреннего сгорания, а именно к штифтовым форсункам со средствами тепловой защиты,Известен распылитель форсунки дизеля типа "Брайс", содержащий корпус, накидную гайку с уплотнительным элементом из термостойкого материала, установленную в корпусе с образованием теплозащитной полости,Данный распылитель позволяет поддерживать приемлемые условия охлаждения распылителя, однако в реальных условиях эксплуатации и производства невозможно обеспечить надежного уплотнения накидной гайки из-за сложного подбора размеров уплотнительного элемента. Кроме того, конструкция данного распылителя достаточно сложна и не может исключить появление новых усилий при монтаже распылителя и его эксплуатации,Наиболее близким к изобретению является распылитель штифтовой форсунки, содержащий корпус, накидную гайку с теплозащитным экраном, установленную на корпусе с образованием теплозащитной полости между торцом корпуса распылителя и внутренней поверхностью теплозащитного экрана и возможностью перемещения относительно продольной оси корпуса распылителя, кольцевой упругий элемен с кольцевой канавкой, выполненной на торцовой поверхности упругого .элемента и ориентированной своей внутренней поверхностью к торцу корпуса распылителя, размещенный в теплозащитной полости с образованием кольцевой полости, ограниченной торцом корпуса распылителя и внутренней поверхностью канавки упругого элемента.В собранной форсунке, когда гайка распылителя с теплозащитным экраном завернута до упора с определенным усилием по резьбе корпуса форсунки, упругий элемент деформируется на некоторую величину, плотно прижимаясь соприкасающимися поверхностями к торцам распылителя и теплозащитного экрана, В местах соприкосновения упругого элемента поверхности герметизируются и за счет этого ограничивается попадание горячих газов из камеры сгорания на поверхность распылителя.Данный распылитель с тепловой защитой при достаточно качественном выполнении упругого элемента существенно ограничивает теплоотвод к распылителю отгорячих газов камеры сгорания и в значительной степени уменьшает площадь контакта распылителя с горячими газами. Однако в условиях массового производства и технического обслуживания форсунок с известн ы м расп ылителем. возникают значительные технологические трудности по обеспечению качественного выполнения уплотняющих поверхностей, включая и их параллельность, упругого кольцевого элемента с кольцевой канавкой и сохранению упругих свойств кольца при повышении температурных условий во время работы двигателя. Это приводит к неполной герметизации в местах соприкосновения кольца с торцами распылителя и экранирующего кожуха, проникновению горячих газов к торцовой и боковой поверхностям распылителя, снижению эффекта тепловой защиты и, в конечном итоге, к снижению надежности и долговечности распылителя и форсунки,Цель изобретения - повышение надежности путем увеличения эффективности тепловой защиты распылителя штифтовой форсунки.Постзвленная цель достигается тем, что в распылителе штифтовой форсунки степловой защитой для дизеля, содержащей корпус, накидную гайку с теплозащитным экраном, установленную в корпусе с образованием теплозащитной полости между торцом корпуса распылителя и внутренней поверхностью теплозащитного экрана и возможностью перемещения относительно продольной оси корпуса распылителя, кольцевой упругий элемент с кольцевой канавкой, выполненной на торцовой поверхности упругого элемента и ориентированной своей внутренней поверхностью к торцу корпуса распылителя, размещенный в теплозащитной полости с образованием кольцевой полости, ограниченной горцом корпуса распылителя и внутренней поверхностью кольцевой канавки упругого элемента, распылитель штифтовой форсунки снабжен кольцевым теплозащитным экраном из термостойкого пластически деформируемого материала, размещенным в кольцевой полости с возможностью деформации при перемещении накидной гайки, причем внутренний обьем кольцевой канавки упругого элемента не превышает объема теплоизоляционного элемента в недеформируемом состоянии, а отношение площади поперечного сечения теплоизоляционного элемента в недеформируемом состоянии к площади поперечного сечения кольцевой канавки упругого элемента составляет 1 - 2. При этом кольцевой теплоиэоляционный элемент распылителя форсунки может быть выполнен из фтороплгста,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 На фиг. 1 изображен распылитель штифтовой форсунки в сборе; на фиг. 2 - устройство тепловой защиты распылителя штифтовой форсунки, исходное положение; на фиг, 3 - то же, рабочее положение.Распылитель содержит корпус 1 с кольцевым теплоизоляционным элементом 2 из термостойкого пластически деформируемого материала, размещенный между кольцевым упругим элементом 3 и торцом 4 корпуса 1 распылителя.Накидная гайка 5 с теплозащитным экраном 6 установлена на корпусе 1 распылителя с образованием теплозащитной полости 7 между торцом 4 корпуса 1 распылителя и внутренней поверхностью 8 теплозащитного экрана 6. В кольцевом упругом элементе 3 выполнена кольцевая канавка 9, ограничивающая кольцевую полость 10, Внутренний объем кольцевой канавки 9 упругого элемента 3 не превышает объема теплоизоляцион ного элемента 2 в недеформированном состоянии, а отношение площади поперечного сечения тепло- изоляционного элемента 2 в недеформированном состоянии площади к поперечному сечению кольцевой канавки 9 упругого элемента 3 находится в пределах 1-2. Кольцевой теплоизоляционный элемент 2 может быть выполнен из фторопласта (например, марки Ф). При этом корпус 1 распылителя по наибольшему диаметру центрируется в гайке 5 по оси, Гайка 5 распылителя может выполняться как за одно целое с теплозащитным экраном 6, так и из отдельных деталей.Сборка осуществляется следующим образом.Теплоизоляционный элемент 2 из термостойкого пластически деформируемого материала в свободном состоянии устанавливается в кольцевую полость 10 между упругим элементов 3 и торцом 4 корпуса 1 распылителя. Упругий элемент 3 размещается на внутренней поверхности 8 теплозащитного экрана 6 гайки 5 распылителя, При закорачивании гайки 5 торец 4 корпуса 1 упирается в теплоизоляционный элемент 2 и деформирует его, заполняя свободное пространство между торцом 4 и упругим элементом 3, При полностью завернутой гайке 5 распылителя торец 4 корпуса 1 деформирует теплоизоляционный элемент 2, а также на некоторую величину деформирует упругий элемент 3, который прижимается к торцу 4 корпуса 1 и к внутренней поверхности 8 теплозащитного экрана 6. В результате пластической деформации материала теплоизоляционного элемента 2 плотно заполняется кольцевая полость 10. Если отношение площадей поперечных сечений элемента 2 в недеформированном состоянии и кольцевой канавки 9 больше единицы, то часть эластичногоматериала в процессе его деформации выйдет за пределы упругого элемента 3, заполнив с одной стороны пространство между наружной боковой поверхностью элемента 3 и внутренней боковой поверхностью теплозащитного экрана 6, с другой стороны - свободное кольцевое пространство вокруг отверстия в упругом элементе 3. При этом плотно заполняются и незначительные неплотности по двум соприкасающимся поверхностям между торцом 4 корпуса 1 распылителя и упругимэлементом 3.Плотное заполнение пространства между упругим элементом 3, торцом 4 корпуса 1 распылителя и боковой поверхностью теплозащитного экрана 6 гайки 5 обеспечиваетнадежную герметизацию стыков между упругим элементом 3 и торцом 4 корпуса 1 распылителя, полностью исключая доступ горячих газов из камеры сгорания к боковой поверхности корпуса 1 и к части его торцовой поверхности 4, защищенной упругим элементом 3,Теплоизоляционный элемент 2, покрывая торец 4 корпуса 1 распылителя, обеспечивает дополнительную теплоизоляцию за счет низкого коэффициента теплопроводности. Термостойкость теплоизоляционного элемента 2 является необходимым признаком для обеспечения надежной тепловой защиты распылителя в процессе длительной работы. Использование элемента 2 из пластически деформируемого материала позволяет снизить требования к качеству изготовления кольцевых упругих элементов 3 как с точки зрения точности обеспечения размеров и качества выполнения всех трех уплотняющих поверхностей кольца, так и с точки зрения сохранности упругих свойств в процессе длительной работы при воздействии повышенных температур.В оптимальной степени цель будет достигаться при условии обеспечения отчошения площадей поперечных сечений теплоизоляционного элемента 2 в недеформированном состоянии и кольцевой канавки 9 в пределах 1-2. Эти поеделы установлены экспериментально. При этом абсолютная величина отношения в каждом конкретном случае зависит от требований к качеству изготовления деталей устройства, особенно упругого элемента 3 и свойств ма. териала, из которого изготовлен теплоизоляционный элемент 2, При достаточновысоких требованиях по качеству изготовления деталей устройства и ограниченнойтекучести используемого материала отношение поперечных сечений может быть близким к единице, При сниженных требованиях по качеству выполнения деталей устройства и повышенной текучести используемого материала поперечное сечение элемента 2 в недеформированном состоянии должно быть увеличенным и отношение соответственно также будет увеличиваться. При отношениях поперечных сечений теплоизоляционного элемента 2 в недеформированном состоянии и кольцевой канавки 9 более двух объем деформируемого материала, выдавливаемый за пределы упругого элемента 3 при поджатии гайки распылителя во время сборки форсунки, становится настолько большим, что создаваемое при этом усилие на торце распылителя деформирует нижнюю часть корпуса 1 распылителя, увеличивая несоосность между направляющей частью и запирающим конусом корпуса 1 распылителя. При этом ухудшается подвижность иглы, снижая ресурс распылителя, а при значительных деформациях корпуса 1 может привести к заклиниванию иглы в запирающем конусе и снижению надежности распылителя, а поэтому отношение не может быть более 2.Желаемая термостойкость пластически деформируемого материала не ниже 200 - 250"С и зависит от уровня форсирования дизеля по среднему эффективному давлению в цилиндре, а также расположения форсунки в головке цилиндров относительно камеры сгорания дизеля. В качестве материала упругого элемента 3 можно использовать сталь 65 ГА,Формула изобретения 1. Распылитель штифтовой форсунки степловой защитой, содержащий корпус, накидную гайку с теплозащитным экраном, ус тановленную на корпусе с образованиемтеплозащитной полости между торцом корпуса распылителя и внутренней поверхностью теплозащитного экрана и возможностью перемещения относительно 10 продольной оси корпуса распылителя, кольцевой упругий элемент с кольцевой канавкой, выполненной на торцовой поверхности упругого элемента и ориентированной своей внутренней поверхностью к торцу 15 корпуса распылителя, размещенный в теплозащитной полости с образованием кольцевой полости, ограниченной торцом корпуса распылителя и внутренней поверхностью кольцевой канавки упругого элемен та, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности путем увеличения теплов-.й защиты, распылитель снабжен кольцевым теплоизоляционным элементом из термостойкого пластического деформи руемого материала, размещенным в кольцевой полости с возможностью деформации при перемещении накидной гайки, причем внутренний объем кольцевой канавки упругого элемента не превышает 30 объема теплоизоляционного элемента в недеформированном состоянии, а отношение площади поперечного сечения теплоизоляционного элемента в недеформированном состоянии к площади поперечного сечения 35 кольцевой канавки упругого элемента составляет 1-2.2, Распылитель по и, 1, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что кольцевой теплоизоляционный элемент выполнен из фторопласта,пл101740752 3 Составитель И.ГолубковТехред М,Моргентал Н.Ревс Ко едактор М.Келемеш роизводственно-издательский комбина, "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101г акаа 2067 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, ЖРаушская наб., 4/5