Устройство для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания

О П И С А Н И Е ,) ,44 з 92ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик Дополнительный к патенту Я 462351(23) Приоритет 32) 03.03,72 осударстаеииыи комитетСовата Мииистраа СССРоа делам изобретенийи открытий(088.8) ллетень3 5) Дата опубликования описания 25,07,7(72) Авторы изобретен ИностранцыФридберт Михель, Рудольф Краус, Гюнтер ЕгглИозеф Штейнер, Хейнрих Кнапп и Карл - Херманн(ФРГ) Герхард Штумпп,Фризе Иностранная фирмаРоберт Бош ГмбХ" (ФРГ)(54).УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Изобретение отстроения, в частностоплива. ится к области Двигателе к устройствам для подачи По патенту У 462351 известно устройство для подачи топлива в двиг атель внутреннего сгорания с искровым зажиганием, содержащее по меньшей мере одну размещенную на впускном трубопроводе форсунку, имеюшую подпружиненный клапан и топливную камеру, подключенную к выходу насоса, и электрический нагревательный элемент, распо-. 1 О ложенньй в топливной камере форсунки и подключенньтй к источйику питания через управляющий блок ко входу которого подключен датчик температуры двигателя. Нагревательный элемент может быть выполнен пористым, или иэ капиллярных трубочек 15 или из узких пластин, а также из материала, образу.ющего терморезистор с релейной характеристикой.Максимальная температура нагрева элемента не превышает температуры воспламенения топлива.Скорость выхода паров нз форсунки может достигать звуковой, а поверхность топливной камеры может быть снабжена теплоиэолируюшим материалом, например, в виде отдельной вставки. Нагревательный элемент может включаться блоком управ.пения перед пуском двигателя. 2 б Такие устройства обеспечивают подачи во всасываемый воздух полностью нспарившегося топлива. Пуск холодного двигателя из-за неравномернос. ти подачи топлива затруднен вследствие большого количества топлива, находящегося в жидкой фазе в топливной камере форсунки и неуспевшегося испариться теплом от нагревательного элемента.Целью изобретения является улучшение пуска холодного двигателя с первых рабочих ходов в цилщщрах,Это достигается тем, что электрическии нагре. вательный элемент расположен концентрично подпружиненному клапану и может быть выполнен в виде втулки, спирали или покрытия на теплоизолируюшей вставке, имеюшего толшину, увеличиваюшуюся в направлении потока, проходяшего в топливной камере форсунки. Клапан снабжен грузом, свободно установленным на нем и размешенным между клапаном и нагревательным элементом.На втулке могут быть предусмотрены диаметрально расположенные подводы для подсоединения к проводам источника питания, а со стороны входа топлива втулка выполнена с отборговочной кромкой, имеющей подводы.На фиг. 1 изображена схема предложенного устройства для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания; на фиг. 2 - форсунка, разрез; нафиг. 3 - 5 - форсунка, различные варианты выполнения,Устройство для подачи топлива содержит фор.сунки 1, установленные на патрубках 2 впускноготрубопровода 3 и подключенные при помощи тру.бопроводов 4 к дозатору 5. Дозатор 5 подключен квыходу насоса 6, подающего топливо из бака 7. Втопливной камере 8 каждой форсунки 1 установленэлектрический нагревательный элемент 9, подключенный к источнику питания через управляющийблок 10, ко входу которого подключены датчикитемпературы 11 - 14 двигателя 15,Топливная камера 8 (см. фиг. 2) форсунки от.делена от полости патрубка 2 при помощи подпружиненного клапана 16, а нагревательный элемент 9изолирован от корпуса 17 при помощи вставки 18.Датчик температуры 11 контролирует максимальную температуру топлива, датчик 12 - температуруохлаждающей жидкости, датчик 13 - температуру вголовке, а датчик 14 - температуру всасываемоговоздуха. Ко входу управляющего блока 10 подключен также выключатель 19, кинематически связанный с динамическим датчиком 20 потока воздухаво впускном трубопроводе 3. Датчик 20 управляеттакже дозатором 5.При подключении к источнику питания нагревательного элемента 9 последний подогревает топливо, находящееся в камере 8 форсунки 1 до температуры, обеспечивающей ее испарение при впрыске в патрубок 2, Одновременно для хорошего распыла топлива давление впрыска выбирают таким,чтобы при впрыске в самом узком сечении соплафорсунки 1 пары топлива достигали скорости звукачто возможно только при перепадах давления сверхкритических. Максимальная температура нагреватоплива должна быть такой, чтобы не произошлосамовоспламенения паров в патрубке 2. Количествотока, подводимого к элементу 9, регулируется блоком 10, который получает сигналы от датчи.ков 11 - 14. Одновременно блок 10 получает сигналот выключателя 19, который предотвращает чрезмерный перегрев топлива в форсунке 1 и неуправляемую подачу при неработающем двигателе 15,прекращая расход топлива через форсунку 1, Одновременно блок 10 должен обеспечить подогрев топлива в форсунке 1 перед включением стартера.Электронагревательные элементы 9 могут быть вы-полнены в виде терморезисторов с релейной характеристикой, которые имеют резкий скачок сопротивления при превышении заданной температуры и, следовательно. уменьшенную теплоотдачу.При таком выполнении элементов 9 датчик температуры 11 не требуется.Для бесперебойной работы двигателя необходи.мо, чтобы нагревательный элемент 9 в форсунке 1равномерно обтекался топливом и не могли образо.вываться местные пузырьки паров топлива, кото.ление втулки 25 резко возрастает, вследствие чего подача тока умсныпается, снижая теплопроизводительность нагревательного элемента. Пузырьки па.ра уносятся потоком топлива, температура втулки 25 снижается, вследствие чего уменьшается ее сопротивление, а подача тока увеличивается и обеспечивается заданная высшая теплолроизводитель.ность нагревательного элемента. При этом скачок 5 О 15 Ю ЗО 40 фф 50 4рые полностью или частично перекрывали бы про. точные течения в форсунке 1 Если скорость потока топлива через нагревательный элемент 9 мала, что может возникнуть при больших проходных сечениях, это может привести к парообразованию, блокирующему нагревательную поверхность элемента 9 и вызывающему работу двигателя 15 с перебоями. При этом теплоотдача от элемента 9 уменьшается, Скорость потока топлива в форсунке 1 должна быть такой, чтобы разрывать образую. щиеся пузырьки паров топлива, а потери давления в форсунке 1 не должны превышать 10 - 15% давления в момент открытия клапана 16.Нагревательный элемент (см. фиг. 2) выполнен в виде спирали 21 и расположен концентрично клапану 16, нагруженному пружиной 22. При этом клапан 16 не должен касаться спирали, которая обеспечивает высокую теплоотдачу топлива, вследствие интенсивного омывания.В изображенной на фиг. 3 форсунке 1 клапан 16 снабжен жестко установленным на нем грузом 23, который окружен спиралью 21, помещенной во вставку 18. По пространству между вставкой 18 и грузом 23 интенсивно проходит топливо, и вследствие увеличенной нагревательной поверхности (диаметра спирали) в форсунке 1 клапан 16 может быть выполнен коротким.В изображенной на фиг. 4 форсунке 1 нагрева. тельный элемент выполнен в виде электропровод- ного покрытия 24 на вставке 18, образующей втул. ку вокруг клапана 16. Между покрытием 24 и клапаном 16 образована узкая кольцевая щель, по которой протекает топливо с такими скоростями, при которых происходит хорошая теплопередача. Так как в направлении потока топлива к выходу из форсунки перепад температуры между топливом и поверхностью покрытия 24 уменьшается, для выравнивания теплоотдачи в форсунке 1 толщина покрытия 24 выполнена увеличивающейся в направлении выхода топлива иэ форсунки,В изображенной на фиг. 5 форсунке 1 нагревательный элемент выполнен в виде втулки 25 из электропров одного материала, которая расположе. на концентрично клапану 16. При таком вьптолнении объем топливной камеры 8 также получается малым. Выполнение втулки 25 из материала, образующего терморезистор с релейной характеристикой, обеспечивает саморегулирование теплопроизводительности нагревательного элемента. При нагреве втулки до заданной температуры, при которой возможен нагрев топлива с малым образованием пузырьков пара на втулке 25, электросопротив.544392 19 сопротивления втулки 25 не должен находиться вобласти крекинга топлива, который происходит притемпературах свыше 33 С. Для уменьшения влияния электросопротивления втулки 25 подводы 26 и 27 для присоединения к проводам 28 источника питания расположены диаметрально, при этом подвод 26 расположен на внешней поверхности втулки 25, а подвод 27 внутренней, Чтобы подводы 26 и 27 не влияли на поток топлива между клапаном 16 и втулкой 25 последняя сО стороны входа топлива выполнена с конусной отбортовочной кромкой на которой выполнены подводы 26 и 27. ЬВыполнение нагревательного элемента в виде спирали 21, покрытия и втулки 25, расположенных концентрично клапану 16, позволяет получить малый объем топливной камеры 8 форсунки 1. В период пуска двигателя топливо быстро подогревается до заданной температуры во всем объеме топливной камеры 8 и уже перед соплом форсун. ки 1 находится частично в паровой фазе, Доля пара увеличивается с расходом топлива. Когда в момент пуска расход топлива увеличивается от нуля до заданной величины, все топливо, подаваемое форсункой 1 во впускной патрубок, переходит в газо. образное состояние, в результате чего надежность пуска двигателя повышается. Чтобы двигатель не заглох при переходе с режима холостого хода на режим максимального ускорения объем камеры должен быть около восьми цикловых подач на режиме холостого хода. Формула изобретения 1, Устройство для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания по патенту У 462351, о т л ича ю ше е с я тем, что, с целью улучшения пусковых характеристик двигателя, электрический нагре. вательный элемент расположен концентрично пусковому клапану.2, Устройство по и, 1 о т л и ч а ю ш е е с я тем, что нагревательный элемент выполнен в виде втул. ки.3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю гц е е с я тем. что нагревательный элемент выполнен в виде спира. ли.4. Устройство по п. 1, о т л н ч а ю ш е е с я тем, что нагревательный элемент выполнен в виде по. крытия на теплоизолируюшей вставке.5. Устройство по п 4, отличаюгцееся тем, что толщина покрытия увеличивается в направле. нии потока, проходяшего в топливной камере форсунки.6. Устройство по пп. 1 - 5, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что клапан снабжен грузом, свободно у станов. ленным на нем и размешенным между клапаном и нагревательным элементом.7. Устройство по пп, 1,2,5, и 6,о т л и ч а ю ш е.е с я тем, что на втулке предусмотрены диаметрально расположенные подводы для присоединения к проводам источника питания.8. Устройство по п. 7, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что втулка со стороны входа топлива выполнена с отбортовочной кромкой, на которой предусмотрены подводы.544392 г г,Ф Составитель Л, Сина Техред М. Ликович Редактор Е. Кравцов оррсктор Б.Юга Подписноего комитета Говстз 5 инистров ( СГбретений и открытий- 35, Раушская нзб., д. 415 каз 764/75 Тираж .69ЛНИИПИ Государственн по делам 113035,Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проск на