Форсунка с гидравлическим запира-нием иглы

ОПЙСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфвз Советск(икСоциалистическихРеспублик(5 ) МКл. Г 02 М 47/02 Ъеуаретееииый келитет СССР в деизм изебретеиий и втирытий(23)приоритет Опубликовано 23.01.81, Бюллетень М 3 Дата опубликования описания 26,01 81(5 З) УД.К 621.43. .038. 8(0 88. 8)(72) Авторыизобретения Ф. И, Пинский, Ю. ф, Куянов, Е. А, Никитини Г. В. Никонов Коломинский филиал Всесоюзного заочного политехническогоинститута и Коломенский тепловозостроительный завоцим. В, В, Куйбышева(54) ФОРСУНКА С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ЗАПИРАНИЕМ ИГЛЫ Такое конструктивное решение обеспе 15 чивает уменьшение расхода топлива на регулирование,1Изобретение относится к топливной аппаратуре двигателя внутреннего сгорания, а именно к устройствам для епрыска топлива в цилиндр дизеля.По основному авт. св.315778 известна форсунка с гидравлическим заЭтиранием иглы, предназначенная для впрыска топлива в цилиндр цизеля. Форсунка содержит корпус с гидрозапорной камерой, питаемой запирающей средой через подводящий канал, и снабженный слявным клапаном, имеющим электромагнитное программное управление, при. чем в подводящем канале установлено дроссельное устройство 1 . В такой конструкции форсунки в период впрыска через сливной клапан расходуется значительное количество топлива,Целью изобретения является уменьшение расхода топлива на регулирование.Это достигается тем, что в форсунке ,с гидравлическим запиранием иглы по авт. св.315778 гицрозапорная ка- г мера и подводящий канал сообщены между собой дополнительным каналом, вкотором выполнена полость с расположенным в ней цвухседельным клапаном,снабженным запорными элементами, размещенными на выходах из полости, авхоц в полость подключен к подвоцящемуканалу цо дроссельного устройства походу подачи запирающей среды-топлива.Поверхность запорных элементов двух Оседельного клапана выполнена профильной, а цвухседельный клапан - подпружиненным. На фиг. 1 представлена форсунка,общий вид, на фиг. 2 - то же, с плосй ким запорным элементом; на фиг. 3 -то же, с коническим запорным элемен:том; на фиг. 4 - то же, со сферическим ,запорным элементом; на фиг. 5 - то же, с двухседельным клапаном сфери3 7983кой формы; на фиг. 6 - выполнениедвухсеаегьного клапана подпружиненным,В корпусе 1 форсунки размещенагидрозапорная камера 2, расположеннаянац иглой 3 и соединенная каналами4 и 5 через цроссель 6 с подводящимканалом 7. В канале 5 размещен сливной клапан 8 с электромагнитным приводом 9. Подыгольная камера 10 снвбжена каналами 11 н 12, причем в последнемустановлено дроссельное устройство 13с подводящим каналом 7. В дополнительном канале 14, связывающем между собой каналы 5 и 11, выполнена полость15 с расположенным в ней цвухседельным клапаном 16, запорные элементы17 и 18 которого размещены на выходах 19 и 20, ведущих соответственно в поаыгольную камеру 10 и в гидрозапорную камеру 2. Вход 21 в полость15 сообщен каналом 11 с подводящимканалом 7 до дроссельного устройства 13 по ходу поцвчи топлива,В период, между впрысками, когда сливной клапан 8 с электромагнитным приводом 9 перекрывает канал 5, игла 3 находится в своем нижнем положении относительно корпуса 1. Двухседельный клапан 16 запорным элементом 17 сопряжен с выходом 19 полости 15. При этом гидрозапорная камера 2 сообщена каналами 4 и 5 с открытым выходом 20 полости 15, входом 21 и каналом 23 с подводящим каналом 7, т.е. давление в гиарозапорной камере 2 равно давлению в подводящем канале 7. В подыгоньной камере 10 двваенне топлива также будет равно давлениюФ в подводящем канале 7, поскольку они сообщены между собой каналами 11 и 12Таким образом, двухседельный клапан 16 в этот период времени находится в состоянии равновесия, а игла Э нагружена силой, направленной вниз относительно корпуса 1 форсунки и пропорциональной разности эффективных площадей:. сечения иглы 3, размещенных в гиароэвпорной камере 2 и в поцыгольной камере 10.В момент начала открытия сливным клапаном 8 проходного сечения канала 5 давление в этом канале начнет уменьшаться. Топливо из подводящего канала 7 через вход 21 полости 15 и открытый выхоц 20 начнет перетекать в канал 5 и затем на слив.В какой-то момент времени открытие проходного сечения канала 5 сливным 40клапаном 8 будет столь значительным,что в пространстве между выходом20 и запорным элементом 18 авухседельного клапана 16 начнется процессдросселирования топлива. При этомдавление топлива на авухседельный клапан 16 со стороны запорного элемента18 будет меньше, чем со стороны запорного элемента 17, т.е. равновесие сил,действующих на клапан 16, будет нарушено.Это.- приводит к тому, что клапан 16переместится в сторону выхода 20 изапорным элементом 18 перекроет его.После этого давление в гиарозапорнойкамере 2, ввиду цальнейшего открытияпроходного сечения канала 5 сливнымклапаном 8, будет резко падать. Игла 3под действием силы от давления топливав подыгольной камере 10, сообщеннойканалами 11 и 14, открытым .выходом19 полости 15, вхоаом 21 и каналом22 с подводящим каналом 7, начнетсвое цвижение вверх относительно корпуса1, начинается впрыск топлива.В период впрыска топлива сила, действующая на клапан 16 со сторонывыхода 20, буает практически равнанулю, так как проходное сечение канада5 полностью открыто. Приток топлива,из подводящего канала 8 через дроссель6 будет незначительным, а запорныйэлемент 18 прижа к выходу 20 с силой,пропорциональной давлению в сечении выхода19 и его площади. При этом перепад давления на участке, между подводящим каналом 7 и подыгольной камерой 10 небольшой, так как эффект дросселнрования топлива в пространстве между запорным элементом 17 клапана 15 и выходом 19 полости 15 незначительный. При перекрытии сливным клапаном,8 канала 5 давление в гидрозвпорной ка-мере 2 начнет повышаться, так как канал,5 через дроссель 6 связан с подводящим каналом 7. В. момецт, когаа давление топлива в канале 5 будет превышать давление в поаыгольной камере. 10, а следовательно, на выходе 19 в полости 15, клапан 16 начнет перемещаться в сторону выхоаа 19, увеличивается эффект дросселирования топлива в пространстве между запорным элементом 17 клапана 16 и выходом 19 полости 15. Период давления на участке между поаыгольной камерой 10 и подводящим каналом 7 возрастает,7983 При этом одновременно наблюдается Ъ движение иглы 3 вниз относительно кор пуса 1, так как имеется разность давлений в поаыгольной камере 10 и гидрозапорной камере 2. Этим обеспечивается окончание процесса впрыска.В момент окончания процесса впрыска топлива давление в поаыгольной камере меньше, чем в подводящем канале 7, Вы- р равннвание давления обеспечивается дроссельным устройством 13, в дальнейшем цикл работы в форсунке повторяется.Двухсецельный клапан 16 выполнен С цилиндрическими эапорными элементами 15 18 и 17 равных. плошадей. Такое выполнение авухсеаельного клапана обеспечивает, примерно, одинаковые скорости его движения в прямом и обратном направлении. 20Для регулирования скорости движения двухседельного клапана и подбора необходимого закона его движения запорные элементы 17 и 18 могут быть выполнены,как показано на фиг. 2-4, разных 25 площадей, а их поверхность -проильной, плоской (фиг. 2), конической (фнг, 3), сферической (фиг. 4). Такое выполнение обеспечивает различные соотношения между силами, действующими на двухседельный клапан 16 о период его движения со стороны запорных элементов 17 , и 18, что в конечном итоге влияет на величину расхода топлива на регулирование.35Кроме того, дроссель 6 и дроссельное устройство 13 могут быть выполнены в запорных элементах, соответственйо18 и 17 (фиг. 2-4).Двухседельный клапан 16 может быть выполнен в форме шара (фиг. 5). Законего движения при этом в прямом й обратном направлении .может быть подобран путем выпогвения сечений выходов18 и 19 разлитых площадей.,4Для поддержания устойчивого положения двухсеаельного клапана и периодвремени между впрысками, а также по 40 6вышения скорости его движения в периодокончания процесса впрыска и, такимобразом, снижения расхода топлива нарегулирование, клапан 16 может бытьвыполнен поапружиненным, как показанона фиг. 6. Пружина 23 установлена состороны запорного элемента 18.Работа вариантов форсунки, представленных на фиг, 2-6, причем не отличается от описанного варианта, представленного на фиг. 1,Благоааря тому, что в период впрыскатоплива подводящий канал сообщен с гидроэапорной камерой только через цроссель,гидравлическое сопротивление которогоможет быть очень большим, а скоростьподъема и посадки авухсецельного клапанаможет быть достаточно высокой, расхоцтоплива на регулирование снижается более чем в 3 раза. Формула изобретения 1. Форсунка с гидравлическим эапиранием иглы по авт. св. М 315778,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью уменьшения расхода топлива нарегулирование, гидрозапорная камераи подводящий канал сообщены межаусобой дополнительным каналом, в которомвыполнена полость с расположенным вней двухсеаельным клапаном, снабженным эапорными элементами, размещенными навыходах из полости, а входв полость подключен к подводящему каналу ао дроссельного устройства по ходуподачи запирющей среды-топлива.2. Форсунка по п, 1, о т л.и ч а ющ а я с я тем, что поверхность эапорных элементов двухседельного клапана выполнена профильной.3. Форсунка по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что авухседельный клапан выполнен подпружиненным.Источники ннформаанн,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 315778, кл, Р 02 И 47/02, 1971.