Система впрыскивания топлива

(51) 02 61/04 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Система впрыскивания топлива, содержащая насос с полостью всасывания и соединнную с ней охлаждаемую форсунку, с замкнутой надыгольной полостью, постоянно сообщнную, через каналы в нагнетательном клапане, с полостью всасывания и укомплектованную распылителем с кольцевой полостью охлаждения на сопряжнных торцах корпуса распылителя с сопловым наконечником,отличается тем, что надыгольная полость связана через прямой и обратный клапаны с полостью охлаждения. Технический результат заключается в повышении наджности работы топливной системы и эффективности впрыскивания топлива.(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова Министерства образования и науки Республики Казахстан(57) Изобретение относится к области двигателестроения и предназначено для впрыскивания топлива в дизель. Изобретение относится к области двигателестроения и предназначено для впрыскивания топлива в дизель. Известна форсунка для дизеля Пат. 982 . МКИ 02 М 61/00. Дизель форсункасы - Дизельная форсунка /А. К. Каракаев КазГТУ. Млмд.-Заявл. 22.12.1993 Жариял.- Опубл. 15.06.1994// Бюл. -1994.-2.,содержащая корпус,охлаждаемый распылитель с запорной игой, нагруженной пружиной, расположенной в надыгольной полости корпуса, и топливный канал для соединения с впрыскивющим насосом с впускной магистралью. Недостаток этого аналога Пат. 982 . МКИ 02 М 61/00. Дизель форсункасы - Дизельная форсунка /А. К. Каракаев КазГТУ. Млмд.-Заявл. 22.12.1993 Жариял.- Опубл. 15.06.1994// Бюл. -1994.-2. заключается в увеличении объмов, в которых сжимается топливо перед впрыскиванием, что снижает эффективность впрыскивания топлива. Ближайшим прототипом является система впрыскивания топлива Пат. 98002 М 59/44. Дизельге арналан отын ж 9 йес Топливная система для дизелей/А. К. Каракаев КазГТУ. Млмд.-Заявл. 22.12.1993 Жариял.-Опубл. 15.06.1994//Бюл. -1994. - 2, содержащая насос с полостью всасывания и соединнную с ней охлаждаемую форсунку с замкнутой надыгольной полостью, постоянно сообщнную через каналы в нагнетательном клапане с полостью всасывания и укомплектованную распылителем с кольцевой полостью охлаждения, на сопряжнных торцах корпуса распылителя и соплового наконечника. Недостатком прототипа является невозможность охлаждения распылителя, что ухудшает наджность его работы, а укомплектование форсунки распылителем,согласно аналога,снижает эффективность впрыскивания топлива. Технический результат - повышение наджности работы системы впрыскивания топлива и эффективности впрыскивания топлива. Технический результат достигается тем, что в системе впрыскивания топлива, содержащей насос с полостью всасывания и соединнную с ней охлаждаемую форсунку с замкнутой надыгольной полостью, постоянно сообщнную через каналы в нагнетательном клапане с полостью всасывания и укомплектованную распылителем с кольцевой полостью охлаждения на сопряжнных торцах корпуса распылителя с сопловым наконечником,надыгольная полость связана через прямой и обратный клапаны с полостью охлаждения. Заявляемая топливная система от прототипа отличается тем, что надыгольная полость связана через прямой и обратный клапаны с полостью охлаждения. Таким образом, заявляемая топливная система соответствует критерию новизна. Сравнение заявляемой системы впрыскивания топлива не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в области двигателестроения не позволило выявить в них признаки,отличающие заявляемую систему впрыскивания топлива от прототипа, что позволяет 2 сделать вывод о соответствии критерию существенные отличия. В системе впрыскивания топлива с замкнутой надыгольной полостью форсунки давление в надыгольной полости (РНП) в период впрыска повышается, а снижение этого давления РНП осуществляется в периоды между впрысками, путм отвода топлива в полость всасывания через каналы в нагнетательном клапане, причм, чем меньше длина сопряжнной части иглы с корпусом распылителя,тем интенсивнее происходит перетекание топлива из подыгольной полости в замкнутую надыгольную полость во время впрыскивания топлива в цилиндр двигателя и в обратном направлении между впрысками Пат. 98002 М 59/44. Дизельге арналан отын ж 9 йес Топливная система для дизелей/А. К. Каракаев КазГТУ. Млмд.-3 аявл. 22.12.1993 Жариял.-Опубл. 15.06.1994//Бюл. -1994.- 2. Этот эффект и использован в настоящем техническом решении для охлаждения форсунки,что повышает наджность работы системы впрыскивания топлива. Распылитель с кольцевой полостью охлаждения на сопряжнных торцах корпуса распылителя и соплового накончника известен Пат. 982 . МКИ 02 М 61/00. Дизель форсункасы - Дизельная форсунка /А.К.Каракаев КазГТУ. Млмд.-3 аявл. 22.12.1993 Жариял.Опубл. 15.06.1994// Бюл. -1994. -2., но в нм полость охлаждения соединена с подыгольной полостью, что увеличивает объм системы перед распыливанием и это ведт к снижению давления и эффективности впрыскивания топлива. В заявляемом техническом решении топливо из надыгольной полости в периоды впрыскивания через обратный клапан подводится в полость охлаждения, которая не сообщена с подыгольной полостью. Между впрысками топливо из надыгольной полости, отводится через распылитель,подыгольную полость, нагнетательный клапан в полость всасывания. Так как подыгольная полость отделена от полости охлаждения, то последняя не увеличивает объм системы перед распыливанием,что повышает эффективность впрыскивания топлива, одновременно подогревая топливо в нагнетательной магистрали и в линии всасывания,что особенно полезно при использовании в дизелях высоковязких топлив,которые должны подогреваться перед впрыскиванием. Таким образом, заявляемая совокупность признаков связана между собой единым изобретательским замыслом, для достижения технического результата. Сущность изобретения поясняется чертежом. Система впрыскивания топлива содержит впрыскивющий насос 1 с полостью всасывания 2,соединнный через нагнетательный клапан с седлом 3 и запорным органом 4, штуцер 5 и нагнетательную магистраль,состоящую из нагнетательного трубопровода 6, каналов 7, 8 и 9 с подыгольной полостью 10 форсунки без сливной магистрали,состоящей из соплового наконечника 11 с сопловыми отверстиями 12, корпуса распылителя 13, проставки 14, которые накидной гайкой 15 прижаты к корпусу 16 с замкнутой надыгольной полостью 17, и запорной иглы 18, нагруженной через штангу пружиной 19 и давлением топлива в надыгольной полости 17. На сопряжнных торцах корпуса распылителя и соплового накончника выполнена полость охлаждения 20, связанная с надыгольной полостью через обратный 21 и прямой 22 клапаны. На игле 18 под разобщающим элементом 23 выполнена кольцевая проточка 24,связанная с подыгольной полостью 10 каналами 25 в виде лысок на направляющей поверхности иглы 18. На седле 3 выполнены каналы 26 в виде пазов,сообщающих полость штуцера через зазор между разгрузочным пояском 27 запорного органа и седлом, и каналы 28 между перьями 29 запорного органа с надплунжерной полостью 30. Для простоты клапаны 21 и 22 выполнены шариковыми, но можно использовать клапаны любых типов подобного назначения. Система впрыскивания топлива работает следующим образом. Насос 1 подат топливо через надплунжерную полость, каналы между перьями запорного органа, зазор между разгрузочным пояском 27 и седлом, каналы 26 в полость штуцера,повышая остаточное давление (РО) в нагнетательном трубопроводе 6. Когда разгрузочный поясок 27 выходит из каналов 26, топливо поступает в подыгольную полость 10 форсунки, повышая давление в ней. Часть топлива через зазор между разобщающим элементом 23 иглы и корпусом распылителя из кольцевой проточки 24,соединнной с подыгольной полостью 10 каналами 25, поступает в надыгольную полость 17, повышая давление в последней. Когда давление Рнп в надыгольной полости станет равным давлению открытия клапана 21, последний открывается и топливо из надыгольной полости 17 поступает в полость охлаждения 20. Когда давление в подыгольной полости становится равным давлению начала открытия (РФО) запорной иглы 18, игла открывается, сжимая пружину и топливо над иглой, после чего начинается впрыскивание топлива через сопловые отверстия 12. Можно варьировать длиной разобщающего элемента (РЭ) 23 в зависимости от требований, предъявляемых к характеристикам впрыскивания топлива. При выполнении (РЭ) меньше максимального хода (у) запорной иглы 18 более интенсивное перетекание топлива в надыгольную полость происходит после достижения иглой 18 упора. В результате повышения за период впрыскивания давления РНП в надыгольной полости посадка иглы 18, происходит под воздействием совместных усилий пружины и повысившегося РНП. Для обеспечения повторяемости всех последующих циклов впрыска надыгольная полость 17, в периоды между циклами впрыска,разгружается так, чтобы игла 18 открывалась при необходимом РФО. Снижение давления РНП осуществляется путм отвода топлива из надыгольной полости 17 через боковую поверхность разобщающего элемента 23, каналы 26 в седле, зазор между разгрузочным пояском 27 и седлом в полость всасывания 2. Когда усилие от давления топлива, в полости охлаждения 20, становится равным усилию от суммарного действия пружины и давления топлива в нагнетательной магистрали, обратный клапан 22 открывается, соединяя полость охлаждения с нагнетательной магистралью, и подогретое топливо,охладив распылитель, поступает в полость всасывания, одновременно подогревая топливо в нагнетательной магистрали и в полости всасывания 2, что особенно полезно при использовании в дизелях высоковязких топлив, которые должны подогреваться перед подачей в насос. Это повышает наджность впрыскивания. Наличие клапанов 21 и 22 обуславливает постоянное заполнение полости охлаждения 20 топливом из надыгольной полости 17, что обеспечивает более интенсивное охлаждение форсунки и повышение наджности работы системы впрыскивания топлива. Так как полость охлаждения отделена от подыгольной полости, то она не влияет на давление впрыскивания, т. е. не снижает давления впрыскивания,а следовательно,повышает эффективность впрыскивания топлива, приводящая к повышению экономичности работы двигателя. Одновременно это раздельное исполнение полости охлаждения позволяет существенно увеличить объм и поверхность охлаждения, т. е. более интенсивно охлаждать форсунку,повышая дополнительно наджность работы системы, в то время как в аналоге и прототипе это сделать невозможно, так как полость охлаждения,соединнная каналами с подыгольной полостью,увеличивает объм системы перед впрыскиванием топлива в цилиндр двигателя. Со снижением частоты вращения насоса время между впрысками увеличивается, соответственно возрастают время разгрузки и разгрузка надыгольной и подыгольной полостей, что приводит к снижению РНП, давлений подъма и посадки иглы 18 и, как следствие, дополнительно повышает стабильность впрыскивания и дозирования топлива и уменьшает минимально-устойчивую подачу топлива Пат. 98002 М 59/44. Дизельге арналган отын жуйесы Топливная система для дизелей/ А.К.Каракаев КазГТУ. Млмд.-3 аявл. 22.12.1993 Жариял. -Опубл. 15.06.1994//Бюл.-1994.- 2. Уменьшение РНП и перетекания топлива из подыгольной полости в надыгольную полость с понижением частоты вращения и цикловой подачи приводят к уменьшению количества поступающего в полость охлаждения топлива и менее интенсивному охлаждению форсунки, на режимах холостого хода и малых нагрузок, что также повышает наджность работы системы впрыскивания топлива и двигателя, так как одной из причин ухудшения работы двигателя является переохаждение заряда в камере сгорания,приводящее к ухудшению экономичности работы двигателя, повышению нагарообразования деталей камеры сгорания и сопловых отверстий. 3 Следовательно, заявляемая система впрыскивания топлива позволяет регулировать степень охлаждения форсунки в зависимости от режима работы двигателя. Таким образом,заявляемая система впрыскивания топлива повышает наджность и эффективность впрыскивания топлива, позволяет регулировать степень охлаждения форсунки, в зависимости от режима работы двигателя. Переоборудование существующих и находящихся в эксплуатации топливных систем, на заявляемую систему впрыскивания топлива, не представляет технических трудностей. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Система впрыскивания топлива, содержащая насос с полостью всасывания и соединнную с ней охлаждаемую форсунку с замкнутой надыгольной полостью, постоянно сообщнную через каналы в нагнетательном клапане с полостью всасывания и укомплектованную распылителем с кольцевой полостью охлаждения на сопряжнных торцах корпуса распылителя с сопловым наконечником,отличающаяся тем, что надыгольная полость связана через прямой и обратный клапаны с полостью охлаждения.