Топливная система для дизеля

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО ПРИ КАБИНЕТЕ МИНИСТРОВ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН173) Казахский Государственный Технический Университет.(54) ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ДИЗЕЛЯ(57) Использование двигателестроение, в частности топливовпрьксгьтвавощпя аппаратура дизеля. Сущность изобретения топ 2пивная система содержит впрыскивающии насос и форсунку без сливной магистрали. Форсунка снабжена наружной запорной иглой 24. размещенной в корпусе форсунки со стороны подыгольной полости 25 соосно втулке 17 и концентрично запорной игле 18 с зазором. В распылитепе 13 выполнены дополнительные отверстия 15. Наружная игла 24 установлена между пружиной 23 и посадочной поверхностью с возможностью перекрытия дополнительных отверстий 15. 1 з.п.ф-лы. 2 ил.Изобретение относится к двигателестроению. предмазттачетао для вспрыскивания топлива в дизель и является усовершенствованием устройства по авгсв. Мг 1416737.В основном изобретении топливная система для дизеля содержит впрыскивающий насос с полостью всасывания и надплунжерной полостью. нагнетательный клапан с каналами для сообщения полости штуцера с надплунжерной полостью и форсунку. сообщенную через нагнетательный клапан с насосом и имеющую корпус с размещенными внутри упором и выступом на внутренней поверхности. распылитель с сопловыми отверстиями и направляющей поверхностью и установленную в полости распылителя подпружиненную запорную углу со штангой и разобщающим элементом. расположенную в направляющих поверхностях с образованием подыгольной и надыгольной полостей. разобщающий элемент снабжен клапаном. запорный элемент которого жестко закреплен на запорной игле. а седло выполнено в виде втулки. установленной концентрично запорной игле с возможностью взаимодействия с выступом-и имеющей запорную поверхность. расположенную со стороны надыгольной полости. причем втулка подлружинена относительно распылителя.Недостатком основного изобретения является то, что закон подачи топлива не управляется в зависимости от режима работы топливной системы. в результате чего снижается эффективность впрыскивания топлива.Цель изобретения повышение эффективности впрыска топлива.Поставленная цель достигается тем. что топливная система для дизеля снабжена наружной запорной иглой. размещенной в корпусе форсунки со стороны подыгольной полости соосно втулке и концентрично запорной игле с зазором. причем в распылителе выполнены дополнительные отверстия. а наружная игла установлена между пружиной и посадочной поверхностью, с возможностью перекрытия дополнительных отверстий.На фиг. 1 представлена топливная система для дизеля. принциальная схема на фиг. 2 варианты втулки и наружной запорной иглы и расположения пружины между ними.Топливная система содержит впрыскивающий насос 1 с полостью 2 всасывания и надплунжерной полостью 3. нагнетательный клапан с седлом 4. на котором выполнены каналы 5. и запорным органом Б с разгрузочным пояском 7. нагнетательный клапан установлен в штуцера В насоса. Си 979стема содержит также форсунку. сообщенную с насосом трубопроводом 9 и составляющую из корпуса 10 с размещенными внутри упором 11 и выступом 12 для взаимодействия с расположенным внутри распылителя 13 с сопловыми отверстиями 14 и 15 и направляющей 16 разобщающим элементом. выполненным в виде подвижной втулки 17 с внутренней запорной иглой 18. концентрично расположенной во втулке с образованием полостей 19 и надыгольной полости 20. Игла 18 через штангу 21 нагружена 22 со стороны надыгольной полости и перекрывает сопловые отверстия 14. а втулка 17 нагружена пружиной 23. которой нагружена одновременно и наружная запорная игла 24. расположенная концентрично внутренней игле 18 и сопряженная с распылителем 13 по направляющей 16 и под которой находится подыгольная полость 25, причем жесткость пружины 23 меньше жесткости пружины 22. а расстояние у от верхнего торца втулки до выступа 12 корпуса 10 меньше расстояния л штанги до упора 11. Разобщающий элемент снабжен клапаном. запорным элемент 26 которого выполнен в виде конуса. жестко закрепленного на игле 18 и герметично взаимодействующего с конической поверхностью. выполненной во втулке-седле 17 со стороны надыгольной полости 20. Наружная игла перекрывает дополнительные отверстия 15 и имеет разобщающий элемент 27 длиной р (фиг. 1 и 2). Как и в основном изобретении. разность площадей по диаметру направляющей поверхности 16 распылителя 13 и диаметру уплотнения (су) запорного элемента 26 больше площади. определяемой диаметром ау.Топливная система работает следующим образом.Топливо насосом 1 подается в надплунжерную полость 3 через зазор между разгрузочным пояском 7 и седлом 4, каналы 5 в полость штуцера 8, повышая давление в нагнетательном трубопроводе 9. Когда разгрузочный поясок 7 выйдет из направляющей седла 4. по трубопроводу 9 пойдет интенсивная волна давления в полость 25 форсунки. повышая давление в ней. Часть топлива через зазор между направляющей 16 и наружной запорной иглой 24 поступает в полость 19 повышая давление в ней. Из полости 19 часть топлива через зазор между направляющей 16 и втулкой 17 поступает в надыгольную полость 20. также повышая давление в ней. Когда давление в полости 25 станет равным давлению начала открытия наружной иглы 24. последняя начинает подниматься и топливо поступает к сопловым отверстиям 15.Изобретение относится к лвгтгателестроению. предмязэтачстао для вспрыскивания топлива в дизель и является усовершенствованием устройства по авт.св. М 1416737.В основном изобретении топливная система для дизеля содержит впрыскивающий насос с полостью всасывания и надплунжерной полостью. нагнетательный клапан с каналами для сообщения полости штуцера с надплунжерной полостью и форсунку. сообщенную через нагнетательный клапан с насосом и имеющую корпус с размещенными внутри упором и выступом на внутренней поверхности. распылитель с сопловыми отверстиями и направляющей поверхностью и установленную в полости распылителя подпружиненную запорную углу со штангой и разобщающим элементом. расположенную в направляющих поверхностях с образованием подыгольной и надыгольной полостей. разобщающий элемент снабжен клапаном, запорный элемент которого жестко закреплен на запорной игле. а седло выполнено в виде втулки. установленной концентрично запорной игле с возможностью взаимодействия с выступом-и имеющей запорную поверхность. расположенную со стороны надыгольной полости. причем втулка подпружинена относительно распылителя.Недостатком основного изобретения является то, что закон подачи топлива не управляется в зависимости от режима работы топливной системы. в результате чего снижается эффективность впрыскивания топлива.Цель изобретения повышение эффективности впрыска топлива.Поставленная цель достигается тем. что топливная система для дизеля снабжена наружной запорной иглой. размещенной в корпусе форсунки со стороны подыгольной полости соосно втулке и концентрично запорной игле с зазором. причем в распылителе выполнены дополнительные отверстия. а наружная игла установлена между пружиной и посадочной поверхностью. с возможностью перекрытия дополнительных отверстий.На Фиг. 1 представлена топливная система для дизеля. принциальная схема на фиг. 2 варианты втулки и наружной запорной иглы и расположения пружины между ними.Топливная система содержит впрыскивающий насос 1 с полостью 2 всасывания и надплунжерной полостью 3. нагнетательный клапан с седлом 4. на котором выполнены каналы 5. и запорным органом 6 с разгрузочным пояском 7. нагнетательный клапан установлен в штуцера В насоса. Си 979стема спдержит также форсунку. сообщенную с насосом трубопроводом 9 и составляющую из корпуса 10 с размещенными внутри упором 11 и выступом 12 для взаимодействия с расположенным внутри распылителя 13 с сопловыми отверстиями 14 и 15 и направляющей 16 разобщающим элементом. выполненным в виде подвижной втулки 17 с внутренней запорной иглой 18. концентрично расположенной во втулке с образованием полостей 19 и надыгольной полости 20. Игла 18 через штангу 21 нагружена 22 со стороны надыгольной полости и перекрывает сопловые отверстия 14, а втулка 17 нагружена пружиной 23. которой нагружена одновременно и наружная запорная игла 24. расположенная концентрично внутренней игле 18 и сопряженная с распылителем 13 по направляющей 16 и под которой находится подыгольная полость 25. причем жесткость пружины 23 меньше жесткости пружины 22. а расстояние у от верхнего торца втулки до выступа 12 корпуса 10 меньше расстояния л штанги до упора 11. Разобщеющий элемент снабжен клапаном. запорным элемент 26 которого выполнен в виде конуса. жестко закрепленного на игле 18 и герметично взаимодействующего с конической поверхностью. выполненной во втулке-седле 17 со стороны надыгольной полости 20. Наружная игла перекрывает дополнительные отверстия 15 и имеет разобщающий элемент 27 длиной р (фиг. 1 и 2). Как и в основном изобретении. разность площадей по диаметру направляющей поверхности 16 распылителя 13 и диаметру уплотнения (ау) запорного элемента 26 больше площади. определяемой диаметром ау.Топливная система работает следующим образом.Топливо насосом 1 подается в надплунжерную полость 3 через зазор между разгрузочным пояском 7 и седлом 4. каналы 5 в полость штуцера 8, повышая давление в нагнетательном трубопроводе 9. Когда разгрузочный поясок 7 выйдет из направляющей седла 4. по трубопроводу 9 пойдет интенсивная волна давления в полость 25 форсунки, повышая давление в ней. Часть топлива через зазор между направляющей 16 и наружной запорной иглой 24 поступает в полость 19. повышая давление в ней. Из полости 19 часть топлива через зазор между направляющей 16 и втулкой 17 поступает в надыгольную полость 20. также повышая давление в ней. Когда давление в полости 25 станет равным давлению начала открытия наружной иглы 24. последняя начинает подниматься и топливо поступает к сопловым отверстиям 15.Таким образом, наступает первый этап вспрыскиванил топлива. На режимах малых нагрузок и частот вращения топливо вспрыскивается только через сопловые отверстия 15. которые имеют меньший диаметр и меньшее суммарное сечение сопловых отверстий, чем диаметр и суммарное сечение сопловых отверстий 14.По мере увеличения нагрузки и частоты вращения насоса происходит дальнейшее повышение давления в полости 25 и полости 19. Когда давление в полостях 19 и 25 станет равным давлению начала открытия внутренней иглы. которое больше давления начала открытия наружной иглы. втулка 17 и игла 18 начнут подниматься. открывая доступ теплива к сопловым отверстиям 14. и обеспечивается номинальные режиме работы двигателя путем увеличения цикловых подач топлива.Интенсивное повышение давления в полости 20 происходит после достижения втулкой 17 выступа 12. когда усилие от давления топлива на иглу 18 больше суммарного усилия пружины 22 и давления топлива в надыгольной полости 20. и запорный элемент 26 оторвется от конической поверхности втулки 17. Для этого ход углы 18 выполнен равным ходу штанги 21. но большим хода втулки 17. те. Ь у.В результате повышения давления в надыгольной полости 20 за время впрыска посадка углы 18 происходит под действием совместных усилий пружины 22 и повысившегося давления топлива в полосчт 2 С. Пссле того как игла 18 сядет запорным элементом 26 на коническую поверхность втулки 17. оба элемента будут двигаться вниз. преодолевая усилие от давления топлива в полости 19 и 25. а также сопротивление пружины 23, усилие воздействия которой снизу на втулку 17 значительно меньше усилия от воздействия пружины 22 на иглу 18. Поскольку при соприкосновении элементов 26 и 17 топливо из полости 20 в полость 19 не перетекает. то повышение давления в надыгольной полости 20 используется для быстрой посадки игла 18 и 24 на седло. что сокращает продолжительность впрыскивания топлива и интенсифицирует весь процесс впрыскивания.Для обеспечения повторяемости всех последующих циклов необходимо в периоды между впрысками разгрузить надыгольнуто полость 20 и полость 19 между иглами так. чтобы наружная 24 и внутренняя 18 иглы открывались при необходимых начальных давлениях впрыскивания. Первоначальные снижения давления в полостях 19 и 20 происходят при посадке игл 18 и 24. ВПВОИОДЫ МЕЖДУ ВПОЫСКНМИ ДЭВПЕНИС В ПОЛО сти 19 снижается из-за перетекания топлива из полости 19 в полость 25 через зазор между распылителем и разобщающим элементом 27 (фиг. 1 и 2). длина которой 1 может выбираться в зависимости от конкретных конструктивных особенностей топливной системы для каждого конкретного тигта двигателя. Снижение давления в полости 20 осуществляется следующим образом. Если давление в полости 20 больше. то под действием этого давления втулка 17 опускается и топливо через сечение между конусом и конической поверхностью втулки 17 поступает в полость 19 между иглами и втулкой. а из полости 19 в полость 25. как было указано выше, до тех пор. пока усилие от суммарного воздействия пружины 23 и давления топлива в полости 19 на втулку 17 не станет равным усилию от воздействия на него давления топлива в надыгольной полости 19. причем топливо из полости 25 через трубопровод 9. каналы 5. зазор между пояском 7 и седлом 4. надплунжерную полость 3 отводится в полость 2 всасывания насоса 1.При уменьшении частоты вращения время между впрысками увеличивается. растет время разгрузки полости 25 через КЭНЭЛЫ 5, ЧТО приводит К УМЕНЬШЕНИЮ давлений в полости 19. затем и в полости 20. Это снижает давление подъема и посадки игл 27 и 18. На режимах малых нагрузок и частот вращения топливо впрыскивается только через дополнительные отверстия 15. на режимах средних и номинальныхнагрузок обеспечивается ступенчатое впрыскивание топлива. т.е. сначала топливо впрыскивается только через отверстие 15. а затем через оба ряда сопловых отверстий 15 и 14. причем на режимах средних нагрузок и частот вращения втулка-седло 17 с иглой 18 не доходит до упора, но игла 18 может оторваться от втулки 17 за счет сил инерции. В любом случае на этихрежимвх давление в надыгольной полости 20 определяется в основном перетечками топлива из полостей 23 и 19 через зазор между направляющей 16. распылителем. 13. втулкой 17 и разобщающим элементом 27 наружной иглы 24.Технике-экономическая эффективность изобретения заключается в следующем. Закон подачи топлива управляется в зависимости от режима работы топливной системы и двигателя. На режимах малых нагрузок и частот вращения топливо впрыскивается через дополнительные отверстия 15 с малым суммарным сечением. а на режимах средних и номинальных нагрузок через оба ряда сопловых отверстий. повышая эффек