Форсунка для двофазного впорскування палива

Форсунка для двофазного впорскування палива роз'єднаною паливною системою двигуна внутрішнього згорання, яка містить корпус з C2 2 (19) 1 3 Після завершення активного ходу голка сідає на запірний конус і процес подачі палива завершується. При зменшенні тиску золотник під дією пружини переміщується в бік насосної секції. Недоліками відомої форсунки є: - необхідність забезпечення електронного керування дозуванням палива та системи видалення палива, що ускладнює конструкцію і призводить до зниження ефективності використання форсунки; - використання золотника тільки для організації двофазного впорскування без забезпечення зростання рівня тиску впорскування палива; - обмеженість використання у зв'язку зі складністю компоновочної установки на сучасні двигуни малого літражу. Задачею даного винаходу є зниження токсичності та шумності швидкохідного ДВЗ з покращенням паливної економічності шляхом організації двофазного впорскування палива та підвищення тиску впорскування. Поставлена задача досягається тим, що у форсунку для двофазного впорскування палива, роз'єднаною паливною системою двигуна внутрішнього згоряння, яка містить корпус з розташованими в ньому з'єднуючими паливними каналами та пружиною з розміщеними на її кінцях двома штовхачами, фільтр, гайку, розпилювач, прикріплений через проставку до корпусу гайкою та зафіксований штифтами, голку та золотник, що розташовані з двох сторін пружини і взаємодіють з нею через штовхачі, уведені такі нові ознаки: - золотник виконано у вигляді диференційного поршня з більшим D та меншим d діаметрами, які пов'язані співвідношенням d=D×(0,5-0,9), максимальний хід якого складає 0,50-1,50 максимального ходу голки, а менший діаметр d вибирається із умови початку переміщення поршня у той момент, коли тиск палива РПО, який обчислюється по формулі: PПО = 2 2 PФО × [1 + YImax ÷ (0,75 − 0,95 )] × (dг − dг зап ) , d2 де PФО - тиск початку переміщення голки; YImax - максимальний хід голки; dг, dг зап - діаметри голки та запорного конусу голки, перевищує тиск початку переміщення голки в 1,05-1,15 рази; - у проставці, яка розташована між розпилювачем і корпусом, виконано, канал, що поєднує кишеню розпилювача з пружинною порожниною, у якому розміщено авторегулюючий клапан забезпечення внутрішнього дренажу; - конструктивний набір складових частин форсунки дозволяє підібрати таке співвідношення величин діаметрів диференційного поршня та тисків початків переміщення голки і поршня, яке в 1,101,30 рази підвищує рівень тиску впорскування палива без зростання навантаження на привід паливного насосу. При цьому досягається технічний результат, який полягає в тому, що під час паливоподачі у циліндр ДВЗ забезпечується двофазне впорскування палива та підвищення рівня тиску впорскування палива. 88352 4 Винахід пояснюється графічним матеріалом, де: - на Фіг.1 представлена форсунка, що заявляється; - на Фіг.2 зображено криві зміни тиску палива у порожнинах форсунки, а також осцилограми підйому голки та поршня. Форсунка складається зі штуцера 1, фільтра 2, корпусу 4, поршня 3, штовхачів 5, 8, пружини 6, клапана 7, проставки 9, пружини клапана 10, розпилювача 11, голки 12, гайки 13. У штуцер 1 запресовано щільовий фільтр 2, у нижній частині штуцера 1 встановлено поршень 3, що верхнім конусом дотикається до штуцера 1, а нижньою поверхнею опирається на штовхач 5. У внутрішній частині корпусу 4 розташована пружина 6, яка діє нижніми витками через перший штовхач 8 на голку 12, а верхніми - через другий штовхан 5 на диференційний поршень 3. До нижньої частини корпусу 4 за допомогою гайки 1З кріпиться проставка 9 та розпилювач 11. У розпилювачі розташована голка 12, у проставці - клапан 7 з пружиною 10. Форсунка працює таким чином. На початку активного ходу плунжера паливного насоса паливо по каналах 24 та 27 (Фіг.1) поступає до кишені 16 розпилювача та до запорної поверхні 26 диференційного поршня 3. Тиск палива PF (Фіг.2) у порожнині 16 під голкою розпилювача 11 зростає до величини, що перебільшує тиск РФО початку хода YI голки 12. Це призводить до переміщенню голки 12 у бік порожнини 19 та початку впорскування палива у циліндр двигуна. Переміщення YD поршня 3 у бік порожнини 22 повинне починатися через проміжок часу F (Фіг.2) після моменту початку впорскування. Досягається це вибором параметру d величини меншого діаметру 26 поршня 3. Переміщення YD поршня 3 призводить до подальшого стискання пружини 6 та відводу палива у поршневу порожнину 25. Внаслідок цього тиск PF знижується, а РФО підвищується. Внаслідок дії цих факторів голка 12 переміщується та перекриває отвори14 розпилювача 11 - попереднє впорскування палива тривалістю А завершено. Тиск палива РА в порожнині 15 розпилювача 11 у проміжок часу В дорівнює нулю. Продовження нагнітання палива призводить до подальшого росту тиску PF у порожнині 16, повторному підйому голки 12 та основному впорскуванню палива тривалістю С. Зниження тиску PF пов'язане з відкриттям зливного отвору у паливному насосі призводить до переміщення голки 12 і завершенню процесу впорскування палива. Швидкому переміщенню голки 12 та запобіганню підвпорскувань сприяє високий тиск РФО, а також тиск палива, що перетікає у пружинну порожнину 21 по прецизійних зазорах голки 12 та поршня 3 (зазор 23). Зворотній хід поршня 3 наприкінці ділянки Ε відбувається після посадки голки. Паливо з поршневої порожнини 25 рухається в бік паливного насосу і не впливає на завершення процесу впорскування. Між процесами впорскування по каналах 17, 20 через клапан 7 паливо з порожнини 21 зливається у карман 16 та рухається по каналах 18, 24 у паливопровід. При дії поршня 3 відбувається зміна хвильових процесів у порожнинах форсунки. Це призводить 5 88352 до зростання максимального та середнього тиску РА без зростання навантаження на привід паливного насосу. Таким чином, використання пропозиції, що заявляється, дозволяє організувати двофазне впорскування палива та підвищити рівень тиску впорскування палива у паливній системі роздільного типу. Це забезпечує зниження токсичності та шумності високообертового двигуна внутрішнього згоряння і поліпшення паливної економічності без використання складних та коштовних систем елек Комп’ютерна верстка О. Рябко 6 тронного керування і тому характеризує заявлену пропозицію як високоефективну. Джерела інформації: 1. Грехов Л.В., Иващенко Н.А., Марков В.А. Топливная аппаратура и системы управления дизелей: Учебник для вузов. - М.: Легион - Автодата, 2004. - 344с. 2. Fuel injection system for an internal combustion engine, US Patent 6889661, Duplat, Ge rard, Pourret; Raphael, Voigt; Robert Bosch GmbH, F02M037//04. Заявл. 12.04.2002, Опубл. 10.05.2005. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601