Форсунка для усунення пропуску вприскування палива

Форсунка для усунення пропуску вприскування палива і нерівномірності вприскування палива по циклах і циліндрах двигуна внутрішнього згорання на режимах холостого ходу і малих навантажень, що містить корпус, порожнистий розпилювач, основний клапан у вигляді підпружиненої голки, встановленої в корпусі порожнистого розпилювача з можливістю взаємодії з сідлом, розташованим по напряму потоку палива, порожнистий розпилювач, виконаний з каналами підведення палива до диференційної площадки голки, та додатковий клапан, виконаний з плоскою запірною поверхнею, яка відрізняється тим, що додатко 3 ваний в порожнині розпилювача з можливістю взаємодії з сідлом розміщеним між першою і другою групами сопл, додатковий клапан виконаний з плоскими запірними поверхнями, його запірний елемент виконаний у вигляді розподільного плунжера зі штоком і центральним каналом і забезпечений направляючою втулкою з осьовим отвором, прецизійного встановленою в порожнині розпилювача і підпружиненою відносно запірного елементу додаткового клапана, при цьому сумарна площа прохідного перетину центрального каналу і осьового отвору більше сумарної площі прохідного перетину другої групи сопл. (SU 1562510 F02M45/08 07.05.1990). Проте ця форсунка не забезпечує надійного вприскування мінімальної дози палива на неномінальних режимах за відсутності необхідного охолоджування голки розпилювача форсунки. Це технічне рішення є найбільш близьким по технічній суті і результату, що досягається, до технічного рішення, що заявляється, і прийнято авторами як прототип. В основу корисної моделі поставлено завдання - усунення пропуску вприскування палива і нерівномірності вприскування палива по циклах і циліндрах на режимах холостого ходу і малих навантажень без погіршення процесу топливоподачі на режимах номінальної потужності двигунів внутрішнього згорання шляхом підвищення тиску палива за голкою форсунки за рахунок модульованих імпульсів тиску палива в каналі модуляції імпульсів тиску палива і охолоджування запірного конуса голки. Поставлене завдання досягається тим, що у форсунці для усунення пропуску вприскування палива і нерівномірності вприскування палива по циклами і циліндрам двигуна внутрішнього згорання на режимах холостого ходу і малих навантажень, що містить корпус, порожнистий розпилювач, основний клапан у вигляді підпружиненої голки, встановленої в корпусі порожнистого розпилювача з можливістю взаємодії з сідлом, розташованим по напряму потоку палива, порожнистий розпилювач виконаний з каналами підведення палива до диференційної площадки голки, та додатковий клапан виконаний з плоскою запірною поверхнею, додатковий клапан забезпечений по центру направляючою втулкою з осьовими наскрізними отворами - динамічний розсікач, і прецизійно встановлений в корпусі форсунки, після центруючого отвору порожнистого розпилювача, з можливістю контакту плоскою запірною поверхнею клапана з плоскою торцевою поверхнею порожнистого розпилювача, при цьому в корпусі порожнистого розпилювача паралельно його центруючого отвору виконаний глухий отвір-компенсатор зняття внутрішньої напруги, виконаний з можливістю контакта відкритим кінцем отвору з плоскою запірною поверхнею додаткового клапана, крім того, в стінці порожнистого розпилювача виконаний похилий наскрізний канал між центруючим отвором порожнистого розпилювача і плоскою торцевою поверхнею розпилювача - модулятор імпульсів тиску палива, похилий наскрізний канал виконаний з можливістю контакту з плоскою запірною поверх 50994 4 нею додаткового клапана. На Фіг.1 зображена конструктивна схема форсунки - подовжній розріз. На Фіг.2 зображений порожнистий розсікач – розріз. Форсунка містить корпус 1 з каналами 2, по яких паливо поступає в приймальну порожнину 3 і діє на диференціальний майданчик 4 навантаженої підпружиненої голки 5, що містить запірний конус 6, який спирається на сідло 7, і плавно переходить в центруючий отвір 8 порожнистого розпилювача 9, при цьому центруючий отвір 8 з'єднаний похилим наскрізним каналом 10 - модулятором імпульсів тиску палива, з торцевою поверхнею 11 порожнистого розпилювача 9. У корпусі порожнистого розпилювача 9, паралельно його стінці виконаний глухий отвір 12 - компенсатор зняття внутрішньої напруги, отвір виконаний з можливістю контакту відкритим кінцем з плоскою запірною поверхнею 13 додаткового клапана 14 який розташований після центруючого отвору 8 порожнистого розпилювача 9, при цьому додатковий клапан 14 забезпечений поцентру направляючою втулкою 15, втулка виконана з двома осьовими отворами 16 - і виконує функцію динамічного розсікача. Додатковий клапан 14 прецизійно встановлений в корпусі 1 форсунки в нижній частині має наскрізний отвір 17, який далі з'єднується з каналом 18 для проходу палива. На буртіку 19 додаткового клапана 14 розташовано теплоізолююче кільце 20. Форсунка працює таким чином: При невеликих циклових подачах палива, відповідних режимам холостого ходу і малим навантаженням, паливо по паливоподаючим каналам 2 подають у в приймальну порожнину 3, яке впливаючи на диференціальний майданчик 4 голки 5, долаючи зусилля затягування пружини форсунки (не показана) відриваючи голку від сідла 7 порожнистого розпилювача 9 відкриває доступ палива до центруючого отвору 8, де частина палива подається в наскрізний похилий канал 10 - модулятор імпульсів тиску палива, після підняття голки 5 форсунки, у паливі при відбитті від плоскої запірної поверхні 13 додаткового клапана 14 виникають прямі і зворотні хвилі тиску, вектор коливання яких приводить до різкого зростання модульованих імпульсів тиску в закритій порожнині каналу подачі палива і у похилом наскрізному каналі 10. В каналі відбиваючись від глухого кута здійснюється концентрація модульованих прямих і відбитих імпульсів тиску палива, а інша частина подається до динамічного розсікача де здійснюється гідродинамічне гальмування потоку палива і модулюються імпульси тиску палива, а сумарна величина двох частин потоку концентрируваних імпульсів дозволяє підвищити тиск вприскування палива через розпилюючі отвори 17, паливний канал 18 і далі в циліндр двигуна внутрішнього згорання. Під час роботи форсунки на всіх режимах, за рахунок наскрізного похилого каналу 10 і модуляції імпульсів тиску палива, здійснюється постійне охолоджування запірного конуса 6 голки 5 форсунки. Введення в конструкцію порожнистого розпилювача 9, глухого отвору 12 - компенсатора зняття внутрішньої напруги, причому отвір виконаний з можливістю кон 5 такту відкритим кінцем з плоскою запірною поверхнею 13 додаткового клапана 14, дозволяє зняти концентрацію залишкової напруги порожнистого розпилювача у всьому діапазоні частоти оборотів і навантажень. При цьому голка форсунки, за весь період вприскування в результаті зростання модуляції імпульсів тиску палива притиснута до упору. Осьові наскрізні отвори 16 направляючої втулки 15, що виконані по центру додаткового клапана 14, є компенсатором внутрішніх напружень, працюють як динамічний розсікач, підвищують працездатність порожнистого розпилювача 9. Для запобігання заклинювання голки 5, форсунки паливо в каналі модуляції імпульсів тиску палива прохолоджує запірний конус голки. Технічним результатом, що отримується при здійсненні запропонованого рішення, є зниження середньо-експлуатаційної витрати палива при експлуатації дизелів магістральних тепловозів. Використання подачі палива запропонованою форсункою для усунення пропуску вприскування палива і усунення нерівномірності вприскування палива по циклах і циліндрах на режимах холостого ходу і малих навантажень на широко відомих 50994 6 дизелях мощностного ряда 10Д100 показало ефективність і доцільність запропонованої корисної моделі. Розрахункові, експериментальні і експлуатаційні дослідження впливу конструкції форсунки дозволили встановити, що зниження середньої експлуатаційної витрати палива знаходиться у межах 1,5-2,0%. Отримані результати стендових і експериментальних досліджень дизелів потужного мощностного ряда Д100, а також дизелів 10Д100 встановлених на тепловозах серії 2ТЭ10, показали ефективність енергозберігаючих технологій з використанням запропонованої конструкції форсунки. Крім того конструкція форсунки допускає високий рівень уніфікації і взаємозамінності з деталями серійних форсунок і може використовуватися в різних двигунах, наприклад транспортних, автомобільних, тепловозах, суднових і інших двигунах, які працюють по дизельному циклу. Форсунка для усунення пропуску вприскування палива може бути виготовлена на стандартному машинобудівному устаткуванні з використанням типових технологічних процесів. 7 Комп’ютерна верстка О. Рябко 50994 8 Підписне Тираж 26 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