ФОРСУНКА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
NOZZLE FOR ICE

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению.
Целью изобретения является улучшение процесса впрыска топлива за счет повышения качества распыливания топлива, стабилизации процесса впрыска на режимах малых цикловых подач, уменьшения зон цикловых подач дополнительных впрысков, повышения ресурса работы топливной аппаратуры.
Известно устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания, особенностью которого является использование двух пружин, размещенных в корпусе форсунки, которые посредством опорной втулки и штанги независимо друг от друга нагружают иглу распылителя (патент DE 10122389 А1, 7 F02M 45/08). Одна из пружин поддерживается опорной втулкой, которая определяет предварительный ход иглы распылителя вместе с ростом давления топлива в форсунке. Опорная втулка, поднимаясь, воздействует на вторую пружину и разрешает дальнейшее движение иглы до момента достижения ею корпуса. Указанное техническое решение имеет ряд недостатков. В конструкции используется много подвижных элементов, имеющих массу, отрицательно влияющую на инерционность форсунки. Указанные детали относятся к прецизионным элементам, и к ним предъявляются жесткие требования по точности изготовления, что особенно в условиях серийного производства является существенным недостатком. Использование двух пружин разной жесткости, одна из которых настроена на меньшее давление открытия, с одной стороны, улучшает работу при малых подачах, а с другой - влечет за собой при больших подачах, соответствующих полной мощности, появление дополнительных неуправляемых впрысков, отрицательно сказывающихся на экологических и экономических показателях двигателя.
Предлагаемая согласно настоящему изобретению форсунка позволяет обеспечить стабильность впрыскивания топлива в зонах больших и малых подач за счет дискретного изменения максимального подъема иглы путем использования подвижного упора ограничения хода иглы, изменяющего свое положение с помощью электрогидравлического привода.
Конструкция форсунки показана на чертеже.
Форсунка содержит корпус 1 с иглой 2, установленной в распылителе 3, штангу 4, пружину 5, подвижный упор 6, диафрагму 7, размещенные в гидравлической камере управления 8, соединенной с источником давления через канал 10, и сливную магистраль 9 с клапаном электромагнитным 14. В корпусе форсунки выполнен канал 11, по которому отводятся возможные утечки через неплотности сопряжении элементов форсунки. На режимах малых цикловых подач и скоростей подъема плунжера насоса высокого давления подается электрический сигнал на клапан электромагнитный 14 на закрытие, топливо под давлением, создаваемым топливоподкачивающим насосом, установленным на двигателе, через канал 10 начинает воздействовать на упор 6. Под действием сил давления топлива упор, сжимая пружину 12, перемещается до корпуса 13, уменьшая тем самым ход иглы, и находится в таком положении до тех пор, пока не отключится электропитание клапана. При наборе нагрузки электрический управляющий сигнал на клапан 14 отключается, давление в гидравлической камере управления 8 падает, и под действием пружины 12 упор 6 возвращается в исходное положение, позволяя игле распылителя работать с полным ходом. Алгоритм управления определяется в зависимости от режимов работы двигателя и выбирается на основании экспериментальных данных.
Предлагаемая форсунка позволяет уменьшить зону неустойчивой работы и межцикловой нестабильности, минимизировать цикловую подачу жидкого топлива на режимах малых нагрузок и холостого хода, увеличить давление впрыска, что позволяет улучшить экологические и экономические показатели двигателя.
Результаты исследований форсунки на безмоторном стенде подтвердили эффективность предлагаемого изобретения.