РАСПЫЛИТЕЛЬ БЕСШТИФТОВОЙ ФОРСУНКИ ДЛЯ МАСЛЯНОГО БИОТОПЛИВА

Полезная модель относится к двигателестроению, к системам питания дизельных двигателей, в частности, к топливным форсункам, впрыскивающим масляное биотопливо.
Известны устройства безштифтовых многодырчатых распылителей, имеющих корпус, иглу распылителя, кольцевую канавку и отверстия для распыливания (справочник В.Г.Кислов и др. «Топливная аппаратура тракторных и комбайновых двигателей», стр.154, М., Машиностроение, 1981 г.), которые имеют следующие недостатки при работе на масляном биотопливе:
- топливо распыляется недостаточно качественно, ввиду слабой турбулентности струй, выходящих из отверстий распылителя;
- увеличивается продолжительность топливоподачи, ухудшается равномерность структуры топливного факела, уменьшается угол раскрытия факела, увеличивается его дальнобойность;
- происходит закоксовывание сопловых каналов распылителя;
- образуется повышенный нагар на цилиндро-поршневой группе двигателя.
Известно также наиболее близкое по конструкции устройство распылителя форсунки (Патент на полезную модель РФ №77360 U1 от 23.05.2008 г., кл. F02М 61/10), содержащего корпус, на внутренней поверхности которого выполнена кольцевая канавка, а в его нижней части отверстия для распыления топлива, в корпусе расположена игла, причем в отверстиях распылителя выполнены винтовые нарезы.
Недостатком этого устройства является невозможность завихрения более вязкого масляного биотоплива (оно предназначено для работы на минеральном дизельном топливе) в связи с малой глубиной винтовой нарезки относительно диаметра сопла, а следовательно, и недостаточно качественный процесс его распыления.
Техническая задача полезной модели - создание конструкции распылителя, повышающего качество распыления масляного биотоплива, уменьшающего закоксовывание сопловых каналов при минимальной доработке топливной форсунки.
Технический результат от использования полезной модели заключается в улучшение качества распыления масляного биотопива, в универсальности ее использования, заключенной в возможности применять штатные форсунки дизельного двигателя с измененной конструкцией распылителя для работы на масляном биотопливе.
1
3
Указанный технический результат достигается тем, что в распылителе, содержащем корпус, на внутренней поверхности которого выполнена кольцевая канавка, а в его нижней части - отверстия для распыления топлива, в корпусе расположена игла, сопловые отверстия распылителя выполнены в форме винтовой внутренней поверхности, с шириной отверстия S, равной / его высоты Н, а шаг Т внутренней винтовой поверхности равен длине соплового отверстия L. При прохождении масляного биотоплива через винтообразные сопловые отверстия вызывается его вращение и завихрение на выходе, повышается его турбулентность, а, следовательно, улучшается качество распыления и одновременно происходит самоочищение сопловых отверстий от отложений и нагара.
На фиг.1 изображен заявляемый распылитель, где 1 - игла распылителя; 2 - корпус; 3 - кольцевая канавка; 4 - канал подачи топлива; 5 - отверстия распылителя. Увеличенный вид сопловых отверстий представлен на фиг.2. Сопловые отверстия в разрезе и в сечении показаны на фиг.3 и 4.
1
3
Ширина S винтообразного соплового отверстия равна / его высоты Н. В свою очередь их площадь сечения на 20% больше площади сечения сопловых отверстий дорабатываемых распылителей. Шаг Т внутренней винтовой поверхности равен длине соплового отверстия L.
Распылитель работает следующим образом.
При подаче топлива по каналу 4 в кольцевую канавку 3 под действием давления поднимается игла 1 и топливо поступает в отверстия 5. При прохождении через сопловые отверстия в форме винта топливо получает вращательное движение, под действием центробежных сил оно дробится на мельчайшие капли, образующие симметричный относительно оси факел распыления с широким углом раскрытия. Происходит впрыскивание топлива в камеру сгорания.
Использование предложенной конструкции многодырчатого распылителя для безштифтовых форсунок дает следующий результат:
- улучшается качество распыления масляного биотоплива, повышается равномерность структуры топливного факела, увеличивается угол раскрытия факела за счет действия центробежных сил на отдельные частички топлива;
- увеличивается моторесурс двигателя за счет уменьшения закоксовывания сопловых каналов (самоочищение) и уменьшения нагара на цилиндро-поршневой группе;
- увеличение проходных сечений сопловых отверстий на 20% по данным испытаний обеспечивает лучшие показатели экономичности и токсичности дизеля;
- появляется возможность качественного перевода работы дизельного двигателя на масляное биотопливо при минимальной доработке штатной топливной форсунки.