Форсунка для дизеля

Полезная модель относится к двигателестроению, в частности, к системе подачи топлива дизелей.
Из наиболее близкой к заявляемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является форсунка для дизеля, содержащая корпус с топливоподводящим каналом, распылитель с запорной иглой и подыгольную полость, нажимную штангу, сопряженную с запорной иглой с одной стороны и с запорной пружиной с другой стороны, проставку с топливоподводящим каналом, размещенную между корпусом форсунки и корпусом распылителя; в корпусе форсунки выполнена полость, в которой размещены запорная пружина, нажимная штанга и шайбы регулирования давления начала впрыскивания (Патент РФ №2334119 С1, F02M 61/00).
Недостатком данной форсунки является то, что истечение топлива в конечной фазе впрыскивания происходит при падении давления топлива в полости форсунки, а если учесть еще и дросселирование топлива при посадки иглы на седло, все это приводит к ухудшению качества распыливания топлива, что отрицательно сказывается на образование рабочей смеси в дизеле. И, как следствие, снижение экономичности дизеля, увеличение нагарообразования на деталях форсунки, цилиндро-поршневой группы и в выпускном тракте.
Задачей полезной модели является повышение качества распыливания топлива, повышение экономичности дизеля, уменьшение нагарообразования.
Техническое решение направлено на улучшение качества распыливания топлива и смесеобразование.
Технический результат достигается тем, что форсунка для дизеля, содержащая корпус с топливоподводящим каналом, распылитель с запорной иглой, подыгольную полость, нажимную штангу, сопряженную с запорной иглой с одной стороны и с запорной пружиной с другой стороны, проставку с топливоподводящим каналом, размещенную между корпусом форсунки и корпусом распылителя, в корпусе форсунки выполнена полость, в которой размещены запорная пружина, нажимная штанга и шайбы регулирования давления начала впрыскивания, согласно полезной модели форсунка содержит вибрационную систему, состоящую из индуктора, установленного на нижней части корпуса распылителя и генератора электрических импульсов, генератор выполнен с возможностью включения в конечной фазе процесса впрыскивания в момент начала движения иглы на седло распылителя и с возможностью отключения в момент посадки на седло.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является улучшение качества распыливания топлива и повышение экономичности дизеля.
Техническая сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом форсунки для дизеля, где
Фиг. 1 - форсунка для дизеля.
Заявленная форсунка для дизеля содержит корпус 1 с топливоподводящим каналом 2, штуцер подвода топлива 3 с фильтром 4 и уплотнительной втулкой 5, корпус распылителя 6 с топливопроводящим каналом 7 и подыгольную полость 8, запорную иглу 9, с размещенную в корпусе распылителя 6, нажимную штангу 10, сопряженную с запорной иглой 9 с одной стороны и запорной пружиной 11 с другой стороны, проставку 12 с топливоповодящим каналом 13. Шайбы 14 и 15 для регулирования давления начала впрыскивания, полость 16, в которой размещены запорная пружина 11, нажимная штанга 10 и регулировочные шайбы 14 и 15. Регулирование давления начала впрыскивания осуществляется подбором количества шайб 14,15 и их толщиной. На нижней части распылителя 6 установлен индуктор 17, который соединен с генератором электрических импульсов 18.
Заявленная форсунка для дизеля работает следующим образом.
Топливо подается через топливный фильтр 4, по топливоподающим каналам 2, 13, 7 в подыгольную полость 8 распылителя. При достижении давления топлива в полости 8 уровня давления начала впрыскивания запорная игла 9, преодолевая усилие пружины 11, передаваемое через нажимную штангу 10, поднимается, открывая доступ топлива к распыливающим отверстиям. Происходит впрыскивание топлива в камеру сгорания дизеля. После отсечки топлива плунжерной парой происходит снижение давления топлива в полости распылителя.
Недостатком распылителей с дифференциальной площадкой на запорной игле заключается в том, что давление топлива в момент начала подъема иглы больше, чем в момент начала движения иглы к запорной поверхности. С учетом того, что при приближении иглы к запорной поверхности происходит еще и дросселирование топлива между запорными поверхностями иглы и корпуса распылителя, то это дополнительно приводит к снижению давления топлива перед распыливающими отверстиями. Все это приводит к ухудшению качества распыливания топлива.
В заявленной форсунке для повышения давления топлива в полости распылителя перед распыливающими отверствиями в конечной фазе процесса впрыскивания предусмотрена вибрационная система, которая работает следующим образом. В момент начала движения иглы к запорному конусу включается генератор электрических импульсов 18. И по обмотке индуктора 17 проходит импульс тока большой амплитуды. Вокруг обмотки 17 создается мощный импульс напряженности магнитного поля, энергия которого пропорциональна индуктивности и квадрату тока в ней:
(Л. Попилов. Справочник по электрическим и ультразвуковым методам обработки материалов. Л., 1972 г., раздел - Магнитоимпульсная обработка).
Это магнитное поле индуцирует в нижней части распылителя соответствующий импульс вихревого тока, магнитное поле которого действует навстречу внешнему магнитному полю, создаваемому обмоткой индуктора 17. В результате взаимодействия магнитных полей возникают электромагнитные силы, направление которых определяются по правилу левой руки (правило Ленса)-перпендикулярны векторам магнитной индукции В и тока I-то есть создается давление на поверхность корпуса распылителя.
При сильных магнитных полях давление на поверхности распылителя может достигать несколько сотен МПа. Вследствие этого, в корпусе распылителя возникают механические колебания, которые передаются топливу, в результате чего повышается давление топлива.
Данное повышение давления топлива в конечной фазе процесса впрыскивания позволяют улучшить качество распыливания топлива. Это положительно сказывается на процессе смесеобразования и сгорания топлива. В результате повышается экономичность дизеля, снижается нагарообразование на деталях двигателя. После посадки иглы на седло, генератор импульсов отключается и включается при следующем процессе впрыскивания.
Изменяя величину силы тока импульса и частоту импульсов можно в широких пределах менять частоту и амплитуду вынужденных колебаний в корпусе распылителя форсунки, обеспечивая оптимальное качество распыливания топлива.
Таким образом, предложенная полезная модель позволяет повысить экономичность дизеля и уменьшить нагарообразование на деталях двигателя и форсунки.