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, F 02М 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, причем запорная пружина и нажимная штанга размещены в корпусе форсунки, согласно полезной модели запорная игла по прецизионной части, изолирована от корпуса распылителя диэлектрической втулкой и от корпуса форсунки диэлектрической проставкой, верхний виток пружины изолирован от корпуса форсунки другой диэлектрической проставкой и соединен с одним из контактов импульсного конденсатора, корпус форсунки соединен со вторым контактом импульсного конденсатора, подключение и отключение контактов импульсного конденсатора к контактам форсунки осуществляется переключающим узлом, причем импульсный конденсатор выполнен с возможностью включения в конечной фазе процесса впрыскивания в момент начала движения запорной иглы на седло и с возможностью отключения после высоковольтного пробоя, а зарядка импульсного конденсатора осуществляется от источника высокого напряжения, при этом часть иглы расположенной ниже запорного конуса выполнена в виде цилиндра и служит для вытеснения топлива из «колодца» распылителя и уменьшения зазора между иглой и корпусом распылителя для образования высоковольтного разряда между ними.
В процессе работы форсунки происходит периодическое подключение запорной иглы и корпуса распылителя к контактам конденсатора и, при достижении определенного зазора между иглой и корпусом распылителя в момент посадки иглы на седло, происходит высоковольтный пробой топлива, что приводит к повышению давления топлива перед распыливающими отверстиями в конечной фазе процесса впрыскивания.
Техническим результатом, обеспечивающим приведенной совокупностью признаков является улучшения качества распыливания топлива, повышению экономичности дизеля и снижения нагарообразования на деталях форсунки и двигателя.
Техническая сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом форсунки для дизеля, где
Фиг. 1- форсунка для дизеля.
Фиг.2- нижняя часть распылителя.
Заявляемая форсунка для дизеля содержит корпус 1 с топливоподающим каналом 2, корпус распылителя 3 с топливоподводящим каналом 4, полостью 5 и подыгольчатую полость 6, запорную иглу 7 с цилиндрической частью 8, расположенную ниже запорного конуса иглы 9, распыливающие отверстия 10. В корпусе форсунки 1 размещена нажимная штанга 11, сопряженная с запорной иглой 7 с одной стороны и запорной пружиной 12 с другой стороны, верхняя опора 13 пружины изолирована от корпуса форсунки проставкой 14 из диэлектрического материала. Игла распылителя изолирована от корпуса распылителя 3 при помощи втулки 15 и от корпуса форсунки проставкой 16, выполненных из диэлектрического материала. Верхняя опора пружины 13 соединена проводом 17 посредством переключающего узла 18 с контактом импульсного конденсатора 19, для зарядки которого используют источник высокого напряжения 20. Корпус форсунки 1, посредством провода 21 и переключающего узла 18, соединен со вторым контактом конденсатора 19.
Заявляемая форсунка для дизеля работает следующим образом. Топливо подается по топливоподающим каналам 2,4 в полость 5 распылителя 3. При достижении давления топлива в полости 5 распылителя равного давлению начала впрыскивания, запорная игла 7, преодолевая усилие запорной пружины 12, поднимается вверх, открывая доступ топлива в подыгольчатую полость 6 и распыливающим отверстиям 10, происходит впрыскивание топлива в камеру сгорания дизеля.
Недостатком распылителей с дифференциальной площадью на запорной игле заключается в том, что давление топлива в начале подъема иглы больше, чем в момент начала движения иглы к запорному конусу. Кроме того, при приближении иглы к запорному конусу происходит дросселирование топлива между запорными поверхностями иглы и корпуса распылителя, что дополнительно приводит к снижению давления топлива перед распыливающими отверстиями в момент посадки иглы на седло. Все это приводит к ухудшению качества распыливания топлива.
В заявляемой форсунке для дизеля для повышения давления топлива в подыгольной полости распылителя перед распыливающими отверстиями в конечной фазе предусмотрена система электроразряда, которая работает следующим образом.
В момент начала движения иглы к запорному корпусу, происходит подключение конденсатора 19 к корпусу форсунки 1 и к верхней опоре пружина 13. По мере приближения запорной иглы 7 к запорному конусу корпуса распылителя 9 уменьшается расстояние между корпусом распылителя 3 и нижней цилиндрической частью 8 иглы. При достижении расстояния достаточного для высоковольтного пробоя топлива между корпусом 1 и цилиндрической частью 8 запорной иглы 7 происходит искровой разряд. В результате этого повышается давления топлива в подыгольной полости 6 и происходит испарение и топлива в плазменном шнуре. Повышение давления приводит к увеличению скорости истечения капель топлива в распыливающих отверстиях.
В результате увеличения скорости истечения капли догоняют более крупные капли, покинувшие распылитель в процессе впрыскивания, и дробят их, образуя однородный факел. Возникающая кавитация и импульсное колебание топлива способствуют удалению лаковых и коксовых отложений в подыгольной полости и распыливающих отверстиях.
После высоковольтного пробоя происходит отключение конденсатора 19 от форсунки и подключение к источнику высокого напряжения 20, осуществляется зарядка конденсатора. При следующем впрыскивании процесс повторяется.
Применение предложенной форсунки повысит качество распыливаемого топлива, что положительно сказывается на процессе смесеобразования и, как следствие, повышение экономичности дизеля. Такая организация процесса впрыскивания позволяет снизить образования лаковых и коксовых отложений в полости распылителя и на деталях двигателя.