ФОРСУНКА ДЛЯ МНОГОТОПЛИВНОГО ДИЗЕЛЯ

Полезная модель относится к области двигателестроения и может быть использована в системе подачи топлива многотопливных дизелей.
Из известных наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является многотопливная форсунка, содержащая корпус с каналами подвода топлива и присадок и распылитель в корпусе которого выполнены соответствующие каналы для подвода основного топлива и присадок, а в полости распылителя установлена подпружиненная запорная игла, выполненная с конической поверхностью, контактирующая с запорной конической поверхностью корпуса распылителя, на запорной конической поверхности корпуса распылителя выполнена кольцевая проточка (Патент РФ №2240439 заявл. 04.04.2003. публ. 20.11.2004. Бюл.21.).
Недостатком форсунки является некачественное смешивание двух топлив при движении по соответствующим каналам и в полости распылителя. Это приводит к неоднородности смеси, и как следствие, некачественное смесеобразование. Данная форсунка не может обеспечить двухступенчатое впрыскивание, а также впрыскивания другого вида топлива в качестве запальной дозы.
Задачей полезной модели является повышение топливной экономичности дизеля, путем улучшения качества распыливания топлива, возможности использования двух видов топлива одновременно, двухфазовую подачу топлива, а также раздельную подачу различных топлив в течение одного цикла впрыскивания.
Задача решается за счет того, что форсунка для многотопливного дизеля, включающая корпус, каналы подвода топлива и присадки, и распылитель, в корпусе которого выполнены соответствующие каналы для подвода основного топлива и присадок, а в полости распылителя установлена подпружиненная запорная игла, выполненная с конической поверхностью, контактирующая с запорной конической поверхностью корпуса распылителя, на запорной конической поверхности корпуса распылителя выполнена профилированная кольцевая проточка, согласно полезной модели форсунка снабжена двумя пружинами и механизмом последовательного включения пружин, а корпус распылителя снабжен дополнительно двумя каналами, направленными касательно к кольцевой проточке на запорном конусе корпуса распылителя.
На чертеже изображена форсунка для многотопливного дизеля.
Фиг.1 - форсунка;
Фиг.2 - разрез А-А форсунки;
Фиг.3 - разрез Б-Б форсунки;
Заявляемая форсунка для дизеля содержит корпус 1 с каналами 2 и 3 подвода основного и другого топлива соответственно, распылитель 4, в корпусе 5 которого выполнены соответствующие каналы 6 и 7 для подвода основного и другого топлива, а в корпусе распылителя 5 установлена запорная игла 8, на которую воздействует запирающие пружины 9 и 10. Запорная игла 8 выполнена с запорной конической поверхностью 11 контактирующей с запорной поверхностью 12 корпуса 5 распылителя 4. В корпусе 5 распылителя выполнена полость 13 и дополнительные каналы 14, которые направлены по касательной к кольцевой проточке 15 на запорной поверхности конуса 12 корпуса распылителя 5. Канал 6 соединен с полостью 13 и дополнительным каналом 14, а канал 7 не соединен с полостью 13. Дополнительные каналы 14 закрыты заглушками 16.
Для двухфазной подачи топлива или впрыскивания запальной дозы другого вида топлива в форсунке используются две пружины 9 и 10 и механизм последовательного включения пружин, содержащий тарель 17 и шток 18, втулку 19, тарель 20, и проставку 21.
При организации двухфазного или ступенчатого впрыскивания форсунка для многотопливного дизеля работает следующим образом.
u1
x
Топливо от топливного насоса по каналам 2 и 6 поступает к дополнительным каналам 14 и к кольцевой проточке 15. При определенном давлении происходит перемещение иглы 8 вверх, преодолевая усилие пружины 9. Игла 8 перемещаясь вверх выбирает зазор h между иглой и втулкой 19. Происходит впрыскивание первой дозы цикловой подачи топлива, обеспечивающая ступенчатость переднего фронта характеристики впрыскивания. Такой характер протекания процесса впрыскивания позволяет снизить выбросы NO.
u2
При дальнейшем повышении давления, игла продолжает движение вверх и выбирает зазор h между верхним торцем втулки 19 и поднутрением в нижнем торце проставки 21. Игла через втулку 19 и тарель 20 сжимает вторую пружину 10, ход по второй пружине ограничивается упором буртика втулки 19 в проставку 21, происходит впрыскивание основной дозы цикловой подачи. По мере продвижения топлива к распыливающему отверстию угловая скорость вращения топлива многократно возрастает за счет уменьшения диаметра отверстия. Происходит впрыскивание топлива в камеру сгорания. Использование центробежного эффекта позволяет повысить качество распыливания топлива.
u1
В случае обеспечения впрыскивания запальной дозы другого вида топлива, форсунка работает следующим образом. Запальное топливо нагнетаемое специальным насосом (на чертеже не показано) поступает по каналам 3 и 7 минуя полость 13 и дополнительному каналу 14 в кольцевую проточку 15, При превышении определенного давления, игла 8, преодолевая усилия пружины 10, поднимается на величину зазора равного h или полный ход иглы в зависимости от величины запальной дозы, происходит впрыскивание топлива. После прекращения подачи запальной дозы игла садится на запорный конус.
1
2
После определенного времени, которое определяется режимом работы дизеля происходит подача основной дозы другого топлива. Топливо от второго насоса (на чертеже не показано) поступает по каналам 2 и 6, дополнительному каналу 14 в кольцевую проточку 15. При давлении равного давлению начала впрыскивания, игла поднимается вверх, выбирая зазоры h и h, происходит впрыскивание основной дозы топлива. При снижении давления топлива происходит перемещение иглы 8 вниз, игла садится на запорный конус и прекращается подача топлива.
Конструкция форсунки позволяет обеспечивать различное соотношение между запальной и основной дозой подаваемого топлива.
Таким образом, использование центробежного эффекта обеспечивает качественное распыливание топлива, что повышает экономичность дизеля. Форсунка обеспечивает ступенчатое впрыскивание, подачу запальной дозы другого вида топлива. Оптимизация указанных характеристик топливоподачи возможна для каждой конкретной конструкции камеры сгорания дизеля.