РАСПЫЛИТЕЛЬ ФОРСУНКИ ДЛЯ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к двигателестроению, к распылителям форсунок системы подачи топлива двигателей внутреннего сгорания.
Известен распылитель форсунки для двигателя внутреннего сгорания (патент RU 2345242 C1 F02M 61/16), имеющий корпус с коническим седлом и размещенную в корпусе иглу с дроссельно-запирающим конусом. Корпус распылителя в нижней части имеет несколько сопловых отверстий малого диаметра для впрыска топлива в цилиндр ДВС.
Известен распылитель форсунки для ДВС (патент RU 2540347 С2 F02M 51/00, 61/08), имеющий корпус, в нижней части которого выполнено коническое седло. Внутри корпуса распылителя установлен с возможностью осевого перемещения стержень клапана, один конец которого, имеющий коническую поверхность, выставлен наружу корпуса распылителя и образует с коническим седлом корпуса клапанный узел.
Известен распылитель форсунки для ДВС (патент RU 2651925 C1 F02M 61/08, 61/18, 61/1886, 61/168), имеющий корпус, в нижней части которого выполнено седло клапанного узла. Внутри корпуса распылителя установлен с возможностью осевого перемещения стержень клапана, нижний конец клапана с тарелкой выставлен наружу корпуса распылителя, поверхности клапана и седла клапана выполнены в виде тел вращения вокруг оси клапанного узла, их образующие представляют собой кривые переменного радиуса, угол между касательными к которым и осью клапанного узла изменяется в любом диапазоне от 0° до 90°.
Недостатком указанных конструкций является непосредственное воздействие рабочих высокотемпературных газов в цилиндре ДВС на запорные узлы подачи топлива в распылителях, нагарообразование на поверхностях запорных узлов.
Известен распылитель форсунки для ДВС (патент RU 2724287 C1 F02M 61/10, 61/1806, 61/1813, 61/1866, 61/1873), имеющий корпус с коническим седлом и размещению в нем с возможностью осевого перемещения иглу с запорным конусом. Корпус имеет сопловые отверстия и топливоподводящий канал, в нижней части которого выполнена ступенька, сужающая канал в направлении потока топлива так, чтобы нижняя цилиндрическая часть иглы входила в канал с минимальным зазором, на нижнем конусе иглы выполнены кольцевые газоуплотнительные канавки.
Газоуплотнительные канавки и цилиндрический газоклапанный узел препятствуют проникновению высокотемпературных газов из цилиндра ДВС к запорному клапанному узлу прекращения подачи топлива распылителем.
Недостатком конструкции распылителей с сопловыми отверстиями является сложность изготовления отверстий малого диаметра, невозможность очистки сопловых отверстий в случае образования в них пробки из нагара. Также недостатком является необходимость прецизионного изготовления цилиндрической направляющей части иглы и корпуса распылителя.
Для снижения технической сложности и себестоимости изготовления распылителя при одновременном увеличении надежности его работы предлагается клапанный распылитель форсунки ДВС, состоящий из корпуса 1, имеющего сквозное цилиндрическое отверстие 2 переменного диаметра, конусное седло 3 запорного клапанного узла прекращения подачи топлива, коническое седло 4 с выполненными на его конической поверхности кольцевыми газоуплотнительными канавками 5. Внутри цилиндрического отверстия 2 корпуса 1 с возможностью осевого перемещения установлен стержень клапана 6, имеющий на нижней часть тарелку 7 с углом конусности, равном углу конусности седла 4. Конусность тарелки 7 и седла 4 обеспечивает необходимый угол распыления топлива. Выше тарелки 7 выполнен цилиндрический поясок 8, равный диаметру нижней части отверстия 2, при прекращении подачи топлива поясок 8 входит в отверстие 2 и препятствует проникновению высокотемпературных газов в распылитель. На стержне клапана 6 выполнены направляющие пояски 9, имеющие канавки 10 для прохода топлива, выше расположен конус 11, который при контакте с конусным седлом 3 прекращают подачу топлива, закрытие этого клапанного узла и распыливающего конуса обеспечивает пружина 12, воздействующая на корпус 1 и замковую шайбу 13, установленную на пояске 14 стержня клапана 6. Давления впрыска топлива регулируется толщиной прокладок 15. Размер хода стержня клапана 6 ограничен величиной зазора 16 между замковой шайбой 13 и ступенькой 17 цилиндрической выточки корпуса 1, зазор регулируется толщиной замковой шайбы 13, измерение толщины шайбы 13 производится от поверхности контакта с пояском 14.
При подаче топлива топливным насосом высокого давления (ТНВД) давление топлива воздействует на конус 11, преодолевает сопротивление пружины 12, стержень клапана 6 перемещается относительно корпуса 1, открывает зазор между конусным седлом 3 и конусом 11, цилиндрическим пояском 8 и отверстием 2, тарелкой 7 и седлом 4. Топливо под высоким давлением проходит по зазору между цилиндрической поверхностью отверстия 2 и наружной поверхностью стержня клапана 6, ударяется о коническую поверхность тарелки 7, распыляется и изменяет направление своего движения, происходит впрыск топлива в цилиндр ДВС под необходимым углом распыления.
При прекращении подачи топлива ТНВД происходит резкое падение давления топлива, пружина 12 преодолевает давление топлива на конус 11, стержень клапана 6 закрывает зазор между конусным седлом 3 и конусом 11, прекращается впрыск топлива в цилиндр ДВС. Также цилиндрический поясок 8 с минимальным зазором входит в нижнюю часть цилиндрического отверстия 2, тарелка 7 с минимальным зазором прилегает к седлу 4, воздействие высокотемпературных газов на конусное седло 3 и конус 11 запорного устройства резко ограничивается кольцевыми газоуплотнительными канавками 5, минимальным зазором между тарелкой 7 и седлом 4, цилиндрическим пояском 8 и внутренней поверхностью отверстия 2.