Распылитель электрогидравлической форсунки

Область применения
Полезная модель относится к машиностроению, а именно к системам подачи топлива двигателей внутреннего сгорания, точнее к топливоподающей аппаратуре дизелей и может быть использовано для впрыскивания дизельного топлива в камеру сгорания дизеля.
Уровень техники
Из уровня техники известен распылитель форсунки, содержащий корпус, запирающую иглу с радиальной проточкой на поверхности, осевой и радиальные каналы, выполненные в запирающей игле, подыгольный объем, соосный запирающей игле, и по меньшей мере одно распыливающее отверстие, входная кромка которого расположена в подыгольном объеме (см. Мальчук В.И. Топливоподача и зональное смесеобразование в дизелях. - М.: МАДИ, 2009. - 176 с.).
Также известен распылитель форсунки двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус и запирающую иглу, при этом корпус снабжен каналом для подачи топлива и запорным конусом (см. Марков В.А., Девянин С.Н., Мальчук В.И. Впрыскивание и распыливание топлива в дизелях. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. - 360 с.).
Также известен распылитель электрогидравлической форсунки, содержащий корпус и запирающую иглу, при этом корпус снабжен каналом для подачи топлива и запорным конусом, на поверхности которого выполнены входные кромки распыливающих отверстий. На наружной поверхности запирающей иглы распылителя выполнены четыре осевых проточки и одна радиальная (см. RU 138281 U1, 10.03.2014).
Также известен распылитель электрогидравлической форсунки, содержащий корпус и запирающую иглу, при этом корпус содержит канал для подачи топлива и запорный конус, на поверхности которого выполнены входные кромки распыливающих отверстий, на наружной поверхности запирающей иглы выполнена радиальная проточка. Запирающая игла содержит внутренний канал, соединяющий полость, образованную радиальной проточкой, с другой полостью, расположенной между корпусом и запирающей иглой, при этом внутренний канал содержит жиклер (см. RU 177012 U1, 06.02.2018). Принят за прототип.
Общим недостатком известных технических решений является их скромный (недостаточный) арсенал.
Раскрытие полезной модели
Задачей полезной модели является расширение арсенала технических средств.
Технический результат, достигаемый при использования заявленной полезной модели, заключается в создании распылителя электрогидравлической форсунки.
Заявленный технический результат достигается за счет использования следующей совокупности существенных признаков: распылитель электрогидравлической форсунки, содержащий корпус и запирающую иглу, при этом корпус содержит канал для подачи топлива и запорный конус, на поверхности которого выполнены входные кромки распыливающих отверстий, на наружной поверхности запирающей иглы выполнена радиальная проточка, при этом запирающая игла содержит внутренний канал, соединяющий полость, образованную радиальной проточкой, с другой полостью, расположенной между корпусом и запирающей иглой, при этом внутренний канал содержит жиклер, при этом распыливающие отверстия выполнены сужающимися в наружную сторону корпуса распылителя.
Краткое описание графических материалов
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, где на Фиг. изображен распылитель электрогидравлической форсунки в разрезе. На Фиг. обозначены: 1 - корпус, 2 - запирающая игла, 3 - канал для подачи топлива, 4 - радиальная проточка иглы, 5 - жиклер, 6 - внутренний канал иглы, 7 - полость между корпусом и запирающей иглой, 8 - запорный конус корпуса, 9 - распыливающие отверстия, 10 - конусная часть иглы.
Осуществление полезной модели
Распылитель электрогидравлической форсунки аккумуляторной топливной системы дизеля содержит корпус 1 и запирающую иглу 2. Корпус 1 выполнен с запорным конусом 8, на котором выполнены входные кромки распыливающих отверстий 9. В корпусе 1 выполнен канал 3, который совмещен с полостью, образованной радиальной проточкой 4. В свою очередь полость, образованная радиальной проточкой 4 соединена с другой полостью 7, расположенной между корпусом 1 и запирающей иглой 2, через внутренний канал 6 с жиклером 5.
Давление в полости, образованной радиальной проточкой 4, соответствует давлению в топливном аккумуляторе. Опытные исследования показали, что для корректной работы электрогидравлической форсунки, давление в полости 7 у основания запирающего конуса 8 должно быть в идеальном случае на 10% ниже давления в полости, образованной радиальной проточкой 4. Это минимальный перепад давления, обеспечивающий надежную посадку иглы 2 на свое седло, выполненное в корпусе 1 при прекращении подачи электрического импульса на электрический магнит клапана управления. Дальнейшее увеличение перепада давления связано с большим снижением давления в полости 7, что приведет к еще большему снижению связанного с ним давления впрыскивания и потребует увеличения давления на входе в корпус распылителя.
ж
c
ж
c
Необходимую разницу давлений в вышеуказанных полостях обеспечивает жиклер 5 с заданным проходным сечением. Регулируя проходное сечение жиклера 5 можно обеспечить требуемую разницу давлений в вышеуказанных полостях при различных давлениях в аккумуляторе. Площадь поперечного сечения канала жиклера f подбирается исходя из суммарной площади поперечного сечения распыливающих отверстий распылителя f для обеспечения соотношения f/f = 0,91-0,95.
Распыливающие отверстия в корпусе распылителя выполнены сужающимися. Такая форма отверстий позволяет интенсифицировать процесс впрыскивания, а именно увеличить скорости потока топлива в распыливающих отверстиях.
Наличие внутреннего канала с жиклером в игле, сужение распыливающих отверстий по ходу топливного потока, повышают технологичность распылителя и форсунки в целом, использующий такой распылитель.
Предлагаемая полезная модель функционирует следующим
образом.
Во время работы топливной системы топливо, с помощью насоса (на Фиг. не показано), из канала 3 через радиальную проточку 4 поступает к каналу 6 и через жиклер 5 в полость 7. Гидродинамические характеристика канала 6 и проходное сечение жиклера 5 подбираются таким образом, чтобы за один цикл работы форсунки, т.е. непосредственно перед впрыскиванием, давление в полости 7 возрастало строго до необходимого значения, согласно вышеуказанному соотношению разницы давлений в вышеуказанных полостях.
После поднятия иглы 2 топливо поступает из полости 7 через запорный конус 8 к распыливающим отверстиям 9 в которых скорость потока топлива еще больше возрастает и происходит впрыскивание топлива в камеру сгорания дизеля (на Фиг. не показано). При увеличении скорости впрыскивания, улучшается качество распыления, а, следовательно, улучшается рабочий процесс дизеля
Наличие внутреннего канала 6 с жиклером 5 обеспечивает простое техническое решение регулирования разницы давлений в вышеуказанных полостях распылителя (технологичность) по сравнению с известными решениями из уровня техники. При этом сохраненная динамика (быстродействие) запирающей иглы обеспечивает работоспособность распылителя и электрогидравлической форсунки в целом. Конусность распыливающих отверстий способна еще больше ускорить топливный поток, который и так движется с большой скоростью, которая влияет на качественное распыливание топлива в цилиндре (технологичность).