Распылитель электрогидравлической форсунки аккумуляторной топливной системы

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к системам подачи топлива двигателей внутреннего сгорания, точнее к топливоподающей аппаратуре дизелей и может быть использована для впрыскивания дизельного топлива и топлив, на основе масел растительного происхождения, в камеру сгорания дизеля.
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 138281U1, 10.03.2014). Принят за прототип.
Общим недостатком известных технических решений является отсутствие заданного перепада давлений между давлением у основания запирающего конуса иглы распылителя и давлением в канале на входе в корпус распылителя, что требует дополнительных конструктивных решений для организации посадки иглы на седло после прекращения подачи электрического импульса на электрический магнит клапана управления электрогидравлической форсунки и посадки его на свое седло.
Задачей полезной модели является обеспечение заданного перепада давлений между давлением у основания запирающего конуса иглы распылителя и давлением в канале на входе в корпус распылителя, обеспечивающего ускорение посадки иглы на седло после прекращения подачи электрического импульса на электрический магнит клапана управления электрогидравлической форсунки и посадки иглы на свое седло без введения дополнительных конструктивных решений.
Технический результат, достигаемый от использования заявленной полезной модели, заключается в повышении технологичности электрогидравлической форсунки из-за снижения количества деталей, обеспечивающих посадку иглы распылителя на ее седло с заданной скоростью.
ж
с
ж
с
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, площадь поперечного сечения канала f которого подбирается исходя из суммарной площади поперечного сечения распыливающих отверстий распылителя f для обеспечения соотношения f/f=0,7-0,9.
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, 9 - входные кромки распыливающих отверстий, 10 - основание запирающего конуса.
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 иглы 10 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
с
ж
с
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, что в целом повышает технологичность электрогидравлической форсунки с таким распылителем. Площадь поперечного сечения канала жиклера f подбирается исходя из суммарной площади поперечного сечения распыливающих отверстий распылителя f для обеспечения соотношения f/f=0,7-0,9.
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, что бы 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 и происходит впрыскивание топлива в камеру сгорания дизеля (на Фиг. не показано).
Наличие внутреннего канала 6 с жиклером 5 обеспечивает наиболее 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.