ФОРСУНКА ДЛЯ ДИЗЕЛЯ
NOZZLE FOR DIESEL ENGINE

Форсунка для дизеля относится к топливоподающим системам дизелей и предназначена для подачи и распыливания топлива, поступающего от топливного насоса высокого давления, в камере сгорания рабочего цилиндра дизеля.
Известны форсунки для подачи и распыливания топлива в камерах сгорания дизелей (1, 2), включающие корпус форсунки с полостью, выполненной в форме стакана, с размещенными в ней пружиной, регулировочными шайбами и штангой, топливоподводящий канал и канал отвода излишков топлива, проставку, состыкованную с корпусом форсунки, распылитель, состоящий из корпуса распылителя, состыкованного с проставкой, и иглы распылителя, установленной в корпусе распылителя с возможностью осевого перемещения и прижатой пружиной через штангу своей запирающей кромкой к седлу корпуса распылителя, а также, выполненную в форме стакана, гайку распылителя.
Тенденция развития современных топливоподающих систем продиктована необходимостью увеличения давления впрыскивания топлива и количества распыливающих отверстий распылителя при уменьшении их диаметра. Это предъявляет повышенные требования к уплотнению стыков деталей форсунок и качеству фильтрации топлива, выполнить которые достаточно сложно как конструктивно, так и технологически, поскольку вследствие компоновочных ограничений уплотнение стыков сопрягаемых деталей в этих форсунках осуществляется по поверхностям небольшой протяженности.
Сущность изобретения заключается в идее использования применяющихся в машиностроении инструментальных конусов (3) для соединения и взаимной фиксации корпуса форсунки и корпуса распылителя, что позволит увеличить уплотняемую поверхность стыка между ними с обеспечением качественного уплотнения и осуществить на этой поверхности щелевую фильтрацию топлива при сохранении площади проходного сечения и повышении качества фильтрации топлива.
В качестве прототипа выбрана форсунка, описанная в справочнике (1, стр.166, рис.2.33 - форсунка фирмы «БОШ»).
Задачей изобретения является создание условий для увеличения давления впрыскивания топлива за счет повышения надежности уплотнений стыков сопрягаемых деталей, увеличение долговечности работы распылителей за счет повышения качества фильтрации топлива.
Предлагаемая форсунка для дизеля состоит из корпуса форсунки, содержащего полость, выполненную в форме стакана, с размещенными в ней пружиной, регулировочными шайбами и штангой, топливоподводящий канал и канал отвода излишков топлива, распылитель, состоящий из корпуса распылителя, состыкованного с корпусом форсунки, и иглы распылителя, установленной в корпусе распылителя с возможностью осевого перемещения и прижатой пружиной через штангу своей запирающей кромкой к седлу корпуса распылителя. Полость корпуса форсунки, выполненная в форме стакана, расточена с образованием кольцевой ступеньки и дополнительно оснащена тарельчатой пружиной и шайбой, которые прижаты к этой кольцевой ступеньке торцом корпуса распылителя. Корпус распылителя соединяется с корпусом форсунки по принципу инструментальных конусов. В целях осуществления щелевой фильтрации топлива на внутренней конической поверхности корпуса форсунки имеются две кольцевые канавки, совмещенные с кольцевой проточкой на наружной конической поверхности корпуса распылителя, на которой за пределами соединения с корпусом форсунки выполнена также кольцевая канавка для демонтажа распылителя.
Существенные отличия от аналога заключаются в том, что соединение корпуса форсунки и корпуса распылителя выполнено по принципу инструментальных конусов. Таким образом идея использования соединения по принципу инструментальных конусов применена по новому назначению, т.е. для соединения корпуса форсунки и корпуса распылителя. В этом состоит научная новизна изобретения.
Осуществление щелевой фильтрации топлива на сопрягаемых конических поверхностях корпусов форсунки и распылителя представляет собой существенные отличия.
Конструкция предлагаемой форсунки представлена на фиг.1.
Форсунка содержит корпус 1 форсунки с каналом 2 для подвода топлива к распылителю, каналом 3 для отвода излишков топлива и, выполненной в форме стакана, полостью 4, внутри которой установлены регулировочные шайбы 5, пружина 6 и штанга 7. Корпус форсунки соединяется с корпусом распылителя по принципу инструментальных конусов, на его внутренней поверхности выполнены кольцевые канавки 8 и 9 для подвода топлива к распылителю. Корпус распылителя 10 имеет распыливающие отверстия 11 для подачи и распыливания топлива в камере сгорания дизеля и поверхность 12 для базирования форсунки в головке блока цилиндров дизеля, а его наружная поверхность имеет кольцевую канавку 13 для демонтажа распылителя и кольцевую проточку 14, выполняющую, совместно с внутренней поверхностью корпуса форсунки, функцию щелевого фильтра. Установленная в корпусе распылителя 10 игла 15 имеет возможность осевого перемещения, которое ограничивается шайбой 16, прижатой к торцу корпуса распылителя тарельчатой пружиной 17, компенсирующей погрешности изготовления и монтажа деталей в коническом соединении. Установка и фиксация форсунки осуществляется при помощи прижима в головке блока цилиндров дизеля и воздействующего на поверхность 18 корпуса 1.
Форсунка работает следующим образом.
Топливо под высоким давлением поступает в канал 2 и через кольцевую канавку 8, кольцевую проточку 14 и кольцевую канавку 9 поступает в каналы распылителя и далее под иглу распылителя 15, поднимая ее вверх до упора в шайбу 16, сжимая при этом пружину 6. Пройдя в образовавшийся между конусами седла корпуса распылителя 10 и иглы 15 зазор, топливо поступает к распыливающим отверстиям 14 и далее в камеру сгорания дизеля. Часть топлива, просочившаяся через цилиндрический зазор между корпусом 10 и иглой 15 по каналу 3, отводится в топливный бак дизеля. Таким образом полезность изобретения заключается в создании условий для увеличения давления впрыскивания топлива за счет повышения надежности уплотнений стыков сопрягаемых деталей, увеличении долговечности работы распылителей за счет повышения качества фильтрации топлива.
Источники информации
1. Файнлейб Б.Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей: Справочник. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд.-ние, 1990. - 352 с. (стр.136, 166, 177, 179) - прототип.
2. Грехов Л.В., Иващенко Н.А., Марков В.А. Топливная аппаратура и системы управления дизелей. - М.: Легион - Автодата, 2004. - (стр.70-77).
3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя, т.1 - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979. - 728 с. (стр.407…410).