RU2225528C2 - Fuel nozzle - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines. SUBSTANCE: proposed fuel nozzle contains body and fitted-in needle with cone. Body is made in form of truncated cone. Conical part of body is made thin-walled, deformable in radial direction. Needle is secured in body by threaded joint, being interference fitted in hole of thin- walled conical part of body. EFFECT: improved reliability of nozzle in operation, reduced overall dimensions. 1 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в топливной аппаратуре дизелей. The invention relates to engine building and can be used in diesel fuel equipment.

Известна топливная форсунка для ДВС, содержащая клапан с высверленным отверстием, внутри которого установлен подвижный стержень, соприкасающийся с седлом указанного клапана и ограничивающий поток топлива через форсунку (см. GB 2204357, опубл. 09.11.1988). Known fuel nozzle for internal combustion engines, containing a valve with a drilled hole, inside which a movable rod is installed, which is in contact with the seat of the valve and restricts the flow of fuel through the nozzle (see GB 2204357, publ. 09.11.1988).

Недостатками такой форсунки является то, что она конструктивно сложна, большая по габаритам и технологически трудоемка из-за наличия большого количества деталей. Кроме того, к недостаткам такой конструкции необходимо отнести возможность нарушения ее работоспособности и надежности из-за просачивания топлива через прорези между стержнем и седлом. The disadvantages of this nozzle is that it is structurally complex, large in size and technologically laborious due to the presence of a large number of parts. In addition, the disadvantages of this design include the possibility of disruption of its performance and reliability due to leakage of fuel through the slots between the rod and the seat.

Известна также топливная форсунка, содержащая корпус, подпружиненную иглу с конусом и установленный между ними вкладыш. Вкладыш выполнен в виде тонкостенного кольцевого элемента с конусной внутренней частью и установлен на конус иглы с натягом, а в корпусе - с зазором (см. а.с. СССР 1343083, опубл. 07.10.1987). Данное техническое решение выбрано в качестве ближайшего аналога. Also known is a fuel nozzle comprising a housing, a spring-loaded needle with a cone, and an insert installed therebetween. The insert is made in the form of a thin-walled ring element with a conical inner part and mounted on the needle cone with an interference fit, and in the case with a gap (see AS USSR 1343083, published on 07.10.1987). This technical solution is selected as the closest analogue.

К недостаткам данной форсунки относится то, что она является конструктивно сложной, большой по габаритам и технологически трудоемкой из-за наличия нескольких прецизионных спряжений: корпус-игла, корпус-вкладыш и большого количества деталей. Кроме того, к недостаткам такой конструкции необходимо отнести возможность нарушения ее работоспособности и надежности из-за просачивания топлива в зазор между вкладышем и корпусом форсунки. The disadvantages of this nozzle include the fact that it is structurally complex, large in size and technologically laborious due to the presence of several precision conjugations: the needle body, the liner body and a large number of parts. In addition, the disadvantages of this design include the possibility of a violation of its performance and reliability due to fuel seeping into the gap between the liner and the nozzle body.

Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение работоспособности и повышение надежности работы форсунки, а также уменьшение ее габаритов. Указанная цель достигается тем, что в топливной форсунке, содержащей корпус и установленную в нем иглу с конусом, согласно изобретению корпус выполнен в виде усеченного конуса и конусная часть корпуса выполнена тонкостенной, деформируемой в радиальном направлении, при этом игла закреплена в корпусе посредством резьбового соединения и установлена с натягом в отверстие тонкостенной конусной части корпуса. The technical task of the invention is to ensure operability and increase the reliability of the nozzle, as well as reducing its size. This goal is achieved by the fact that in the fuel nozzle comprising a housing and a needle with a cone installed in it, according to the invention, the housing is made in the form of a truncated cone and the conical part of the housing is thin-walled, radially deformable, while the needle is fixed in the housing by means of a threaded connection and installed tightly into the hole of the thin-walled conical part of the body.

Форсунка содержит корпус 1 и установленную в нем на резьбе иглу 2, законтрогаенную гайкой 3. Игла 2 имеет незначительную конусность, которая плотно входит в отверстие тонкостенной части корпуса 1, имеющего конусный срез. Величина натяга регулируется перемещением иглы 2 по резьбе. Герметизация форсунки по резьбе осуществляется с помощью накидного колпачка 4 и прокладки 5. Топливо из полости иглы 6 имеет свободный доступ в конусный зазор А, образованный отверстием с конусным срезом тонкостенной части корпуса 1 и иглой 2. The nozzle comprises a housing 1 and a needle 2 mounted thereon on a thread, locked by a nut 3. The needle 2 has a slight taper that fits snugly into the opening of the thin-walled part of the housing 1 having a conical section. The amount of interference is controlled by moving the needle 2 along the thread. The nozzle is sealed by thread using a cap cap 4 and gasket 5. Fuel from the cavity of the needle 6 has free access to the conical gap A, formed by an opening with a conical cut of the thin-walled part of the housing 1 and the needle 2.

На чертеже показана топливная форсунка. The drawing shows a fuel injector.

Работает форсунка следующим образом. The nozzle works as follows.

Из насоса высокого давления (не показан) топливо по нагнетательному топливопроводу и каналу 7, просверленному в корпусе форсунки, поступает в полость иглы 6 и зазор А. По мере движения плунжера насоса топливо сжимается и давление в полости 6 и зазоре А повышается. Наступает момент, когда усилие, создаваемое на внутреннюю поверхность тонкостенной части корпуса форсунки со стороны полости 6, преодолевает усилие натяга и корпус деформируется в радиальном направлении. В образующуюся на месте контакта корпуса иглы кольцевую щель впрыскивается топливо из полости иглы 6 в цилиндр двигателя. From a high pressure pump (not shown), fuel flows through the injection fuel line and channel 7 drilled into the nozzle body into the needle cavity 6 and the gap A. As the pump plunger moves, the fuel is compressed and the pressure in the cavity 6 and the gap A increases. There comes a time when the force exerted on the inner surface of the thin-walled part of the nozzle body from the side of the cavity 6 overcomes the interference force and the body is deformed in the radial direction. In the ring gap formed at the point of contact of the needle body, fuel is injected from the cavity of the needle 6 into the engine cylinder.

Когда отсечная кромка плунжера топливного насоса встретится с отсечным окном во втулке плунжера, давление в системе снизится, тонкостенная часть корпуса 2 под воздействием упругих сил охватит конус иглы 2 и прекратит впрыскивание. Величина проходного сечения щели обеспечивается упругими характеристиками тонкостенной части корпуса 1 и положением иглы 2. When the cut-off edge of the fuel pump plunger meets the shut-off window in the plunger bushing, the pressure in the system will decrease, the thin-walled part of the housing 2, under the influence of elastic forces, will cover the needle cone 2 and stop the injection. The magnitude of the cross section of the slit is provided by the elastic characteristics of the thin-walled part of the housing 1 and the position of the needle 2.

Таким образом, доступ топлива в камеру сгорания осуществляется за счет радиальной деформации части корпуса под действием высокого давления топлива, что возможно лишь при выполнении его в виде тонкостенного усеченного конуса. Наличие конусного среза на внутренней тонкостенной конусной части корпуса форсунки со стороны иглы позволяет образовать зазор А для поступления топлива и обеспечить начальный технологический натяг. Минимальная величина давления впрыскивания, при которой тонкостенная часть корпуса за счет своей деформации начинает обеспечивать поступление топлива в камеру сгорания, определяется усилием начального технологического натяга, который может регулироваться. Кроме того, начальный технологический натяг обеспечивает герметизацию камеры сгорания от полости форсунки. Thus, the fuel is accessed into the combustion chamber due to the radial deformation of a part of the body under the influence of high fuel pressure, which is possible only when it is made in the form of a thin-walled truncated cone. The presence of a conical cut on the inner thin-walled conical part of the nozzle body on the side of the needle allows you to create a gap A for fuel and provide an initial technological tightness. The minimum value of the injection pressure, at which the thin-walled part of the body due to its deformation begins to provide the flow of fuel into the combustion chamber, is determined by the force of the initial technological interference, which can be adjusted. In addition, the initial technological interference ensures the sealing of the combustion chamber from the nozzle cavity.

Claims (1)

Топливная форсунка, содержащая корпус и установленную в нем иглу с конусом, отличающаяся тем, что корпус выполнен в виде усеченного конуса и конусная часть корпуса выполнена тонкостенной, деформируемой в радиальном направлении, при этом игла закреплена в корпусе посредством резьбового соединения и установлена с натягом в отверстие тонкостенной конусной части корпуса.A fuel nozzle comprising a body and a cone-mounted needle in it, characterized in that the body is made in the form of a truncated cone and the conical part of the body is thin-walled, deformable in the radial direction, while the needle is fixed in the body by means of a threaded connection and is fitted with an interference fit into the hole thin-walled conical part of the housing.