Устройство впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания - RU2059864C1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к устройствам впрыска для двигателя внутреннего сгорания, а именно для дизельного двигателя, использующего основное топливо впрыска и топливо предварительного впрыска, которое может отличаться от основного топлива впрыска.

Использование в дизельных двигателях топлив с малой способностью к самовоспламенению (топливо с низким петановым числом) приводит к замене при малой скорости и малом заряде топлива с малой способностью к самовоспламенению топливом, способность которого к самовоспламенению выше. Это имеет недостатком значительный рост эксплуатационной стоимости двигателей.

Для устранения этого недостатка известны двигатели, снабженные устройством предварительного впрыска топлива с высокой способностью к самовоспламенению, причем предварительный впрыск используется с момента, когда условия работы двигателя не позволяют больше обеспечить хорошее сгорание топлива с низким петановым числом.

Известно устройство, в котором показана камера сгорания с несколькими форсунками для впрыска основного топлива с малой способностью к самовоспламенению и одной дополнительной форсункой для впрыска топлива с высокой способностью к самовоспламенению. Тем не менее диапазон работы с топливом с малой способностью к самовоспламенению, гарантируемый известными к настоящему времени системами, остается недостаточным.

Задача может быть поставлена следующим образом.

Работа двигателя с высоким зарядом и с топливом с малой способностью к самовоспламенению, но сравнительно дешевым является удовлетворительной.

Если заряд двигателя постепенно уменьшается, наступает момент, когда хорошее сгорание требует дополнительного впрыска горючего с высокой способностью к самовоспламенению, но дорогого.

Целью изобретения является реализация устройства впрыска, в котором можно было бы максимально "задержать" момент при необходимости использования в предварительном впрыске топлива с высокой способностью к самовоспламенению, причем количество топлива предвпрыска должно быть минимально возможным по экономическим соображениям, т.е. устройство впрыска должно обеспечить работу двигателя с топливом с малой способностью к самовоспламенению внутри более широкого диапазона.

Устройство впрыска топлива для двигателя внутреннего сгорания, в частности для дизельного двигателя, имеет два распылителя, объединенных в одном корпусе или расположенных в раздельных корпусах, один из которых служит для предварительного впрыска топлива, а другой для впрыска основного топлива, причем топлива могут быть различными или одним и тем же, упомянутые распылители располагаются вблизи один от другого и в центральной области головки, снабженной отверстиями для распыления топлива, которые могут быть как эквидистантными, так и неэквидистантными и контролируемыми различными иглами. Распылитель предварительного впрыска имеет ряд отверстий, оси которых опираются на первый конус, а распылитель основного впрыска имеет ряд отверстий, число которых вдвое больше соответствующего числа распылителя предварительного впрыска, а оси опираются на второй конус, причем относительное осложнение конусов, угол каждого из конусов и ориентация осей отверстий на конусах выбираются таким образом, чтобы зона, расположенная на половине длины струй основного впрыска, расстояние между каждой струей предварительного впрыска и двумя связанными струями основного впрыска были бы минимальны и равны между собой.

По другому признаку изобретения распылительные отверстия предварительного впрыска имеют в направлении потока топлива цилиндрический участок и участок в виде усеченного конуса, причем расширение конического участка располагается со стороны камеры сгорания, а длина конического участка на 80% меньше толщины стенки.

На фиг. 1 дана схема, показывающая распределение струй предварительного впрыска и основного впрыска внутри камеры сгорания; на фиг.2 схематичный вид в перспективе, показывающий относительное расположение основных струй и струй предварительного впрыска; на фиг.3 частичное сечение распылителя.

Фиг.1 показывает половину поперечного сечения камеры сгорания 1 двигателя внутреннего сгорания, снабженного предлагаемым устройством. Вблизи центра камеры сгорания схематично показаны распылитель основного впрыска 2 и распылитель предварительного впрыска 3. Распылитель основного впрыска снабжен рядом эквидистантных осевых отверстий 4а-7а, расположенных под углом А, а распылитель предварительного впрыска снабжен рядом эквидистантных осевых отверстий 8а и 9а, расположенных под углом B. Число отверстий распылителя основного впрыска вдвое больше соответствующего числа распылителя предварительного впрыска.

В процессе работы топливо впрыскивается в форме струй, схематизированных позициями 4b-7b для основного впрыска и 8b, 9b для предварительного впрыска. Относительная ориентация двух комплексов отверстий, а также угол конусов, на которые опираются оси отверстий, выбираются так, чтобы минимизировать расстояние между струями 8b и 9b и зонами 4с-7с, расположенными на половине длин струй основного впрыска (см. фиг.2).

В зависимости от размеров камеры сгорания может оказаться полезным увеличение или уменьшение числа распылительных отверстий, сохраняя при этом соотношение 1/2 между числом отверстий предварительного и основного впрысков.

Фиг. 3 показывает частичное сечение стенки распылителя предварительного впрыска напротив осевого отверстия 8а. Отверстие состоит из двух участков: один цилиндрический 10, за которым следует в направлении потока топлива конический 11, расширяющийся участок которого обращен к камере сгорания. Наличие конического участка позволяет получить наилучшее распыление топлива, распределяемого в конусе с углом С, большим, чем тот, который был бы получен с цилиндрическим отверстием.

Распределение струй предварительного впрыска и основного впрыска, соединенное с использованием конических отверстий предварительного впрыска, позволяет расширить рабочий диапазон с единственным топливом, с малой способностью к самовоспламенению к малым зарядам и малым скоростям, когда оно используется одновременно в предварительном и основном впрысках. Когда предел работы с единственным топливом достигнут, следует использовать топливо предварительного впрыска с повышенной способностью к самовоспламенению.

Для впрыска используют предпочтительно два распылителя, объединенных в одном корпусе.

Реферат

Использование: двигателестроение, в частности топливовпрыскивающая аппаратура дизелей. Сущность изобретения: устройство впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания содержит распылитель предварительного впрыска и распылитель основного впрыска. Две иглы размещены в соответствующих распылителях. Распылители расположены в центральной зоне головки цилиндра двигателя и выполнены с возможностью подачи различных топлив. Оси смежных отверстий каждого из распылителей расположены под углом друг к другу с углом раскрытия по потоку. Корпуса распылителей выполнены за одно целое в виде одной детали. Количество распыливающих отверстий в распылителе основного впрыска вдвое больше числа распыливающих отверстий распылителя предварительного впрыска. Проекция оси каждого из отверстий распыления предварительного впрыска расположена на биссектрисе угла, образованного осями смежных отверстий распылителя основного впрыска. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Формула