Двигатели
внутреннего сгорания

 
         

 

Главная
Основы конструирования
Расчеты
Силы и моменты
Поршневая группа
Шатуны и штоки
Коленчатые валы
Подшипники
Система газораспределения
Корпусные детали
Анализ конструкции
Устройство и
принцип действия

КШМ
ГРМ
Система смазки
Система охлаждения
Система питания
Система зажигания
Пуск двигателей
Увеличение мощности
Разное

Подача топлива

Подача топлива через открытие форсунки начинается сразу же, как только давление на выходе из распылительных отверстий превысит давление в камере сгорания и продолжается все время, пока существует такая разница в давлениях. Вследствие этого начало и конец подачи фиксируются не совсем четко. Возможно и подтекание топлива в результате неизбежного расширения его после отсечки. Чтобы уменьшить нежелательные последствия указанных явлений, в системах с открытыми форсунками стремятся к более глубокой разгрузке топливоподводящего канала, а продолжительность подачи сводят к минимуму.
Достоинства открытых форсунок составляют простота конструкции и невысокая стоимость изготовления, но к насосу высокого давления требования при этом резко повышаются.
Закрытые форсунки снабжают запорной иглой или клапаном, которые разобщают их полость от полости камеры сгорания. Запорный орган форсунок может управляться автоматически с использованием давления топлива (гидравлический привод) или специальным механизмом. Механический привод форсунок применяют при компрессорном пневматическом распы-ливании топлива или в системах с аккумулятором давления. Для форсунок автомобильных и тракторных дизелей, как правило, применяют гидравлический привод. По типу распылителей такие форсунки подразделяют на закрытые бесштифтовые, закрытые штифтовые, клапанные и клапанно-сопловые.
Общее устройство бес штифтовой форсунки, называемой также нормально закрытой, можно уяснить по рис. 6.21, а на примере форсунки четырехтактного дизеля ЯМЗ, которая имеет распылитель 1 и запорную иглу 2, нагружаемую через опорную шайбу 8 пружиной 9. Направляющая часть иглы выведена из особо горячей зоны и точно пригнана по своему гнезду в распылителе, i| которым она образует прецизионную пару, и поэтому не должна разукомплектовываться. Следует заметить, что основные размеры этой пары, т. е. направляющей части иглы (dnrn) и распылителя (rfpacn), унифицируют в соответствии с требованиями международной стандартизации. В форсунках отечественных автомобилей и тракторов применяют в основном.
Распылитель 1 и корпус 5 форсунки стянуты накидной гайкой 4, причем уплотнение стыка между ними достигают только за счет тщательной обработки, включая полировку привалочных поверхностей. Усилие от пружины 9 на запорную иглу 2 передается через нажимной шток или штангу 7. Затяжку пружины регулируют болтом 12, фиксируемым контргайкой 13. Регулировочный болт ввертывают в стакан 10 пружины, на который навинчивают также колпачок 14, плотно закрывающий внутреннюю полость корпуса форсунки, уплотняемую прокладкой 11.
Топливо из штуцера 17 через неразборный сетчатый фильтр, состоящий из гнезда 15 и сетки 16, по каналу 6 проходит в кольцевую канавку на внутреннем торце распылителя и по трем наклонным сверлениям (на рисунке показано одно из них) поступает в полость 3. Снизу оно давит на конусную поверхность иглы 2, а когда усилие от давления превышает силу затяжки пружины 9, игла поднимается и топливо через сопловые отверстия впрыскивается в камеру сгорания. Топливо, просочившееся из распылителя в полость корпуса форсунки, отводят через отверстие в колпачке 14.
Принципиальная схема распылителя рассмотренной форсунки показана на рис. 6.21, ж. Распылитель многодырчатый, с четырьмя равномерно расположенными сопловыми отверстиями диаметром 0,32 мм, образующими с осью форсунки угол 75°. Высота подъема иглы составляет 0,4—0,5 мм и ограничивается тем, что заплечико иглы упирается в торец корпуса форсунки (рис. 6.21, а). Запорный конус ее изготовлен с углом 60°. Затяжка пружины 9 обеспечивает начало подачи топлива под давлением около 15 МПа.
Другие варианты распылителей бесштифтовых закрытых форсунок показаны на рис. 6.21, е — однодырчатый и на рис. 6.21, з — с плоским седлом, обеспечивающим веерообразную форму факелу распыливаемого топлива. Для распылителей бесштифтовых закрытых форсунок характерно то, что у них по два последовательно расположенных дросселирующих сечения — переменное у запорного конуса (торца) иглы и постоянное в сопловых отверстиях.
На рис. 6.21, и, к представлены схемы распылителя закрытой штифтовой форсунки. У иглы 2 ниже запорного конуса имеется
штифт, который свободно проходит через сопловое отверстие 4. Штифт может быть цилиндрическим (рис. 6.21, к) и коническим (рис. 6.21, и). Конический штифт образуется двумя усеченными конусами с общим у них малым основанием, причем нижний конус, направляющий струйки топлива, выбирают в пределах 4—45° в зависимости от назначения форсунки. Топливо, вытекая через кольцевой зазор между штифтом и стенками соплового отверстия, ударяется о конус и образует факел с заданным углом охвата камеры сгорания. В распылителе с коническим штифтом последовательно расположены три дросселирующих сечения: у запорного конуса иглы, у верхнего и нижнего конусов штифта, причем все они являются переменными. Наличие подвижного штифта в сравнительно большом сопловом отверстии исключает возможность закоксовывания или засорения его.
На рис. 6.21,г,д показаны схемы распылителей клапанной и клапанно-сопловой форсунок. Движение клапана 2 при впрыскивании топлива совпадает в них с направлением движения топлива, которое преодолевает одно (рис. 6.21, г при достаточно большом отверстии на выходе из распылителя) или два (рис. 6.21, д) дросселирующих сечения — у клапана и в сопловых отверстиях. Если клапан 2 открывается непосредственно в камеру сгорания, то форсунка называется клапанной. Недостаток ее состоит в возможном перегреве клапана, однако в новейших закрытых форсунках клапан изготовляется относительно массивным (рис. 6.21, г), что повышает его надежность. Если при этом головка клапана имеет развитую цилиндрическую часть и расположена заподлицо с относительно небольшим сопловым отверстием, то на выходе из данного клапана распылителя образуется такая же кольцевая щель постоянного сечения, какая присуща обычно распылителю с цилиндрическим штифтом. В этом случае распылитель, выполненный по схеме рис. 6.21, г, можно называть клапан-но-штифтовым, имеющим переменное дросселирующее сечение в запорном конусе и постоянное — на выходе из распылителя. Отличительной особенностью распылителя является и то, что над запорным конусом клапана стержень имеет цилиндрическую направляющую часть с выполненными на ней наклонными канавками, сообщающими факелу топлива еще и вращательное движение.
Закрытые форсунки предпочтительнее открытых. Они сложнее открытых и более громоздки, но обеспечивают определенное качество распыливания топлива. Устраняют или резко уменьшают также подтекание топлива после отсечки и допускают регулирование начала давления подачи в связи с принятым способом смесеобразования и формой камеры сгорания. Штифтовые форсунки применяют для предкамерных и вихрекамерных дизелей, в которых давление начала подачи составляет всего в—12 МПа. В дизелях с объемным смесеобразованием и непосредственным впрыскиванием топлива (с камерой в поршне) используют закрытые бесштифтовые (нормальные) форсунки с многодырчатыми распылителями при диаметре сопловых отверстий около 0,3 мм
и давлении начала подачи 15—25 МПа и более. При пленочном смесеобразовании используют нормальные закрытые форсунки с двумя сопловыми отверстиями диаметром около 0,4 мм и давлением начала подачи 17—18 МПа.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

 



  Разработано специально для liciss.ru, все права защищены.
Копирование материалов сайта разрешается только с указанием прямой индексируемой ссылки на источник.