Гидрозапорная топливная аппаратура

В последние годы разработано большое количество топливных систем с использованием гидравлики для управления иглой распылителя. Так, например, английская фирма CAV разработала форсунку, позволяющую изменять нагрузку на пружину, запирающую иглу. Совершенствование этой конструкции привело к тому, что в период рабочего цикла за счет изменения нагрузки на пружину получается предварительный впрыск.

гидрозопорная форсунка

На рисунке 1 (гидрозопорная форсунка) изображена гидрозапорная форсунка Астахова, состоящая из корпуса 7, распылителя 11), золотника 2, подвижной втулки 1 и внутренней втулки 5 золотника. Втулка 1 и золотник 2 разделяют внутреннюю полость на три объема 3, 4 и 6. Роль гидравлической пружины переменной жесткости выполняет топли во двух разобщенных объемов 4 и 6, сообщающихся при определенном положении втулки золотника в процессе топливоподачи. Форсунка спроектирована так, что при давлении топлива в объеме 3, равном давлению начала впрыска, отверстия 8, расположенные на втулке, совпадают с проточкой и отверстиями 9 золотника 2, сообщенными с каналом 10 распылителя 11. Этот момент соответствует началу впрыска топлива.
При дальнейшем движении втулки на заранее заданном ходу объемы 4 и 6 соединяются, а это уменьшает жесткость гидравлического запирания и приводит к увеличению время-сечения прохода, образованного отверстием втулки в результате перемещения золотника в очередное равновесное положение.

Движение втулки золотника осуществляется в два этапа. Величина и скорость перемещения на втором этапе определяются размерами объемов 4 и 6. Характер изменения время-сечения прохода оказывает влияние на закон подачи топлива. Сложность конструкции и большая масса подвижных деталей являются недостатками этой форсунки. Внедрение гидрозапорных форсунок на судовых дизелях началось с форсунок, прошедших испытания еще аж на рыбопромысловых судах Советского Союза.
Разница в работе обычного и гидрозапорного распылителей заключается в том, что в гидрозапорном распылителе механическая пружина заменена на гидравлическое запирание. Давление в гидрополости такой форсунки рт, необходимое для получения требуемого статического давления открытия иглы ро для впрыска в среду без противодавления и без учета сил статического трения, определится из уравнения равновесия иглы.
Следует отметить, что даже у новых распылителей основание уса седла dK не совпадает с наружным диаметром уплотнительного пояска конуса иглы d0 (рисунок 2 (Распылитель).

 

Распылитель форсунки

При выборе давления в начале впрыска р0 учитываются следующие обстоятельства. В механической форсунке изменяющееся усилие запирания иглы - нормальные силы трения ее поверхности о поверхность направляющей с учетом излома и смещения направления запирающего усилия и массы движущихся деталей форсунки являются причиной повышения давления топливоподачи как начального, так и максимального.
В гидрозапорных форсунках изменяющееся усилие запирания и нормальные силы трения отсутствуют, а масса движущихся деталей в 2,5—5 раз меньше, чем в механических. Это приводит к ускорению подъема иглы и задержке начала ее посадки при пониженных давлениях подаваемого топлива.
Для обеспечения одинаковых начальных условий необходимо у гидрозапорных форсунок создавать статическое давление начала впрыска не меньше, чем у механических, с учетом его увеличения за счет усилия сжатия пружины при подъеме иглы.

При начале посадки иглы (ее верхнее крайнее положение) давление рпос определяется из уравнения равновесия иглы в этот момент.
В процессе подачи давление топлива превышает давление запирающей жидкости и между полостями запирающей жидкости и топливом имеется зазор, то в этот период происходит перетекание топлива в полость запирающей жидкости. Количество перетекающего топлива через зазор S между иглой и направляющим отверстием зависит от перепада давлений между запирающей жидкостью и топливом, его вязкости, величины зазора S.
За период между подачами давление гидросмеси превышает давление топлива, поэтому запирающая жидкость через зазор потечет в полость топлива.
Гидрозапорные форсунки с переменным усилием запирания исключают утечку топлива вверх по игле. В них создаются дополнительные запирающие силы, обеспечивающие принудительную посадку иглы в гнездо.
Эти силы создаются при гидравлическом запирании иглы распылителем специальной конструкции (рисунок 3 Распылитель двухдифференциальный гидрозапорной форсунки). Распылитель двухдифференциальный гидрозапорной форсункиВ таких форсунках изменение площади, воспринимающей давление запирающей жидкости, обеспечивается за счет выполнения верхней и нижней частей прецизионной пары с герметической посадкой иглы в верхнем и нижнем крайнем положениях. Игла такой форсунки называется двухднфференциальной.
Дифференциальная площадка верхнего запирающего узла F получается за счет исключения из зоны давления гидрозапорной жидкости поверхности кольцевого уплотнения. Торцовая поверхность иглы выполняется определенной величины, зависящей от технической характеристики дизеля и системы топливоподачи. В работе такого распылителя имеются следующие особенности: снижена величина подвижных масс, увеличен прецизионный зазор, подъем иглы происходит при постоянном воздействии усилия на ее верхний торец.

  • Узнавать новости по rss

    Подписаться Подписаться на новости
  •