Устройство для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания

Устройство для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

и ч 544392

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскии

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту N 462351 (22) Заявлено 02.03.73 (21) 1891429/06 (23) Приоритет — (32) 03.03.72 (31) Р 2210250,7 (33) ФРГ (43) Опубликовано 25 01.77 Бюллетень № 3 (45) Дата опубликования описания 25,07.77 (51) М. Кл. Р 02 и 17/00

F 02 М 53/06

Государстаенный комитет

Совата Мииистраа СССР оа делам изобретений и открытий (53) УДК 621.43.038 — 65 (088.8) Иностранцы

Фридберт Михель, Рудольф Краус, Гюнтер Еггле, Герхард Штумпп, Иозеф Штейнер, Хейнрих Кнапп и Карл — Херманн Фризе (ФРГ) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Роберт Бош ГмбХ" (ФРГ) (71) Заявитель (54).УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к области Двигателестроения, в частности к устройствам для подачи, топлива.

По патенту N 462351 известно устройство для подачи топлива в двиг атель внутреннего сгорания с искровым зажиганием, содержащее по меньшей мере одну размещенную на впускном трубопроводе форсунку, имеютцую подпружиненный клапан и топливную камеру, подключенную к выходу насоса, и электрический нагревательный элемент, распо-. 1О ложенньй в топливной камере форсунки и подключенньтй к источйику питания через управляющий блок ко входу которого подключен датчик температуры двигателя. Нагревательный элемент может быть выполнен пористым, или из капиллярных трубочек или из узких пластин, а также из материала, образующего терморезистор с релейной характеристикой.

Максимальная температура нагрева элемента не превышает температуры воспламенения топлива.

Скорость выхода паров из форсунки может достигать звуковой, а поверхность топливной камеры может быть снабжена теплоиэолируюшим материалом, например, в виде отдельной вставки. Нагревательный элемент может включаться блоком управ. ения перед пуском двигателя. 25

Такие устройства обеспечивают подачи во всасываемый воздух полностью испарившегося топлива. Пуск холодного двигателя из-за неравномерности подачи топлива затруднен вследствие большого количества топлива, находящегося в жидкой фазе в топливной камере форсунки и неуспевшегося испариться теплом от нагревательного элемента.

Целью изобретения является улучшение пуска холодного двигателя с первых рабочих ходов в цилиндрах.

Это достигается тем, что электрический нагревательный элемент расположен концентрично подпружиненному клапану и может быть выполнен в виде втулки, спирали или покрытия на теллоизолирующей вставке, имеющего толщину, увеличивающуюся в направлении потока, проходящего в топливной камере форсунки. Клапан снабжен грузом, свободно установленным на нем и размещенным между клапаном и нагревательным элементом.

На втулке могут быть предусмотрены диаметрально расположенные подводы для подсоединения к проводам источника питания, а со стороны входа топлива втулка выполнена с отборговочной кромкой, имеющей подводы.

544392

На фиг. 1 изображена схема предложенного устройства для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания; на фиг. 2 — форсунка, разрез; на фиг. 3 — 5 — форсунка, различные варианты выполнения.

Устройство для подачи топлива содержит форсунки 1, установленные на патрубках 2 впускного трубопровода 3 и подключенные при помощи трубопроводов 4 к дозатору 5. Дозатор 5 подключен к выходу насоса 6, подающего топливо из бака 7. В топливной камере 8 каждой форсунки 1 установлен электрический нагревательный элемент 9, подключенный к источнику питания через управляющий блок 10, ко входу которого подключены датчики температуры 11 — 14 двигателя 15.

Топливная камера 8 (см. фиг. 2) форсунки отделена от полости патрубка 2 при помощи подпружиненного клапана 16, а нагревательный элемент 9 изолирован от корпуса 17 при помощи вставки 18.

Датчик температуры 11 контролирует максимальную температуру топлива, датчик 12 — температуру охлаждающей жидкости, датчик 13 — температуру в головке, а датчик 14 — температуру всасываемого воздуха. Ко входу управляющего блока 10 подключен также выключатель 19, кинематически связанный с динамическим датчиком 20 потока воздуха во впускном трубопроводе 3. Датчик 20 управляет также дозатором 5.

При подключении к источнику питания нагревательного элемента 9 последний подогревает топливо, находящееся в камере 8 форсунки 1 до температуры, обеспечивающей ее испарение при впрыске в патрубок 2, Одновременно для хорошего распыла топлива давление впрыска выбирают таким, чтобы при впрыске в самом узком сечении сопла форсунки 1 пары топлива достигали скорости звука что возможно только при перепадах давления сверх критических. Максимальная температура нагрева топлива должна быть такой, чтобы не произошло самовоспламенения паров в патрубке 2. Количество тока, подводимого к элементу 9, регулируется бло. ком 10, который получает сигналы от датчиков 11 — 14. Одновременно блок 10 получает сигнал от выключателя 19, который предотвращает черезмерный перегрев топлива в форсунке 1 и неуправляемую подачу при неработающем двигателе 15, прекращая расход топлива через форсунку 1, Одновременно блок 10 должен обеспечить подогрев топлива в форсунке 1 перед включением стартера.

Электронагревательные элементы 9 могут быть вы- полнены в виде терморезисторов с релейной характеристикой, которые имеют резкий скачок сопротивления при превышении заданной температуры и, следовательно. уменьшенную теплоотдачу.

При таком выполнении элементов 9 датчик температуры 11 не требуется.

Для бесперебойной работы двигателя необходимо, чтобы нагревательный элемент 9 в форсунке 1 равномерно обтекался топливом и не могли образовываться местные пузырьки паров топлива, кото5 !

О

16

Ю

ЗО

40 фф

4 рые полностью или частично перекрывали бы проточные течения в форсунке 1. Если скорость потока топлива через нагревательный элемент 9 мала, что может возникнуть при больших проходных сечениях, это может привести к парообразованию, блокирующему нагревательную поверхность элемента 9 и вызывающему работу двигателя 15 с перебоями. При этом теплоотдача от элемента 9 уменьшается. Скорость потока топлива в форсунке 1 должна быть такой, чтобы разрывать образующиеся пузырьки паров топлива, а потери давления в форсунке 1 не должны превышать 10 — 15% давления в момент открытия клапана 16.

Нагревательный элемент (см. фиг. 2) выполнен в виде спирали 21 и расположен концентрично клапану 16, нагруженному пружиной 22. При этом клапан 16 не должен касаться спирали, которая обеспечивает высокую теплоотдачу топлива, вследствие интенсивного омывания.

В изображенной на фиг. 3 форсунке 1 клапан 16 снабжен жестко установленным на нем грузом 23, который окружен спиралью 21, помещенной во вставку 18. По пространству между вставкой 18 и грузом 23 интенсивно проходит топливо, и вследствие увеличенной нагревательной поверхности (диаметра спирали) в форсунке 1 клапан 16 может быть выполнен коротким.

В изображенной на фиг. 4 форсунке 1 нагревательный элемент выполнен в виде электропроводного покрытия 24 на вставке 18, образующей втулку вокруг клапана 16. Между покрытием 24 и клапаном 16 образована узкая кольцевая щель, по которой протекает топливо с такими скоростями, при которых происходит хорошая теплопередача.

Так как в направлении потока топлива к выходу из форсунки перепад температуры между топливом и поверхностью покрытия 24 уменьшается, для выравнивания теплоотдачи в форсунке 1 толщина покрытия 24 выполнена увеличивающейся в направлении выхода топлива иэ форсунки, В изображенной на фиг. 5 форсунке 1 нагревательный элемент выполнен в виде втулки 25 из электропров одного материала, которая расположена концентрично клапану 16. При таком выполнении объем топливной камеры 8 также получается малым. Выполнение втулки 25 из материала, образующего терморезистор с релейной характеристикой, обеспечивает саморегулирование теплопроизводительности нагревательного элемента. При нагреве втулки до заданной температуры, при которой возможен нагрев топлива с малым образованием пузырьков пара на втулке 25, электросопротивление втулки 25 резко возрастает, вследствие чего подача тока уменьшается, снижая теплопроизводительность нагревательного элемента. Пузырьки пара уносятся потоком топлива, температура втулки 25 снижается, вследствие чего уменьшается ее сопротивление, а подача тока увеличивается и обеспечивается эадашгая высшая теплолроизводительность нагревательного элемента. При этом скачок

544392

75 сопротивления втулки 25 не должен находиться в области крекинга топлива, который происходит при температурах свыше 33 С.

Для уменьшения влияния электросопротивления втулки 25 подводы 26 и 27 для присоединения к проводам 28 источника питания расположены диаметрально, при этом подвод 26 расположен на внешней поверхности втулки 25, а подвод27 внутренней. Чтобы подводы 26 и 27 не влияли на поток топлива между клапаном 16 и втулкой 25 последняя сО стороны входа топлива выполнена с конусной отбортовочной кромкой на которой выполнены подводы 26 и 27.

l5

Выполнение нагревательного элемента в виде спирали 21, покрытия и втулки 25, расположенных концентрично клапану 16, позволяет получить малый объем топливной камеры 8 форсунки1. В период пуска двигателя топливо быстро подогревается до заданной температуры во всем объеме топливной камеры 8 и уже перед соплом форсунки 1 находится частично в паровой фазе. Доля пара увеличивается с расходом топлива. Когда в момент пуска расход топлива увеличивается от нуля до заданной величины, все топливо, подаваемое форсункой 1 во впускной патрубок, переходит в газообразное состояние, в результате чего надежность пуска двигателя повышается. Чтобы двигатель не заглох при переходе с режима холостого хода на режим максимального ускорения объем камеры должен быть около восьми цикловых подач на режиме холостого хода.

Формула изобретения

1. Устройство для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания по патенту N 462351, о т л ича ю ш е е с я тем, что, с целью улучшения пусковых характеристик двигателя, электрический нагревательный элемент расположен концентрично пусковому клапану.

2. Устройство по и. 1 о т л и ч а ю ш е е с я тем, что нагревательный элемент выполнен в виде втулки.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю ш е е с я тем. что нагревательный элемент выполнен в виде спирали.

4. Устройство по п. 1, о т л н ч а ю ш е е с я тем, что нагревательный элемент выполнен в виде покрытия на теплоизолируюшей вставке.

S. Устройство по п4, отличающееся тем, что толщина покрытия увеличивается в направлении потока, проходяшего в топливной камере форсунки.

6. Устройство по пп. 1 — 5, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что клапан снабжен грузом, свободно установленным на нем и размешенным между клапаном и нагревательным элементом.

7. Устройство по пп. 1,2,5, и 6,о т л и ч а ю ш ее с я тем, что на втулке предусмотрены диаметрально расположенные подводы для присоечинения к проводам источника питания.

8. Устройство по п. 7, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что втулка со стороны входа топлива выполнена с отбортовочной кромкой, на которой предусмотрены подводы.

544392

Составитель Л. Синай

Texpea M Ликович

Коррсктор Б. Югас

Редактор Е. Кравнова

Заказ 764/75

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород. ул. Проси лая, 4

Тираж .690 Подписное

UHHHIlH Государственного комитета Говста 5!инистров (ССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., и. 4 5