Тел.: +7 (48438) 6-18-63

Форсунки и распылители

Форсунки и установленные в них распылители являются элементами дизельной топливной системы, которые непосредственно обеспечивают впрыск топлива, оказывая, таким образом, непосредственное влияние на процесс сгорания и на такие результаты, как мощность двигателя, выброс вредных веществ в отработанных газах и шумность двигателя.

Для обеспечения оптимальной работы форсунок и их распылителей требуется не только множество вариантов конструкций, то, также, исключительно точная адаптация к данному конкретному двигателю. Поскольку все современные дизельные двигатели имеют непосредственный впрыск топлива, здесь не будут рассматриваться форсунки и штифтовые распылители, применяемые на дизельных двигателях с разделенными камерами сгорания (предкамерные, вихрекамерные).

Форсунки.

Форсунки подразделяются на стандартные (с одной пружиной) и двухпружинные форсунки (с двумя пружинами) и могут комбинироваться с различными распылителями, в зависимости от конструкций головок блока цилиндров двигателя и конфигураций камер сгорания. Конструкция форсунки со ступенчатым упором особенно подходит для установки в условиях стесненного пространства. Конструктивно форсунки могут иметь датчик подъёма иглы, или быть без него. Форсунки могут крепиться к головке блока цилиндров при помощи фланце, специальных прижимов, вворачиваемых штуцеров, или непосредственно вворачиваться в головку блока цилиндров. Подсоединение трубопровода высокого давления осуществляется к штуцеру, расположенному по центру корпуса форсунки, или сбоку.

Конструкция и устройство стандартных форсунок.

Описанные в этом разделе стандартные форсунки имеют следующие характеристики:

  • - корпусы цилиндрической формы (диаметры 17, 21 и 26 мм);
  • - пружины с нижним упором и малой движущейся массой;
  • - элементы для фиксации, для предотвращения отклонений от оси;
  • - возможность получения множества комбинаций (благодаря стандартизованным пружинам, нажимным грибкам, гайкам крепления распылителей).

Форсунка в сборе включает в себя собственно распылитель и корпус форсунки. Распылитель центрируется в корпусе форсунки, вместе с проставкой, установочными штифтами и закрепляется гайкой. Проставка служит, как упор, при подъёме иглы распылителя. Нажимной грибок центрирует пружину. Распылитель соединяется с линией высокого давления через впускной канал в корпусе форсунки, проставке и корпусе самого распылителя. В случае необходимости в корпусе форсунки может быть установлен пластинчато-щелевой фильтр.


Принцип работы.

Топливо проходит , на пути к седлу иглы распылителя, через пластинчато-щелевой фильтр и каналы в корпусах форсунки, проставки и самого распылителя. Преодолевая усилие пружины, передаваемое через нажимной грибок на нажимной штифт иглы распылителя топливо топливо, через сопловые отверстия подаётся в камеру сгорания. Предварительное сжатие пружины, регулируемое установкой соответствующей регулировочной шайбы, определяет давление начала подъёма иглы распылителя, стало быть и начала подачи топлива в камеру сгорания. Процесс подачи топлива прекращается, как только падение давления топлива оказывается достаточным, чтобы пружина смогла посадить иглу распылителя обратно в седло. Таким образом начало подачи топлива управляется давлением топлива, а цикловая подача (количество впрыскиваемого топлива) является функцией продолжительности впрыска.

Конструкция и устройство форсунки со ступенчатым упором.

Название "ступенчатая" следует из специфической формы корпуса форсунки. Такие форсунки применяются, в основном, в дизельных двигателях, с четырьмя клапанами на цилиндр, коммерческих автомобилей. В головках блока таких двигателей недостаточно свободного места, и форсунка в сборе должна быть установлена вертикально. Принципиальное устройство и принцип работы форсунки со ступенчатым упором ни чем не отличается от устройства стандартной форсунки. Основное отличие заключается в способе соединения с трубопроводом высокого давления. В стандартной форсунке трубопровод высокого давления присоединяется непосредственно к корпусу форсунки, посредством накидной гайки, а в ступенчатой присоединение осуществляется через присоединительный патрубок, который крепится в головке блока. Форсунки со ступенчатым упором используются как с линией отвода избыточного топлива, так и без неё.


Закрытые (сопловые) распылители.

Сопловые распылители используются в дизельных двигателях с непосредственным впрыском (DI - Direct Injection). Место установки форсунки определяется конструкцией конкретного двигателя, а сопловые отверстия распылителя располагаются под разными углами и должны быть правильно ориентированы по отношению к камере сгорания.


Сопловые распылители подразделяются на распылители с подыгольным объёмом и распылители с уменьшенным подыгольным объёмом.

Кроме того, распылители отличаются своими размерами:

  • - Тип Р с диаметром иглы 4 мм (оба типа распылителей, указанных выше)
  • - Тип S с диаметрами игл 5 мм и 6 мм (распылители с подыгольным объёмом для двигателей с большим рабочим объёмом).

В топливных системах с насос-форсунками и системах Common Rail, распылители интегрированы в форсунки и являются частью их корпусов.
Сопловые отверстия расположены на огибающей поверхности конуса распылителя. Число и диаметр отверстий, а так же угол их наклона относительно оси распылителя зависят:

  • - от величины цикловой подачи (количества подаваемого топлива);
  • - от формы камеры сгорания;
  • - от степени завихрения потока воздуха в камере сгорания.

Входные кромки сопловых отверстий закругляются методом гидроэрозионной обработки. Целью скругления входных кромок является предотвращение износа абразивными частицами, содержащимися в топливе и уменьшение допуска на отклонение расхода.

 

Распылители должны быть тщательно подобраны к конкретной модели двигателя по условиям его эксплуатации. При этом конструкция распылителей имеет решающее для выполнения таких важных требований, как:

  • - точное дозирование цикловой подачи (продолжительность впрыска и цикловая подача по углу положения коленчатого вала);
  • - подготовка топлива (число струй, их форма, качество распыления);
  • - распределение топлива по камере сгорания;
  • - уплотнение газового стыка форсунки в головке блока цилиндров.

По окончании процесса сгорания рабочей смеси, топливо, оставшееся ниже наконечника иглы, то есть в подыгольном объёме, испаряется и дает значительный вклад в выброс углеводородов в отработавших газах. Исходя из этого, для снижения эмиссии углеводородов в ОГ, необходимо свести остаточный объём к минимуму. Оптимальным решением для этого является использование распылителей с уменьшенным подыгольным объёмом.

Сопловые отверстия в распылителях с подыгольным объёмом расположены вокруг него. В случае круглой сопловой части распылителя сопловые отверстия сверлятся механически, или методом электроискровой обработки. Сопловые отверстия в конических наконечниках распылителей с подыгольным объёмом получаются методом электроискровой обработки. Подыгольный объём распылителей может иметь цилиндрическую, или коническую форму при множестве различных размеров.

 

Распылитель с уменьшенным подыгольным объёмом.

Для уменьшения остаточного объёма, следовательно, для снижения выбросов углеводородов с отработавшими газами, вход в сопловые отверстия располагается  в зоне конусного седла иглы распылителя. таким образом, при закрытии распылителя форсунки сопловые отверстия почти полностью перекрываются иглой распылителя. В таком распылителе остаточный объём значительно меньше, чем в распылителе с обычным подыгольным объёмом. Поскольку распылители с уменьшенным подыгольным объёмом имеют значительно меньший запас прочности, они изготавливаются только с сопловыми отверстиями длиной 1 мм. По условиям прочности, сопловая часть распылителя выполнена конической, а сопловые отверстия всегда выполняются методом электроискровой обработки.

Максимально допустимая температура для сопловых распылителей находится в пределах 3000 С по условиям термоустойчивости материала распылителя. Для особо тяжелых температурных случаев для больших и мощных двигателей фирма Bosch применяет теплозащитные втулки и оглаждаемые гильзы.

Авторские права © 2009
Дизельный автосервис
"Дизель Трак". 
Все права защищены.

Вход с паролем

Администрирование

Наши контакты

Часы работы: 
с 08:00 до 17:00 в будние дни
с 08.00 до 14.00 в субботу
Выходной воскресенье.

Адрес: 249000, Калужская обл., г.Балабаново, Киевское шоссе, 96 км 

Тел.: +7 (48438) 6-18-63

e-mail: diezzell@mail.ru

Социальные сети

 
Scroll to top