Устройство и принцип действия корпусов топливных форсунок

Форсунка дизельного двигателя состоит из распылителя и корпуска форсунки. В зависимости от того, какие требования предъявляются к впрыску, а также от компоновки двигателя и места в подкапотном пространстве, различают следующие типы корпусов форсунок:

  • стандартный (однопружинныйй) корпус;
  • ступенчатый корпус;
  • двухпружинный корпус;
  • корпус с датчиком хода иглы.

Рассмотрим более подробно устройство, принцип действия и область применения каждого из типов.

 

Стандартный корпус

Данный тип корпуса имеет цилиндрическую форму с максимальными диаметрами 17, 21, 25 и 26мм. Отдельные детали стандатрных корпусов (гайки распылителя, нажимные штифты, пружины и т.п.) максимально стандартизированы и могут использоваться в различных комбинациях. Допускается применение как штифтовых, так и бесштифтовыр распылителей.

Принцип действия форсунки со стандартным корпусом прост. Нажимная пружина давит через штифт на иглу распылителя, закрывая его сопла. От упругости пружины зависит давление открытия форсунки. Топливо по внутренним каналам корпуса форсунки подается к седлу распылителя. При достижении определенного давления , называемого давлением открытия форсунки (которое составляет 110-170 бар для штифтовых распылителей и 150-350 бар для бесштифтовых), игла преодолевает сопротивление пружины и приподнимается, открывая сопла распылителя. Этот момент называется моментом начала впрыска. После открытия форсунки, давление между иглой и седлом распылителя быстро падает и игла под действием нажимной пружины опускается, закрывая сопла распылителя. Величина подачи топлива в этом случае определяется продолжительностью впрыскивания.

 

Ступенчатный корпус

Данный тип распылителя очень часто применяется на четырехклапанных дизелях бескапотных грузовых автомобилей, у которых из-за недостатка места в подкапотном пространстве, форсунка устанавливается вертикалько. Ступенчатым этот тип корпуса был назван из-за характерного выступа (ступени).

Принцип действия и устройство форсунки со ступенчатым корпусом аналогично форсункам в стандартном корпусе. Основным различием является способ присоединения топливной магистрали высокого давления к форсунке. Если при стандартном корпусе магистраль присоединяется по оси форсунки, то в данном случае она присоединяется сбоку. При такой компоновке магистрали она получается очень короткой, в результате чего уменьшается ее гидродинамическое сопротивление, что положительно отражается на давлении на входе в форсунку.

 

Двухпружинный корпус

Совершенствование конструкции стандартного корпуса привело к созданию так называемого двухпружинного корпуса форсунки. Наружные диаметры этого корпуса совпадают с диаметрами стандартного.

Форсунки с двухпружинным корпусом используются преимущественно в системах с непосредственным впрыском топлива. Благодаря наличию двух пружин с разной жесткостью, появилась возможность разделить процесс впрыскивания на несколько этапов, что привело к снижению шума сгорания, особенно на холостом и частичном режимах двигателя.

Пружины в двухпружинном корпусе располагаются последовательно. Одна пружина одним концом опирается в иглу распылителя, а вторым в неподвижную направляющую шайбу. Вторая пружина одним концом опирается на подвижную опорную втулку (с противоположной стороны), а другим – в корпус распылителя.

В процессе нагнетания топлива между иглой и седлом распылителя, игла, преодолевая сопротивление певой  пружины приподнимается на незначительное расстояние, которое называется уровнем предварительного хода и составляет от 0,03 до 0,1 мм. В этом случае опорная втулка остается неподвижной и в камеру попадает незначительное количество топливо, которого достаточно для работы на незагруженных режимах.

Если же давление в корпусе распылителя увеличивается дальше, то игла распылителя упирается в подвижную опорную втулку и для дальнейшего подъема ей необходимо преодолевать сопротивление обеих пружин. Величина этого перемещения называется полным ходом иглы и составляет от 0,2 до 0,4 мм. При поднятии иглы на величину полного хода и происходит впрыск основного количества топлива.

 

Копрус с датчиком хода иглы

Для достижения высоких показателей мощности, экономичности и экологичности дизельных двигателей очень важно знать момент, когда непосредственно начинается впрыск топлива в камеру сгорания. Знание и умение управлять этим параметром необходимо для опеспечения оптимальной работы двигателя. Для этого и были разработаны корпуса с датчиком хода иглы, который подает сигналы в блок управления двигателем и ТНВД о начале перемещения иглы распылителя.

Констукционно этот датчик представляет собой неподвижную катушку, по которой протекает ток силой около 30 мА  и направляющий штифт, который приводится в движение иглой распылителя через нажимной штифт. Перемещение направляющего штифта внутри катушки приводит к изменению магнитного поля внутри катушки. В результате этого изменения индуцируется напряжение, которое и обрабатывается блоком управления. По резкому скачку напряжения выше порогового значения блок управления “узнает” о начале движения иглы, т.е. началу впрыска.

 

Запись была сделана в рубрике «1. Новости» пользователем .

О сайте Jam

Подпишитесь на рассылку RSS (в верхней части экрана) или через e-mail (в правой части сайта), и у вас появится возможность наслаждаться новыми, качественными, позитивными онлайн видео роликами, достойными вашего внимания.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован.

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>