Форсунки с гидравлическим нагружением иглы

Для большинства форсунок с дифференциальной иглой нагружателем является механическая пружина. Отличаясь простотой, такой способ нагружения обладает и недостатками, состоящими в том, что пружины часто выходят из строя в результате тяжелых условий работы, увеличиваются массы подвижных деталей за счет масс пружины и штанги, появляются боковые силы, действующие на прецизионную пару иглы при перекосах пружин и обусловливающие нарушение плотности цилиндрической части иглы и посадочного пояска, и другие Дифференциальную иглу можно нагружать и при помощи гидравлической пружины. Такие форсунки называют гидрозапорными.

Рис. Схема установки форсунки с гидравлическим нагружением иглы:
1 — бак; 2 — перепускной клапан; 3 — предохранительный клапан; 4 — трубопровод; 5 — полость; 6 — корпус форсунки; 7 — игла; 8 — аккумулирующая емкость; 9 — обратный клапан, 10 — насос

В гидрозапорной форсунке из корпуса 6 форсунки удалены пружина и штанга, а образовавшаяся полость 5 заполнена гидросмесью под давлением 18—20 МПа. При подъеме иглы 7 смесь сжимается, выполняя функцию пружины. Пополнение утечек гидросмеси и поддержание постоянного давления в полости 5 осуществляется одноплунжерным насосом 10, который нагнетает смесь в аккумулирующую емкость 8 через обратный клапан 9. Давление в этой емкости регулируют перепускным клапаном 2, отводящим смесь в бак 1. На аккумулирующей емкости обычно устанавливают предохранительный клапан 3, а давление в нем контролируют манометром. От аккумулирующей емкости смесь подается по трубопроводу 4 во все форсунки.

При пуске дизеля давление в аккумулирующей емкости повышают при ручной прокачке насоса. В качестве гидрозапорной жидкости применяют смесь дизельного топлива с картерным маслом, которое выполняет роль антикоррозионного компонента, или смесь обезвоженного дизельного топлива с ингибированными антикоррозионными смазками.

Результаты эксплуатации дизелей при установке на них гидрозапорных форсунок позволили выявить как положительные, так и отрицательные стороны этих форсунок. К положительным сторонам можно отнести:

• уменьшение массы подвижных деталей форсунки, в результате чего ослабляется удар иглы о седло и уменьшается износ и разрушение конуса иглы и седла;
• улучшение условий работы прецизионной пары вследствие антикоррозионных смазывающих добавок к гидросмеси;
• идентичность давления открытия иглы всех форсунок дизеля, питающихся гидросмесью от одной аккумуляторной емкости;
• возможность регулирования давления открытия иглы в зависимости от режимов работы дизеля при изменении давления в аккумуляторной емкости;
• улучшение условий работы прецизионной пары ввиду отсутствия боковых усилий;
• возможность увеличения диаметрального зазора в прецизионной паре вследствие отсутствия утечек топлива из системы.
• Отмеченные преимущества обусловливают увеличение срока службы гидрозапорных форсунок и улучшение протекания рабочего процесса дизеля па малых скоростных и нагрузочных режимах.

К недостаткам гидрозапорных форсунок следует отнести необходимость установки на дизель дополнительной системы питания форсунок запирающей жидкостью, что усложняет как конструкцию дизеля, так и его обслуживание. Кроме того, в случае нарушения в системе подачи запирающей жидкости все форсунки дизеля начинают плохо работать, что приводит к необходимости остановки дизеля. Определенные неудобства связаны и с применением в системе питания двух жидкостей.

Опыт эксплуатации дизелей с гидрозапорными форсунками показал, их достаточную надежность, увеличенный срок службы распылителей и прецизионных пар, а также некоторое улучшение протекания рабочего процесса дизеля.

Заметно упростить обслуживание гидрозапорных форсунок можно вследствие применения чистого дизельного топлива как запирающей жидкости. В этом случае отпадет необходимость в использовании различных смесей, исключается возможность попадания в камеру сгорания масла, не требуется дополнительная фильтрация. В результате эксплуатации форсунок на гидросмеси установлено, что необходимо тщательно ее очищать, так как в противном случае возможно зависание игл при попадании в кольцевой зазор твердых примесей. Однако достаточно полных и глубоких исследований работы этих форсунок в различных условиях эксплуатации дизелей пока не имеется.