No Image

К чему относятся форсунки

СОДЕРЖАНИЕ
0
10 просмотров
15 мая 2019

Форсунка (другое название — инжектор), являясь конструктивным элементом системы впрыска, предназначена для дозированной подачи топлива, его распыления в камере сгорания (впускном коллекторе) и образования топливно-воздушной смеси.

Форсунка используется в системах впрыска как бензиновых, так и дизельных двигателей. На современных двигателях устанавливаются форсунки с электронным управлением впрыска.

В зависимости от способа осуществления впрыска различают следующие виды форсунок: электромагнитная, электрогидравлическая и пьезоэлектрическая.

Электромагнитная форсунка

Электромагнитная форсунка устанавливается, как правило, на бензиновых двигателях, в т.ч. оборудованных системой непосредственного впрыска. Форсунка имеет достаточно простое устройство, включающее электромагнитный клапан с иглой и сопло.

Работа электромагнитной форсунки осуществляется следующим образом. В соответствии с заложенным алгоритмом электронный блок управления обеспечивает в нужный момент подачу напряжения на обмотку возбуждения клапана. При этом создается электромагнитное поле, которое преодолевая усилие пружины, втягивает якорь с иглой и освобождает сопло. Производится впрыск топлива. С исчезновением напряжения, пружина возвращает иглу форсунки на седло.

Электрогидравлическая форсунка

Электрогидравлическая форсунка используется на дизельных двигателях, в т.ч. оборудованных системой впрыска Common Rail. Конструкция электрогидравлической форсунки объединяет электромагнитный клапан, камеру управления, впускной и сливной дроссели.

Принцип работы электрогидравлической форсунки основан на использовании давления топлива, как при впрыске, так и при его прекращении. В исходном положении электромагнитный клапан обесточен и закрыт, игла форсунки прижата к седлу силой давления топлива на поршень в камере управления. Впрыск топлива не происходит. При этом давление топлива на иглу ввиду разности площадей контакта меньше давления на поршень.

По команде электронного блока управления срабатывает электромагнитный клапан, открывая сливной дроссель. Топливо из камеры управления вытекает через дроссель в сливную магистраль. При этом впускной дроссель препятствует быстрому выравниванию давлений в камере управления и впускной магистрали. Давление на поршень снижается, а давление топлива на иглу не изменяется, под действием которого игла поднимается и происходит впрыск топлива.

Пьезоэлектрическая форсунка

Самым совершенным устройством, обеспечивающим впрыск топлива, является пьезоэлектрическая форсунка (пьезофорсунка). Форсунка устанавливается на дизельных двигателях, оборудованных системой впрыска Common Rail.

Преимуществами пьезофорсунки являются быстрота срабатывания (в 4 раза быстрее электромагнитного клапана), и как следствие возможность многократного впрыска топлива в течение одного цикла, а также точная дозировка впрыскиваемого топлива.

Это стало возможным благодаря использованию пьезоэффекта в управлении форсункой, основанного на изменении длины пьезокристалла под действием напряжения. Конструкция пьезоэлектрической форсунки включает пьезоэлемент, толкатель, переключающий клапан и иглу, помещенные в корпусе.

В работе пьезофорсунки, также как и электрогидравлической форсунки, используется гидравлический принцип. В исходном положении игла посажена на седло за счет высокого давления топлива. При подаче электрического сигнала на пьезоэлемент, увеличивается его длина, которая передает усилие на поршень толкателя. Открывается переключающий клапан, топливо поступает в сливную магистраль. Давление выше иглы падает. Игла за счет давления в нижней части поднимается и производится впрыск топлива.

Количество впрыскиваемого топлива определяется:

Источник systemsauto.ru

Устройства и приборы высокого давления

Форсунки дизельного двигателя

Назначение форсунок и требования к ним

Форсунка служит для подачи топлива в цилиндр двигателя, распыления и распределения топлива по камерам сгорания.

Условия работы форсунок очень тяжелые – они подвержены воздействию колоссальных давлений и тепловых нагрузок. Впрыск начинается при температуре в камере сгорания 700…900 ˚С и давлении 3…6 МПа, а заканчивается при температуре до 2000 ˚С и давлении 10…11 МПа.

К форсункам предъявляются следующие очень жесткие требования:

  • оптимальная дисперсность, т. е. высокая степень дробления капель топлива, так как чем меньше капли, тем больше их суммарная поверхность, быстрее происходит нагрев и сгорание топлива, но при этом уменьшается длина факела;
  • обеспечение такой скорости струи топлива, чтобы оно достигало краев камеры сгорания, поэтому капли не должны быть слишком мелкими – средний размер капель (с учетом требования по первому пункту) – 30…50 мкм;
  • распределение впрыскиваемого топлива по всему объему камеры сгорания;
  • резкое начало впрыска и его прекращение.

Форсунки бывают открытые и закрытые.
Открытые форсунки обеспечивают постоянную подачу топлива. В современных дизелях такие форсунки не применяются.
В дизельных двигателях применяют закрытые форсунки, которые открываются только в момент подачи топлива в камеру сгорания.

Закрытые форсунки могут быть двух типов – одно- и многодырчатые. Первые устанавливают на двигателях с вихревыми камерами сгорания, вторые с неразделенными камерами сгорания.

Различают, также, механические форсунки и форсунки, управляемые электроникой.
Современные системы питания дизельных двигателей используют впрыск, управляемый компьютером (электронным блоком управления). На основании информации, поступающей от многочисленных датчиков, такие системы учитывают многие процессы и текущие параметры работы двигателя. Форсунки в таких системах управляются специальными электромагнитными или пьезоэлектрическими устройствами, что открывает широкие возможности повышения эффективности работы двигателя, а также его экологичности.

К отдельной категории устройств для впрыска топлива в цилиндры относятся насос-форсунки, представляющие собой своеобразный гибрид между ТНВД и форсункой в одном узле.

История изобретения форсунки

Как известно, Рудольф Дизель изначально планировал работу своего знаменитого детища на угольной пыли. Его система питания содержала специальный насос, вдувавший угольную пыль в цилиндр двигателя сжатым воздухом. Однако, уголь оказался низкокалорийным топливом, не способным дать высокой температуры сгорания, и Дизелю пришлось обратить свой гениальный взор к жидким топливам. Ведь разница температур в цикле работы двигателя – прямой путь к повышению КПД, как установил француз Николя Сади Карно.

Сначала Дизель попробовал впрыскивать в цилиндр своего двигателя бензин, но при первом же испытании двигателя произошел взрыв, едва не стоивший жизни самого Дизеля и его помощников, и изобретателю пришлось применить менее взрывоопасное топливо – керосин.
В июне 1894 года Дизель построил двигатель, использующий в качестве топлива керосин, который впрыскивался в цилиндры специальной форсункой. Для впрыскивания керосина применялся пневматический компрессор, развивавший давление, превышающее давление в цилиндре двигателя. За такими двигателями закрепилось название «компрессорные дизели».

Идея гидравлического впрыска топлива в дизельных двигателях принадлежит, как утверждает история, французскому инженеру Сабатэ, который, к тому же, предложил многократный впрыск, т. е. впрыск, осуществляемый в несколько этапов (эта идея используется в современных системах питания — Common Rail и насос-форсунка).

В 1899 году русский инженер Аршаулов впервые построил и внедрил топливный насос высокого давления оригинальной конструкции — с приводом от сжимаемого в цилиндре воздуха, работавший с бескомпрессорной форсункой. Эти форсунки устанавливались на дизелях, выпускавшихся Механическим заводом «Людвиг Нобель» в Петербурге в начале прошлого века («русские дизели»).

В 20-е годы XX века немецкий инженер Роберт Бош усовершенствовал встроенный топливный насос высокого давления, а также создал удачную модификацию бескомпрессорной форсунки. Эти устройства с различными усовершенствованиями используются в системах питания дизельных двигателей и в наши дни.

Дизельные двигатели, использующие в системе питания повышение давления топлива перед впрыском, называют «бескомпрессорными дизелями».
В настоящее время классические компрессорные дизели не имеют практического применения. В современных двигателях впрыск осуществляется бескомпрессорными способами.

Однако, наука и техника не стоят на месте, и, благодаря широкой компьютеризации всех систем автомобиля, в настоящее время механические форсунки постепенно вытесняются более совершенными устройствами, управляемыми электроникой.

Принцип действия многодырчатой форсунки

В многодырчатой форсунке основной частью является распылитель. Он состоит из корпуса 1 (рис. 1, а) и иглы 2. Распылитель притянут к корпусу 7 форсунки накидной гайкой 3. Сверху на иглу давит пружина 12 (рис. 1, б). Топливо в полость Б форсунки подается по каналу В.
Когда нет подачи топлива насосом (рис. 1. I), давление в полости Б составляет 2…4 МПа. Топливо давит на нагрузочный поясок Г иглы, но эта сила меньше силы пружины, которая прижимает иглу к распылителю. Игла запорным конусом Д перекрывает выходные отверстия – сопло А.

При подаче топлива насосом сила давления топлива на поясок Г становится больше силы пружины, игла поднимается, и через сопло А с большой скоростью топливо впрыскивается в камеру сгорания. После окончания подачи топлива давление падает, пружина возвращает иглу на место, запирая выходные отверстия распылителя, и впрыск прекращается.

Подъем иглы ограничен упором ее верхних заплечиков в корпус 5 форсунки и составляет 0,2…0,25 мм.

Качество дробления топлива зависит от скорости его движения через сопла, которая, в свою очередь, зависит от давления впрыска. При нормальном режиме скорость струи топлива составляет 200…400 м/с. Для этого необходимо создать перепад давлений в форсунке и камере сгорания 5…10 МПа. Поскольку давление в цилиндре в момент впрыска достигает 3…5 МПа, давление топлива в форсунке должно быть более 10…20 МПа.
Чтобы обеспечить работу форсунки при таком давлении, корпус распылителя и игла выполнены очень точно и притерты друг к другу. Они являются третьей прецизионной парой в магистрали высокого давления. Игла и корпус распылителя не подлежат разукомплектованию и подлежат замене только в комплекте.

Устройство многодырчатой форсунки

На двигателях с неразделенными камерами сгорания устанавливают, как правило, многодырчатые форсунки. Так, на двигателях КамАЗ-740 устанавливается форсунки серии 33, на двигателях ЗИЛ-645 и ЯМЗ-240 – форсунки Б-2СБ, на двигателях ЯМЗ-238 – форсунки модели 80 (см. рисунок 2 внизу страницы).

К корпусу 7 форсунки накидной гайкой 3 притянут распылитель с иглой 2. Распылитель имеет четыре сопловых отверстия диаметром 0,3 мм. На иглу через штангу 13 давит пружина 12. Топливо от насоса подается в полость форсунки через штуцер 9, в котором установлен фильтр 10. Верхнее отверстие в корпусе служит для отвода в бак топлива, просочившегося через зазоры между иглой и распылителем. Штифты 4 и 6 определяют точное положение распылителя относительно корпуса и топливных каналов. Прокладками 11 регулируют натяжение пружины, которое определяет давление начала впрыска.

Форсунки устанавливают в специальные гнезда головки цилиндра и закрепляют скобами.
Между корпусом форсунки и головкой блока размещается уплотнительная медная шайба (кольцо), которая надевается на корпус распылителя и вместе с форсункой аккуратно вставляется в гнездо головки. Такая шайба служит не только уплотнителем между форсункой и головкой, но и обеспечивает хороший теплоотвод от распылителя к головке цилиндров.
Уплотнительное кольцо 8 предохраняет полость клапанной крышки от попадания в нее пыли и влаги.

Устройство однодырчатой штифтовой форсунки

Однодырчатые форсунки иногда называют штифтовыми, поскольку конец ее иглы выполняется в виде штифта. Такие форсунки устанавливают, как правило, в дизелях с разделенными камерами сгорания.
Конструкция распылителя таких форсунок обеспечивает объемно-пленочное смесеобразование, поскольку распыливание топлива более направленное, чем в многодырочных форсунках, и значительная часть топлива достигает стенок камер сгорания, образуя быстро испаряющуюся пленку.

Дизели с вихревыми (раздельными) камерами сгорания менее чувствительны к составу топлива и устойчивее работают в широком диапазоне частот вращения. Применяемые с ними форсунки рассчитаны на меньшее давление, следовательно, не требуют столь высокой точности изготовления, как форсунки для неразделенными камерами сгорания, а потому дешевле.

На рис. 1,в показан распылитель штифтовой однодырчатой форсунки. Такая форсунка устанавливается в вихревых камерах сгорания и имеет одно сопло.
Конец иглы 2 выполнен в виде штифта 13 конусной формы, выступающего за пределы корпуса распылителя. Штифт служит для формирования факела топлива в виде конуса.
Принцип работы однодырчатых форсунок не отличается от принципа работы многодырчатых форсунок.

Устройство некоторых типов форсунок, применяемых на автотракторных дизельных двигателях отечественного производства приведено на рисунке 2.

Источник k-a-t.ru

Содержание статьи

СОПЛА И ФОРСУНКИ ДЛЯ ГРАДИРНИ. В ЧЕМ РАЗНИЦА?

Часто при проведении ремонтов на различных видах градирен требуется приобрести сопла, или форсунки. Но в чем же отличие? Что же нужно для правильной работы градирни?

Давайте сначала разберемся, что такое форсунка и что такое сопло.

Согласно толкового словаря С.И. Ожегова, форсунка – это прибор для распыления жидкого или порошкообразного топлива в топках паровых котлов, цилиндрах дизелей.

Однако сейчас слово форсунка имеет более широкое значение, так называют любой механический распылитель жидкости, или газа.

Наиболее часто форсунки применяются для распыления топлива с целью его лучшего сгорания. Такая технология применяется практически во всех современных автомобилях, самолетах, ракетах.

Но форсунки применяются и в других сферах нашей жизни. Их используют для распыления воды для полива, увлажнения воздуха, или мойки различных поверхностей. Также форсунки необходимы для распыления жидких удобрений, для подкормки сельскохозяйственных культур, или ядохимикатов, для уничтожения вредителей. В печатной и копировальной технике через форсунки подаются чернила.

Соплом же чаще всего называется деталь форсунки, в которой сделаны калиброванные выходные отверстия. Сопло в значительной степени влияет на форму струи, тонкость и однородность распыления и равномерность распределения частиц жидкости.

Однако, применительно к градирням, сопло и форсунка означают одно и то же – приспособление для распыления воды, выходящей из ВРС градирни.

ФОРСУНКИ ДЛЯ ГРАДИРЕН. РАЗЛИЧИЯ ПО ПРИНЦИПУ ДЕЙСТВИЯ

По принципу действия различают следующие типы форсунок градирен: центробежные, струйно-винтовые и ударные.

К центробежным соплам относятся тангенциальные и эвольвентные. Принцип работы центробежной форсунки состоит в том, что жидкость, получившая интенсивное вращение в камере закручивания, вытекает из сопла в виде тонкой пленки, образующей полый конус. Пленка под влиянием окружающей газовой среды и других возмущений распадается на капли и оседает на оросительное устройство градирни.

Струйно-винтовые форсунки — раструбные и цельнофакельные – похожи по принципу действия на центробежные. Основным отличием является то, что жидкость получает вращение благодаря специальному элементу – завихрителю, установленному внутри сопла.

Самое же большое количество разновидностей форсунок относится к ударному типу.

Принцип действия такого сопла довольно прост – разбрызгивание воды происходит при ударе струи об отражатель. К ударному типу относятся форсунки с чашечным отражателем, сопла с зубчатым отражателем, каскадные и т.п. Иногда, для более мелкого дробления капель в ударную форсунку добавляется рассекатель, установленный перед отражателем. Однако большого эффекта это улучшение не дает.

Наша компания производит все основные разновидности водоразбрызгивающих форсунок и сопел для градирен.

СОПЛО С ЧАШЕЧНЫМ ОТРАЖАТЕЛЕМ

Чаще всего покупают сопла ударного типа с чашечным отражателем. Благодаря простой конструкции и отсутствию изгибов канала, по которому проходит вода, они совершенно не подвержены засорению. Такие сопла очень универсальны, их можно устанавливать чашкой как вверх, так и вниз. Следует лишь следить за давлением воды в системе.

Сечением от 22 до 28 мм, возможно их применение в градирнях различного типа – от небольших вентиляторных градирен с объемом охлаждаемой воды порядка 50-100 м3/час, до огромных башенных градирен, позволяющих охлаждать тысячи кубометров воды. Применение данного вида форсунок нецелесообразно лишь в мини-градирнях, таких как «Росинка», Вента-mini или ГРД.

ФОРСУНКА ТАНГЕНЦИАЛЬНАЯ

В малогабаритных градирнях, как правило, применяются тангенциальные форсунки. Они рассчитаны на небольшой объем воды, поэтому их получается разместить в составе водораспределительной системы градирни в достаточном количестве. Это позволяет равномерно распределить воду по всей поверхности оросителя, не перекрывая водяные факелы соседних форсунок.

Иногда тангенциальные сопла применяются и в секционных вентиляторных градирнях. Такое решение применяется в том случае, когда нужно охлаждать маленькое количество оборотной воды, но добиться при этом большого перепада по температуре.

Плотность орошения градирни в таком случае невысокая и чтобы избежать сухих зон на оросителе, применяются именно тангенциальные форсунки.

В любом случае, для нормальной работы этих форсунок необходимо следить за качеством оборотной воды. Если в жидкости будет содержаться много посторонних примесей, то в скором времени форсунки придется чистить, или вовсе менять. Это обусловлено конструкцией сопла, предусматривающего проход воды по каналу с поворотом на 90 0 , и маленьким диаметром выходного отверстия.

СОПЛО РАСТРУБНОЕ

Менее требовательны к оборотной воде раструбные форсунки. Они, также как и сопла с чашечным отражателем, не имеют поворотов на пути следования струи воды. Жидкость получает вращение за счет специального элемента – завихрителя, установленного в основании форсунки. Далее она проходит по сужающемуся каналу, получая ускорение, и затем раскрывается факелом мелких капель, попадая в расширяющуюся часть сопла. Для более мелкого дробления капель на выходной части форсунки расположены небольшие зубцы.

Раструбные сопла можно использовать как в вентиляторных, так и в башенных градирнях различной площади орошения. При необходимом давлении в водораспределительной системе градирни такие форсунки работают и при установке раструбом вверх, и при направлении выхода сопла вниз.

ФОРСУНКА КАСКАДНАЯ

Еще одним универсальным типом форсунок являются каскадные сопла. Они относятся к ударному типу и применяются в любых видах градирен. Если все указанные выше форсунки изготавливаются, как правило, из полиэтилена низкого давления, то каскадные сопла преимущественно изготавливают из нержавеющей стали. Это позволяет применять их в градирнях на грязных водооборотных циклах – там, где сопла из ПНД разрушаются слишком быстро.

Кроме того, значительно больший срок службы стальных форсунок позволяет гораздо реже менять вышедшие из строя сопла, избавляя от лишней работы механиков.

Тип сопла СЧ М НЖ ДУ 24 СЧ М НЖ ДУ 28 СЧ М НЖ ДУ 50
D проходного сечения, мм 24 28 50
присоединительная резьба, мм М33х3 М36х3 G-2ˮ
номинальный рабочий напор (м.вод.ст). 1-3 1-3 1-3
Расход, м3/час 5-10 8-13,7 10-44
Радиус факела, м 1-1,5 1-1,5 1-1,5
Коэффициент расхода 0,88 0,88 0,88
Вес, гр 250 2

Таким образом, выбирая форсунки для водораспределительной системы градирни, следует учитывать целый рад факторов. Наряду с очевидными техническими характеристиками – расходом, высотой и диаметром водяного факела, следует оценить и эксплуатационные характеристики – надежность, возможность засорения, периодичность обслуживания.

Плоскоструйные форсунки для распыления воды

Процессы опрыскивания, орошения и распределение жидких веществ на различных отраслях промышленности выглядят по разному, а за обеспечение нужного результата отвечает форсунка. Форсунка — это распределитель жидкости, или газа. Сегодня существуют несколько десятков видов различных видов и типов форсунок. Они отличаются внешним видом, материалом изготовления, формой факела выходящей через неё жидкости.

Одними из самых распространённых и широко применяемых моделей форсунок являются плоскоструйные. Данный вид форсунок образует факел распределяемой жидкости по всей ширине обрабатываемой поверхности.

Данные форсунки отлично себя зарекомендовали в следующих производственных процессах:

  1. Промывка и мойка (а/м, промышленная, пищева).
  2. Обезжиривание.
  3. Покраска.

По конструкции и способу образования факела нужной формы выделяют два основных вида плоскоструйных форсунок:

щелевая (левый рисунок) и дефлекторная (правый рисунок).

Щелевой распылитель универсален и устойчив к изменениям давления в системе, а дефлекторные плоскоструйные форсунки в своей конструкции имеют отражатель, который образует мощный, чёткого размера и формы факел распределяющейся жидкости.

У нас на сайте представлены форсунки для применения на водораспределительных системах градирен. Основной их задачей является раскрытие максимально возможного по размеру факела охлаждаемой воды над оросителем градирни, что способствуют эффективному охлаждению при минимальных затратах.

Специалисты компании «Агростройсервис», проектируя и изготавливая оборудование для градирен уже более 23 лет, готовы помочь Вам с подбором любых комплектующих, в том числе и водоразбрызгивающих форсунок, или сопел градирни.

Источник acs-nnov.ru

Комментировать
0
10 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Форсунки
0 комментариев
No Image Форсунки
0 комментариев
Adblock detector