- Vịi phun kín tiêu chuẩn
2.2.3.ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỐI VỚI NHỮNG CHI TIẾT CHÍNH CỦA VỊI PHUN.
CHI TIẾT CHÍNH CỦA VỊI PHUN.
Lị xo.
Trong các loại vịi phun kín tiên chuẩn và vịi phun cĩ chốt trên kim, nhiên liệu rị rỉ qua khe hở giữa kim và thân kim phun được dẫn ra lỗ trên thân vịi phun rồi đưa ra ngồi. Do đĩ vịi phun hoạt động trong mơi trường thể hơi rất dễ bị gỉ. Trong các loại vịi phun mới, lõ dẫn nhiên liệu rị rỉ qua khe hở giữa kim và thân kim phun được đặt trên chụp vịi phun, nhờ đĩ lị xo được làm việc trong mơi trường nhiên liệu Diesel nên khơng bị gỉ, giảm được phụ tải dao động và do đĩ kéo dài được tuổi thọ được kéo dài. Thơng thường, sau một thời gian làm việc độ cứng của lị xo bị giảm đi, vì vậy làm giảm lực ép ban đầu của lị xo và làm giảm áp suất bắt đầu phun nhiên liệu.
Đặc điểm hoạt động của lị xo điều chỉnh là tốc độ đặt tải rất nhanh và lị xo biến dạng rất ít. Thời gian đặt tải chỉ vào khoảng 0,5 ÷ 1,50 gĩc quay trục khuỷu. Biến dạng lị xo lúc đĩ bằng độ nâng của van kim, tức là vào khoảng 0,3 ÷ 1,1mm. Phụ tải tác dụng lên các vịng lị xo phân bố khác nhau, các vịng lị xo trên cùng và phía dưới cùng chịu ứng suất lớn nhất. Ứng suất trong các vịng của lị xo cũng phụ thuộc vào cấu tạo của đĩa tựa và mơi trường hoạt động của là xo. Nếu đĩa tựa cứng thì ứng suất do lực ép ban đầu của lị xo gây ra đối với những vịng tựa sẽ giảm 35 ÷ 40% so với đĩa tựa cầu. Khi lị xo họat động trong mơi trường nhiên liệu lỏng thì ứng suất động lực học giảm 20 ÷ 25%. Các lị xo điều chỉnh đều làm việc ở trạng thái nén.
Lị xo thường được làm bằng dây thép lị xo (thép 50XφA hoặc vật liệu tương đương), bề mặt được thấm nitơ hoặc phun bi làm cho chai cứng mặt ngồi. Đường kính sợi thép lị xo phụ thuộc vào kích thước kim phun.
Thân và đầu vịi phun.
Vịi phun của động cơ Diesel thường được sản xuất hàng loạt và do nhà máy chuyên chế tạo bơm cao áp, vịi phun sản xuất. Trong vịi phun cĩ hai cụm chi tiết chính là thân và đầu vịi phun (đầu vịi phun gồm van và thân van). Trên cùng một thân vịi phun cĩ thể
lắp nhiều đầu vịi phun khác nhau phù hợp với mức độ cường hĩa, phương pháp hình thành khí hỗn hợp của từng loại động cơ. Khi chế tạo, người ta làm thân và đầu vịi phun thành cụm riêng, đảm bảo trong một dãy kích thước cĩ thể lắp một loại đầu vịi phun bất kỳ lên bất kỳ một thân vịi phun nào. Khi thiết kế cần biết cấu tạo và kích thước chính của thân và đầu vịi phun đã tiêu chuẩn hĩa, đang được chế tạo tại các nhà máy chuyên sản xuất bơm cao áp và vịi phun.
Trong quá trình động cơ làm việc, vịi phun bị đốt nĩng vì luơn luơn phải tiếp xúc với khí nĩng trong xy lanh động cơ. Nếu nhiệt độ vịi phun vượt quá giới hạn cho phép thì độ cứng mặt tựa của kim và đế van sẽ giảm đi rất nhanh và bị mịn. Hơn nữa do biến dạng nhiệt cĩ thể làm van kim kẹt gây kết muội ở lỗ phun và làm cho động cơ làm việc khơng ổn định. Vì vậy mức độ tin cậy của vịi phun phụ thuộc vào ứng suất nhiệt của vịi phun. Trên thực tế người ta đánh giá ứng suất nhiệt ấy dựa trên nhiệt độ của vịi phun. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng đối với vịi phun làm bằng các loại thép thơng thường thì nhiệt độ lớn nhất cho phép là 2200C.
Nhiệt độ của vịi phun phụ thuộc vào các yếu tố sau:
- Diện tích bề mặt tiếp xúc với khí nĩng trong buồng cháy, đặc biệt là phần diện tích ở đầu vịi phun.
- Khe hở giữa vịi phun và nắp xy lanh.
- Nhiệt độ trung bình và tần số làm việc của chu trình, nhiệt độ nước làm mát và nhiệt độ phun nhiên liệu vào động cơ.
Trên thực tế người ta đã sử dụng các biện pháp như cách ly, làm mát cho vịi phun và kéo dài phần hình trụ bên dưới thân dẫn hướng của van kim.