Форсунка

 

Изобретение относится к гидравлическим устройствам для диспергирования и подачи жидкости, применяемых в стеклоомывателях транспортных средств, в частности в автомобилях, а также в других областях техники, связанных с применением подобных устройств. Целью изобретения является повышение эффективности работы форсунки за счет повышения скорости потока и формирования его в виде веерного факела без увеличения давления подачи омывающей жидкости и ее расхода. Сущность изобретения: форсунка снабжена камерой с отверстием для ввода жидкости и плоским соплом, в котором происходит сжатие и ускорение по всей длине сопла потока жидкости, истекающего через срез сопла и формирующего плоский факел с требуемым углом раскрытия. Это достигается тем, что горизонтальные стенки сопла сходятся к срезу сопла под некоторым углом, а вертикальные изогнуты по кривой второго порядка, образуя в плане сегменты этой кривой, отсеченные хордами, проходящими через точки пересечения среза сопла заданной ширины с кривой под углом к ее оси (в случае эллипса, большой), равным половине разности между двумя прямыми углами и заданным углом раскрытия факела, при этом отношение площади сечения среза сопла к площади сечения входа в сопло составляет не более чем 1. 5. 4 ил.

Изобретение относится к гидравлическим устройствам для диспергирования и подачи жидкости, применяемых в стеклоомывателях транспортных средств, в частности, в автомобилях, а также в других областях техники, связанных с применением подобных устройств.

Известны устройства, в которых производится диспергирование (распыление) жидкости с образованием факелов различной геометрии. Для диспергирования используются как энергия самого потока жидкости, так и различные внешние воздействия. Например, известна [1] форсунка для очистки наружных стекол транспортных средств (заявка на патент РФ N 93013108/26 от 12.03.93, "БИ", N 18, 27.06.96) содержащая, в частности, жидкостную и газовую камеры и сопла, в которой осуществляется газовое распыление жидкости.

Известен [2] жиклер (см. В. А. Вершигора, А. П. Игнатов, К. В. Новокшонов, К. Б. Пятков. Устройство и обслуживание автомобилей ВАЗ-2105, ВАЗ-2104 и ВАЗ-2107. М. "Патриот", 1990 г.), предназначенный для подачи факела распыленной жидкости на лобовые стекла автомобилей, состоящий из корпуса, распылителя и регулировочного винта. Этот жиклер образует факел распыленной жидкости с круговой симметрией, омывающий сравнительно небольшую площадь стекла. Именно круговая симметрия факела не позволяет при достаточно небольшом расходе жидкости обеспечивать смачивание части стекла автомобиля, ометаемой щетками стеклоочистителя, что приводит к царапанью стекла твердыми частицами грязи при движении щеток по его сухой части.

Известна также форсунка (патент Великобритании 2062452 A, МКИ B 60 S 1/52) для стеклоочистителей автомобилей, в которой поток жидкости сначала сжимается в сужающемся канале, а затем расширяется в воронкообразном плоском выходе, резко расширяющемся в одной плоскости и слегка - в перпендикулярной. Тем самым формируется веерный поток. Недостатком указанной конструкции является именно расширение потока в выходной части форсунки, что приводит к потере энергии потока, снижению его скорости и образованию низкоскоростных крупных капель. Компенсировать эти недостатки можно только повышением давления подачи жидкости и ее расхода.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что с целью получения веерного факела распыленной жидкости, обеспечивающего смачивание ометаемой щетками стеклоочистителя части стекла, форсунка снабжена камерой с отверстием для ввода жидкости и соплом, в котором происходит сжатие и ускорение по всей длине сопла потока жидкости, истекающего через щелевидный срез сопла и формирующего плоский факел с требуемым углом раскрытия. Это достигается тем, что горизонтальные стенки сопла сходятся к срезу сопла под углом друг к другу, а вертикальные в сечении горизонтальной плоскостью выполнены в виде кривых второго порядка, с образованием сегментов этих кривых, отсеченных хордами, проходящими через точки пересечения среза сопла заданной ширины с кривыми под углом, равным половине разности между двумя прямыми углами и заданным углом раскрытия факела, при этом отношение площади сечения входа в сопло составляет не более, чем 1:5.

На фиг. 1 представлен внешний вид предлагаемой форсунки со стороны среза щелевидного сопла, на фиг. 2 сечение форсунки в горизонтальной плоскости с камерой 1, соплом 2, вертикальными изогнутыми стенками 4 и входным отверстием 5. На фиг. 3 - сечение в вертикальной плоскости с горизонтальными стенками 3. На фиг. 4 показаны отрезки кривых, отсеченные хордами AB и CD под углом к оси "x", угол раскрытия потока и точки пересечения среза сопла с кривыми A и D.

Форсунка работает следующим образом: жидкость поступает в камерах 1 и истекает из нее через сопло 2, при этом поток ее непрерывно сжимается и одновременно, обтекая изогнутые вертикальные стенки и стекая из среза сопла, приобретает веерную форму с заданным углом раскрытия. Благодаря непрерывному сжатию потока в сопле происходит его непрерывное же ускорение, и поток за срезом сопла имеет большую энергию, чем у прототипа.

Для испытания предложенной конструкции были изготовлены из пластмассы литьем под давлением форсунки с камерами диаметром 10 мм и высотой 2 мм, входным отверстием диаметром 3 мм. Угол между горизонтальными стенками составлял 30 o. Вертикальные стенки были изогнуты по параболе, угол раскрытия потока был выбран равным 120 o. при этом угол наклона хорды параболы к ее оси составлял 30 o. Ширина среза сопла была равна 10 мм. При давлении омывающей жидкости 1,5 ат угол раскрытия потока соответствовал расчетному - 120 o .

Источники информации. 1. "БИ", N 18, 27.06.96, заявка N 93013108/26, МКИ B 05 87/06.

2. В. А. Вершигора, А. П. Игнатов, К. В. Новокшонов, К. Б. Пятков. Устройство и обслуживание автомобилей ВАЗ-2105, ВАЗ-2104, и ВАЗ-2107. М. "Патриот" 1990 г.

3. Патент Великобритании GB 2062452 A B 60 S 1/52.

Формула изобретения

Форсунка для распыления жидкости, содержащая камеру с отверстием для ввода жидкости и сопло с щелевидным срезом, отличающаяся тем, что сопло образовано горизонтальными и вертикальными стенками, горизонтальные стенки выполнены плоскими и сходящимися под углом друг к другу к срезу сопла, а вертикальные стенки в сечении горизонтальной плоскостью выполнены в виде кривой второго порядка с образованием сегментов этой кривой, отсеченных хордами, проходящими через точки пересечения среза сопла заданной ширины с кривыми под углом, равным половине разности двух прямых углов и заданного угла раскрытия потока, причем отношение площади сечения среза сопла к площади сечения входа в него составляет не более чем 1. 5.

 



  • На главную
    [© 2014 Форсунки