Vòi phun, kim phun trong động cơ Diesel

Vòi phun thưởng được đặt trên nắp hoặc bên sườn (động cơ có piston đối đỉnh) xy
lanh động cơ. Công dụng chính của vỏi phun là phun tơi và phân bố đều nhiên liệu vào
thế tích buồng cháy của động cơ.

Trên động cơ Diesel sử dụng hai loại vòi phun là vỏi phun kín và vỏi phun hổ. Vỏi phun hở là loại vòi phun không có van và vòi phun kín là loại vòi phun có van ngăn cách không gian trong vỏi phun với không gian trong xy lanh động cơ.

VÒI PHUN HỞ

Xét về mặt cấu tạo thì vỏi phun hở là loại đơn giản nhất. Ở vòi phun hổ, một miệng phun có một hoặc vài lỗ phun. Số lượng, đường kính, vị trí và phương hướng các lỗ phun phải phù hợp với dạng buồng cháy và lưu động của dòng khí trong buồng cháy để khi nhiên liệu phun vào được phân bố đều trong khắp không gian buồng cháy. Đường kính lỗ phun thưởng là 0,3 + I2 mm. Kết cấu vòi phun hổ gồm: Thân vòi phun I, đầu vòi phun 3 và êcu tròng 2. Ren ở phần đầu của thân vỏi phun dùng để nổi với đường nhiên liệu cao áp.

Hình 9.31 - Cấu tạo vỏi phun hở.
1-Thân vòi phun; 2-Ê cu tròng; 3-Đầu vòi phun.

Vòi phun hổ có những nhược điểm sau:

- Thời gian đầu và cuối mỗi lần phun áp suất nhiên liệu thường thấp nên khó phun tơi,
vì lúc ấy áp suất nhiên liệu trong vòi phun rất thấp.

- Sau mỗi lần phun vẫn còn nhiên liệu tiếp tục nhỏ giọt qua lỗ phun gây kết cốc trên đầu vòi phun.

- Do đao động áp suất trên đường nhiên liệu cao áp giữa hai lần phun liên tiếp, một phần nhiên liệu không thể bị chèn khỏi vòi phun và nhường chỗ cho không khí nóng tử xylanh đi vảo.

- Do không có van ngăn khí thể tử xy lanh vào đường nhiên liệu cao áp nên nhiều khi
phần khí thế ấy sẽ gây trổ ngại cho quá trình cấp nhiên liệu vào xy lanh động cơ.

Những nhược điểm trên gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng của quá trình phun nhiên
liệu, làm giảm công suất và hiệu suất động cơ, tạo muội than ở miệng lỗ phun và buồng cháy. Vì vậy ngày nay ít dùng vỏi phun hở.

VÒI PHUN KÍN

Hiện nay hầu hết động cơ Diesel (khoảng 95%) đều dùng vòi phun kín. Vỏi phun kín
được chia thành bốn loại là: vỏi phun kín tiêu chuẩn, vòi phun kín loại van, vỏi phun kín
có chốt trên kim phun và vòi phun kín loại van lỗ phun.

Vỏi phun kín tiêu chuẩn có hai mặt tiết lưu: Một thay đổi tiết điện tại đế tỳ mặt côn của kim và một không thay đổi tiết diện tại lỗ phun. Vòi phun kín có chốt trên kim phun được áp dụng rộng rãi trên các động cơ điesel có buồng cháy thống nhất.

Hình 9.32- Các dạng vòi phun.
a- Ổ kim phun nhiều lỗ; b-Ổ kim phun một lỗ; c-Vòi phun có chốt hình côn; d-Vỏi phun có chốt hình trụ.

- Vòi phun kín tiêu chuẩn.

 Hình 9.33 - Kết cấu vỏi phun kín tiêu chuẩn.

4-Lỗ phun; 5-Đế kim; 6-Kim phun; 7-Êeu tròng; 8-Chốt; 9-Dữa đấy; 10-Dĩa lò xo;
11-Lò xo; 12-Cốc; 13-Vít điều chính; 14-Êcu hãm; 15-Đầu nối; 16-Chụp; 17-Lưới lọc;
18-Thân vỏi phun; 19-Đường nhiên liệu; 20-Thân kim.

Thân kim 20 và van kim 6 là cặp chi tiết chính xác được chọn lắp với khe hổ phần
dẫn hướng khoảng 2 ~ 3 tum. mặt côn 5 của kim tỳ lên đế côn của thân dùng để đóng mổ đường thông của nhiên liệu từ đường ống cao áp tới các lỗ phun 4. Các lỗ phun được phân bố đều xung quanh với góc nghiêng 75° so với đường tâm kim. Êeu tròng 7 bắt chặt thân kim 20 vào thân vời phun 18 với 2 chốt định vị. Hai mặt tiếp xúc của thân kim và thân vỏi phun được mài bóng, bao kín cho đường nhiên liệu 8 và 19, cốc 12. Với vít điều chỉnh 13 và êcu hãm 14 được văn chặt vào đầu trên của thân vỏi phun. Lỏ xo 11, qua đĩa 10 và đũa đấy 9 ép kim 6 tỷ lên đế phía trên cốc 12 có chụp bảo vệ 16, trên đó có lỗ ren 15 nối với đường hồi dầu. Vít điều chỉnh 13 và êcu hãm 14 dùng để điều chỉnh áp suất nhiên liệubắt đầu nâng kim phun và khóa chặt vít ở vị trí điều chỉnh tốt. Miệng vòi phun có lưới lọc 17.

Nguyên lý:

Nhiên liệu tử đường cao áp qua lưới lọc 17 đi qua đường 19 vào không gian phía trên
đế côn của kim phun. Áp suất nhiên liệu tác dụng lên mặt côn của kim tạo ra lực chống
lại lực ép của lò xo L1. Khi lực trên thắng lực lỏ xo, kim phun sẽ được đấy lên mổ đường
thông và bắt đầu phun nhiên liệu được gọi là áp suất nâng kim phun. Trong quá trình
phun áp suất nhiên liệu có thể đạt được tới 100MPa. Độ nâng kim được hạn chế bằng khe hở giữa mặt trên của kim và mặt dưới của thân vòi phun khi kim đóng kín.

-Vòi phun kín loại van.
Loại vỏi phun này chỉ có một tiết diện tiết lưu biến đối đặt ở phần lỗ phun. Tiết điện tiết lưu này do van thuận (chiều mở van trùng với chiều lưu động của nhiên liệu) hoặc van thuận điều khiến.

-Vòi phun kín có chết trên kim.

Cấu tạo: Thân kim 21 có một lỗ phun lớn đường kính từ 0,8 + 2mm. Mũi kim có một
chốt dài nhô ra khỏi lỗ khoảng là 0,4 + 0,5mm. Ở trạng thái mở, lỗ phun và chốt của kim
tạo nên mọt khe hở hình vành khuyên rộng khoảng 0,1 + 0,2mm. Tia nhiên liệu qua lỗ
phun này có dạng hình côn rỗng, mà đỉnh côn đặt tại miệng ra của lỗ phun. Góc côn của
tia nhiên liệu phụ thuộc góc côn của đầu chốt kim phun và độ nâng của kim. Góc côn của
chốt đao động trong khoảng (-I° + 5? hoặc 60). Độ nâng kim được giới hạn tử 0,3 + 0,5mm.

Hình 9.34 - Vòi phun kín có chốt trên kim.
21-Thân kim phun; 22-Kim phun.

Vòi phun kín có chốt trên mũi kim được sử dụng rộng rãi trên các động cơ diesel có
buồng cháy ngăn cách. Do nhiên liệu qua lỗ phun có mức chảy rối lớn nên nhiên liệu được xé tơi tốt với áp suất phun không lớn. Thực tế không có hiện tượng kết cốc ở miệng lỗ phun nên không cần đặt lọc ở miệng vòi phun.

-Vòi phun kín loại van lỗ phun.

Tương tự vỏi phun kín tiêu chuẩn, vòi phun kín dùng van cũng có hai mặt tiết lưu:
Một mặt không đối tiết điện tại lỗ phun và một mặt thay đối tiết diện tại đế van. Diễm
khác cơ bản so với vòi phun tiêu chuẩn là van mở cùng chiều so với dòng nhiên liệu, tử
đó có thế dùng lò xo yếu, vì áp suất môi chất từ phía buồng cháy động cơ cũng tác dụng
lên ép van tỷ lên đế van. Miệng vỏi phun kín dùng van có thể dùng một hoặc vài ba lỗ
phun.

Hình 9.35 - Vỏi phun kín loại van lỗ phun.

Ưu điểm của vỏi phun kín dùng van là kích thước nhỏ gọn, cấu tạo đơn giản, dễ chế
tạo. Tuy nhiên, miệng vòi phun tiếp xúc với khí nóng trong buông cháy có thế bị nung
nóng làm biến dạng van và kim, làm giảm khe hổ giữa kim và thân kim phun, gây kẹt
kim phun, rò rỉ nhiên liệu qua đế van, phá hỏng điều kiện hoạt động bình thường của vỏi
phun.

Đế khắc phục tình trạng trên, người ta đặt phần dẫn hướng của kim cách xa miệng vỏi
phun đồng thời dùng số nhiên liệu chuẩn bị phun vào xylanh làm mát kim. Nhờ đó chẳng
những tránh được hiện tượng kẹt kim mà còn giúp nhiên liệu được xé tơi tốt hơn, nhờ nhiên liệu nóng hơn nên đã giảm được độ nhói.

-Vòi phun có chất 

Ký hiệu vòi phun có chốt òm-2x25° như sau: ở là vòi phun, m là có chốt, 2 là đường
kính lỗ loa tính bằng mm, 25° là trị số góc ở đỉnh hình côn của chốt kim phun.

Kết cấu vòi phun

Thân 4 cửa vòi phun được đúc bằng thép. Đầu dưới của thân được tôi và gia công
cửng. Ổ kim phun được bắt vào đâu mút thân bằng đai ốc 6, ổ này gồm có thân 10 và kim 8. Thân và kim phun được được chế bằng thép hợp kim và được tôi cứng. Khe hổ giữa thân ố kim phun và kim phun là 1,5 + 2um. Chiều đài của lỏ xo phun ở trạng thái tự do: 28+0,25 mm, dưới tải trọng

Hình 9.36 - Vòi phun 

1-Nắp chụp; 2-Vít điều chỉnh; 3-Lò xo; 4.Thân; 5-Cần đẩy; 6-Đai ốc; 7,13-Đệm; §-
Kim phun; 9-Buồng; 10-Thân ố kim phun; 11-Rãnh trong bộ phận phân phối; 14-Dai ốc
lò xo vòi phun; 15-Đai ốc hãm; 16-Lỗ xả nhiên liệu thừa.

Điều chính áp suất bắt đầu phun bằng vít 2, áp suất này bằng 130+kG/cm?. Văn vít
vào đai ốc 14 của lò xo, phía trên được hãm bằng đai ốc hãm 15. Chiều cao nâng của kim phun không điều chỉnh. Trị số tiết điện đi qua của lỗ loa phụ thuộc vào chiểu cao nâng của kim phun, cho nên kim phải được nâng lên một độ cao xác định. Chiều cao nâng của kim phun càng lớn, nhiên liệu được vỏi phun phun ra cảng lón.

Khi thay đối lực căng của lò xo 3 áp suất bắt đầu phun và thời điểm nhiên liệu bắt đầu
ra khỏi vỏi phun sẽ thay đổi. Do đó lò xo càng siết mạnh thì áp suất phun càng phải cao
để thắng lực cắn của lỏ xo và nâng kim phun. Để tạo nên áp suất nhiên liệu, có khá năng
thắng lực lỏ xo có độ căng lớn, trục cam phải quay đi một góc lón tới thời điểm bắt đầu nâng kim phun so với góc mà trục cam phải quay khi lực căng của lò xo yếu hơn. Khi đó
nhiên liệu bị ép mạnh hơn và thời điểm bắt đầu phun muộn hơn. Ngược lại khi lực căng lò xo yếu, yêu cầu áp suất nhiên liệu thấp hơn để nâng kim phun và do đó thời điểm bắt đầu phun nhiên liệu sớm hơn. Tốc độ ban đầu của nhiên liệu từ lỗ loa đi ra ở vòi phun có lò xo yếu sẽ nhỏ hơn ổ vòi phun có lò xo mạnh. Sự phun ở vòi phun có lò xo yếu kéo dài
hơn, nhiên liệu phun ra lớn hơn so với ở vỏi phun có lò xo siết căng.

Đế bảo vệ bụi bẩn, phía trên vỏi phun có vặn một nắp chụp 1. Khi lắp vỏi phun lên
động cơ, nhờ có đệm đồng 7 nên bảo đám ép được khít. Nhiên liệu được thấm qua trong quá trình sử dụng giữa kim và thân ổ kim phun đi vào buồng 4 của vỏi phun, rồi qua lỗ 16 ra phía ngoài theo ống dẫn bắt vào thân hoặc vào bình lọc nhiên liệu.

Nguyên lý làm việc cửa vỏi phun

Nhiên liệu từ đường ống cao áp theo rãnh 12 trong thân vòi phun vào buồng 9 tác
dụng vào mặt côn của chốt. Khi lực này lớn hơn lực lò xo 3 thì sẽ nén lò xo lại. Thông
qua đệm lò xo, nâng chốt của vòi phun lên thực hiện quá trình phun nhiên liệu. Khi kết
thúc phun, đo áp suất trong rãnh của thân vỏi phun giảm đột ngột, do bơm cao áp ngừng
cấp nhiên liệu cao áp, khi đó lực đàn hồi của lò xo sẽ lớn hơn lực do nhiên liệu cao áp tác dụng vào mặt côn của chốt nên chốt đóng lại kết thúc quá trình phun nhiên liệu.

-Vòi phun không có chất động cơ KJM- 100.

Kết cấu vòi phun:

Thân 4 được chế tạo bằng thép 45. Đầu mút đưới của thân được gia công chính xác. Ổ
kim phun gồm có thân 3, kim 22, đáy 24 và hai chốt định vị 23 giữ cho đáy khỏi xoay khi
văn đai ốc một. Ở tâm của đáy có một lỗ loa đường kính là 0,64. Từ ổ kim phun có đường kính lỗ tăng lêm đến Imm. Trong rãnh vòng của thân ố kim phun có bộ phận lọc 21. Đường kính dây lò xo là 0,3mm. Đai ốc 1 được giữ cho khỏi xoay đối với thân bằng bộ phận hãm 20. Lò xo được chế tạo bằng thép OBC đường kính là 3mm. Chiểu dài lò xo ở trạng thái tự do là 26,5mm đường kính là 14mm.

Điều chỉnh chiều cao nâng cực đại của kim phun bằng chốt hạn chế 12. Chốt được
văn vào vít điều chỉnh 10. Khe hở giữa chốt hạn chế 12 và chốt ép bằng 0,2 ~ 0.3mm.
Khi vặn chốt hạn chế vào khe hở giảm đi và do đó giảm chiều cao nâng cực đại của kim
phun. Chiểu cao nâng kim phun càng giảm thì khả năng đi qua của vòi phun cảng giảm.
Như vậy nhở có chốt hạn chế độ nâng kim phun, có thế điều chỉnh được khả năng đi qua của vỏi phun trong giới hạn không lớn lắm. Khi kim phun bị mỏn nhiều, nhiên liệu sẽ do theo phân dẫn hướng giữa kim và thân ổ kim phun. Theo mức độ tích tụ, nhiên liệu có thể đi lên trên qua rãnh chốt hạn chế độ nâng kim phun và lỗ đai ốc 15 để vào ống xả rồi chảy vào thùng xăng. Vỏi phun được bắt vào động cơ bằng đai ốc 5. Dế bụi bẩn và dầu không lọt vào buồng đốt trước của động cơ, dưới đầu mút đai ốc nối có đặt tắm 6 và vòng phớt 19. Dể bảo vệ khỏi bụi bẩn khi báo quản, có các nắp chụp 7 và 2 và bạc bảo vệ 14.

Hình 9.37. Vòi phun động cơ KH]M-100.
1-Đai ốc ép; 2,7-Nắp báo vệ; 3-Thân ổ kim phun; 4-Chốt ép; 5-Dai ốc nối; 6-Tấm che
vòng phót;, §-Thân; 9-Đĩa lò xo;10-Vít điều chỉnh; 11-Đai ốc tiếp nối; 12-Chốt hạn chế độ nâng kim phun; 13-Nắp chụp; 14-Bạc bảo vệ; 15-Đai ốc; 16.Đai ốc hãm; 17-Vòng
khít; 18-Lò xo; 19-Vỏng phót; 20-Bộ phận hãm; 21-Bộ phận lọc; 22-Kim phun; 23-Chốt
định vị; 24-Đế ổ kim phun.

Nguyên lý làm việc:

Nhiên liệu cao áp từ bơm cao áp theo đường ống cao áp rãnh trong thân vỏi phun để
tới ố kim phun. Tại đây nhiên liệu tác dụng lên kim 22 làm nâng kim nén lỏ xo 18 thực
hiện quá trình phun nhiên liệu. Khi bơm cao áp ngừng cấp nhiên liệu cao áp thì lực đàn hồi của lò xo tác dụng lên kim làm đóng lỗ phun kết thúc quá trình phun nhiên liệu.

-Vòi phun của hãng CAV.
Ô kim phun kiểu chốt của hãng CAV loại Pintaux có một lỗ bên cạnh để thực hiện
việc phun nhiên liệu sớm vào buồng cháy xoáy lốc, do đó bảo đảm khởi động động cơ dễ dàng vào mùa lạnh và làm giảm độ cứng làm việc của động cơ đi một ít.

 Hình 9.38. Vỏi phun của hãng CAV.

a-Ổ kim phun loại Pintaux; b-Khi hoạt động bình thường; c- Khi khởi động.

Hoạt động của ố kim phun Pintaux được trình bày trên hình (3.8) nhờ có lỗ bên cạnh
để thực hiện việc phun nhiên liệu sớm vào buồng cháy khi khởi động. Ở chế độ vòng
quay thấp, lượng cung cấp yếu, đầu côn của kim phun cho nhiên liệu vào buồng xoáy lốc
qua lỗ bên cạnh trước khi lỗ chính được mở, kết quả là nhiên liệu được phun đều vào toàn bộ buồng xoáy và tăng dân lên cho đến khi lỗ chính còn chưa mỏ. Khi số vòng quay
động cơ tăng lên đến mức bình thường, lượng nhiên liệu được đấy tới vòi phun tăng lên,
làm nâng hoàn toàn kim phun, nhiên liệu đi qua phần hình trụ của lỗ trung tâm là tia nhiên liệu chính lớn hơn tia nhiên liệu qua lỗ bên cạnh nhiều.

Vòi phun kích thước nhỏ.

 Hình 9.39 - Vỏi phun kích thước nhỏ.

a-Của hãng Bosch; b-Của hãng Standard Company.

Trong những năm 1960, trên thế giới bắt đầu xuất hiện cấu trúc vỏi phun loại kích
thước nhỏ với kích thước lắp 16 ~ 17 mm, cũng như vòi phun kiểu bút chì với đường kính 9,5 mm. Ứng dụng các loại vòi phun này cho phép tăng tiết diện đi qua của mạch hút động cơ. Vỏi phun có đường kính 16mm được chế tạo bởi hãng American Bosch (Mỹ), Bosch và một số hãng khác. Năm 1964 hãng Standard Company (Mỹ) bắt đầu sản xuất hàng loạt vòi phun kiểu bút chì có đường kính 9,5mm. Dặc điểm khác biệt của cấu trúc này là kim phun dài, được làm kín sát trong một bạc đặt trong phần trên của vòi phun. Vỏi phun được ép khít trong rãnh của nắp xy lanh theo bể mặt hình trụ bằng các vòng đặc biệt.

-VÒI PHUN ĐIỆN TỪ.

 Vòi phun điện tử dùng trên hệ thông nhiên liệu diesel điều khiển điện tử và động cơ
Diesel có tốc độc cao. Vỏi phun điện tử hoạt động theo nguyên tắc chuyển xung điện do trung tâm điêu khiến (ECU) truyễn tới thành xung thủy lực để phun nhiên liệu vào xylanh.

 Hình 9.40. Vòi phun điện từ.
a-Loại điều khiến kim phun; b-Loại điều khiển van; I-Kim phun; 2-Lò xo;  3- Cuộn dây; 4-Van.

Vời phun điện từ ở hình (a) hoạt động như sau: kim phun một đi xuống tỳ lên để là
nhờ lực lỏ xo 2, lực nâng kim phun là nhờ lực hút của cuộn dây điện tử 3.

Vỏi phun này được ứng dụng trên các động cơ cố nhỏ.

Vỏi phun điện tử ở hình (b) hoạt động như sau: Hành trình nâng kim phun I là do áp
suất nhiên liệu tác dụng lên mặt côn của kim, cuộn dây điện tử 3 điều khiến van 4 mổ
đường cho nhiên liệu cao áp vào vòi phun, vì vậy lực điện từ và lực lò xo 4 rất nhỏ.

Ưu điểm của vòi phun điện tử

- Đối với vòi phun điện từ, bản thân vòi phun quyết định thời gian bắt đầu và số lượng
nhiên liệu phun vào xylanh động cơ, còn bơm cao áp chỉ có nhiệm vụ duy trì áp suất cao
với giá trị ốn định trong bình chứa nhiên liệu cao áp.

- Vỏi phun điện từ giúp điều khiến nhanh hơn và quá trình chuyến tiếp êm hơn so với

trường hợp điều khiến bằng thanh răng.

- Sử dụng vỏi phun điện tử hạn chế được các chất độc hại của khí xá ảnh hướng đến
môi trưởng. Bên cạnh những ưu điểm trên thì vòi phun điện từ đỏi hỏi độ chính xác cao, xung điều khiến có công suât lớn làm tăng công suât nguồn.

ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỐI VỚI NHỮNG CHI TIẾT CHÍNH CỦA VÒI PHUN.

Lò xo.

Trong các loại vỏi phun kín tiên chuẩn và vòi phun có chốt trên kim, nhiên liệu rò rỉ
qua khe hổ giữa kim và thân kim phun được dẫn ra lỗ trên thân vỏi phun rồi đưa ra ngoài. Do đó vòi phun hoạt động trong môi trường thể hơi rất dễ bị gí. Trong các loại vỏi phun mới, lỗ dẫn nhiên liệu rò rÍ qua khe hổ giữa kim và thân kim phun được đặt trên chụp vòi phun, nhở đó lò xo được làm việc trong môi trường nhiên liệu Diesel nên không bị gÏ, giảm được phụ tải đao động và do đó kéo đài được tuối thọ được kéo dài. Thông thường, sau một thời gian làm việc độ cứng của lỏ xo bị giảm đi, vì vậy làm giấm lực ép ban đầu của lò xo và làm giảm áp suất bắt đầu phun nhiên liệu.

Đặc điểm hoạt động của lò xo điều chính là tốc độ đặt tải rất nhanh và lỏ xo biến dạng tất ít. Thời gian đặt tải chỉ vào khoảng 0,5 + 1,5° góc quay trục khuýu. Biến đạng lò xo lúc đó bằng độ nâng của van kim, tức là vào khoảng 0,3 + 1,mm. Phụ tái tác dụng lên các vòng lò xo phân bố khác nhau, các vòng lỏ xo trên cùng và phía đưới cùng chịu ứng suất lớn nhất. Ứng suất trong các vòng của lò xo cũng phụ thuộc vảo cấu tạo của đĩa tựa và môi trường hoạt động của là xo. Nếu đĩa tựa cứng thì ứng suất do lực ép ban đầu của lò xo gây ra đối với những vòng tựa sẽ giảm 35 + 40% so với đĩa tựa cầu. Khi lò xo họat động trong môi trưởng nhiên liệu lỏng thì ứng suất động lực học giảm 20 + 25%. Các lò xo điều chính đều làm việc ở trạng thái nén. Lò xo thường được làm bằng đây thép lỏ xo (thép 50X¿A hoặc vật liệu tương đương), bể mặt được thấm nitơ hoặc phun bi làm cho chai cứng mặt ngoài. Đường kính sợi thép lò xo phụ thuộc vảo kích thước kim phun.

Vòi phun của động cơ Diesel thường được sản xuất hàng loạt và do nhà máy chuyên
chế tạo bơm cao áp, vòi phun sắn xuất. Trong vỏi phun có hai cụm chỉ tiết chính là thân
và đầu vòi phun (đâu vòi phun gồm van và thân van). Trên cùng một thân vỏi phun có thể lắp nhiều đầu vỏi phun khác nhau phù hợp với mức độ cường hóa, phương pháp hình thành khí hỗn hợp của từng loại động cơ. Khi chế tạo, người ta làm thân và đầu vòi phun thành cụm riêng, đảm bảo trong một dãy kích thước có thế lắp một loại đầu vỏi phun bất kỳ lên bất kỳ một thân vòi phun nào. Khi thiết kế cần biết cấu tạo và kích thước chính của thân và đâu vòi phun đã tiêu chuẩn hóa, đang được chế tạo tại các nhà máy chuyên sản xuất bơm cao áp và vòi phun.

Trong quá trình động cơ làm việc, vòi phun bị đốt nóng vì luôn luôn phải tiếp xúc với khí nóng trong xy lanh động cơ. Nếu nhiệt độ vòi phun vượt quá giới hạn cho phép thì độ
cứng mặt tựa của kim và đế van sẽ giảm đi rất nhanh và bị mỏn. Hơn nữa do biến đạng
nhiệt có thể làm van kim kẹt gây kết muội ở lỗ phun và làm cho động cơ làm việc không
ốn định. Vì vậy mức độ tin cậy của vỏi phun phụ thuộc vào ứng suất nhiệt của vỏi phun.
Trên thực tế người ta đánh giá ứng suất nhiệt ấy dựa trên nhiệt độ của vòi phun. Kết quả
nghiên cứu cho thấy rằng đối với vòi phun làm bằng các loại thép thông thường thì nhiệt
độ lớn nhất cho phép là 220C.

Nhiệt độ của vòi phun phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Diện tích bề mặt tiếp xúc với khí nóng trong buồng cháy, đặc biệt là phần diện tích
ở đầu vỏi phun.

- Khe hồ giữa vỏi 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 vỏi phun và kéo dài phần hình trụ bên dưới thân dẫn hướng của van kim.