Нагнетательный насос для двигателя внутреннего сгорания

(5 ц 4 Г 02 М 59/3 ЕНИЯ ИЗО ПИСА ДТЕН апаном,а о т " на и системы вления вязаннои с элеми ч а ю щ и йелью повышенияем оптимизации нтом привод я тем, что, с ффективности пузменения начала а в зависимости агнетания топл и верхи МТ) и и лункрытия в кного отверстияий с вт лкой над плун свой конца тельныйгнетан штуцер счерез косообщен паном объе выи вращаустрой-. гнетани вал с к оплив из перепу о надплунж тверстием, йствием да ерном объе ног ный состоящ ообщающ пускным анал бъем хо- ния дящегося под возд топлива в надплун пана закрытия и о го канала с злеме клакрытия пере том привода кнонака. а ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Сосьете дЭтюд де Машин Термик С.Э,М.Т. (РК)(53) 62 1.043.038 (088.8) (56) Русинов Р.В. Конструкция и расчет дизельной топливной аппаратуры. Машиностроение, 1965, с 39-40, рис. 24.(54)(57) 1. НАГНЕТАТЕЛЬНЫЙ НАСОС ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий корпус, расположенную в корпусе втулку с впускным отверстием, размещенный во втулке с возможностью возвратно-поступательного перемещения между ниж мертвыми точками (НМТ ер, образующ Уерный объем и имеющий наоверхности отсечную кромк ия топлива, нагнета нагнетательным кла орый надплунжерныи форсункой, кулачк ачком, связанный сющимся органом двигателя, ство регулирования начала углового положения вращающегося органа двигателя, система управленияклапаном выполнена в виде датчикауглового положения вращающегося органа двигателя с элементом задержки сигнала, источника выработкиуправляющих усилий, действующих наклапан в сторону открытия перепускного канала и имеющих два значения,одно из которых превышает величинувоздействия на клапан давления, необходимого для открытия нагнетательно го клапана к форсунке, когда плунжер пе ремещается от НМТ и ВМТ,а другое превышает величину воздействия на клапан минимального значения д вленияв надплунжерном объеме, когда плунжер перемещается от ВМТ к НМТ, иузла переключения управляющих усилий, причем датчик углового полоения вращающегося органа двигатея с элементом задержки связан с узлом переключенияуправляющих усилиа источниквыработки управляющихуси ии -с элементомпривода клапана 2. Насос по п.1, о т л и ч а -щ и й с я тем, что источник выаботки управляющих усилий системы управления выполнен в виде двух идравлических источников давления узел переключения управляющих у лий - в виде гидравлического ве ля, а элемент привода клапв виде цилиндрического золотИзобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроецддю, в чдстцости к топливовпрыскивающей аппаратуре двигателей внутреннего сгорания, и может быть ис пользовацо в конструкции нагнетательных топливных насосов высокого 20 давления с регулируемым перепускомтоплива ца линии высокого давлениядля двигателей внутреннего сгоран;дя,Целью изобретения является повышение эффективности путем оптимизации изменения начала нагнетаниятоплива в зависимости от углового 15положения в 1 дщающегося органа двифц1 д чертеже схематично изображен предлагаемый насос, продольныйрдз ре э1 дгнегательный насос содержиткорпус 1, в котором по оси установлена цилиндрическая втулка 2 свпускными отверстиями 3. Во втулке 2 размещен с возможностью прямолицейцого возвратно-поступательного перемещения между нижней иверхней мертвыми точками (НМТ иВМТ) плуцжер 4 с.отсечной кромкой5 цд его боковой поверхности. В ЗОкорпусе также размещен нагнетательцый штуцер б с нагцетательным клацацом 7. Торец плункера 4 с втулкойц цдгцетдтельцым штуцером 6обра.-:уст цадплуцжерцый объем 8,которь:й через впускные отверстия 3сообщается с полостью 9 питания ичерез цагцетательный клапан 7 сЛорсуцкай двигателя (не показано).Впускцые отверстия 3 выполнены вцилиндрической стенке втулки 2 вблизи М торца плуцжера 4 и закрываются им в начале его хода и ВМТ Вкорпусе 1 еще размещен кулачковыйвал с кулачком (не показаны) для сообщения плунжеру 4 возвратно-поступательного прямолинейного перемещения.Кулачковыдд вал кинематически связанс вращающимся органом 10, напримермахвиком двигателя. Насос также содержит устройство регулирования начала цагцетания топлива, которое состоит из цсрепускного канала 11, сообщающе.го цадпгдунжерный объем 8 с полостдю д питания и выпускными отверстинми 3, клапана 12 закраытия и открытия церепускного канала 11 с элементом привода 13 клапана 12 и системы управления клапаном 12, связаннойс элементом привода 13. Вапорныйэлемент 14 клапана 12 цдходится поддействием давления топлива в надплунжерном объеме 8. Элемент привода 13 выполнен в виде цилиндрического золотника, установленного с возможностью скольжения в цилицдрическомотверстии 15 и образующего с последним камеру 16 управления.Система управления клапаном 12выполнена в виде электрического датчика 17 углового положения вращающегося органа 10 двигателя с элементом 18 задержки сигнала, источника19 выработки управляющих усилий,действующих на клапан 12 в сторонуоткрытия перепускного канала 11,иузла 20 переключения управляющихусилий, причем датчик 17 угловогоположения вращающегося органа 10двигателя с элементом 18 задержкисигнала связан с узлом 20 переключения управляющих усилий, а источник 19 выработки управляющих усилий -,с элементом привода 13 клапана 12.Элемент 18 задержки сигнала предназначен для задержки электрическихсигналов, подаваемых датчиком 17 взависимости от одного или нескольких парамЕтров двигателя таких, какдавление воздуха в двигателе, угловое положение плунжера, максимальное давление топливного цикла илискорость двигателя. Система управления клапаном 12 может быть снабжена выключателем 21, обеспечивающимотключение насоса в случае аварийного превышения какого-либо параметра двигателя, например его скорости,Источник 19 выработки управляющихусилий выполнЕн в виде двух гидравлических источников 22 и 23 давления,величина давления одного из которыхпревышает величину воздействия цазапорный элемент 14 клапана 12 давления, необходимого для открытиянагнетательного клапана 7 к форсунке, когда плунжер 4 перемещаетсяот НМТ к ВМТ, и может составлять20 бар, а величина давления другого источника превышает величину дав.ления, которое воздействует ца запорный элемент 14 клапана 12 со стороны надплунжерного объема 8, когда плунжер перемещается от ВМТ кНМТ, и может составлять 1-5 бар.192636 40 45 50 55 зУзел 20 переключения управляющих усилий выполнен в виде гидравлического вентиля с электрическим приводом.Насос работает следующим образом.Плунжер 4, перемещаясь от НМТ к ВМТ, закрывает впускные отверстия 3 и продолжает свой ход вверх. Во время первого периода хода вверх плунжера 4 гидравлический вентиль узла 20 переключения управляющих усилий находится в таком положении, что жидкость, поступающая из источника 22 относительно высокого давления, действует через камеру 16 управления на элемент привода 13 клапана 12, который тем самым на- с ходится в открытом положении. Это означает, что надплунжерный объем 8 сообщается с полостью 9 питания через перепускной канал 11. Следовательно, топливо, нагнетаемое плунжером 4, поступает в полость 9 питания. Давление в надплунжерном объеме 8 остается относительно низким и недостаточным для открытия агнетательного клапана 7, и топливо к форсунке не поступает.В заданный момент, ойределяемый прохождением вращающегося органа 10 двигателя перед датчиком 17 угло-, вого положения, подается электрический сигнал на электропривод узла 20 переключения, который в данном случае изменяет свое положение. На элемент привода 13 клапана 12 прекращается воздействие жидкости под высоким давлением от источника 22 и начинается воздействие жидкости с низким давлением от источника 23. Падение давления в камере 16 управления приводит к закрытию клапана 12. Учитывая, что плунжар 4 продолжает свое перемещение к ВМТ, давление в надплунжерном объеме 8 увеличивается и вызывает открытие нагнетательного клапана 7, что означает начало подачи топлива к форсунке.Подача заканчивается в момент когда отсечная кромка 5 1 проходит йеред впускным отверстием 3.Клапан 12 снова открывается во время перемещения плунжера 4 от ВИТк НМТ, когда впускные отверстия 3 закрываются боковой поверхностью плунжера 4. Открытие клапана 12 во 5 1 О 15 20 25 30 35 время такого перемещения плунжера 4 способствует хорошему наполнению надплунжерного объема 8 между подачами топлива. Повышенное давление, действующее на элемент привода 13 клапана 12, уменьшается и снова блокирует клапан 12 в его открытом положении.Момент подачи датчиком 17 углового положения сигнала управления вентилем узла 20 переключения управляющих усилий может быть выбран близким к моменту начала подачи топлива, определяемого взаимодействием плунжера 4 и впускных отверстий 3. Чтобы можно было изменять в относительно большом диапазоне момент начала подачи топлива после закрытия клапана 12, достаточно установить при помощи элемента 18 задержки сигнала интервал между моментом подачи сигнала датчиком 17 и моментом падения давления над элементом привода 13 клапана 12. Этот интервал может быть выбран в зависимости от скорости двигателя, давления воздуха в двигателе, углового положения плунжера 4, максимального давления топливного цикла или в зависимости от любого другого параметра двигателя.Насос может также работать в случае превышения скорости. В этом случае достаточно не допускать падения давления над элементом привода 13 клапана 12. В случае неисправности системы управлейия клапаном 12 можно выключить систему путем отсоединения гидравлической схемы источника 22 с относительно высоким давлением. В этом случае момент подачи топлива к форсунке определяется взаимодеиствием плунжера 4 и впускных отверстий 3, т.е. двигатель работает с большим опережением, определяемым механической частью насоса.Возможны многочисленные варианты выполнения отдельных частей системы управления, как гидравлическими, электрическими или пьезоэлектрическимивТакое выполнение насоса позволяет путем использования относительно неболыпих значений управляющих усилий в широком диапазоне изменять момент начала впрыска топлива, упрощаетсистему регулирования топливоподачн.1192636 оставитель В.Долгов Редактор А.Лежнин хредО.Вашишина Корректор И,Зрдейи. каз 7184 И 3035 Москва Ж кая наб. 4/5лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная Тираж ИИПИ Гос по дел-35 Раушс Подписноеомитета СССРи открытий