Топливный насос распределительного типа для двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 19 511 4 Р 02 Э 1/ ВЕННОЙ НОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ СУД АРСО ДЕЛ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ сссссо сс ное тур объе ате- ко 2 двига инзбурцов,ев 1, 1981. РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Научно-производствкение по топливной аппателей "ЦНИТА"(54) ТОПЛИВНЫЙ НАСОС РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ТИПА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГОСГОРАНИЯ(57) Изобретение относится к двиглестроению и позволяет повысить эномичность двигателя. Плунжер (П )размещен во втулке 1 с образованиемнадплунжерной полости (НП) 16 и свозможностью возвратно-поступательно"го и вращательного движений. Радиальный канал (К) 8 П сообщен с кольцевой проточкой 19 втулки, имеющейнаполнительные и нагнетательные Е 3 и 7. В положении П в нижней мертвой точке верхняя кромка 21 распределительного паза, выполненного на боковой поверхности П, размещена ниже нижней кромки 20 проточки, а в положении П в верхней мертвой точке - вьппе последней. Паз выполнен в виде продольной выточки, сообщенной в верхней части с поперечной выточкой.На боковой поверхности П со стороны, противоположной пазу, выполнены сообщенные между собой дополнительные .поперечная и продольная выточки, К 8 сообщен с НП осевым каналом 4 П связанным через жиклер с пазом. В НП 1437532размещен регулируемый компенсаторобъема, выполненный в виде цилиндрас размещенным в нем подпружиненнымпоршнем 11, снабженным регулируемымупором 13, Такое выполнение обеспечивает сжатие топлива при движении Пеще до начала нагнетания и соответственно повьппение давления в НП. Величина давления предварительного сжатия не лимитируется давлением открытия нагнетательного клапана 9.Жиклер обеспечивает во время ходапредварительного сжатия перетеканиечасти топлива из НП в трубопроводклапана, обеспечивая увеличение внем,цавления. 5 з.п. ф-лы, 3 ил, Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к двигателестроению.Цель изобретения - повышение экономичности двигателя внутреннего5сгорания путем повьппения давлениявпрыскивания за счет предварительногогсжатия топлива в надплунжерной полости,10На фиг. 1 изображен предлагаемыйтопливный насос при положении плучжера в нижней мертвой точке, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-Ана фиг. 1; на фиг. 3 - узел 1 на 15фиг. 1.Топливный насос содержит втулку1, плунжер 2, наполнительный канал3, осевой канал 4 плунжера, продольный распределительный паэ 5, поперечный распределительный паз б, нагнетательный канал 7, радиальнык канал8 плунжера 2, нагнетательный клапан9, втулку 10 компенсатора объема,поршенек 11, пружину 12, регулируемый упор 3, дополнительный поперечный паэ 4, дозатор 15, надплунжерную полость 16, наполнительное окно17 плунжера 2, полость 18 питания,кольцевую проточку 19 втулки 1, нижнюю кромку 20 кольцевой проточки 19,верхнюю кромку 21 поперечного распределительного паза б, дополнительный продольный паз 22 и жиклер 23. 2Топливный насос работает следующим образом,При нахождении плунжера 2 в верхней мертвой точке (ВМТ)наполни- тельное окно 17 плунжера 2 (эа счет его вращательного движения) совпадает с наполнительным каналом 3 втулки 1, в результате чего надплунжерная полость 16 через осевой канал 4 плунжера 2 сообщается с полостью 18 питания. Вслучае наличия на плунжере 2 дополнительных пазов 14 и 22 одновременно с открытием наполнительного канала 3 дополнительный продольный паз 22 плунжера 2 совпадает с од-. ним иэ нагнетательных каналов 7 втулки 1, Поскольку дополнительный поперечный паз 14 плунжера 2 в ВМТ выходит в кольцевую проточку 19 втулки 1,то нагнетательный канал 7 через дополнительные пазы 22 и 14, кольцевую проточку 9 и каналы 8 и 4 плунжера 2 .сообщается с надплунжерной полостью 16. Во время движения плунжера 2 от ВМТ к НИТ происходит наполнение топливом надплунжерной полости 16, а также разгрузка линии нагнетания до давления питания. При этом разгрузка осуществляется до момента разобщения дополнительного поперечного паза 14 и кольцевой проточки 19 втулки 1. По достижении плунжером 2 НМТ наполни- тельный канал 3 и наполнительное ок 14375но 17 разобщаются, в результате чегонадплунжерная полость 16 изолируетсяот полости питания 18. При этом (врезультате вращательного движения5плунжера 2) дополнительный продольный паз 22 плунжера 2 и нагнетательный канал 7 втулки 1 разобщаются, апродольный распределительный паз 5совмещается с противоположным наг- Онетательным каналом 7 втулки 1, однако, поскольку в НМТ верхняя кромка 21 поперечного распределительногопаза 6 расположена ниже нижней кромки 20 кольцевой проточки 19 втулки 151 (фиг, 1,), то надплунжерная полость16 в НМТ изолирована от нагнетательного канала 7Таким образом, при движении плунжера 2 от НМТ к ВМТ (еще доначала нагнетания) происходит сжатие топлива и соответственно повыше ние давления в надплунжерной полости 16, причем величина давленияпредварительно сжатого топлива нелимитируется давлением открытия нагнетательного клапана 9, так как вэтот период надплунжерная полость16 не соединена с нагнетательным каналом 7, При наличии жиклера 23,(фиг. 3), сообщающего распределительный паз 5 с осевым каналом 4 плунжера 2, во время хода предварительного сжатия часть топлива из надплунжерной полости 18 перетекает внагнетательный канал 7.и через нагне- З 5тательный клапан 9 - в трубопровод,увеличивая в нем давление,Начало нагнетания топлива определяется выходом верхней кромки из по перечного распределительного паза 6 в кольцевую проточку 9 втулки 1.Важное значение имеет скорость открытия распределительных элементов, Так, при медленном открытии 45 распределительных элементов возникает дросселирование в них потока топлива, что значительно снижает эффект от предварительного сжатия топлива в надплунжерной полости 16. Таким об разом, выполнение распределительного паза в виде продольного паза 5, сопряженного с поперечным пазом 6, значительно увеличивает площадь открытия распределительных элементов.При выходе верхней кромки 21 поперечного распределительного паза 6 в кольцевую проточку 19 предварительно сжатое топливо из надплунжер 32ной полости 6 по каналам 4 и 8 плунжера 2 поступает в кольцевую проточку 19 втулки 1, а затем через пазы 5 и 6 плунжера 2 - в нагнетательный канал 7 к кагнетательному клапану 9. Клапан 9 под действием давления топлива поднимается и топливо через клапан 9 поступает в штуцер насоса, а затем по трубопроводу - к форсунке,т.е. осуществляется подача топлива. Регулирование величины подачи топлива осуществляется осевым перемещением доза- тора 15. Одновременно с сообщением поперечного распределительного паза 6 с кольцевой проточкой 19, с нею же сообщается и дополнительный поперечный паз 14, сопряженный с дополнительным пазом 22, в результате чего топливо из кольцевой проточки 19 поступает также и в продольный паз 22, который в этот период распололожен между нагнетательными каналами 7. Такое исполнение паза 22 уменьшает боковое воздействие (от давления топлива ) плунжера 2 на втулку 1 и повышает надежность насоса. Форсирование процесса топливоподачи, т.е. увеличение давления впрыскивания, для каждого типа двигателя имеет рациональный предел, Отклонение давления впрыскивания от этого оптимума в сторону его увеличения ипи уменьшения приводит к ухудшению мощностно-экономических показателей двигателя. Поэтому в процессе создания новых дизелей при доводке рабочего процесса для достижения оптимальных показателей до дымности и экономичности, а также при исследованиях серийно выпускаемых двигателей с целью определения их потенциальных возможностей по снижению удельного расхода топлива, желательно иметь топливную аппаратуру, позволяющую регулировать давление впрыскивания. Поскольку уровень топлива в надплунжерной полости 16 в момент геометрического начала нагнетания влияет на величину давления впрыскивания и определяется ходом 1 плунжера, затрачиваемым на предварительное сжатие топлива, то изменяя последний возможно регулировать давление впрыскивания. С этой целью в надплунжерной полости 16 устанавливают регулируемый компенсатор объема, выполненный в виде втул30 22 ВНИИПИ Заказ 5869/32 Тираж 505 Подпис ное Произв.-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 14375 ки 1 О с установленным в ней поршеньком 11, нагруженным пружиной 12, ирегулируемого упора 13.Такое исполнение компенсатора объ 5 ема позволяет за счет изменения хода поршенька 11 регулировать ход плунжера 2, затрачиваемый на предварительное сжатие топлива в надплунжерной полости 16, а соответственно и давле ние впрыскивания топлива,При этом максимальные значения давления впрыскивания берут при нулевом ходе поршенька 11, т.е. наибольшем ходе Ь предва-. рительного сжатия, а минимальные при ходе поршенька, соответствующем или большем хода и плунжера.Таким образом, использование предлагаемого топливного насоса улучшает мощностно-экономические показатели 20 ДВС за счет повышения давления впрыскивания, повышает надежность насоса и стабильность параметров впрыск явания по линии нагнетания, и позволяетрегулировать давление впрыскивания 25 в широком диапазоне. формула изобретения 1. Топливный насос распределительного типа для двигателя внутреннего сгорания, содержащий втупкус наполиительными и нагнетательными каналами и кольцевой проточкой, . плунжерс выполненными в нем осевым и радиальным каналами и распределительным пазом на боковой поверхности, причем плунжер размещен во втулке с образованием надплунжернойполости и с воэможностью возвратно- поступательного и вращательного движений, а его радиальный канал сообщен с надплунжерной полостью припомощи осевого канала, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности двигателя путемповышения давления впрыскивания засчет предварительного сжатия топлива в надплунжерной полости, радиальный канал плунжера сообщен с кольцевой проточкой втулки, причем в положении плунжера в нижней мертвой точкеверхняя кромка распределительного паза размещена ниже нижней кромки кольцевой проточки, а в, положении плунжера в верхней мертвой точке - вышепоследней.2. Насос по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что распределительныйпаз выполнен в виде продольной выточки, сообщенной в верхней части с поперечной выточкой.3. Насос по пп, 1 и 2, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что на боковойповерхности плунжера со стороны, противоположной распределительному пазу,выполнены сообщенные между собой дополнительная поперечная выточка и поменьшей мере одна продольная.4. Насос по пп. 1-3, - о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что распределительный паз сообщен с осевым каналомплунжера через жиклер,5. Насос по пп. 1-4, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что в надплунжерной полости размещен регулируемый компенсатор объема.6. Насос по и. 5, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что компенсатор объема выполнен в виде цилиндра с размещенным в нем подпружиненным поршнем, снабженным регулируемым упором.