Система топливоподачи двигателя внутреннего сгорания с непосредственным впрыском

/25-0 ДАЧИ ДВИГАТЕЛЯ НЕПОСРЕДСТ динение ый эавод егоочего сти елеи с уп - Обзораш. - М.,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕ ЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИД(56) Серия 4. Двигатели всгорания. Вып.1. Особеннопроцесса и конструкции диравляемым впрыском топливная информация/НИИТЭИтяжм1984, с.12-13.(54) СИСТЕМА ТОПЛИВОВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯВЕННЬМ ВПРЫСКОМ(57) Изобретение касается регулирования топливоподачи в двигатель внутреннего сгорания (ДВС), предусматривающей разделение ее на предварительную и основную стадии. Целью изобретения является обеспечение возможности преимущественной стабилизации параметров нагнетания при основномвпрыске по мере регулировки количества топлива, подаваемого при предвари1567805 1 О тельном нагнетании, в системе, содержащей топливный насос высокого давления и роликово-кулачковый привод, кулачок которого выполнен с двумя разновысокими выступами соответственнос профилем предварительного нагнетания и выпуклым профилем основногонагнетания. Установка кулачка на вепущем валу выполнена с воэможностьюрегулировочно-установочного разворота его поперечно валу относительноточки, лежащей преимущественно в окрестности расположения центров криИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания с непосредственным впрыском.25Цель изобретения - оптимизация начала нагнетания и средней объемной скорости нагнетания при основном впрыске с количеством топлива, подаваемого при предварительном нагнетании.На фиг.1 показана система топливоподачи с выпуклым кулачком, установленным с возможностью разворота; нафиг.2 - центровой профиль выпуклогокулачка; на фиг,3 - вогнутый кулачок35и его центровой профиль.Система содержит форсунку 1, нагнетательный трубопровод 2 и топливный насос высокого давления. Топливный насос содержит плунжер 3, толкатель 4, ролик 5 и кулачковый приводс ведущим валом 6, кинематически связанным с коленчатым валом двигателя,и кулачком 7. Кулачок 7 сопряжен с 45закрепленным на ведущем валу 6 опорным элементом (на чертеже не показан)посредством дуговых направляющих 8.. Кулачок 7 выполнен с основным 9 и дополнительным 10 выступамиПриняты обозначения: АВ, аЬ - профиль основного нагнетания и участокцентрового профиля (ЦП), ему соответствующий; СЭ, сй - профиль предварительного нагнетания и участок ЦП,55ему соответствующий, О - ось ведущеговала 6 и позиция центра вращения кулачка 7 (при его рабочем вращений) наплоскости ЦП, соответствующая базовой виэны профиля основного нагнетания,благодаря чему выступ с профилемпредварительного нагнетания по необходимости может быть введен в рабочую зону поля вращения кулачка иливыведен из нее и тем самым осуществлен переход на двойную или одностадийную подачу. При этом в зависимости от степени сдвижки кулачка осуществляется либо повышение начального давления перед основным впрыском,либо предварительный впрыск запальной порции топлива. 1 э.п, ф-лы, 3 ил. настройке (при работе без предварительного нагнетания); О - позиция центра враЩения кулачка 7 на плоскости ЦП, соответствующая настройке на максимальную топливоподачу при предварительном нагнетании; Е - кольцевая рабочая эона (активная эона) в поле вращения кулачка 7, соответствующая диапазону перемещениИ центра ролика 5 при геометрически активном ходе плунжера 3 насоса, р , р - минимальное и наибольшее удаления центра ролика 5 от осй вала 6 при геометрически активном ходе плунжра 3 насоса;- радиус-вектор точки начала центрового профиля основного нагнетания; К - радиус кривизны центрового профиля основного нагнетания;точка пересечения нормалей, проведенных к профилю основного нагнетания в точках начала и конца его; 3 - центр разворота кулачка 7 на направляющих 8; Л о - величина углового смещения кулачка 7 при развороте.Кулачок 7 установлен с возможностью регулировочно-установочного разворота в плоскости вращения относительно точки 1, лежащей за пределами контура профиля кулачка в окрестности сектора И (на фиг.2 и 3 - помечен штриховкой), ограниченного прямыми, проведенными нормально профилю основного. нагнетания в точках начала и конца его, и расположенного в узком створе этих прямых, раскрывающемся в направлении радиус-вектора у точкиначала центрового профиля основного нагнетания, при этом кулачок 7 установлен с воэможностью введения цент7805 40 45 50 55 5 15 б рового профиля предварительного нагнетания сЙ в активную зону 2 по мере разворота в направлении, встречном ходу профиля основного нагнетания.Такая установка кулачка при расположении точки разворота в окрестности сектора К, преимущественно на удалении от центров кривизны профиля основного нагнетания, позволяет оптимизировать параметры основного нагнетания по мере повышения количества топлива, подаваемого при предварительном нагнетании, а при расположении точки разворота вблизи центровкривизны профиля основного нагнетания - повысить автономность регулировки подачи предварительного нагнеанця по отношенгпо к настройке осцовного нагнетания.В частном случае ца фиг.1 показана установка кулачка 7 с профилем основного нагнетания АВ, очер енцым по дуге окружности, и разворотом кулачка относительно точки 3, совпадающей с центромэтой окружности.На чертежах показан кулачок, профиль предварительного нагнетания СБ которого расположен на участке затылка в месте пересечеция его дугой, проведенной радиусом К" через центр вращения 0 коццентрично точке разворота 1. Такое размещение профиля СП способствует сокрашению угла ра ьворота Д , необходимого для введения центрового профиля сд в активную зону 2.Система топливоподачи работает следующим образом.Вращательное движение кулачка 7 посредством ролика 5 и толкателя 4 преобразуется в поступательное движение плунжера 3 насоса. При базовой настройке кулачка 7 его дополнительный выступ 10 це заходит в рабочую зону (эквивалентную зоне 2 по ЦП), соответствующую активному ходу плунжера 3 насоса, и нагнетание топлива в трубопровод 2 происходит только при набегации ролика 5 на основной выступ 9 кулачка 7. При этом осуществляется только основной впрыск топлива.При переходе на управляемый впрыскпроизводят переустановку кулачка 7на ведущем валу 6, разворачивая еготак, чтобы дополнительный выступ спрофилем СП вошел в рабочую зону(участок ЦП сс входит в зону 2). В 10 15 20 25 30 35 этом случае при работе двигателя происходит либо повышение начальногодавления в трубопроводе 2 (при маломперемещении кулачка), либо предварительный впрыск топлива через форсуну 1.При этом разворот кулачка относительно точки 1, расположенной впределах сектора 1, сопровождаетсяповышением средней объемной скоростиосновного нагнетания (профиль аЪ вактивной зоне 2 располагается болеекруто) при одновременном ограничениисдвига этого нагнетания на опережение или отставание. Такая перенастройка топливоподачи позволяет осуществить совместную оптимизацию какнеуправляемого одностадийного впрыска для обычных условий эксплутации,так и управляемого впрыска при переводе двигателя ца более форсированныережимы эксплуатации, при временнойконвертации дизеля к работе на альтернативном топливе с пониженным цетановым числом и в других случаях периодических перецастроек двигателяк изменяющимся условиям эксплуатации,В зависимости от вида используемого топлива степень разворота кулачка может изменяться,Система топливоподачи позволяетповысить степень унификации используемой топливной аппаратуры и можетбыть использована в мцоготопливныхДВС. При этом благодаря оптимизациихарактеристик топливоподачи, улучшаются эксплуатационные свойства двига"теля. Формула изобретения 1. Система топливоподачи двигателя внутреннего сгорания с непосредственным впрыском, содержащая форсунку, нагнетательный трубопровод и топливный насос высокого давления с кулачковым приводом, кинематически связанным с коленчатым валом двигателя и взаимодействующим с толкателем топливного насоса через ролик посредством кулачка с криволинейным профилем основного нагнетания и профилем предварительного нагнетания, расположенным на затылке кулачка, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью оптимизации начала нагнетания и средней объемной скорости нагнетания при основном впрыске с количеством топливаподаваемого при предварительном нагнетании, кулачок установлен на ведущем валу с возможностью регулировочно-установочного разворота в плоскости вращения относительно точки леь жащей в секторе, ограниченном раскрывающимся в направлении радиус-вектора точки начала центрового профиля основного нагнетания узким створом прямых, проведенных нормально этому профилю в точках начала и конца участка нагнетания, и возможностью введения центрового профиля предварительного нагнетания в активную зону по мере разворота в направлении, встреч ном ходу профиля основного нагнетания.2. Система по п.1, о т л и ч а - ю щ а я с я тем, что профиль предварительного нагнетания расположен на участке затылка в месте пересечения его дугой, проведенной через центр вращения концентрично точке разворота.1567805 Составитель В.Анфимоведактор Л.Пчолинская Техред Л,Сердокова Корре Гирняк одписно ул, Гагарина, 1 О 1 кго акаэ 1311 Тираа 436НИИПИ Государственого комитета по иэобретения113035, Москва, Ж, Раушская роиэводственно-иэдательский комбинат "Патент и открытиям при ГКНТ СССб., д. 4/5