Устройство для вспрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания

(33) ФРГ ооударствеииыи иомит Соввта Миииотров ССС по делам изооретеиий и открытий(45) Дата опубликования описания Иностранцы Герхард 111 ту 5,5 пп, Гюнтер Эггл и Рудольф Краус(72) Авторы изобретени Иностранная фирма Роберт Боц ГмбХ"( ФРГ) 1) Заявитель ИСТ ВО ДЛЯ ВП РЫ СК А ТОПЛИВАГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ оется переобогзцецнзя смесь, ц двигатель глохнет. Это снижает цадежность его пуска.Целью изобретения является повышение надежности пуска двигателя ц обеспечение заполнения магистралей топливом.Поставленная цель достигается тем, что напорная магистраль между насосом и дозцрующим клапаном снабжена гидроаккумулятором, который подключен к ней через гидравлический дроссель и дополнительный канал с обратным клапаном. При этом гидрозккумулятор может быть выполнен в виде корпуса с крышкой ц мембраной, с одной стороны которой установлена прилегающая н цей подвижная опорцз тзрелкз ц пружина, а с другой стороны -- жести связанная с корпусом перегородка, в котороц выполнены два отверстия, образующие кзца,".ы для соединения с напор цой магистралью, и корпус имеет выступ для ограничен 5 хода тарелки, а против одного из отверстии уе Гз цовген 3 упругая пластина, образующая обрзтцый клапан дополнительного канала. Уст ро пот во от ".:5 з тл, что ц;цорцз :зг довательно вялю: енць спивным клзцацзмц, о рых подключена к эл звестцого также:цзожеца послектромагнцтным ц первого цз котокой цепи, з рыте 5 от 1.тра, ь ми эле б мотка ектриче 1Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к устройствам для впрыска топлива.По основному патенту491239 известно устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием, 5 содержагцес размещенные во впускном трубопроводе дроссельную заслонку и заслонку регулятора, связанную с запорным элементом дозирующего клапана, установленного в напор ной магистрали между подкачивающим насосом и форсунками. Запорный элемент со стороны, противолежащей соединению заслонки регулятора с рычагом, снабжен поршнем в рабочей камере, соединенной с напорной магистралью через дроссель. Напорная магистраль соединена также со сливной магистральо, сцао женной по меньшей мере перепускным клапаном.Однако в известном устройстве после отключения прогретого двигателя происходит испарение и через некоторое время охлаждение 2 топлива, находящегося в магистралях между насосом и форсунками. В результате объем его уменьшается, а запорный орган дозирую щего клапана смещается в сторону обогащения подаваемой в цилиндры смеси. При нос;едуопем пуске двигателя в цилиндры пода РГ), Херберт ШарГь (Австрия)Г)топлива по каналу 25 в корпусе 12 поступает 60 чаг заслонки регулятора имеет на впускномтрубопроводе электромагнитный привод, обмотка которого подключена к электрической цепичерез реле времени.Кроме того устройство отличается от из 15вестного тем, что топливопроводы, соединяющие форсунки и дозирующий клапан, подключены к напорной магистрали между электромагнитным и сливным клапанами при помощипатрубков, снабженных обратными клапанами.На фиг. 1 схематично изображено устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием; нафиг. 2 - гидроаккумулятор в разрезе; нафиг. 3 - перегородка гидроаккумулятора; нафиг. 4 и 5 - варианты выполнения устройства.В устройстве для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием воздух поступает в корпус 1 воздухоочистителя и,пройдя фильтрирующий элемент 2,попадает в диффузор 3 впускного трубопровода, имеющего дроссельную заслонку (на чертеже не изображена).В горловине диффузора 3 установлена заслонка регулятора, выполненная в виде пластины 4, размещенной поперек воздушного потока. Пластина 4 перемещается в диффузоре 3 пропорционально массе воздуха, проходящего через впускной трубопровод. Для обеспечения постоянной возвратной силы, действующей на пластину 4, а также для поддержания постоянного давления перед ней давление между пластиной 4 и дроссельной заслонкой Выпускного трубопровода также остается зОпостоянным.Пластина 4 установлена на рычаге 5, размещенном на оси 6. Рычаг 5 своим выступомдействует на запорный элемент 7 дозирующегоклапана, выполненного в виде золотника. Запорный элемент 7 со стороны, противолежащейупору 8 для выступа рычага 5, снабжен поршнем 9, установленным в рабочей камере 10втулки 11, закрепленной в корпусе 12 дозирующего клапана. На поршень 9 действует давление топлива из напорной магистрали 13. Уси олие на поршне 9 от давления топлива является возвратной силой для пластины 4 заслонки регулятора,Топливо в напорную магистраль 13 подается под постоянным давлением электроприводным насосом 14 из бака 15, Из магистрали 1345топливо направляется в канал 16 корпуса 12дозирующего клапана. Канал 16 соединен с .кольцевым пазом 17 втулки 11. Паз 17 соединен при помощи радиальных отверстий 18 сцилиндрическим отверстием 19, в котором расположен запорный элемент 7. Отверстия 18 выполнены в том месте, где предусмотрена кольцевая проточка 20 на запорном элементе 7.Запорный элемент 7 поршнем 9 перекрываетв большей или меньшей степени регулируемыерадиальные прорези 21 втулки 11. Через прорези 21 дозированное количество топлива попадает в каналы 22, соединенные с топливопроводами 23 форсунок 24.Из кольцевого паза 17 оставшаяся часть в каналы 26 и 27, первый из которых соединенс трубопроводом 28, а второй - связан совторым кольцевым пазом 29 на втулке 11, иснабжен регулируемым дросселем 30. Второйкольцевой паз 29 соединен через канал 31 вовтулке 11 со сливной магистралью 32 и одновременно с рабочей камерой 10. Сливная магистраль 32 соединена с баком 15 и имеетперепускной клапан 33, который обеспечиваетуменьшение давления топлива в зависимостиот режима работы двигателя, Изменение давления в сливной магистрали 32 одновременновызывает снижение давления в рабочей камере 10, что изменяет соотношение между количествами поступающих в двигатель топливаи воздуха и приводит к обогащению смеси.В трубопроводе 28 установлен редукционныйклапан 34, обеспечивающий постоянное давление в напорной магистрали 13. Давление всливной магистрали 32, регулируемое клапаном 33, меньше давления, которое устанавливается клапаном 34, и обеспечивает впрысктоплива из форсунок 24, в связи с чем в канале 27 установлен дроссель 30,Напорная магистраль 13 между насосом 14и дозирующим клапаном снабжена гидроаккумулятором 35, который соединен с нею припомощи клапана 36 с гидравлическим дросселем 37 и дополнительного канала 38 с обратным клапаном 39. Впуск топлива в гидроаккумулятор происходит при более низком давлениичем давление впрыска топлива из форсунок 24,но более высоком, чем давление испарениятоплива при температуре 100 С.Работа устройства происходит следующимобразом.При прогретом работающем двигателе топливо забирается из бака 15 при помощи насоса 14 и подается по напорной магистрали 13к дозирующему клапану. Одновременно повпускному трубопроводу воздух засасываетсяв цилиндры двигателя, отклоняя пластину 4 отисходного положения, устанавливаемого упором 40.В соответствии с перемещением пластины 4при помощи рычага 5 перемещается запорный элемент 7 дозирующего клапана, которыйизменяет сечение радиальных прорезей 21. Проходящее через эти прорези количество топлива соответствует положению пластины 4. Остальная часть топлива по каналу 25 направляется в рабочую камеру 10 и в сливную магистраль 32,Жесткая связь заслонки регулятора с запорным элементом 7 дозирующего клапана обеспечивает практически линейную зависимость между количеством засасываемого в двигатель воздуха и впрыскиваемого через форсунки 24 топлива. Требуемое обеднение или обогащение смеси достигается изменением возвратного усилия на запорный элемент . При изменении нагрузки и оборотов двигателя изменяется степень открытия перепускного клапана 33, вследствие чего изменяются давление в рабочей камере 10 и соотношение между количествами подаваемых топлива и воздуха и происходит обо 60212720 25 зо характеристику. Размер гидроаккумулятора выбирается в зависимости от величины магистралей устройства.После включения в работу устройства топливо через отверстие 48 направляется в полость между перегородкой 46 и мембраной 43. Под давлением, создаваемым насосом 14, мем- до брана вместе с тарелкой 44 отходит от перегородки 46, сжимая пружину 45. После выключения прогретого двигателя вследствие увеличения объема топлива, мембрана 43 с опорной тарелкой 44 перемещается до посадки последней на выступ 49, благодаря чему давление в гащение или обеднение смеси. Гидроаккумулятор 35 в начальный период работы двигателя заполняется топливом и в дальнейшем не влияет на регулирование подачи топлива.Выключение прогретого двигателя и системы охлаждения приводит к нагреву устройства, в результате чего температура топлива в его магистралях и элементах повышается до 100 С. Объем топлива увеличивается и избы,ток его удаляется из устройства.Если двигатель не включается в работу через определенное время, зависящее от конструк,тивных особенностей, то происходит его охлаждение вследствие отвода тепла в окружающую среду. Температура топлива в магистралях устройства понижается и уменьшается его объем, который восполняется топливом, подаваемым из гидроаккумулятора 35, Таким образом предотвращается смещение запорного элемента 7 дозирующего клапана, который остается в исходном положении для пуска двигателя.Гидроаккумулятор (фиг. 2) выполнен в виде корпуса 41 с крышкой 42 и мембраной 43, с одной стороны которой установлены прилегающая к ней опорная тарелка 44 и пружина 45, а с другой - жестко связанная с корпусом перегородка 46, в которой выполнены два отверстия 47 и 48 (см. фиг. 3), а корпус имеет выступ 49 для ограничения хода тарелки 44. Против отверстия 48 установлена упругая пластина 50, Корпус 41, крышка 42, мембрана 43 и перегородка 46 жестко связаны между собой посредством отбортовки. Полость 51 между крышкой 42 и перегородкой 46 является частью напорной магистрали 13, отверстие 47 - дросселирующим каналом, а отверстие 48 с пластиной 50 - дополнительным каналом с обратным клапаном. Пружина 45 имеет наклонную магистралях устройства может быть повышено до давления, регулируемого клапаном 34. После охлаждения топлива вследствие уменьшения его объема пружина перемещает мембрану 43 с тарелкой 44 к перегородке 46, обеспечивая избыточное давление в магистралях и предотвращая смещение запорного элемента 7 от исходного положения. Отверстие 47, имеющее повышенное гидравлическое сопротивление, предназначено для предотвращения мгновенной разгрузки гидроаккумулятора при случайном возникновении утечек с большим расходом.В устройстве для впрыска топлива трубопровод 28 (идентичные элементы обозначены одинаковыми позициями) может быть соединен 5 о 1550 55 60 с патрубком 52, в котором последовательно включены электромагнитный 53 и сливной 54 клапаны (фиг. 4),Упор 40 рычага 5 связан с якорем 55 электромагнитного привода 56, установленного на диффузоре 3 впускного трубопровода. Обмотка 57 электромагнитного клапана 53 и обмотка 58 электромагнитного привода 56 подключены через реле времени 59 к электрической цепи, в которой установлен выключатель 60. Патрубок 52 может быть соединен с магистралью, как показано пунктирной линией.Работа устройства (фиг.4) при прогретом двигателе происходит так же, как и в основном варианте (фиг. 1), и выключение двигателя также приводит сначала к нагреву топлива, а затем к его охлаждению. Однако в этом случае одновременно с включением в работу насоса 14 через реле времени 59 открывается электромагнитный клапан 53, а якорь 55 электромагнитного привода 56 перемещает упор 40, так что рычаг 5 смещает запорный элемент 7 в сторону полного открытия прорезей 21. Поэтому, когда реле времени 59 замкнуто, давление в магистралях устройства регулируется сливным клапаном 54, в котором давление открытия меньше давлений открытия клапанов 33 и 34 и давлений впрыска из форсунок 24. В связи с этим в начальный период пуска устройства топливо от насоса 14 циркулирует по магистралям, заполняя их, и избыточное количество топлива, поступающее от насоса 14, через клапан 54 сливается в бак. Так же заполняются топливопроводы 23 и форсунки 24 до своих впрыскивающих сопл. Через заданный промежуток времени реле 59 отключает обмотку 57 клапана 53 и обмотку 58 электромагнитного привода 56, давление в магистралях устройства повышается, а рычаг 5 и запорный элемент 7 дозирующего клапана перемещаются в исходное положение, и происходит пуск двигателя.Во втором варианте выполнения устройства (фиг. 5), отличающегося от 1 варианта (фиг. 4), вместо электромагнитного привода 56, обеспечивающего заполнение топливопроводов 23, последние подклюнены к патрубку 52 между электромагнитным 53 и сливным 54 клапанами при помощи патрубков 61, в которых установлены обратные клапаны 62.Работа устройства (фиг. 5) при прогретом двигателе происходит так же, как в основном и первом варианте (фиг. 1 и 4), а обратные клапаны 62 предотвращают отвод топлива от форсунок через патрубки 61, через которые заполняются топливопроводы 23 после подключения через выключатель 60 и реле времени 59 к электрической цепи обмотки 57 электромагнитного клапана 53. Такое выполнение устройства позволяет после остановки прогретого двигателя обеспечить заполнение его магистралей топливом, благодаря чему достигается надежный пуск двигателя и предотвращается его глушен ие.Фор,иула изобретения1. Устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания по патенту491239, яяичаюцееся тем, что, с целью повышения надежности пуска и обеспечения заполнения магистралей топливом, напорная магистраль между насосом и лозирующим клапаном с кена гидроаккумулятором.2, Устройство по и, 1, отлича(ощееся те,5 что между гидроаккумулятором и напорной магистралью включен гидравлический дро(сель.3. Устройство по и, 2, отличаюиееся тем, что напорная магистраль соединена с гидроаккумчляторо при помощи дополнительного(0 канала с обратным клапаном. 4. Устройство по пп, 1 - 3, отличиощееся тем, что гидроаккумулятор выполнен в виде корпуса с крышкой и мембраной, с одной стороны которой установлены прилегающая к ней подвижная опорная тарелка и пружина, а с другой стороны - жестко связанная с корпусом перегородка, в которой выполнены два отверстия, образуюгцие каналы для соединения с напорной м(агистралью, и корпус имеет выступ лля ограничения хола тарелки,5. Устройство по и. 4, отличаюиееся тем, что а перегородке против одного из отверстий установлена упругая пл(астина, образуюгцая обратив(и клапан дополнительного канала.б, Устройство по п. 1, отличаюи(.еся тем, чт напрн(я агст 1)ль снабжена послелова тельно вялю (ения(гц элект 1 оз.агптнья ц сли;(- ным ка паами, обтка первогО из которых полкою епа к э, ц к грической цег(и.7. Устройство по и. 6, отличаю(цееся тем, что рычаг заслонки регулятора снабжен размещенным на впускном трубопроводе электромагнитным приводом, обмотка которого подключена к электрической цепи.8. Устройство по пп. 6 и 7, отличающееся тем, что в электрической цепи установлено реле времени.9. Устройство по пп. 6, 7 и 8, отличающееся тем, что топливопроводы, соелиняюшие форсу( ки и лози 1)унгний клапан, подключены к напорной магистрали между электромагнитным и сливным клапанами ври помощи патрубков, снабженных обратными клапанами,ИГоссдарственного к по делали изобр 035. Москва, ЖГ 1 ПП Патент,гиитета Совета Минисетеиий и открытийРаушская наб. д.Ужгород, ул. Г 1 ро