Устройство для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3 150 4 Р 02 М 59/34 ЗОБРЕТЕНИЯ АНИ ПАТЕНТУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(71) Лукас Индастриз Паблик ЛимитедКомпани (СВ)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА ВДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение относится к областидвигателестроения и позволяет повысить эффективность путем оптимизацииконтроля рабочих параметров. Устр-восодержит роторный топливный насос высокого давления, подвижный регулирующий элемент, топливоподкачивающп насос, Клапанный узел регулирования выполнен в виде клапана 12, установлен133 ного в нагнетающем топливопроводе 6, и клапана 13, установленного в сливном топливопроводе 7. Электромагнитный привод 11 снабжен электронной управляющей системой 14. В топливопроводах 6 и 7 могут быть установлены дроссели. Последние позволяют ограничить мощность потока топлива, поступающего в управляющую полость 4 и иэ нее. В результате демпфируется 8786движение регулирующего элемента 3 и повышается точность его регулирования, Запориые элементы клапанов 12 и 13 могут быть выполнены в виде сдвоенного золотника, связанного с системой 14. Клапан 12 открывается, когда нужно получить увеличение давления в управляющей полости 1, а клапан 13 открывается, когда нужно снизить давление, 4 з.п. ф-лы, 4 ил.15 Изобретение относится к машиностроению, конкретнее к двигателестроению, а именно к топливовпрыскивающей аппаратуре двигателей внутреннегоГ) сгорания, и может быть использовано в устройствах для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания с роторным топливным насосом высокого давления, 1 ОЦель изобретения - повышение эффективности путем оптимизации контроля рабочих параметров.На фиг. 1 схематично изображено устройство для подачи топлива; на фиг. 2 - 4 - то же, варианты выполнения.Устройство содержит роторный топливный насос высокого давления ,связанный через приводной вал 2 г. 20 двигателем для синхронной работы с ним и имеющий чувствительный к давлению топлива подвижный регулирующий элемент 3 с управляющей полостью 4, топливоподкачивающий насос 5, также 25 работающий синхронно с двигателем и устройством, и топливопроводы, один из которых - нагнетающий 6, связывающий линию нагнетания топливоподкачивающего насоса 5 с управляющей по- ЗО лостью 4, а другой - сливной 7, связывающий управляющую полость 4 со сливом, и третий топливопровод 8, связывающий нагнетающую линию топливоподкачивающего насоса 5 с выпускными каналами 9, расположенными в корпусе 10 насоса 1. Устройство состоит также из клапанного узла регулирования с электромагнитным приводом 11. Клапанный узел регулирования 40 выполнен в виде первого клапана 12,установленного в нагнетающем топливопроводе 6, и второго клапана 3,установленного в сливном топливопроводе 7. Электромагнитный привод 11может быть снабжен электронной управляющей системой 14, а в нагнетающем 6и спивном 7 топливопроводах могутбыть установлены дроссели 15 и 16,установленные по ходу топлива послепервого 12, а также до и после второго 13 клапанов соответственно. Запорные элементы первого 12 и второго 13клапанов могут быть выполнены в видесдвоенного золотника 17, связанногос электронной системой 14 управления.Кроме того, запорный элемент 18 первого клапана 12 может быть снабженуправляющим элементом 19 и подвергаться воздействию давления топлива, создаваемого топливоподкачивающим насосом 5. Приводной вал 2 роторного топливного насоса выполнен за одно целое с кольцевым элементом 20 большегодиаметра, в котором размещен переднийконец регулирующего элемента 3, выполняющего также функции распределителяДругой конец регулирующего элемента 3 с управляющей полостью 4 размещен в корпусе 10 роторного насосаРегулирующий элемент 3 выполнен с возможностью вращательного и осевого перемещения относительно корпуса. Вращательное перемещение регулирующегоэлемента 3 осуществляется от приводного вала 2 через узел сопряжения,состоящий из радиальных пазов с внутренней наклонной полярностью в кольцевом элементе 20, диаметрального отверстия 21 в переднем конце регулирующего элемента 3, плунжеров 22, раз3 13387 мещенных в диаметральном отверстии 21, и толкателей, включающих расположенные в радиальных пазах кольцевого элемента 20 с возможностью радиального перемещения по его наклонным поверхностям башмаки 23 с роликами 24 на их внешних концах. Ролики 24 служат 86 для зацепления с поверхностью окружающего их кольцевого кулачка ( не по Оказан . На внутренних концах башмакизакреплены с плунжерами 22 и имеютдополнительные наклонные поверхностидля сопряжения с наклонными поверхностями кольцевого элемента. Такимобразом осевое положение башмаков 23с роликами 24 относительно кольцевого элемента 20 определяет максимальное движение наружу плунжерон 22 имаксимальную величину подаваемоготоплива в этом положении. Межплунжерная часть диаметрального отверстиясвязана через проход 25 с вытянутойв продольном направлении на наружнойповерхности регулирующего элемента 3 25канавкой 26. Канавка 26 может поочеВ случае любых утечек топлина в полость 4 из выпускных каналов или канавки 26 вдоль рабочего зазора между регулирующим элементом 3 и корпу - сом 10 приводит к унеличению давления в полости 4 и таким образом побуждает регулирующий элемент 3 уменьшить количество топлива, подаваемого в двигатель. Чтобы избежать необоснованного увеличения подачи топлива в двигатель в случае отказа электронной управляющей системы под действием пружины 27 в топливопроводе, связывающемтоплиноподкачинающий насос 5 с впускными каналами 9 насоса 1, устанавливается аварийный отсечной клапан. редно совпадать с расположенными в корпусе 10 впускным 9 или выпускным (не показан ) каналами. Осевое перемещение регулирующего элемента 3 осуществляется под действием давления топлива в управляющей полости 4 и пружины 27 сжатия, размещенной в выемке приводного вала 2. Когда регулирующий элемент 3 перемещается под действием пружины 27, плунжеры 22 мо 35 гут продвигаться дальше наружу, тем самым большая порция топлива помещается в межплунжерной части диаметрального отверстия 21, которая при следующем движении плунжеров внутрь подается в двигатель.Электронная управляющая система определяет величину тока в электромагнитном приводе 11 клапанов 12 и 1345 в соответствии с рядом рабочих параметров двигателя и требуемых рабочих параметров устройства.Устройство работает следующим образом,При изменении давления в нагнетающей линии топливоподкачинающего насоса 5 меняется аксиальное положение регулирующего элемента 3, что приводит к колебаниям в количестве топли 55 ва, подаваемого устройством. Чтобы не произошло этик нежелательных колебаний, управляющая электронная система 14 открывает первый 12 или второй 13 клапаны, Клапан 12 открывается, когда нужно получить увеличение давления в управляющей полости 1, а клапан 13 - когда нужно снизить давление. Если клапаны 12 и 13 закрыты, в полости 4 создается гидравлическое замыкание и прекращается движение регулирующего элемента 3 под действием приложенных к нему сил. Управляющая полость 4 изолирована за исключением того случая, когда клапан 2 открыт, то любых изменений в давлении в нагнетающей линии топливоподкачивающего насоса 5.Управляющая система 14 открывает один из клапанов 12 или 13 в то время, когда риск неправильной установки из-за колебаний давления или из - за приложения механической силы является наименее вероятным, поэтому управление клапанами должно осуществляться в период одного цикла работы устройства. Установка н топливопроводах 7 и 8 дросселей 5 и 16 позволяет ограничивать мощность потока топлива, поступающего в управляющую полость 4 и из нее. В результате демпфируется движение регулирующего элемента 3 и повышается точность его регулирования.Если запорные элементы клапанов 12и 13 выполнены в виде сдвоенного золотника 7 с центральной канавкой,сообщенной с управляющей полостью 4,а золотник в среднем положении перекрывает оба клапана 6 и 7, электромагнитный привод должен быть способенудерживать золотник в среднем положении и для этой цели может быть использовано соленоидное устройство илишагоный двигатель, 1338786Клапаны 12 и 13 устроены так, что они движутся к закрытому положению при остановке двигателя и поэтому регулирующий элемент 3 закрыт, оператор обнаруживает любую неисправность отсечного клапана по. поведению двигателя при его остановке. Отсечной клапан должен осматриваться каждый раз при остацовке двигателя для сведения 10 риска его несрабатывания к минимуму.В случае, если дроссель 16 выполнен в виде двух последовательных сопротивлений, то можно обеспечить аварийную работу двигателя в том случае, 15 если один из клапанов 12 и 13 не срабатывает в открытом положении. Другой клапан может работать, осушегтвляя определенный контроль за давлением в полости 4 и за количеством топлива, подаваемого устройством в двигатель.Если запорный элемент первого клапана 12 снабжен отдельным управляющим элементом 19 и подвергается воздействию давления, создаваемого топливоподкачивающим насосом 5, то дроссель 16 устанавливается после второго клапана 13. В случае неисправности управляющей системы и прекращения подачи тока на элемент 19 регулирующий элемент 3 автоматически сдвигается в положение меньшей подачи топлива независимо от того, имеется ли в устройстве аварийный отсечной клапан. Однако управляющая система выполнена таким образом, что в случае. ее неис 35 правцости она обеспечивает подачу незначительного тока на элемент 19 для закрытия клапана 12, клапан 13 находится в открытом положении. Теперь40 при запуске двигателя регулирующий элемент 3 в результате действия пружины 27 находится в положении максимальной подачи топлива и двигатель запускается, но поскольку давление на45 линии на гне тания топливо подкачивающего насоса увеличивается, при определенном значении открывается запорный элемент клапана 12 и топливо поступает в управляющую полость 4. Это вызы 50 вает перемещение регулирующего элемента 3 в направлении положения наименьшей подачи топлива, но окончательное положение распределителя зависит от давления в полости 3, а по - следнее зависит от давления, создаваемого топливоподкачивающим насосом 5, величины сопротивления, созданного клапаном 12 и дросселем 16. Все эти величины можно подобрать так, чтобы двигатель работал на безопасной скорости.Такое выполнение устройства для подачи топлива в двигатель повьппает эффективность его работы путем оптимизации контроля рабочих параметров.ф о р м у л а изобретения1. Устройство для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащее связанный с двигателем роторный топливный насос высокого давления, работающий с ним синхронно и имеющий чувствительный к давлению подвижный регулирующий элемент с управляющей полостью, топливоподкачивающий насос, работающий синхронно с двигателем, топливопроводы, один из которых - нагнетающий, связывающий топливоподкачивающий насос с управляющей полостью, а другой - сливной, связывающий управляющую полость со сливом, и размещенный в топливо- проводах клапанный узел регулирования с электромагнитным приводом, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности путем оптимизации контроля рабочих параметров, клапанный узел регулирования выполнен в виде первого клапана, установленного в нагнетающем топливопроводе, связывающем топливоподкачивающий насос с управляющей полостью, и второго клапана, установленного в сливном трубопроводе, соединяющем управляющую полость со сливом, причем первьп и второй клапаны выполнены с возможностью одновременного перекрытия топливопроводов и запирания управляющей полости за исключением того случая, когда осуществляется изменение положения чувствительного элемента к давлению регулирующего элемента.2, Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что электромагнитньп привод клапанцого узла регулирования снабжен электронной управляющей системой,3. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что запорные элементы первого и второго клапанов клапанного узла регулирования выполнены в виде сдвоенного золотника, а электромагнитный привод снабжен электронной управляющей системой.4. Устройство по пп. 2 и 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждьп из топливопроводов снабжен дросселем.5 5. Устройство по п.2, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что топливопро вод, соединяющий управляющую полостьсо сливом, снабжен дросселем, а запорньп элемент первого клапана снабжен управляющим элементом и подвергается воздействию давления, создаваемого топливоподкачивающим насосом./5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,акаэ 415 /59 ВНИИПИ Го по дел 113035, МоскТираж 503 Подписноеударственного комитета СССРм изобретений и открытийа, Ж, Раушская наб., д. 4