Топливная система дизеля

 

(19) (И), СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

З(Я) F 02 И 59 34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHO5hY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3418981/25-06 (22) 07.04.82 (46) 23.07.83. Вюл. Р 27 (72) A К. Каракаев, Ж.N. Садвакасов, Б.И. Кривенко и З.М. РойФберг (71) Павлодарский индустриальный институт и Алтайское моторо-строительное производственное объединение им. ХХ7 съезда КПСС (53) 621.436. 038 ° 5 (088. 8) (56), 1. "Двигателестроение", 1980, Р 10, с. 33-37.

2. Патент Японии Р 48-11724, кл. 51ЕА 1973.

3. Патент CWA Р 3788546, кл. 239-120, 1974.

4. Патент Сй)А Ф 3948446, кл. 239-120, 1976 °

5. Авторское свидетельство СССР

)) 464211,. кл. F 02 M 45/00, 1975. (54) (57) ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА ДИЗЕЛЯ, содержащая топливный насос высокого давления, нагнетательную магистраль, : нагнетательный клапан, .форсунку за" крытого типа, аккумулятор, дозатор начального давления, дополнительный канал и дополнительный дозатор, причем аккумулятор выполнен в полости пружины иглы форсунки, топливный насос через нагнетательный. клапан и нагнетательную .магистраль соединен . .с форсункой, аккумулятор связан через дополнительный канал с нагнетателвной.магистралью, дозатор начального давления размещен в дополнительном канале, а дополнительный дозатор размещен в нагнетательном клапане, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности, дозатор начального давления и догиолнительный дозатор выполнен -в виде калиброванных дросселей, причем проходное сечение дросселя дополнительного дозатора выпол.нено меньшим, чем проходное сече,ние дросселя дозатора начального g:

: давления.

1030571

Изобретение относится к двигателестроению и предназначено для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания, преимущественно в дизель, кроме того оно относится к системам подачи топлива с регулированием 5 начального давления, т.-е. таким, в которых давление в нагнетательной магистрали задается, стабилизируется или регулируется специальными средствами. 10

Известны топливные системы дизеля, содержащие топливный насос. высокого давления, нагнетательную магистраль, нагнетательный клапан фор- 15 сунну закрытого типа, аккумулятор, дозатор начального давления, дополнительный канал, причем топливный насос через нагнетательный клапан и нагнетательную магистраль соединен с форсункой, дополнительный канал соединяет аккумулятор с нагнетательной магистралью, дозатор начального давления размещен в дополнительном кана.ле и выполнен в виде калиброванного дро сселя Г Ц и Р23 25

В таких системах во время нагнетательного хода плунжера насоса топливо подается как к форсунке, так и через дроссель в аккумулятор, заря жая его до некоторого давления. Междуна) циклами впрыска аккумулятор разря.— жается, повышая давление в нагнетательной магистрали, т. е. создавая в ней начальное давление.

В таких системах создаваемое начальное давление существенно зависит от режима работы двигателя, а конструкция систеьы усложнена наличием специального аккумулятора, что снижает эффективность работы системы.

Известны топливные системы дизеля, содержащие топливный насос высокого давления, нагнетательную магистраль, нагнетательный клапан, форсунку закрытого типа, аккум„ля- 45 тор, дозатор начального давления, дополнительный канал, причем аккумулятор выполнен в полости пружины иглы форсунки, топливный насос через нагнетательный клапан нагнета- 50 тельной магистралью соединен с форсункой,.дополнительный канал соединяет аккумулятор с нагнетательной магистралью, дозатор размещен в дополнительном канале 3 и L 43 °

В таких системах достигнуто повышение надежности работы за счет упрощения системы в которой:. роль аккумулятора выполняет полость пружины иглы форсунки. В таких системах создание начального давления 60 происходит благодаря открытию дозатора начального давления, выполненного в виде клапана, происходящему в моменты, когда после отсечки подачи волна разряжения в нагнетатель- 5 ной магистрали проходит мимо дополнительного канала. Уровейь давления, создаваемого такой системой, сравнительно не высок. Величина давления зависит от режима работы двигателя, что ограничивает эффективность работы системы.

Известны также топливные системы дизеля, содержащие топливный насос высокого давления, нагнетательную магистраль, нагнетательный клапан, форсунку закрытого типа, аккумулятор, дозатор начального давления дополнительный канал и дополнительный дозатор, причем аккумулятор выполнен в полости пружины иглы форсунки, топ- . ливный насос через нагнетательный клапан и нагнетательную магистраль соединен с форсункой, аккумулятор связан через дополнительный канал с нагнетательной магистралью, дозатор начального давления размещен в дополнительном канале, а дополнительный дозатор размещен в нагнетательном клапане 5 .

Известная система благодаря наличию дополнительного дозатора, выполненного в видо обратного клапана в нагнетательном клапане, поз( воляет получить повышенную независимость начального давления от режима работы двигателя.

Однако наличие двух дополнительных клапанов снижает надежность системя, понижает уровень достижимого начального давления, что снижает эффективность работы системы.

Целью изобретения является повышение эффективности работы системы.

Указанная цель достигается тем, что в топливной системе дизеля, содержащей топливный насос высокого давления, нагнетательную магистраль нагнетательный клапан, форсунку эа" крытого типа, аккумулятор, дозатор начального давления, дополнительный канал и дополнительный дозатор, при чем аккумулятор выполнен в полости пружины иглы. форсунки, топливный насос через нагнетательный клапан и нагнетательную магистраль соединен с форсункой, аккумулятор связан через дополнительный канал с нагнетательной магистралью, дозатор начального давления размещен в дополнительном канале, а дополнительный дозатор размещен в нагнетательном клапане, дозатор начального давления и дополнительный дозатор выполнены в виде калиброванных дросселей, причем проходное сечение дросселя дополнительного дозатора выполнено меньшим, чем проходное сечение дросселя доватора начального давления.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема топливной системы, на фиг. 2 - вариант форсунки с простав1030571 кой между корпусом форсунки и корпу- страли и тем больше давление в аккусом распылителя; на фиг. 3 — вариант муляторе, в качестве которого исустановок дросселя в конической проб- пользована надигольная полость форне; на фиг. 4 †.то же, в цилиндри- сунки. Таким образом, происходит ческой пробке, на фиг. 5 и 6 - то же . саморегулирование давления в надив штуцере. гольной полости, и следовательно, Топливная система содержит топлив давления начала открытия иглы форсунный насос 1 высокого давления с наг- ки в зависимости от режима работы нетательными секциями 2, имеющими топливной системы. Чем меньше давнагнетательный клапан 3 с разгру- ление начала открытия иглы форсунки, жающим пояском 4 и седло 5, форсун- t0 тем устойчивее работа топливной сиски 6 с замкнутой надигольной полостью темы. увеличение этого давления на пружины т.е, без сливной магистрали, режимах номинальных и близких к имеющие глухой колпак 7, уплотнитель- ним цикловых подач и частот вращеную прокладку 8, распылитель 9 и за- ния топливной системы приводит к порную иглу 10, нагруженную пружиной >5 уменьшению продолжительности впрыс11 и давлением топлива в надигольной ка топлива, что очень важно дпя полости 12, и нагнетательные трубо- повышения экономичности работы двипроводы 13. Клапан 3 .нагружен пружи- гателя. Поэтому регулировку затяжки ной 14, расположенной в полости 15,пружины форсунки надо производить штуцера 16, с помощью которого сед- из условия обеспечения устойчивой ло 5 .через,уплотнительное кольцо 17 0 работы двигателя на режимах малых прижимается к втулке 18 плунжера над нагрузок и частот вращения, а также надплунжерной полостью 19. Полость на режимах пуска, чтобы суммарное

15 соединена с полостью 20 между сед- усилие от затяжки пружины и давления лом и клапаном выше разгрузочного в надигольной полости обеспечивало пояска 4 с помощью каналов, выполнен- 25 минимальные значения давления начаных, например, в виде, по крайней ла открытия иглы форсунки на этих мере одного, пазов 21 на седле 5. режимах, а по мере возрастания дав В корпусе 22 форсунки или в про- ления в надигольной полости с повыставке 23 между корпусом форсунки и шением нагрузки на дизель увеличикорпусом распылителя выполнено дрос- 30 вается давление начала открытия ! сельное отверстие 24, соединяющее иглы форсунки, сокращая продолжинадигольную полость с линией высо- тельность впрыска топлива и тем кого давления. Калиброванное дрос-,самым повышая экономичность:работы сельное отверстие может быть выпол- двигателя. нено в пробке 25 (фиг, 3-6), 35

Пробка с дроссельным отверстием После отсечки и падения давления прижимается к корпусу форсунки, в ко- в нагнетательной магистрали ниже тором выполнены канал 26 и колодец, уровня давления в надигольной полоспо конической поверхности (фиг. 3) ти начинается истечение топлива из или по плоскости (фиг, 4) штуцером этой полости через дроссельное от27 нагнетательного трубопровода 13

40 верстие и через зазор в распыличерез уплотнительную прокладку 28. теле.и создание повышенного давления

Топливо через каналы в пробке про- в нагнетательной магистрали к начаходит в кольцевую проточку 29 в проб- лу следующего цикла впрыска, причем ке (фиг. 3 ) или в корпусе (фиг. 4 ), начальное давление будет также эаоткуда через сверления 30 и 31 соот- 45 висеть от режима работы системы, т.е. ветственно в корпусе форсунки, в кор- чем больше давление в надигольной попусе распылителя поступает в каме- лости, тем выше остаточное давление ру распылителя. Пробка 25 с дрос- . в нагнетательной магистрали. сельным отверстием может быть впрессована в гнездо в корпусе форсунки 50 Как показали испытания, из-за (фиг. 5) или прижата гайкой 32 постоянного повышения остаточного и (фиг. 6) . начального давлений в последовательных циклах в результате подпитки

Топливная система работает сле- .топливом из надигольной полости по дующим образом. мере увеличения числа циклов происхоВо время нагнетательного хода дит увеличение давления топлива в нагнасоса часть топлива через зазор с нетательной магистрали во время впрысраспылителе и дроссельное отверстие ка. Увеличение давления впрыска и

24 в корпусе 22 форсунки или в про- начального давления приводит к воэставке 23 поступает в надигольную растанию давления в надигольной пополость 12, повышая давление в ней. 60 лости, что в конечном итоге вызываЭто приводит к увеличению давления ет гидравлическое эаклинивание игначала открытия иглы форсунки, при- лы форсунки, т.е. игла не открывачем, чем больше подача топлива и вы- ется, а все топливо поступает в надше частота вращения насоса, тем боль- игольную полость, резко повьвюая давше давление в нагнетательной маги- 65 ление в ней.

1030571

zr

80 .

f7

Для устанения гидравлического за-, клинивания в системе предусмотрено перетекание топлива из нагнетательной магистрали в полость низкого давления в периоды между циклами впрыска посредством каналов, выполненными, например, в виде пазов 21 на седле 5. Такие пазы могут быть выполнены и на клапане.

Перетекание топлива происходит следующим образом.

Топливо из полости штуцера 15 через пазы 21 поступает в полость

20 между седлом и клапаном выше разгрузочного пояска 4, затем через зазор между пояском 4 и седлом 5., которые образуют .основное кольцевое дросселирующее сечение, попадает в надплунжерную полость 19, которая с момента отсечки сообщается с полостью низкого давления, уменьшая давление в нагнетательном трубопроводе 13. Площадь между разгрузочным пояском и седлом меньше суммарного сечения, образованного дррссельным отверстием и зазором между иглой и корпусОм распылителя. Это позволяет повышать начальное давление в .нагнетательной магистрали в результате подпитки топливом из надигольной полости и устранять гидрозаклинивание иглы форсунки в результате перетечек топлива иэ нагнетательной магистрали в систему низкого давления. !

О, Устранение гидроэаклинивания достигается также применением.нагнетательных клапанов двойного действия, имеющими обратные клапаны, пружины которых регулируются на определенное начальное давление B нагнетательной магистрали.

Испытания, проведенные на безмоторной установке на базе топлиВной аппаратуры дизелей типа A-41, показали работоспособность предлагаемой топливной системы с регули-: рованием .начального давления.

1030571

Составитель Н. Патрахальцев

Редактор Г. Волкова . Техред А.Бабинец . Корректор я. Лазаренко

Эаказ 5160/37 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал HHG "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4