Система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет повысить экономичность путем обеспечения возможности независимой регулировки цикловой подачи топлива, угла оп.ережения впрыска и продолжительности впрыска. Ротор 7 золотникового клапана через зубчатую передачу 15 соеди

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

47 6 А1 (19) (11) (51) 4 F 02 M 47/02

ВСЕГ(и()э,»..-,;, г.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0mb

@uz.2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4117949/25-06 (22) 02.07.86 (46) 07.01.88. Вюл. № 1 (71) Волгоградский политехнический институт (72) Г.H.Çëîòèí, И.И.Ройтман, Э.В.Рябчук и М.В.Дульгер (53) 621.436.036 (088.8) (56) Патент С((1А ¹ 4440134, кл. 123/447, опублик. 1984. (54) СИСТЕМА ВПРЫСКА ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить экономичность путем обеспечения возможности независимой регулировки цикловой подачи топлива, угла опережения впрыска и продолжительности впрыска. Ротор 7 золотникового клапана через зубчатую передачу 15 соеди1364766

1г нен с валом двигателя и имеет возможность вращения вокруг своей оси.

Гильза 9 через зубчатую передачу 16 соединена с серводвигателем 17 и имеет возможность дискретного вращения вокруг своей оси. Корпус 10 через зубчатую передачу 18 соединен с серводвигателем и имеет возможность ограниченного вращения вокруг своей оси, а через зубчатую передачу 20 соединен с серводвигателем 21 и имеет возможность дискретного перемеще1, Изобретение относится к двигателестроению, а конкретно к топливным системам двигателя внутреннего сгорания, преимущественно дизелей.

Целью изобретения является повышение экономичности путем обеспечения возможности независимой регулировки цикловой подачи топлива, угла опережения впрыска и продолжитель l0 ности впрыска.

На фиг.l .изображена общая схема системы впрыска; на фиг.2 — золотниковый клапан, общий вид; на фиг.3 — сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 — выходные отверстия гильз и ротора клапана. . Система впрыска (фиг.1) имеет топливный бак 1, насос 2 высокого давления, аккумулирующую камеру 3, 20 которая соединена с форсункой 5 через золотниковый клапан 4, который выполняет распределительную, доэирующую и регулировочную функции. Форсунка 5 расположена в головке цилинд- 25 ров двигателя 6.

Золотниковый клапан (фиг.2 и 3) состоит из цилиндрического ротора 7, с выполненньм в его теле по крайней . мере одним отверстием 8. Ротор находится в гильзе 9 с одним входным отверстием 11 и по крайней мере однйм выходным отверстием 12 и корпусе

10, также имеющим одно входное отверстие 13 и но крайней мере одно выходное отверстие 14.

Ротор 7 через зубчатую передачу

15 соединен с валом двигателя 6 и ния вдоль своей оси. Взаимодействие зубчатых передач приводит к ограничительным перемещениям гильзы корпуса. B результате изменяется площадь суммарного проходного сечения входных и выходных отверстий гильз, которая определяет цикловую подачу топлива при фиксированном числе оборотов двигателя. Изменение взаиморасположения гильзы и корпуса приводит к изменению характеристик впрыска.

4 ил.

2 имеет воэможность вращения вокруг своей оси.

Гильза 9 через зубчатую передачу

16 соединена с серводвигателем 17 и имеет возможность дискретного вращения вокруг своей оси.

Корпус 10 через зубчатую передачу 18 соединен с серводвигателем 19 и имеет возможность ограниченного вращения вокруг своей оси, а через зубчатую передачу 20 соединен с серводвигателем 21 и имеет возможность дискретного перемещения вдоль своей оси.

Входное отверстие 13 корпуса сое" динено трубопроводом с аккумулятором

3, а выходное окно (выходные окна)

14 корпуса 1 0 соединены трубопроводом (трубопроводами) с форсункой (форсунками) 5.

Отверстие 8 в роторе 7 имеет в сечении форму прямоугольника (фиг.4) большая сторона. которого ориентирована вдоль оси ротора.

Отверстия 11 и 13 в корпусе 10 и гильзе 9 имеют также прямоугольноесечение, но их большие стороны перпендикулярны осям гильз (фиг.4).

Система впрыска работает следующим образом.

Топливо из бака 1 насосом 2 подается в аккумулятор 3 высокого давления, который подает топливо к форсунке 5 (форсункам) через эолотниковый клапан 4 (фиг.l) который выполянет распределительную, дозирующую и регулирующую функции.

1364766

Выполнение этих функций обеспечивается конструкцией клапана 4

1,фиг.2). отор 7 вращается в гильзе 9 и корпусе 10. Движение к ротору 7 передается от двигателя через зубчатое зацепление 16. Топливо от аккумулятора 3 через соединительный трубопровод поступает к впускному отверстию 13 корпуса 10 и может поступить к форсунке 5 (форсункам) только в тот момент, когда входные 11 и 13 и выходные 12 и 14 отверстия гильзы и корпуса совместятся с отверстием 8 ротора. Таким образом, клапан выполняет распределительную функцию а

Изменение характеристик впрыска производится путем изменения взаиморасположения гильзы 9 и корпуса 10 20 посредством ограниченного поворота гильзы 9 вокруг своей оси с помощью зубчатого зацепления 16, серводвигателя 17 и корпуса 10 вокруг своей оси с помощью зубчатого зацепления

18 и серводвигателя 19 и вдоль своей оси с помощью зубчатого зацепления

20 и серводвигателя 21.

В результате этих ограничительных перемещений гильзы и корпуса изменя- З0 ется площадь суммарного проходного сечения входных и выходных отверстий гильз, которая определяет цикло" вую подачу топлива при фиксированном числе оборотов двигателя. Впрыск начинается в момент, когда отверстие

8 в роторе начинает совмещаться с суммарным отверстием в гильзе и корпусе (заштриховано на фиг.4) и продолжается в течение перемещения от- 40 верстия 8 вдоль суммарного отверстия.

Продолжительность впрыска зависит только от длины суммарного проходного сечения гильзы и корпуса (фиг.4). т которое может изменяться путем огра- .45 ниченного вращения внешней гильзы вокруг своей оси.

Если необходимо изменить цикловую подачу, оставив неизменной продолжительность впрыска, то перемеще- 50 нием внешней гильзы вдоль своей оси уменьшается высота и площадь суммарного отверстия гильзы и корпуса (фиг.4).Длина этого отверстия остается неизменной. 55

При необходимости изменить продолжительность впрыска, оставив постоянной цикловую подачу, необходимо перемещением корпуса вокруг своей оси уменьшить длину суммарного проходного отверстия гильзы и корпуса, а перемещением корпуса вдоль своей оси необходимо увеличить высоту h суммарного отверстия так, чтобы площадь его осталась неизменной. При этом геометрические размеры суммарного проходного отверстия определяются по формуле

hi) = я ц и р А где h

Cf ц — высота суммарного проходного сечения, м; — угловой размер окна, рад; — цикловая подача топлива, s м /цикл; и — частота вращения ротора

P клапана, рад/с;

2п

А = — --щ ),/2лр — посгг тоянная, где r — радиус корпуса, м; коэффициент расхода суммарного окна; д

) где И, угловая скорость выходного вала серводвигателя 21, рад/с; радиус шестерни зубчатого зацепления 20 м; скоросTb H3Mенения цикловой подачи, м /с; угловая скорость выходного вала серводвигателя 19, рад/с; передаточное отношение зубчатой передачи 18.

r2o

8 ц.

3 плотность топлива, кг/м ьр — среднее избыточное давление впрыска топлива, Па.

Из соотношения (1) видно, что для того, чтобы увеличить продолжительность впрыска в К раз, оставив постоянной цикловую подачу топлива, 2 необходимо уменьшить в К раэ и наоборот.

Изменение же цикловой подачи топлива при фиксированной продолжительности впрыска достигается пропорциональным изменением.

Из формулы (I) получен закон движения исполнительных механизмов

1364766

Для регулирования угла опережения впырска топлива необходимо совместное ограниченное перемещение гильзы и корпуса с одинаковой скоростью, что обеспечивается зубчатыми передачами 16 и 18 и серводвигателями 17 и 19.

Причем для увеличения угла опережения впрыска на рад .необходимо провернуть обе гильзы на Ы раз против направления вращения ротора и наоборот.

Формула и з о б р е т е н и я

Система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащая последовательно сообщенные друг с другом топливоподающий насос, трубопровод с аккумулирующей камерой, золотниковый клапан, выполненный в виде ротора по меньшей мере с одним сквозным отверстием, гильзы и корпуса, снабженных соответственно одним подводящим и по меньшей мере одним отводящим каналом, и размещенных концентрично друг в друге с возможностью периодического сообщения их каналов и форсунки, причем насос и ротор связаны с валом двигателя, а

10. гильза установлена в корпусе с возможностью дискретного вращения при помощи зубчатой передачи, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности путем обес15 печения возможности независимой регулировки цикловой подачи, угла опережения впрыска и продолжительности впрыска корпус дополнительно снабжен двумя зубчатыми передачами

20 с серводвигателями и установлен на гильзе с возможностью дискретного перемещения вдоль и вокруг своей оси.

1364766

Составитель А.Пекеньо

Редактор Г.Гербер Техред И.Дидык Корректор.M.Øàðoøè

Заказ 6330/26 Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4