Топливный насос распределительного типа для двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить экономичность двигателя. Плунжер (п) 2 размещен во втулке 1 с образованием надплунжерной полости (ШТ) 16 и с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движений. Радиальный канал (к) 8 П сообщен с кольцевой проточкой 19 втулки, имеющей (Л с 4аь 00 ч ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИМ (19) SUm) 1

А1 (a> 4 F 02 Э 1/ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТМРЫТИЙ (21 ) 4! 941 32/25-06 (22) 13.02.87 (46) 15.11.88. Бюл, N- 42 (71) Научно-производственное объединение по топливной аппаратуре двигателей "ЦНИТА" (72) А.Г. Лаптик, А.М. Гинзбург, Г,Ф. Кузнецов, В.И. Кольцов, И.Б. Пацюк и В.А. Соловьев (53) 621.438;038(088.8) (56) Заявка ФРГ Ф 3018791, кл. F 02 D 1/00, опублик. 1981. (54 ) ТОПЛИВНЫЙ HACOC РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ТИПА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить экономичность двигателя. Плунжер (П ) 2 размещен во втулке 1 с образованием надплунжерной полости (HII) 16 и с возможностью возвратно-поступательно" го и вращательного движений. Радиальный канал (К) 8 П сообщен с кольцевой проточкой 19 втулки, имеющей наполнительные и нагнетательные Е

3 и 7. В положении П в нижней мертвой точке верхняя кромка 21 распределительного паза, выполненного на боковой поверхности П, размещена ниже нижней кромки 20 проточки, а в положении П в верхней мертвой точке— выше последней. Паз выполнен в виде продольной выточки, сообщенной в верхней части с поперечной выточкой.На боковой поверхности П со стороны, противоположной пазу, выполнены сообщенные между собой дополнительные .поперечная и продольная выточки. К 8 сообщен с НП осевым каналом 4 П„ связанным через жиклер с пазом. В НП

1437532 размещен регулируемый компенсатор объема, выполненный в виде цилиндра с размещенным в нем подпружиненным поршнем ll, снабженным регулируемым упором 13. Такое выполнение обеспечивает сжатие топлива при движении П еще до начала нагнетания и соответственно повышение давления в НП. Величина давления предварительного сжатия не лимитируется давлением открытия нагнетательного клапана 9.

Жиклер обеспечивает во время хода предварительного сжатия перетекание части топлива из НП в трубопровод клапана, обеспечивая увеличение в нем,цавления. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к двигателестроению.

Цель изобретения — повышение экономичности двигателя внутреннего

5 сгорания путем повышЕния давления впрыскивания за счет предварительного г P сжатия топлива в надплунжерной полости, 10

I °

На фиг. 1 изображен предлагаемый топливный насос при положении плучжера в нижней мертвой точке, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. I; на фиг. 3 — узел I íà 15 фиг. 1 .

Топливный насос содержит втулку

I, плунжер 2, наполнительный канал

3, осевой канал 4 плунжера, продольный распределительный паэ 5, попе- 20 речный распределительный паз б, нагне— тательный канал 7, радиальнык канал

8 плунжера 2, нагнетательный клапан

9, втулку 10 компенсатора объема, поршенек 11, пружину 12, регулируемый упор !3, дополнительный поперечный паэ 14, дозатор 15, надплунжерную полость 16, наполнительное окно

17 плунжера 2, полость 18 питания, кольцевую проточку 19 втулки 1, ниж- 30 нюю кромку 20 кольцевой проточки 19, верхнюю кромку 21 поперечного распределительного паза 6, дополнительный продольный паз 22 и жиклер 23.

1

Топливный насос работает следующим образом.

При нахождении плунжера 2 в верхней мертвой точке (В11Т) „ наполнительное окно 17 плунжера 2 (эа счет его вращательного движения) совпадает с наполнительным каналом 3 втулки 1, в результате чего надплунжерная полость 16 через осевой канал 4 плунжера 2 сообщается с полостью 18 питания. В случае наличия на плунжере 2 дополнительных пазов 14 и 22 одновременно с открытием наполнительного канала 3 дополнительный продольный паз 22 плунжера 2 совпадает с од-. ним иэ нагнетательных каналов 7 втулки l, Поскольку дополнительный поперечный паз 14 плунжера 2 в ВМТ выходит в кольцевую проточку 19 втулки l,то нагнетательный канал 7 через дополнительные пазы 22 и 14 кольцевую проточку

l9 и каналы 8 и 4 плунжера 2 .сообщается с надплунжерной полостью 16. Во время движения плунжера 2 от ВМТ к

НИТ происходит наполнение топливом надплунжерной полости 16, а также разгрузка линии нагнетания до давления питания. При этом разгрузка осуществляется до момента разобщения дополнительного поперечного паза 1 4 и кольцевой проточки 19 втулки 1. По достижении плунжером 2 НИТ наполнительный канал 3 и наполнительное ок14375 но 17 разобщаются, в результате чего надплунжерная полость 16 изолируется от полости питания 18. При этом (в результате вращательного движения

5 плунжера 2) дополнительный продольный паз 22 плунжера 2 и нагнетательный канал 7 втулки 1 разобщаются, а продольный распределительный паз 5 совмещается с противоположным наг- 1р нетательным каналом 7 втулки 1, однако, поскольку в НМТ верхняя кромка 21 поперечного распределительного паза 6 расположена ниже нижней кромки 20 кольцевой проточки 19 втулки 15

1 (фиг. 1.), то надплунжерная полость

l6 в НМТ изолирована от нагнетательного канала 7 ° Таким образом, при движении плунжера 2 от НИТ к BNT (еще до начала нагнетания) происходит сжа- 20 тие топлива и соответственно повышение давления в надплунжерной полости 16, причем величина давления предварительно сжатого топлива не лимитируется давлением открытия нагнетательного клапана 9, так как в этот период надплунжерная полость

16 не соединена с нагнетательным каналом 7. При наличии жиклера 23 ,(фиг. 3), сообщающего распределитель- ЗР ный паз 5 с осевым каналом 4 плунжера 2, во время хода предварительного сжатия часть топлива из надплунжерной полости 18 перетекает в нагнетательный канал 7.и через нагне- з5 тательный клапан 9 — в трубопровод, увеличивая в нем давление.

Начало нагнетания топлива определяется выходом верхней кромки из по- 4р перечного распределительного паза 6 в кольцевую проточку !9 втулки 1.

Важное значение имеет скорость открытия распределительных элементов. Так, при медленном открытии 45 распределительных элементов возникает дросселирование в них потока топлива, что значительно снижает эффект от предварительного сжатия топлива в надплунжерной полости 16. Таким об- щ разом, выполнение распределительного паза в виде продольного паза 5, сопряженного с поперечным пазом 6, значительно увеличивает площадь открытия распределительных элементов.

При выходе верхней кромки 21 поперечного распределительного паза 6 в кольцевую проточку 19 предварительно сжатое топливо из надплунжер32 ной полости 16 по каналам 4 и 8 плунжера 2 поступает в кольцевую проточку 19 втулки 1, а затем через пазы 5 и 6 плунжера 2 — в нагнетательный канал 7 к кагнетательному клапану 9.

Клапан 9 под действием давления топлива поднимается и топливо через клапан 9 поступает в штуцер насоса, а затем по трубопроводу — к форсунке,т.е. осуществляется подача топлива. Регулирование величины подачи топлива осуществляется осевым перемещением дозатора 15. Одновременно с сообщением поперечного распределительного паза

6 с кольцевой проточкой 19, с нею же сообщается и дополнительный поперечный паз 14, сопряженный с дополнительным пазом 22, в результате чего топливо из кольцевой проточки 19 поступает также и в продольный паз

22, который в этот период распололожен между нагнетательными каналами 7. Такое исполнение паза 22 уменьшает боковое воздействие (от давления топлива ) плунжера 2 на втулку 1 и повышает надежность насоса.

Форсирование процесса топливоподачи, т.е. увеличение давления впрыскивания, для каждого типа двигателя имеет рациональный предел. Отклонение давления впрыскивания от этого оптимума в сторону его увеличения ипи уменьшения приводит к ухудшению мощностно-экономических показателей двигателя. Поэтому в процессе создания новых дизелей при доводке рабочего процесса для достюкения оптимальных показателей до дымности и экономичности, а также при исследованиях серийно выпускаемых двигателей с целью определения их потенциальных возможностей по снижению удельного расхода топлива, желательно иметь топливную аппаратуру, позволяющую регулировать давление впрыскивания. Поскольку уровень топлива в надплунжерной полости 16 в момент геометрического начала нагнетания влияет на величину давления впрыскивания и определяется ходом hg плунжера, затрачиваемым на предварительное сжатие топлива, то изменяя последний возможно регулировать давление впрыскивания.

С этой целью в надплунжерной полости

16 устанавливают регулируемый компенсатор объема, выполненный в виде втул30

ВНИИПИ Заказ 5869/32 ТиРаж 505 Подпис ное

Произв.-полигр. пр-гие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 14375 ки 1О с установленным в ней поршеньком 11, нагруженным пружино" 12, и регулируемого упора 13.

Такое исполнение компенсатора объ5 ема позволяет за счет изменения хода поршенька 11 регулировать ход плунжера 2, затрачиваемый на предварительное сжатие топлива в надплунжерной полости 16, а соответственно и давле- 10 ние впрыскивания топлива.При этом максимальные значения давления впрыскивания берут при нулевом ходе поршенька 11, т.е. наибольшем ходе h предва-. рительного сжатия, а минимальные при ходе поршенька, соответствующем или большем хода h плунжера.

Таким образом, использование предлагаемого топливного насоса улучшает мощностно-экономические показатели 20

ДВС за счет повышения давления впрыскивания, повышает надежность насоса и стабильность параметров впрыск.явания по линии нагнетания. и позволяет

I регулировать давление впрыскивания 25 в широком диапазоне.

Формула изобретения

1. Топливный насос распределительного типа для двигателя внутреннего сгорания, содержащий втупку с наполиительными и нагнетательными каналами и кольцевой проточкой, . плунжер с выполненными в нем осевым и радиальным каналами и распределительным пазом на боковой поверхности, причем плунжер размещен во втулке с образованием надплунжерной полости и с воэможностью возвратнопоступательного и вращательного движений, a er.o радиальный канал сообщен с надплунжерной полостью при помощи осевого канала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения экономичности двигателя путем повышения давления впрыскивания за счет предварительного сжатия топлива в надплунжерной полости, радиальный канал плунжера сообщен с кольцевой проточкой втулки, причем в положении плунжера в нижней мертвой точке верхняя кромка распределительного паза размещена ниже нижней кромки кольцевой проточки, а в, положении плунжера в верхней мертвой точке — выше последней.

2. Насос по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что распределительный газ выполнен в виде продольной выточки, сообщенной в верхней части с поперечной выточкой.

3. Насос no aa. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что на боковой поверхности плунжера со стороны, противоположной распределительному пазу, выполнены сообщенные между собой дополнительная поперечная выточка и по меньшей мере одна продольная.

4. Насос по пп. 1-3, - о т л и— ч а ю шийся тем, что распределительный паз сообщен с осевым каналом плунжера через жиклер.

5. Насос по пп. 1-4, о т л и— ч а ю шийся тем, что в надплунжерной полости размещен регулируемый компенсатор объема.

6. Насос по и. 5, о т л и ч а юшийся тем, что компенсатор объема выполнен в виде цилиндра с размещенным в нем подпружиненным поршнем, снабженным регулируемым упором.