Способ подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить экономичность двигателя путем повышения давления подаваемого топлива. Для осуществления способа подачи топлива воздействуют кулачковым механизмом на нагруженный возвратной пружиной плунжер для сообщения ему поступательного перемещения с изменяющейся скоростью за время полного хода, включающего участок разгона плунжера, участок нагнетания топлива в период активного хода плунжера и участок торможения плунжера до его остановки в конце полного хода, причем в конце активного хода плунжера увеличивают его скорость до величины, при которой величина силы инерции движения превышает усилие возвратной пружины с обеспечением отрыва плунжера от кулачка после завершения процесса подачи топлива, а остановку плунжера осуществляют путем его удара в упор. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSU ÄÄ 1550202

А1 (51) 5 F О2 М 59/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4049508/25-06 (22) 08 ° 04.86 (46) 15.03.90. Бюп. У 10 (71) Научно-производственное объединение .по топливной аппаратуре двигателей "ЦНИТА" (72) Б.Н.Файнлейб, В.А.Лебедев, А.М.Гинзбург, В.Г.Никифоров, 1 ° 3 ° Тихомиров Г.Ф.Колясев и Г.JI.ËÿõîBèöêàÿ (53) 621.043.038.5 (088,8) (56) Топливная аппаратура автотранспортных дизелей. /Справочник под ред.

Б.Н.Файнлейб. Л.: Машиностроение, 1974, с. 210, III. 27, а, б. (54) СПОСОБ ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к машино.строению и позволяет повысить экономичность двигателя путем повышения

Изобретение относится к машиностроению, а именно к топливовпрыскивающей аппаратуре двигателя внутреннего сгорания, и может быть использовано в способе подачи топлива насосом высокого давления в цилиндры двигателя внутреннего сгорания.

Цель изобретения — повышение экономичности двигателя внутреннего сгоракия за счет .повышения давления подаваемого топлива.

На фиг.! изображена конструктивная схема топливного насоса высокого давления осуществляется для осуществления предлагаемого способа; на давления подаваемого топлива. Для осуществления способа подачи топлива воздействуют кулачковым механизмом на нагруженный возвратной пружиной плунжер для сообщения .ему поступательного перемещения с изменяющейся скоростью за время полного хода, включающего участок разгона плунжера, участок нагнетания топлива в период активного хода плунжера и участок торможения плунжера до его остановки в конце полного хода, причем в конце активного хода плунжера увеличивают

его скорость до величины„ при которой величина силы инерции движения превышает усилие возвратной пружинь1 с

I обеспечением отрыва плунжера от кулачка после завершения процесса подачи топлива, а остановку плунжера осущеcTBslHloT путем его удара в упор.

2 ил. фиг ° 2 — сравнительные кинематические характеристики предлагаемого топливного насоса высокого давления и насоса-прототипа.

Топливный насос высокого давления для осуществления предлагаемого способа содержит кулачковый вал 1 с кулачком 2, к которому прижат ролик 3 толкателя 4. С толкателем, располс1 женным в расточке корпуса 5, контактирует плунжер б, который размещен во втулке 7 плунжера. Толкатель 4 в корпусе 5 и плунжер 6 во втулке 7 перемещаются возвратно-поступательно под действием кулачка 2. Втулка 7 эа1550202 креплена в корпусе 5 неподвижно, Между внутренним торцом втулки 7 и верхним торцом плунжера 6 образовано надплунжерное пространство 8, в верхней

15 части которого установлен нагнетательный клапан 9, Возвратная пружина 10 обеспечивает нагружение плунжера 6 для обеспечения его контакта с толкателем 4. В нижней части плунжера 6

I имеется выступ 11, а на нижнем торце втулки 7 выполнен упор 12.

В зависимости от угла с поворота кулачкового вала на фиг.2 сплошными линиями показаны характеристики хода

13, скорости 14 и ускорения 15 плунжера 6 по предлагаемому способу. Пунктирными линиями на фиг.2 показаны характеристики хода 16, скорости 17 и ускорения 18 плунжера по способу-про20 тотипу.

Расстояние Ь„ между верхним торцом выступа 11 и упором 12 представляет собой полный ход плунжера 6, а величина h является ходом, определя- 2 емым кулачковым механизмом, h < — активный ход, h — - ход разгона плунжера, h о — ход плунжера, остающийся после завершения активиого хода (Ь определяет величину надплунжерного объ30 ема) . Величины h, h g h „>, h относятся к параметрам способа-прототипа.

Способ осуществляют следующим образом. .Вращают-.кулачковый вал 1. Кулачок набегает на ролик 3 толкателя 4. олкатель 4 в расточке корпуса 5, а вместе с ним и плунжер 6 во втулке 7 плунжера перемещаются с возврастающей скоростью, определяемой профилем кулачка. При этом в период активного хода в надплунжерном пространстве 8 создается давление топлива, которое после открытия нагнетательного клапана 9 поступает в нагнетательный трубопровод и далее к форсунке. Активный ход осуществляют только на разгонном участке движения и заканчивают за

0 5 - 0 7 мм по ходу плунжера до кон1 У

50 ца этого участка. После окончания активного хода, продолжая с помощью профиля кулачка разгон, сообщают плунжеру и другим поступательно дви-: жущимся деталям максимальную ско рость, при которой силы инерции пре- 55 восходят усилие возвратной пружины

10. Ролик 3 при этом отрывается от профиля кулачка, т.е. происходит раз" мыкание цепи кулачкового механизма, поэтому толкатель с плунжером летят" до удара верхнего торца выступа

11 в упор 12, При этом в процессе "полета" движение плунжера 6 сначала замедляется (вследствие сопротивления пружины 10), а затем при ударе в упор 12, пройдя к этом моменту полный ход h плунжер 6 практически мгновенно останавливается. Отрыв плунжера 6 и связанных с ним деталей, "полет" их до встречи с упором 12 и удар в него происходит за счет кинематической энергии, накопленной в период разгона.

После удара в упор 12 плунжер 6 и связанные с ним детали под воздействием возвратной пружины 10 перемещаются в обратном направлении сначала до соприкосновения ролика 3 толкателя 4 с профилем кулачка 2, а затем при постоянном контакте ролика с кулачком — в исходное положение.

Целесообразно сообщать плунжеру 6 максимальную скорость в тот момент, когда плунжер после окончания активного хода пройдет расстояние и и, необходимое для того, чтобы за время прохождения плунжером этой части хода полностью закончился процесс нагнетания топлива, Величину хода Dh рекомендуется принимать в пределах (0,06

0,09) h K. Нижний предел, равный

0,06 h, обеспечивает необходимый минимум хода, в течение которого происходит спад давления топлива до нуля.

Бсли после начала торможения в надплунжерном пространстве 8 будет оставаться значительный уровень давлений топлива, то вследствие высоких контактных напряжений в кулачковом механизме насос быстро выходит из строя. Ограничение максимальной величины ДЬ обуславливается тем, что с ростом аЬ увеличивается объем надплунжерного пространства 8 в период активного хода, что приводит к снижению давления подаваемого топлива.

Разность между величинами полного хода плунжера и хода, определяемого кулачковым механизмом, равную

=h„-h„, рекомендуется выдерживать в пределах (0,015 — 0,030) Ь,, которые с одной стороны (0,015 h„) обеснеччвают гарантированный зазор между выступом 11 и упором 12 при замкнутой цепи кулачкового механизма и плунже5 15 ре, находящемся в верхнем крайнем положении, а с другой стороны (0,030 h„) лишь незначительно увеличивают надплунжерное пространство 8..

С целью обеспечения возможно меньшего объема надплунжерного пространства в период нагнетания топлива предлагается задавать величины ЛЬ и d ближе к нижним рекомендуемь.м пределам.

Такое осуществление способа значительно сокращает путь торможения, что при сохранении полного хода плунжера увеличивает путь разгона на ту же величину, на которую сокращен путь торможения. С увеличением пути разгона возрастает и время разгона, что приводит к значительнмоу росту скорости.

Пропорционально уменьшению пути торможения уменьшается и надплунжерный объем за период активного хода.

Эти два фактора — увеличение скорости плунжера и уменьшение надплунжерно"a объема — приводят к увеличению давлений подаваемого топлива, что способствует более мелкому распыle ливанию и лучшему перемешиванию ка пель топлива с в0здушным зарядом, а

Формула изобретения

Способ подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания насосом высокого давления, заключающийся в воздействии кулачковым механизмом на нагруженный

10 возвратной пружиной плунжер для сообщения ему поступательного перемещения с изменяющейся скоростью за. время полного хода, включающего участок разгона плунжера, участок нагнетания

15 топлива в период активного хода плунжера и участок торможения пдунжера до его остановки в конце полного хода, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности двига20 теля путем повышения давления подаваемого топлива, в конце активного хода плунжера увеличивают его скорость до величины, при которой величина си25 лы инерции движения превышает усилие возвратной пружины с обеспечением отрыва плунжера от кулачка после завершения процесса подачи топлива, а остановку плунжера осуществляют путем

30 его удара в упор.

50202 6 следовательно, лучшему сгоранию и повышению экономичности работы двига теля, 1550202

Составитель В.Долгов

Техред П.Олийнык Корректор И.Муска

Редактор A,Ðåâèí

Заказ 258 Тираж 440 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производ<:твенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101