Устройство впрыска для двухтопливного двигателя внутреннего сгорания и дозирующий насос устройства

 

Изобретение позволяет расширить пределы регулирования фаз впрыска топлива. Устройство содержит насос 3 низкого давления для предварительного впрыска жидкого топлива, насос 1 высокого давления плунжерного типа для основного впрыска, две топливные форсунки 6, 7 для дополнительного и основного впрысков, имеющие иглы 40, 41 с камерами 42, 43 давления, дозирующий насос 8, в корпусе 9 которого установлен передающий поршень 11 с образованием в нем с одной стороны моторной 16, а с другой стороны приемной 17 полостей и с возможностью возвратно-поступательного перемещения между раздельно регулируемыми кулачковыми приводами 22, 23, сливную магистраль и топливопроводы, селективно связывающие насосы 1, 3 с камерами 42, 43 давления игл форсунок 6, 7 через моторную 16 и приемную 17 полости с возможностью соединения последних через дополнительный топливопровод при крайнем положении упора 12 моторной полости 16 и перекрытом при помощи передающего поршня 11 отверстии 28. Игла 41 форсунки 7 основного впрыска при использовании газообразного топлива в качестве основного снабжена соединительными каналами, расположенными с возможностью сообщения камеры 43 давления со сливом при поднятом положении иглы, а топливопровод 29 дополнительно соединен с насосом 1 через обратный клапан. Регулируемые подвижные упоры 12, 13 расположены в корпусе 9 дозирующего насоса 8 непосредственно в моторной 16 и приемной 17 полостях с возможностью их осевого перемещения так, что их внутренние концы 14, 15 регулируют ход передающего поршня 11. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COUHAËÈÑÒÈ×ÅÑHÈÕ

РЕСПУБЛИИ (5))5 F 02 М 43/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРМТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР (21) 4202379/25-06 (22) 13.03.87 (31) 8603691 (32) 14 ° 03.86 (33) FR (46) 30,03,90. Бюл. М 12 (71) Сосьете д,Этюд де Машин Термик

С.Э.M.Т ° (FB) (72) Мишель хагена (FR) (53) 621.043.038.5 (088.8) (56) Заявка ФРГ 1 3330987, кл. F 02 М 45/02, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ВПРЫСКА ДЛЯ ДВУХТОПЛИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И ДОЗИРУКЙЯЙ НАСОС УСТРОЙСТВА

„.80„„1554775 А 3

1 (57) Изобретение позволяет расширить пре; злы регулирования фаз впрыска топлива,. Устройство содержит насос

3 низкого давления для предварительного впрыска жидкого топлива, насос

1 высокого давления плуижерного типа для основного впрыска, две топливные форсунки 6,7 для дополнительФ наго и основного впрысков, имеющие иглы 40, 41 с камерами 42, 43 давления, дазирую|ций насос. 8, в корпусе

9 которого установлен передающий поршень 1 1 с образованием в нем с одной стороны моторной !6, а с другой стороны приемной 17 полостей и с

1554775

10 воэможностью возвратно-поступательного перемещения между раздельно регулируемыми кулачковыми приводами

22, 23, сливную магистраль и топливопроводы, селективно связывающие насосы 1, 3 с камерами 42, 43 давления игл форсунок 6, 7 через моторную 16 и приемную 17 полости с возможностью соединения последних через дополнительный топливопровод при крайнем положении упора 12 моторной полости 16 и перекрытом при помощи передающего поршня 11 отверстии 28„ Игла 4 1 форсунки 7 основного впрыска при использовании газообразного топлива в

Изобретение относится к области машиностроения, более конкретно к области двигателестроения, и может быть использовано в конструкции устройства впрыска для двухтопливного двигателя внутреннего сгорания, обеспечивающего впрыск двух сортов топлива, причем одно из топлив жидкое для предварительного впрыска, а другое ЗО топливо жидкое или газообразное для основного впрыска, а также к конструкции дозирующего насоса для этого устройства.

Целью изобретения является расширение пределов регулирования фаэ впрыска топлива, На фиг.! изображено схематически устройство впрыска с дозирующим насосом, когда топливом основного впрыс- 4р ка является жидкое топливо; на фиг.2 — то же, когда топливом основного впрыска является газообразное топливо; на фиг.3 — вариант регулировки дозирующего насоса при предва- 45 рительном впрыске, равном нулю; на фиг.4 — то же,при предварительном и основном впрыске, начинающихся одновременно; на фиг.5 — то же, когда топливом основного впрыска является газообразное топливо.

Устройство впрыска для двухтопливного двигателя внутреннего сгорания включает в себя насос 1 высокого давления плунжерного типа, который подает жидкое или газообразное топливо основного впрыска в топливопровод 2 нагнетания, насос 3 низкого давления, который подает жидкое топкачестве основного снабжена с< единительными каналами, расноложеннымн с возможностью сообщения, камеры 43 давления со сливом при поднятом положении иглы, а топлинопронод 29 дополнительно соединен с насосом 1 через обратный клапан. Регулируемые подвижные упоры 12, 13 расположены в корпусе 9 дозирующего насоса 8 непосредственно в моторной 16 и приемной

17 полостях с воэможностью их осевого перемещения так, что их внутренние концы 14, 15 регулируют ход передающего поршня 11. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил. лино предварительного впрыска в топливопровод 4 подачи, форсуночный блок

5, в котором заключены форсунка Ь предварительного впрыска н форсунка

7 основного впрыска, дозирующий насос 8 и соединительные топливопроводы, которые селективно связывают все элементы устройства между собой.

Дозирующий насос 8 имеет корпус 9 со сверлением 10, в средней части которого установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения передающий поршень 11, перемещающийся между раздельно регулируемыми упорами 12 и 13. Упоры 12 и 13 прециэионно установлены в сверлении

10 н имеют внутренние концы 14 и 15 соответственно, которые с торцами передающего поршня 11 образуют с одной стороны моторную 16, а с другой приемную 17 полость, и наружные концы 18, 19, которые опираются на активные поверхности 20, 21 кулачков

22, 23, оси 24, 25 вращения которых неподвижны по отношению к корпусу 9.

Между передающим поршнем и упором 13 может быть установлена пружина 26, работающая на сжатие.

Корпус 9 доэирующего насоса 8 в зоне моторной полости 16 имеет отверстие 27 связанное с топливопроводом 2 нагнетания, топливного »асоса 1 высокого давления, отверстие 28, связанное с топливопроводом 29, соединяющим моторную полость 16 с форсункой 7 основного впрыска, и дополнительное отверстие 30, 5 155

Корпус 9 доэирующего насоса 8 в зоне приемной полости 17 имеет отверстие 31, связанное с топливопроводом 4 подачи, соединяющим приемную полость 17 с топливным насосом

3 низкого давления через обратный клапан 32, отверстие 33, связанное с топливопроводом 34, соединяющим приемную полость 17 с форсункой 6 предварительного нпрыска через обратный клапан 35, и дополнительное отверстие 36.

Дополнительные отверстия 30 и 36 соединены между собой топливопроводом

37. Форсуночный блок 5 состоит из корпуса 38, на котором закреплен наконечник 39. В корпусе разме.цены форсунки 6 и 7 предварительного и основ ного впрыска топлива, причем каждая из форсунок имеет расположенные в наконечнике 39 одинакового размера иглы 40 и 4 1 форсунок, взаимодействующие с камерами 42, 43 давления и с соответствующими седлами 44, 45 и распыливающими отверстиями 46, 47.

Форсунки имеют общую тарировочную пружину 48, расположенную в корпусе

38 и удерживающую иглы 40, 41 на седлах 44, 45 посредством толкателя

49 и передающей траверсы 50, которая в случае использования только жидкого топлива выполняется симметричной. Камера 42 давления иглы 40 форсунки 6 предварительного нпрыска соединена каналом 51 с топлинопроводом 34 и соответственно с приемной полостью 17 через обратный клапан

35. Камера 43 давления иглы 41 форсунки основного впрыска соединена каналом 52 с топливопроводом 29 и соответственно с моторной полостью 16.

В случае использования газообразного топлива (фиг.2) форсунка 7 основного впрыска имеет дополнительную камеру 53 давления для газообразного топлива, сообщенную каналом 54 и топливопроводом 55 с источником газа под высоким давлением (например, 250 бар, не показан). Камера

43 давления расположена таким образом, что она может сообщаться со сливом при поднятом положении иглы

4 1 через соединительные каналы 56 и

57, а траверса может выполняться необязательно симметричной и, кроме того, топливопровод 2 нагнетания соединен с топливопроводом 29 посредством дополнительного канала 58 с

55

45 обратным клапаном 59, который позволяет опорожнить камеру 43 давления, т.е. запереть иглу 41 основного впрыска °

Устройство впрыска и дозирующий насос работают следующим ббраэом.

Под воздействием постоянного давления, действующего в топливопроводе

4, н случае необходимости под воздействием усилия пружины 26 и н отсутствие давления, нагнетаемого насосом

1 высокого давления через топливопронод 2, передающий поршень 11 в начале цикла прижат к упору 12. Упор

12 располагается таким образом,что передающий поршень 11 перекрывает отверстие 28, а упор располагается так, чтобы это отверстие 28 могло быт открыто в процессе дниженИя поршня 1!. Когда насос 1 высокого давления нагнетает топливо в топливопровод 2, давление, возникающее н моторной полости 16, толкает поршень

11 в сверлении 10 и вызывает нагнетание с идентичным давлением топлина предварительного впрыска из приемной полости 17 в топливопровод 34.

Это нагнетание имеет место до встречи поршня 11 с внутренним концом

I5 упора 13, Следовательно, объем, подаваемый при предварительном нпрыске, зависит от расстояния D 1, установленного первоначально между торцом поршня 11 и упором 13. Кроме того, поршень 11 проходит расстояние Р 2, разделяющее другой торец поршня 11 и отверстие 28. Поскольку отверстие 28 перекрыто поршнем 11, давление в топливопроводе 29 и канале

52 отсутствует. Но как только торец поршня 11 откроет отверстие 28, основное топливо впрыскивается в топливопровод 29 совместно с предварительным впрыском, который продолжается, так как поршень 11 еще не дошел до упора 13. Основной впрыск продолжается до прерывания нагнетания насоса 1.

Таким образом, выбор расстояний

D1 и 02 позволяет изменять соотношение предварительного и основного впрыска, а также значение перекрытия этих двух фаэ впрыска.

Если расстояния D1 и 92 равны нулю (фиг.3), то предварительный впрыск равен нулю, а основной нпрыск происходит немедленно.

1554775

Если расстояние 02 равно нулю, а расстояние D1 не равно нулю (фиг.4), то имеет место одновременность начала фаэ предварительного и основного впрыска, причем длительность предварительного впрыска зависит от значения расстояния D1, т ° е. от положения упора 13. Между этими крайними положениями соответствующий выбор расстояний D1 и 02 регулирует значение объема предварительного впрыска и начало основного впрыска.

Если расстояние D2 соответствует объему перемещения поршня 11, превышающего цилиндровый объем насоса 1 (случай малых нагрузок), фаза основного впрыска устраняется и производится лишь фаза прЕдваритеЛьного впрыска. 20

Если устройство работает на газообразном топливе для основного впрыска (фиг.2), то подъем иглы 41 форсунки 7 основного впрыска также управляется подачей жидкости в каме- 25 ру 43 давления. Для обеспечения соответствующего распыления отверстиями 47 следует создать в источнике газообразного топлива достаточное давление (например, 250 бар). Но в случае, когда этот источник отсутствует, подъем иглы 4 1 основного впрыска становится бесполезным и его следует нейтрализовать. Тогда упор 13 регулируется таким образом, что поршень 11 постоянно перекрывает

35 отверстие 28, а дополнительное отверстие 36 приемной полости 17 размещается таким образом по отношению к упору !3, что оно никогда не перекрывается поршнем 11.

Упор 12 регулируется так; чтобы дополнительное отверстие 30 моторной полости 16 было постоянно открыто.

Такая Регулировка ДвУх УпоРов обес- 45 печивает сообщение между моторной и приемной полостями. Предварительный и основной впрыск заменяются в этом случае единственным впрыском, который осуществляется с помощью иглы 40 и отверстий 46.

Различные случаи работы зависят от условий нагрузки двигателя, а положение кулачков 22, 23 может регулироваться параметрами работы двигателя такими как скорость, момент, давление всасываемого воздуха, температуры охлаждающей жидкости, условиями сгорания топлива н т.д.

Доэирующий насос 8 может быть либо отдельным, либо объединенным конструктивно в один моноблочный комплекс с насосом 1 высокого давления, а блок

5 форсунки может быть выполнен в виде двух раздельных форсунок, Формула изобретения

1 ° Устройство впрыска для двухтопливного двигателя внутреннего сгорания, содержащее насос низкого давления для предварительного впрыска жидкого топлива, насос высокого давления плунжерного типа для основного впрыска жидкого или газообразного топлива, две топливные форсунки для предварительного и основного впрыска, каждая иэ которых имеет иглу с камерой давления, доэирующий насос, в корпусе которого установлен передающий поршень с образованием в нем с одной стороны — моторной, а с другой стороны — приемной полостей и с возможностью возвратно-поступательного перемещения между раздельно регулируемыми упорами, сливную магистраль и топливопроводы, селективно связывающие топливные насосы низкого и высокого давления с камерами давления игл форсунок предварительного и основного впрыска через моторную и приемную полости доэирующего насоса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения пределов регулирования фаз впрыска топлива, оно снабжено дополнительным топливопроводом, причем при крайнем положении упора моторной полости дополнительным топливопровод соединяет моторную и приемную полости, а топливопровод, связывающий моторную полость с камерой давления иглы форсунки основного впрыска, перекрыт передающим поршнем.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что игла форсунки основного впрыска снабжена соединительными каналами, расположенными с возможностью сообщения ее камеры давления со сливом при поднятом положении иглы.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что топливопровод, соединяющий моторную полость доэирующего насоса с камерой форсунки основного впрыска, дополнительно соединен с топливным насо1554775 клапан.

22

4Ó

38

Е

88

51

ЯУ сом высокого давления через обратный

4. Дозирующий насос устройства впрыска для двухтопливного двигателя внутреннего сгорания, одно иэ которых жидкое — для предварительного впрыска, а другое — жидкое или газообразное — для основного впрыска, содержащий корпус с осевым сверлением, расположенный в осевом сверлении с возможностью перемещения между двумя упорами подпружиненный передающий поршень, один торец которого ограничивает моторную полость, которая снабжена отверстиями для соединения последней с топливным насосом высокого давления и камерой давления иглы форсунки основного впрыска,а дру-гой торец ограничивает приемную полость, которая снабжена отверстиями для ее соединения с насосом низкого давления и камерой давления форсунки предварительного впрыска, и механизм раздельного регулирования положения упоров, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения пределов доэирования фаз впрыска топлива, в корпусе в зоне моторной и приемной полостей выполнено дополнительно по одному отверстию, сообщенные между собой топливопроводом, а регулируемые упоры расположены в моторной и приемной полостях с воэможностью скольжения в последних для регулировки хода передающего поршня.

1554 775

Составитель В. Долгов

Техред Л. Серд окова Корректор И. Г!уска

Редактор О. Спесивых

Заказ 467 Тираж 434 Подписное

ВНИИПИ Государстве. (ного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "11атент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101