Устройство управления подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания топливным насосом

 

Использование: в топливовпрыскивающей аппаратуре высокого давления двигателя внутреннего сгорания, а именно в устройствах управления топливным насосом высокого давления. Сущность изобретения: в топливном насосе имеется поршень (П) 1, перемещающийся возвратно-поступательно между верхней и нижней мертвыми точками в корпусе 2, имеющем питающее отверстие (О) 3. П 1 перемещается под действием кулачка (К) 11, рабочий профиль 15 которого имеет пять участков, причем три промежуточных участка выполнены в виде первой части 17, которая обеспечивает перемещение П 1 из его верхней мертвой точки до момента начала открытия О 3 и составляет 10-100° поворота К, второй части 18, величина которой составляет 15- 30° поворота К и которая обеспечивает дальнейшее перемещение П 1 до промежуточного положения, соответствующего частичному открытию О, составляющему 20-40% от его общего сечения, и третьей части 19, величина которой составляет 11D- 2200 поворота К и обеспечивает остановку П 1 в промежуточном положении. Скорость перемещения П 1 на второй части профиля выше, чем на первой. 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 02 M 59/44

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Ь» (21) 4743021/06 (22) 01.02.90 (46) 07.05.93. Бюл. М 17 (31) 8901350 (32) 02.02.89 (33) FR (71) С.Е.M.Т.Пьелстик (FR) (72) Дидье Бати (FR) (56) Патент США М 2871796, кл. 417 — 494, 1959. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧИ

ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ BHYTPEHHEI

СГОРАНИЯ ТОПЛИВНЫМ НАСОСОМ (57) Использование; в топливовпрыскивающей аппаратуре высокого давления двигателя внутреннего сгорания, а именно в устройствах управления топливным насосом высокого давления. Сущность изобретения: в топливном насосе имеется поршень (П) 1, перемещающийся возвратно-поступательно между верхней и нижней

„„Я „„1814699 АЗ мертвыми точками в корпусе 2, имеющем питающее отверстие (О) 3. П 1 перемещается под действием кулачка (К) 11, рабочий профиль 15 которого имеет пять участков, причем три промежуточных участка выполнены в виде первой части 17, которая обеспечивает перемещение П 1 из его верхней мертвой точки до момента начала открытия

О 3 и составляет 10 — 100 поворота К, второй части 18, величина которой составляет 1530 поворота К и которая обеспечивает дальнейшее перемещение П 1 до промежуточного положения, соответствующего частичному открытию О, составляющему

20 — 407 от его общего сечения, и третьей части 19, величина которой составляет 110- . =220 поворота К и обеспечивает остановку П

1 в промежуточном положении, Скорость перемещения П 1 на второй части профиля выше, чем на первой. 2 ил.

1814699

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к топливовпрыскивающей аппаратуре для двигателя внутреннего сгорания, и может быть использовано в устройствах управления топливным насосом высокого давления.

Целью изобретения является повышение эффективности путем улучшения наполнения насоса, .

На фиг. 1 представлен схематический вид топливного насоса и устройство управления им; на фиг. 2 — диаграмма перемещения толкателя устройства управления.

Устройство состоит из насоса с поршнем 1, который скользит в корпусе 2, снабженном питающим отверстием 3, имеющим связь с источником питания. (не показан).

Отверстие 4 связывает камеру 5 с инжекционной форсункой (не показана), Поршень 1 устанавливается по углу при помощи устройства (не показано) так, что его нижний край 6 определяет конец инжекции в функции от количества необходимого горючего.

Канавка 7 поршня 1 осуществляет связь камеры давления 5 с объемом 8, расположенным под нижним краем 6, Эта связь прерывается каждый раз, когда часть 9 поршня 1 при его перемещении перекрывает отверстие питания 3. Часть 9 поршня 1 ограничивается нижним краем 6 и верхним краем 10, Устройство также включает кулачок 11 и толкатель 12, причем кулачок 11 взаимодействует с соединенным с толкателем 12 роликом 13. Толкатель приводится в движение при помощи кулачка 11 и возвращается в исходное положение при помощи пружины 14, Кулачок 11 имеет рабочий профиль 15, развертка которого изображена на фиг. 2, который состоит из пяти участков 16 — 20, причем промежуточные участки

17-19 выполнены в виде трех последовательных частей.

Устройство работает следующим образом, На первом участке 16 осуществляется перемещение поршня 1 от его нижней мертвой точки до верхней мертвой точки, на этом участке осуществляется известная сама по себе фаза инжекции, Участки 17 — 20 опускания поршня 1 из верхней мертвой точки в нижнюю мертвую точку образуют различные этапы фазы наполнения камеры давления.

Во время участка 17 перемещение поршня управляет впуском горючего в камеру 5 давления при помощи отверстия питания 3 и канавки 7. Если не контролировать, как это предлагается в изобретении, опускания поршня, возникает значительная потеря нагрузки в результате навязанных скоростью поршня проходных сечений и расхода, поэтому объем замкнутого в камере давления горючего проходит область очень низкого давления, вызывающую образование парообразной фазы, Участок 17 предназначен для значительного уменьшения скорости поршня 1 для избежания образования этой парообразной фазы. Участок 17 заканчивается, когда активная часть 9 поршня 1 пол"О ностью перекрывает отверстие 3 питания.

На фиг. 2 этот участок простирается приблизительно на 90, но он может простираться от 10 до 110 вращения кулачка, Во время участка 18 активная часть 9

15 поршня 1 полностью перекрывает отверстие 3 питания, В этом случае невозможно избежать сильного падения давления в камере 5 давления и, следовательно, появления парообразной формы, Это явление практически не зависит от скорости поршня 1, поэтому этот участок можно осуществлять с высокой скоростью.

Участок 18 оканчивается в тот момент, когда край 10 поршня 1 открывает отверстие 3

25 питания на величину от 20 до 40 его сечения. На фиг, 2 этот участок простирается приблизительно на 25О, он может также простираться 0Т 15 до 30 угла вращения кулачка 11.

Во время участка 19 поддерживается между 20 и 40/ величина свободного сечения отверстия 3 питания, что позволяет создать только легкую рекомпрессию горючего, которое переходит от газообраз35 ной фазы в жидкую фазу. Медленность рекомпрессии устраняет резкие флуктуации давления и расхода, что устраняет появление эрозии эа счет кавитации корпуса поршня. На фиг. 2 этот участок простирается

40 приблизительно на 120, но он может простираться от 110 до 220 вращения инжекционного кулачка.

Во время участка 20 поршень 1 вновь начинает движение до своей нижней мерт45 вой точки, при этом открывается минимум

75 g сечения отверстия 3 питания, что спо собствует наполнению камеры 5 давления, На фиг, 2 этот участок 20 простирается приблизительно на 6ОО, но он может прости50 раться на 50-70 угла вращения инжекционного кулачка 11.

Производят оптимизацию кулачка для определенного вида функционирования двигателя, а именно для объема инжектиру55 емого горючего. Важность углов реализации участка 17 тем больше, чем ближе точка оптимизации соответствует малому обьему инжектируемого горючего.

Важность участка 19 является функцией от участка 17, Чем более значительна фаза

1814699

17, тем более сокращена фаза 19, и инверсно, таким образом. чтобы сумма угловых секторов, занятых пять участками, была равна 360О.

Формула изобретения 5

Устройство управления подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания топливным насосом, снабженным поршнем, выполненным с возможностью поочередного перемещения внутри рубашки с отверстием 10 питания, при этом угловое положение поршня определяет объем подаваемого топлива, содержащее толкатель, связанный с поршнем, и кулачок, взаимодействующий с толкателем, причем кулачок образован про- 15 филем, состоящим из пяти отдельных и последовательных участков, первый из которых обеспечивает перемещение поршня из его нижней мертвой точки до его верхней мертвой точки, трех промежуточных 20 участков, обеспечивающих перемещение поршня из его верхней точки до промежуточного положения, и последнего участка профиля кулачка, обеспечивающего перемещение поршня из его промеж;точного положения до его нижней мертвой точки, а величина последнего участка составляет

50 — 70 поворота кулачка, о тл и ч а ю ще ес я тем, что, с целью повышения эффективности путем улучшения наполнения насоса,, три промежуточные участка профиля кулачка выполнены в виде первой части, которая обеспечивает перемещение поршня из его верхней мертвой точки до момента начала открытия отверстия питания и составляет

10 — 100 поворота кулачка, второй части, величина которой составляет 15 — 30 поворота кулачка и которая обеспечивает дальнейшее перемещение поршня до промежуточного положения, соответствующего частичному открытию отверстия питания, составляющему 20 40 от его общего сечения, и третьей части, величина которой составляет 110 — 220 поворота кулачка и обеспечивает остановку поршня в промежуточном положении, причем скорость перемещения поршня на второй части профиля выше, чем на первой.