Способ комплектования топливопроводов высокого давления для топливной аппаратуры дизеля и устройство для его осуществления

 

Использование: в двигателестроении, в частности при комплектовании топливной аппаратуры дизеля. Сущность изобретения: изменяют пропускную способность выбракованных топливопроводов путем изменения осевого полжения вводимого в них дополнительного элемента, при этом дополнительный элемент выполнен в виде последовательно концентрично расположенных в головке топливопровода со стороны форсунки резьбового колодца и седла, а также установленной в резьбовом колодце вставки с отверстиями. В зависимости от положения вставки относительно седла пропускная способность топливопровода может быть увеличена или уменьшена. 2 с. и з. п. ф - лы, 3 ил.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при комплектовании топливной аппаратуры дизеля.

Известен способ комплектования топливопроводов высокого давления для топливной аппаратуры дизеля, включающий проверку их пропускной способности в составе эталонного комплекта топливной аппаратуры, распределение по группам гидравлического единообразия, выбраковку и изменение пропускной способности выбракованных топливопроводов [1] Недостатком способа [1] является отсутствие четких рекомендаций по изменению пропускной способности выбракованных топливопроводов, что снижает эффективность их комплектования для топливной аппаратуры дизеля (завышенный объем отбраковки при дефиците необходимых топливопроводов-вынужденное нарушение требуемого сочетания групп гидравлического единообразия, увеличение затрат времени на комплектование).

Известно устройство комплектования топливопроводов высокого давления для топливной аппаратуры дизеля, содержащее размещенный в канале топливопровода дополнительный элемент с регулируемой гидравлической характеристикой [2] Дополнительный элемент в известном устройстве выполнен в виде проволоки, а регулирование гидравлической характеристики топливопровода достигают путем изменения диаметра проволоки в пределах отношения ее диаметра к диаметру канала топливопровода не более 0,5.

Недостатком известного устройства [2] является ограниченность возможности изменения гидравлической характеристики топливопровода для получения необходимой его пропускной способности вследствие того, что снижение объема канала топливопровода при установке в него проволоки (вытеснителя), способствующее увеличению пропускной способности, одновременно сопровождается уменьшением проходного сечения и увеличением местного гидравлического сопротивления топливопровода, что снижает его пропускную способность и нивелирует достигаемый положительный эффект.

Отсутствие фиксации проволоки может приводить к ее выпаданию и утере при разборке, а также к попаданию проволоки в штуцер насоса высокого давления. Кроме того, весьма трудоемок при комплектовании индивидуальный подбор диаметра проволоки под конкретный топливопровод для точного обеспечения его гидравлической характеристики.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности и расширение возможностей при комплектовании топливопроводов топливной аппаратуры дизелей.

Решение указанной технической задачи достигается тем, что в известном способе комплектования топливопроводов высокого давления для топливной аппаратуры дизеля, включающем проверку их пропускной способности в составе эталонного комплекта топливной аппаратуры, распределение по группам гидравлического единообразия, выбраковку и изменение пропускной способности выбракованных топливопроводов, согласно изобретению изменение пропускной способности выбракованных топливопроводов производят путем введения в выбракованные топливопроводы дополнительного элемента, изменения его осевого положения в канале топливопровода от исходного, соответствующего прохождению прямой волны давления без отражения от дополнительного элемента, до необходимого, обеспечивающего требуемую величину пропускной способности, причем увеличение волнового сопротивления дополнительного элемента обеспечивают в направлении от форсунки к насосу при сохранении лимитирующего проходного сечения дополнительного элемента, равного сечению канала топливопровода.

Решение поставленной технической задачи достигается также тем, что в известном устройстве комплектования топливопроводов высокого давления для топливной аппаратуры дизеля, содержащем размещенный в канале топливопровода дополнительный элемент с регулируемой гидравлической характеристикой, согласно изобретению дополнительный элемент выполнен в виде последовательно концентрично расположенных в головке топливопровода со стороны форсунки резьбового колодца, седла и размещенной в резьбовом колодце вставки, снабженной дросселем, выполненным в виде соосного с резьбой усеченного конуса с меньшим основанием со стороны канала топливопровода, сквозным осевым отверстием, по диаметру равным диаметру канала топливопровода, поперечным шлицем на торце, обращенном к форсунке, и по меньшей мере двумя расположенными на конусе наклонными отверстиями с наклоном осей под острым углом к направлению движения отраженной от форсунки волны, причем сквозное осевое отверстие сообщено с полостью резьбового колодца через наклонные отверстия, а суммарная площадь наклонных отверстий выполнена не менее площади проходного сечения канала топливопровода.

Решение поставленной технической задачи достигается также тем, что в устройстве согласно изобретению резьбовой колодец снабжен кольцевой канавкой, размещенной в конце колодца соосно с ним. Кроме того, вставка дополнительно снабжена резьбой основного шага с числом витков не более 6, выполненной в сквозном осевом отверстии со стороны торца, обращенного к форсунке. Кроме того, вставка дополнительно снабжена разгонным конусом с наклоном образующей к основанию в пределах 8-10^оС и высотой 10-15 диаметров канала топливопровода, размещенным в сквозном осевом отверстии со стороны торца вставки, обращенного к насосу.

На фиг. 1 представлен разрез головки топливопровода с устройством для осуществления способа; на фиг. 2 то же, с признаками устройства по вариантам; на фиг. 3 график изменения пропускной способности от положения дополнительного элемента в головке топливопровода.

Устройство для осуществления способа комплектования топливопроводов высокого давления содержит размещенный в канале 1 топливопровода 2 дополнительный элемент с регулируемой гидравлической характеристикой, который в виде последовательно концентрично расположенных в головке 3 топливопровода 2 со стороны форсунки (не показана) резьбового колодца 4, седла 5 и размещенной в резьбовом колодце 4 вставки 6, снабженной дросселем, выполненным в виде соосного с резьбой усеченного конуса 7 с меньшим основанием 8 со стороны канала 1 топливопровода 2, сквозным осевым отверстием 9, по диаметру равным диаметру канала 1 топливопровода 2, поперечным шлицем 10 на торце 11, обращенном к форсунке, и по меньшей мере двумя расположенными на конусе 7 наклонными отверстиями 12 с наклоном осей под острым углом к направлению движения отраженной от форсунки волны, причем сквозное осевое отверстие 9 сообщено с полостью 13 резьбового колодца 4 через наклонные отверстия 12, а суммарная площадь наклонных отверстий 12 выполнена не менее площади проходного сечения канала 1 топливопровода 2. Кроме того, в устройстве резьбовой колодец 4 снабжен кольцевой канавкой 14 (фиг. 2), размещенной в конце колодца 4 соосно с ним. Вставка 6 дополнительно снабжена резьбой 15 (фиг. 2) основного шага с числом витков не более 6, выполненной в сквозном осевом отверстии 9 со стороны торца 11, обращенного к форсунке.

Вставка 6 дополнительно снабжена разгонным конусом 16 (фиг. 2) с наклоном образующей к основанию в пределах 8-10^о и высотой 10-15 диаметров канала 1 топливопровода 2, размещенным в сквозном осевом отверстии 9 со стороны торца 17, обращенного к насосу (не показан).

Способ комплектования топливопроводов высокого давления осуществляют следующим образом.

Проверяют пропускную способность топливопроводов в составе эталонного комплекта топливной аппаратуры от секции эталонного насоса с эталонной форсункой. Далее осуществляют распределение их по группам гидравлического единообразия и выбраковку экземпляров, не соответствующих регламентированному диапазону величин пропускной способности. Затем изменяют пропускную способность выбракованных топливопроводов путем регулирования вводимого в топливопровод дополнительного элемента. Для этого дообрабатывают головку 3 топливопровода 2, присоединяемую к форсунке, и ввинчивают в нее вставку 6 до упора конуса 7 дросселя в седло 5, что соответствует исходному положению дополнительного элемента. Затем вновь проверяют пропускную способность топливопровода и вывинчивают при помощи поперечного шлица 10 вставку 6, контролируя изменение пропускной способности вплоть до получения требуемой величины. При этом обеспечивают увеличение волнового сопротивления дополнительного элемента в направлении от форсунки к насосу при сохранении лимитирующего проходного сечения у дополнительного элемента, равного сечению канала 1 топливопровода 2, вследствие подключения увеличивающегося по мере вывинчивания вставки 6 объема полости 13 перед входом в канал 1 и конструктивного выполнения сквозного осевого 9 и наклонных 12 отверстий.

График изменения пропускной способности от подъема вставки 6 относительно седла 5 имеет две ветви и максимум (фиг. 3). При этом на левой ветви графика пропускная способность топливопровода возрастает от Q_o до Q₁, после чего падает вплоть до величины Q₂, соответствующей положению упора вставки в корпус форсунки. Следовательно, устройство позволяет увеличивать пропускную способность в Q₁/Q_o раз или уменьшать ее в Q₂/Q_o раз в зависимости от регулируемого положения вставки относительно седла.

Использование в устройстве кольцевой канавки, а также резьбы в сквозном осевом отверстии со стороны торца, обращенного к форсунке, и разгонного конуса со стороны торца, обращенного к насосу, позволяет расширить возможности изменения пропускной способности топливопровода.

При комплектовании топливной аппаратуры дизеля Д-240 проверка четырех топливопроводов на секции эталонного насоса с эталонной форсункой показала на номинальном режиме разброс цикловых подач: 74, 71, 76 и 80 мм³/цикл. что при допускаемых пределах 73-77 мм³/цикл привело к отбраковке экземпляров топливопроводов с пропускной способностью 71 и 80 мм³/цикл. Оснащение отбракованных топливопроводов вставкой позволяет при соответствующей регулировке положения вставки относительно седла получить пропускную способность в пределах допуска. При этом для топливопровода с исходным показателем 71 мм ³/цикл вставка ввинчивалась на меньшую величину, чем для топливопровода с исходным показателем 80 мм³/цикл.

Изобретение позволяет повысить эффективность комплектования топливопроводов и расширить возможности при комплектовании за счет снижения объема отбраковки вследствие использования дополнительного элемента (вставки), корректирующего гидравлическую характеристику топливопровода. Дообработка топливопровода для включения дополнительного элемента не представляет технологической сложности и нетрудоемка, поэтому при ремонте ввиду дефицитности топливопроводов трудозатраты на дообработку оправданы. По предварительным данным дообработка топливопроводов дает возможность снизить объем отбраковки ≈ в 2 раза.

Формула изобретения

1. Способ комплектования топливопроводов высокого давления для топливной аппаратуры дизеля, включающий проверку их пропускной способности в составе эталонного комплекта топливной аппаратуры, распределение по группам гидравлического единообразия, выбраковку и изменение пропускной способности выбракованных топливопроводов, отличающийся тем, что изменение пропускной способности выбракованных топливопроводов производят путем введения в каждый из выбракованных топливопроводов дополнительного элемента, изменения его осевого положения в канале топливопровода от исходного, соответствующего прохождению прямой волны давления без отражения от дополнительного элемента, до необходимого, обеспечивающего требуемую величину пропускной способности, причем увеличение волнового сопротивления дополнительного элемента обеспечивают в направлении от форсунки к насосу при сохранении лимитирующего проходного сечения дополнительного элемента, равного сечению канала топливопровода.

2. Устройство для комплектования топливопроводов высокого давления для топливной аппаратуры дизеля, содержащее размещенный в канале выбракованного топливопровода дополнительный элемент с регулируемой гидравлической характеристикой, отличающееся тем, что дополнительный элемент выполнен в виде последовательно концентрично расположенных в головке выбракованного топливопровода со стороны форсунки разьбового колодца, седла и размещенной в резьбовом колодце вставки, снабженной дросселем, выполненным в виде соосного с резьбой усеченного конуса с меньшим основанием со стороны канала выбракованного топливопровода, сквозным осевым отверстием, по диаметру равным диаметру канала выбракованного топливопровода, поперечным шлицем на торце, обращенном к форсунке, и по меньшей мере двумя расположенными на конусе наклонными отверстиями с наклоном осей под острым углом к направлению движения отраженной от форсунки волны, причем сквозное осевое отверстие сообщено с полостью резьбового колодца через наклонные отверстия, суммарная площадь наклонных отверстий выполнена не менее площади проходного сечения канала выбракованного топливопровода, а колодец снабжен кольцевой канавкой, размещенной в конце колодка соосно с ним.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что вставка дополнительно снабжена резьбой основного шага с числом витков не более шести, выполненной в сквозном осевом отверстии со стороны торца, обращенного к форсунке.

4. Устройство по пп. 2 и 3, отличающееся тем, что вставка дополнительно снабжена разгонным конусом с наклоном образующей к основанию в пределах 8 - 10^o и высотой 10 - 15 диаметров канала топливопровода, размещенным в сквозном осевом отверстии со стороны торца вставки, обращенного к насосу.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3