Топливная система распределительного типа для автотракторных дизелей с регулированием режимов работы отключением подач топлива

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам автоматического управления двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить надежность управления системы. Топливная система с электронно-управляемым кольцевым нагнетательным клапаном для автотракторных двигателей с регулированием режимов работы отключением подач топлива содержит форсунку, топливный насос высокого давления с электронно-управляемым разрезным кольцевым клапаном и с встроенным в него электромагнитом, управляемым контроллер-регулятором в соответствии с сигналами, поступающими от датчиков положения педали управления подачей топлива, частоты вращения двигателя, объема поступающего в цилиндры воздуха и положения поршня. Клапан расположен между надплунжерным пространством и линией низкого давления и управляет их соединением и разъединением. Перепускной канал клапана расположен напротив выреза кольца, т.е. в зоне перемещения кольца с минимальным скольжением. Концы кольца не закреплены и само кольцо от проворачивания удерживается шпонкой, установленной между вырезами кольца. 1 ил.

 

Изобретение относится к дизелестроению, в частности к системам автоматического регулирования двигателей внутреннего сгорания путем пропуска подач топлива.

Известна топливная система с электронно-управляемым кольцевым нагнетательным клапаном для автотракторных двигателей с регулированием режимов работы отключением подач топлива, содержащая форсунку, топливный насос высокого давления с электронно-управляемым разрезным кольцевым клапаном и с встроенным в него электромагнитом, управляемым контроллер-регулятором в соответствии с сигналами, поступающими от датчиков положения педали управления подачей топлива, частоты вращения двигателя, объема поступающего в цилиндры воздуха и положения поршня [1].

Недостатком известной системы является то, что открытие и закрытие отверстия перепускного канала осуществляются подвижной кромкой кольца, прижатой к гнезду за счет своей упругости и давления топлива в линии высокого давления. Из-за действующих при этом больших давлений на кольцо требуются большие усилия для перемещения кольца, т.е. возникает необходимость применения электромагнита относительно большой мощности, и к тому же по мере эксплуатации кромка кольца и зона гнезда, в которой расположен перепускной канал, изнашиваются и в результате возрастают утечки топлива из линии высокого давления в процессе подачи топлива, ухудшающие характеристики топливоподачи, и в итоге не достигается требуемая высокая надежность работы топливной системы.

Изобретение позволяет повысить надежность электронно-управляемой системы топливоподачи с кольцевым клапаном.

Достигается это тем, что клапан расположен между надплунжерным пространством и линией низкого давления и управляет их соединением и разъединением, и его перепускной канал расположен напротив выреза кольца, т.е. в зоне перемещения кольца с минимальным скольжением, а свободные концы кольца не закреплены и само кольцо от проворачивания удерживается шпонкой, установленной между вырезами кольца.

На чертеже показана схема предлагаемой топливной системы распределительного типа для автотракторных дизелей с регулированием режимов работы отключением подач топлива.

Топливная система состоит из нагнетательной секции насоса, установленной в корпус 1, включающей втулку 2, снабженную впускным каналом 3, сообщающимся с полостью А и нагнетательным 4 каналом; штуцер 5 (на схеме условно изображен только один штуцер); плунжер 6, имеющий радиальный 7 и осевой 8 каналы, соединенные с распределительным пазом 9; дозатор 10; штуцер 11, осевой канал 12 которого соединен с надплунжерным пространством 13; перепускной кольцевой клапан 14 с гнездом 15 с перепускным каналом 16; шпонку 17; электромагнит 18, покрытый диэлектрическим материалом 19; электронный контроллер-регулятор 20 и датчики положения педали управления подачей топлива 21, частоты вращения двигателя 22, объема поступающего в цилиндры воздуха 23 и положения поршня 24.

Работает система следующим образом.

При всасывающем ходе плунжера 6 топливо из впускной полости А поступает через впускной канал 3 в надплунжерное пространство 13 и заполняет его. Одновременно в это пространство может попадать и топливо, проходящее через перепускной канал 16 в случае, когда оно своим давлением отрывает разрезное кольцо 14 от гнезда (в зоне перепускного канала 16).

В случае, когда пропуск подачи не производится, до начала нагнетательного хода плунжера 6 электромагнит обесточивается и кольцо 14 за счет своей упругости садится на гнездо 15 и закрывает перепускной канал 16. Топливо, нагнетаемое плунжером, своим давлением дополнительно прижимает кольцо к гнезду и затем проходит к форсунке через распределительный паз 9 плунжера 6, нагнетательный канал 4 втулки 2 и штуцер 5 и впрыскивается в цилиндр двигателя. Впрыск прекращается резко в момент, когда радиальный канал 7 плунжера 6 выходит из кромки дозатора 10 и сообщается с полостью Б.

К следующему циклу подачи плунжера его распределительный паз 9 соединяет (благодаря вращательному движению плунжера) надплунжерное пространство 13 со следующей форсункой, и весь процесс повторяется.

При работе насоса дозатор 10, обеспечивающий резкое прекращение впрыска, находится в крайнем нижнем (в соответствии с чертежом) положении. При этом необходимая для пуска двигателя увеличенная (пусковая) подача топлива обеспечивается путем перемещения дозатора 10 (например, электромагнитом) в крайнее верхнее положение.

Для пропуска подачи топлива до начала нагнетательного хода плунжера подается ток на обмотку электромагнита 18. При этом уплотняющая часть кольца 14 притягивается к электромагниту 18 и топливо, подаваемое плунжером через канал 16, перепускается в линию низкого давления. При притягивании кольца свободные концы упираются об шпонку 17, оставляя зазор между рабочей поверхностью электромагнита 18 и внутренней поверхностью кольца 16, предотвращая, таким образом, магнитное залипание.

Подачей тока в электромагнит управляет электронный контроллер-регулятор 20, реализующий в соответствии с получаемыми от датчиков положения педали управления подачей топлива 21, частоты вращения двигателя 22, объема поступающего в цилиндры воздуха 23, положения поршня 24 и др. необходимые пропуски подачи импульсов к обмотке электромагнита 18.

Как видно, открытие и закрытие перепускного канала 16 разрезным кольцом 14 производятся при отсутствии давления топлива (подачи плунжера) на кольцо 14, а уплотняющий участок кольца работает без скольжения. Благодаря всему этому снижаются потребляемый электромагнитом ток, износ кольца и его гнезда в зоне окна перепускного канала и продлевается ресурс клапанного узла и, следовательно, обеспечивается высокая надежность работы в целом всей системы топливоподачи.

Источники информации

1. Патент РФ № 2258823, МКИ F02D 17/02, опубл. 20.08.2005 г.

Топливная система с электронно-управляемым кольцевым нагнетательным клапаном для автотракторных двигателей с регулированием режимов работы отключением подач топлива, содержащая форсунку, топливный насос высокого давления с электронно-управляемым разрезным кольцевым клапаном и с встроенным в него электромагнитом, управляемым контроллером-регулятором в соответствии с сигналами, поступающими от датчиков положения педали управления подачей топлива, частоты вращения двигателя, объема поступающего в цилиндры воздуха и положения поршня, отличающаяся тем, что клапан расположен между надплунжерным пространством и линией низкого давления и управляет их соединением и разъединением и его перепускной канал расположен напротив выреза кольца, т.е. в зоне перемещения кольца с минимальным скольжением, концы кольца не закреплены и само кольцо от проворачивания удерживается шпонкой, установленной между вырезами кольца.