Нагнетательная секция насоса высокого давления распределительного типа

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«о94 7459 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.01. 81 (21) 3233224/25-06 (И)М Кл з с присоединением заявки ¹F 02 М 41/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Р31УДК 621. 43.038. .5(088.8) Опубликовано 300782, Бюллетень №28

Дата опубликования описания 300782 (72) Авторы изобретения

-И-И. Халитов и В. В. Гудков

Башкирский ордена Трудового Крас сельскохозяйственный институт (71) Заявитель (54) НАГHETATEÇTBHAH СЕКЦИЯ HACOCA BbICOK0I.Î

ДАВЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ТИПА

Изобретение относится к машиностроению, более конкретно к двигателестроению, а именно к топливовпрыскивающей аппаратуре двигателей

:внутреннего сгорания, и может быть использовано в насосах высокого давления распределительного типа. известна нагнетательная секция насоса высокого давления распределительного типа для двигателя внутреннего сгорания, содержащая втулку с впускным отверстием и нагнетательными .каналами и плунжер-распределитель с распределительными отверстиями,соединенными с надплунжерным пространством (13.

Большая частота вращения и недостаточная гидравлическая уравновешенность известной секции приводит к повышенному износу и к возможному заклиниванию плунжера-распределителя во втулке;

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности путем снижения скорости вращения плунжера-распределителя, повышения гидравлической уравновешенности и уменьшения количества контактов одних и тех же участков торца плунжера-распределителя с впускным отверстием втулки. указанная цель достигается тем, 5 что плунжер-распределитель снабжен несколькими равномерно расположенными по окружности поперечного сечения распределительными отверстиями, причем нагнетательные каналы расположены во втулке по порядку их взаимодействия с распределительными отверстиями плунжера-распределителя под углом, равным сумме угла между последовательно работающими распределительными отверстиями плунжера-распределителя и угла его поворота между впрысками при.отсчете углов по направлению вращения плунжера-распределителя.

На фиг.1 изображена .нагнетательная секция, разрез; на фиг.2-15 варианты поперечного сечения нагчетательной секции в области нагнетательных каналов втулки и распределителя с различным количеством каждых и порядком их взаимодействия.

Нагнетательная секция содержит втулку 1 и плунжер.-распределитель 2, вращакщийся и возвратно-поступательно движущийся во втулке 1, в которой выполнено впускное отверстие 3 и наг947459 нетательные каналы 4 (4а, 4б, 4в, 4гпо порядку взаимодействия с распределительными отверстиями). В плунжерераспределителе 2 выполнен осевой канал 5 и соединенные с ним радиальными каналами распределительные отверс- 5 тия б (ба, бб, бв, бг — по порядку взаимодействия с нагнетательными каналами). Торец 7 плунжера-распределителя 2 образует со втулкой 1 надплунжерное пространство 8, соединенное через осевой канал 5 с,распределительными отверстиями б.

Индексами I-1Y показан порядок чередования взаимодействий нагнетательных каналов .4 втулки 1 с распределительными отверстиями б плунжера-распределителя 2.

Размещение нагнетательных каналов во втулке можно представить в виде математической зависимости Ч„ =f„+

+оЦ, где Ч; — угол между последова- >0 тельно работающими нагнетательными каналами втулки; З - угол поворота .плунжера-распределителя между впрысками1 а(— угол между распределительными отверстиями плунжера-распреде- 25 лителя, взаимодействующими с нагнетательными каналами втулки последовательно друг за другом, величина которого является кратной величине угла между соседними. распределитель- 30 ными отверстиями плунжера-распределителя.

Угол @. имеет гропорциональную связь с углом поворота коленчатого вала двигателя Ч, „ между последова- 35 тельными рабочими ходами, происходящими в цилиндрах,- обслуживаемых одной и той же нагнетательной секцией. ,Эта связь определяется соотношением

ЧЫ Ун; у = "=, где Ч .. — угол поворота 40

1 2k k Hi кулачкового вала насоса между после-.

:довательными рабочими ходами в ци" линдрах, обслуживаемых одной нагнетательной секцией; k — количество распределительных отверстий на плунжере-распределителе, Если чередование рабочих ходов равномерное, то

720 З60 50 СОП 9 t р Ч Н. = СОП 5 t °

4i m "1 m где m - количество цилиндров, обслуживаемых одной нагнетательной секци-. ей, или (что равноценно) количество, нагнетательных каналов во втулке. последовательно работающими нагнетательными каналами втулки имеет вид д Lf. = у +А = — +с .

1 1 2 k

При равномерном чередовании рабочих ходов в цилиндрах, обслуживаемых одной и той же нагнетательной секцией, последнее выражение имеет более определенный вид

4; = г +а.;=(В.— +с(;.

Нагнетательная секция работает следующим образом.

Плунжер-распределитель 2 совершает одновременно возвратно-поступательное и вращательное движения. Когда плунжер-распределитель 2 движется вниз, топливо поступает в надплунжерное пространство 8 через впускное отверстие 3 втулки 1, а при его движении вверх и повороте вокруг оси после перекрытия торцом 7 отверстия

3 и соединении одного из распределительных отверстий 6 с очередным нагнетательным каналом происходит нагнетание топлива. Затем процессы повторяются, а нагнетание осуществляется поочередно в нагнетательные каналы.

В качестве примера рассмотрим расположение нагнетательных каналов во втулке при различных значениях количества распределительных отверстий плунжера-распределительных и нагнетательных каналов втулки.

Если k 2, m=3, а чередование рабочих ходов равномерное, то ф = — -=180

360 а

7 =(Ъ-"=180.-=60 т

1 1 о

m 3

Тг-6 =3" i-9=3 д Е=П =6o

Прйнимаем d, ðÀ;, -, =180, тогда

Чу-ц =60+180=240 иЧ =с р I<(+/II

=240, т.. е. нагнетательные каналь1 во втулке располагаются в порядке взаимодействия с распределительными отверстиями плунжера-распределителя под углом 240 друг от друга по направлению вращения плунжера-распределителя. Отсюда также видно, что за один полный цикл работы нагнетательной секции плунжер-распределитель 2 поворачивается лишь на 180 .

Если k 4, а=3 и чередование рабочих ходов двигателя равномерное, то

360 360-апо

Ъ g

720 360 1

2k 2.ken k.

360 где @= — - угол между соседними pack 60 пределительными отверстиями плунжера-распределителя.

Таким образом, общее выражение для определения угла между любыми двумя 65

У - =У- - =У- =Р--=90- -=30

1 1 о

- М . Я-Щ Ш-I m 3

О

Принимаем д 1-В = ((-ф =Аи-g =90 тогдаЧ1 д =Ч „- Е = щ 1=с(д g+hy 6=9o+

+30=120О, т.е. последовательно .работающие нагнетательные каналы рас полагаются через угол 120О, а плунжер-распределитель между впрысками поворачивается на угол 30 или 90 за полный цикл.

О. 94 7459 А1-й 180 о — — — =45

2k 2 ° 2 — — =135 Д -Т 540 о

2 ° k 2 2

=уд(ч3= *iirlllÄÄyv = уд

720 720

8< в 4 40

4hr-й

У1Ч-I 2k — =45

180 о

2 2

Если k=2, а=2 и чередование рабочих ходов двигателя неравномерное,а именно 1 - 2 — Π— О, тогда угол поворота коленчатого вала между ра6очими ходами составляет

+A r-i7 =180; 9д «I =720-180=540 .следовательно

360 360 180о

k 2

Принимаем с д д =1;80 тогда Чу о

= pz -„+с(=45+180=225, à4 с =360-15

-Yr i =360-225=135, отсюда+pT I = Ч;, ур-1 135 135 О

Это означает, что угол между последовательно работающими распределительными отверстиями при переходе на-20 соса от одного цикла к другому равен

О, т.е. последняя. подача в текущем цикле и первая в следующем осуществляются через одно и то же распределительное отверстие. Значит, в этом случае за один цикл плунжер-распределитель 2 поворачивается на 180о, причем чередование подач топлива происходит через 45- ° 135 †(45-135 ) и т.д., что соответствует порядку ра- 30 боты 2-цилиндрового двигателя .при неравномерном чередовании рабочих ходов.

Если k=2, m=4 и чередование рабочих ходов двигателя равномерное, то

1 = — = — =180

360 360 о . т с Д I-i>

=180 т

Хr=fj Й-ф lj-1v 45

Принимаем а(g =а -»,-„-сс Е 1 =180, а сс 1у r =О, тогда Мт g =М;, 1"-, = Чу g=

+Jr-g =180+45=225, à Y9 I =с(ЖZ+3

=0+45=45o. это означает, что последняя подача 5О топлива в текущем цикле pàáîòû двигателя и первая подача в следующем цикле осуществляются через одно и то же отверстие плунжера-распределителя.:. значит, такая секция при двух распре-55 делительных отверстиях б (а,б) плунжера-распределителя 2 имеет втулку с неравномерно расположенными нагнета,тельными каналами 4 (а,б,в,г). За цикл плунжер-распределитель 2 совер- 60 шает четыре возвратно-поступательных движения и поворачивается при этом на 180о вокруг оси, а чередование. взаимодействия распределительных отверстий является перекрестным. 65

Если k=3,m4 и чередование рабочих ходов двигателя равномерное, то

360 360 о

g — = — =120

k 3

720 720

А Г- А "-Ф АФ-8 А1М- m 4

=180o o.

= l} ф = д ф -р/ =71Ч-1

+A z- 180 о

= — =30

2k 2 3

Принимаем с g =ф 11 « = сс ф 1y =. °

240, тогда 1 6 =Ч ц ф.= 4 y1< = Y> r =. — + fz р .=240+30=270o т.е. на- . гнетательные каналы во втулке располагаются равномерно. За цикл плунжерраспределитель поворачивается на 120о, а порядок работы нагнетательных ка-. налов является обратным по сравнению с направлением вращения плунжера-распределителя.

Если k=4, m=4 и чередование рабочих ходов двигателя равномерное, то

Р= — = — =90

360 360

k 4

Ъ» I-Е = й-<3 =3 ф- lv = Хф-z =

2-4=22,5

Принимаем с" . 6 =180;с g у =270; с щ ч 2701 Ы ф-Z 270 у . I !1=+I 11+ф . „- =180+22,5=202,5;

r, Ч -сС- +) =270+22 5=292 5о

1Ы-1Ч (11-9

t у г с ° («у» .270+.22,5=292,5 у т. е. при четырех распределительных ,отверстиях плунжера-распределителя 2

I последний поворачйвается между нагнетательными каналами на 22,5с, а за полный цикл - на 90о, чередование подач прн этом зависит от расположения нагнетательных каналов 4 во втул-. ке 1.

Из рассмотренных вариантов нагнетательиой секции видно, что нагнетательные каналы so втулке располагаются как равномерно, так и неравномерно. Кроме Рассмотренных вариантов возможны и другие при..теХ же значениях количества распределительных отверстий плунжера-распределителя и йа гнетательных каналов втулки, При выборе конкретного варианта .нагнатательной секции следует ориентироваться на более равномерное расположеиив нагнетательных каналов . таким образом, при всех вариантах нагнетательйой секции увеличение числа распределительных отверстий 6 плун- жера-распределителя 2 и их равномерное расположение в поперечном сечении приводит к уменьшению частоты враще-"

947459

Формула изобретения

И у и, ба ния плунжера-распределителя,соответственно, увеличивает количество рабочих участков его торца, взаимодействующих с впускным отверстием 3 втулки 1 в начале подачи топлива, т.е. уменьшается количество контактов од- 5 них и тех же участков торца плунжера-распределителя с впускным отверстием втулки, и тем самым снижается гидроабразивный износ торцовой эолотниковой части плунжера-распределите-! 1f) ля 2,а также обеспечивает полную гидравлическую уравновешенность плунжера.распределителя, т.е. такое выполнение насосной секции повышает надежность и стабильность и долговечность системы топливоподачи .в целом.

Нагнетательная секция насоса высо20 кого давления .распределительного типа для двигателя внутреннего сгорания, содержащая втулку с впускным отверстием и нагнетательными каналами и плунжер -.распределитель с распределительными отверстиями, соединенными с надплунжерным пространством, о тл и ч а ю щ а я с я. тем, что, с целью повышения надежности и долговечности путем снижения скорости spargeния плунжера-распределителя, повышения гидравлической уравновешенности и уменьшения количества контактбв одних и тех же участков торца плунжера-распределителя с впускным отверстием втулки, плунжер-распределитель снабжен несколькими равномерно расположенными по окружности поперечного сечения распределительными отверстиями, причем нагнетательные каналы расположены во втулке по порядку их взаимодействия с распределительными отверстиями плунжера-распределителя под углом, равным сумме угла между последовательно работающими распределительными отверстиями плунжера-распределителя и угла его поворота между .впрысками при отсчете углов по направлению вращения плунжера-распределителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

Р 1508234, кл. F 1 А, опублик. 1978.

947459

Фи Я

Заказ 5584/53 Тираж 552 .. Подписное

ВНИИПИ Государственного коьв тета СССР по делам изобретений и откритий

I 113035 М сква Ж-35 Ра ская наб. д.4 5 о г УШ /

««««««

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, Ул.Проектная, 4

Составитель В.Доллгов

Р эдак; ор И. Михеева Техред Ж. Кастелевич Корректор M.Kocxa