Система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

IC l3AТЕМТУ

Союз Советснмх

Соцмалнстическмх

Республмк

М971 116 (6l) Дополнительный к патенту(И) Заявлено 06.08.80 {2! ) 2929447/25-08 (23) Приоритет - (32) 19.02.80 (51) М. Кл.

F 02и 51/00

1}щударстиаиай кантат

CCCP аа авлам яэабретеанй н откритий (331 Великобритания (31) 05593/80 (53) УЙ1т}621.43, .038.5 (088.8) ОпублнкованоЗ0.10.82.6толлетень ¹ 40

Дата опубликования описания 30.10.82 ч .1

1. (Т2) Автор изобретения

Иностранец

Кристофер Костелло

{ Великобритания) Иностранная фирма

Лукас Индастриз Лимитед (Великобритания} (71) Заявитель

{54) СИСТЕМА ВПРЫСКА ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к системам топливоподачи с электромагнитным приводом насоса и электронным управлени. ем.

Известна система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащая насос-форсунку с йлу жером, гильзой, форсункой, насосной камерой, клапаном регулирования подачи топлива в насосную камеру, электромагнитным уст- р ройством перемещения плунжера в направлении к форсунке, силовой цепью питания электромагнитного устройства и пружиной возврата плунжера в исходное положение, и систему управления насос-форсункой, 15 содержащую преобразователи и. формирователи положения плунжера, положения коленчатого вала и кулачкового вала, преобразователи скорости, подачи топлива и дешифратор скорости, цепь начала по- ра дачи и компаратор на выходе формирователя положения плунжера, причем насосная камера размещена между плунжером и форсункой, клапан размещен в цлунжере, а электромагнитное устройство со- яа держит суппорт с ребрами и полый цилиндрический держатель с коническими рбри (X) .

Недостатком известной системы является повышенная сложность конструкЩй.

Пель изобретения - повышение надежНОСТН е

Указанная цель достигается тем, что система содержит дополнительно четыре электронных устройства и блок памяти с картой времени, причем первое электронное устройство для подачи элеКтронного тока на электромагнитное устройство включено между цепью начала подачи и силовой цезью, второе — между компаратором и силовой цепью для прекращения подачи электрического тока на электромагнитное устройство, третье для подачи сигнала о требуемом количестве топлива связано с преобразователем подачи топлива, компаратором и дешифратором скорости, связанным через блок памяти параллельно с компаратором, цепью начала подачи и четвертым элек3 971 11 тронным устройством для генерирования сигнала о положении вращающихся частей двигателя, соединенным с выходом формирователей положения коленчатого и кулачкового валов. 5

На фиг, 1 представлено конструктивное выполнение насос-форсунки, разрез; на фиг. 2 - блок-с:ема системы управления; на фиг. 3 - диаграмма, иллюстрирующая взаимосвязь между подачей топлива и 30 электроэнергией, Насос-форсунка (фиг. 1) имеет полый цилиндрический ступенчатый корпус 1, в более узком конце которого установлена форсунка 2. Корпус 3 ферсунки имеет 15 уступ на одном конце для крепления к корпусу насоса. Корпуса 1 и 3 скреплены в данном случае с помошью электроннолучевой сварки.

B корпусе 3 выполнено отверстие, в 20 котором установлен с воэможностью скольжения клапан 4, тарелка 5 которого взаимодействует с седлом, выполненным на наружной поверхности корпуса 3. Клапан

4 имеет проточку, благодаря которой 25 при отходе тарелки 5 от седла осуществляется поступление топлива в камеру сгорания двигателя. На конце клапана, противоположном взаимодействующему с седлом, установлен опорный стакан 6, 30 взаимодействукиший с одним концом цилиндрической пружины 7 сжатия. Противоположный конец пружины 7 опирается на корпус 3. Таким образом, тарелка прижата к седлу и поднимается с него под 35 . воздействием давления TQIUIHBa в камере

8 насоса внутри более узкой части корпуса 1.

Объем насосной камеры изменяется с помощью плунжера 9 насоса, который . > установлен с возможностью скольжения внутри гильзы 10 с фланцем, запрессованной в уступе, выполненном: на внутренней поверхности узкой части корпуса 1.

Плунжер 9 подпружинен в противоположном4 направлении, т.е. в направлении, при ко тором увеличивается объем камеры 8, при помощи цилиндрической пружины 11 сжатия, расположенной между гильзой

10 И овкой 12 xrnyamepa a сох- 50 раняет свое положение неизменным, будучи эапрессовнна в корпусе 1.

Плунжер 9 имеет проточку, в которой установлен обратный клапан 3 3, через который топлйво поступает в насосную камеру,при движении лунжера вверх под

SS действием пружины 11.

Для осуществления перемещения плун-. жера вниз предназначено электромагнитФ

6 4 ное устройство 14, размещенное внутри более широкой части корпуса 1. Электрс магнитное устройство 14 содержит полый цилиндрический держатель 15, скрепленный с внутренней поверхностью более широкой части корпуса 1 и выполненный из магнитного материала. Конец держателя, расположенный ближе к более узкой части корпуса, закреплен на элементе 16, который установлен с возможностью скольжения на центральном сунпорте 17.

Элемент 16 снабжен полым хвостовиком с прорезями 18, который взаимодействует с головкой 12 плунжера. На нижнем конце суппорта 17 установлен фиксатор, который фиксирует суппорт 17 в корпусе

1.

На внутренней поверхности держателя имеются два кольцевых конических выступа, образующих пару конических ребер

19. Кроме того, центральный суппорт имеет выступ, который также снабжен коническими ребрами 20. Эти поверхности ребер 19 и 20 наклонены относительно продольной оси насоса-форсунки и не контактируют друг с другом при выключенном электромагнитном устройстве (как показано на чертеже). На центральном суппорте в двух конических выемках, образованных ребрами 20, помещена электрическая катушка 21, которая образована путем навивания провода вдоль одного желоба от одного конца суппорта и обратно к другому концу суппорта через другой желоб. Катушка содержит необходимое число витков и при подаче на нее электроэнергии ребра имеют противоположную магнитную полярность, и магнитный поток проходит через воздушный зазор между ребрами 19 и 20.

На центральном суппорте 17 установлен штуцер 22, крепящийся к корпусу 1 с помощью гайки 23. Штуцер 22 имеет входное отверстие для поступления топли- ва, которое соединено с внутренней частью широкой части корпуса с помошью проточки 24. На нем также крепится электрический ввод 25, который соединен с одним концом катушки 21, а другой конец соединен со штуцером.

Насос-форсунка снабжена преобразователем, предназначенным для определения положения держателя, преобразователь имеет сердечник, закрепленный на суппорте 17, и снабженный кольцевой канавкой, в которой размещена обмотка катушки

26. На держателе закреплено кольцо

27, выполненное иэ электропроводного

9711 материала. При движении сердечника индуктивность катушки 26 меняется.

На фиг. 3 позицией 28.обозначен электрический импульс, подаваемый на катушку 21, позицией 29 — отрезок на % верхней кривой, соответствующий движению плунжера 9 вниз против действия пружины 11, а позицией 30 — обратное движение плунжера 9 под действием пружины 11.

Катушка 21 возбуждается от цепи 31 и управляется первым и вторым электронными устройствами. Первое электронное устройство содержит цепь 32, от которой на цепь 31 поступает сигнал о необходимости подачи энергии на катушку 21.

ILem 32 получает сигнал от цепи 33.

Второе электронное устройство содержит цепь 34, которая подает сигнал на силовую цепь 31, когда необходимо прекратить подачу тока на катушку 21.

На цепь 34 поступает сигнал от компаратора 35. На компаратор 35 поступает сигнал, соответствующий положению плунжера 9, полученный от обмотки преобразователя катушки 26 через формирующую цепь 36. На другой вход компаратора

35 поступает сигнал от третьего электронного устройства с цепью 37, которое выполнено, например в виде блока памяти и Зй содержит "топливную карту". Цепь 37 может быть также и управляющей цепью. Цепь

37 на выходе дает сигнал потребности в топливе. На один вход цепи 37 подается сигнал потребности в топливе, поступающий от преобразователя 38, который связан с педалью аксельратора автомобиля. Нажатие на педаль с целью увеличения подачи топлива выеывает увеличение сигнала в цепи 37. Цепь 37 также полу- 4й чает сигнал, соответствующий скорости вращения двигателя от цепи дешифратора

39, получающего сигнал от преобразователя скорости 40. На цепь 37 могут также поступать другие сигналы, соответ- 45 ствукапие различным рабочим параметрам двигателя, как например, давлению воздуха во входном патрубке или температуре двигателя. В том случае, когда цепь 37 третьего электронного устройства является топливной картой, на выходе цепи будет сигнал, величина которого соответствует потребному количеству топлива, а также скорости вращения двигателя и другим рабочим параметрам. Этот сигнал результирующий. В том случае, когда цепь 37 является управляющей, сигнал, выдаваемый ею, генерируется в ней. Uem 37 гарантирует, что для эа16 d данной скорости максимум топлива, которое впрыснуто в двигатель, не превыше, и в том случае, если число оборотов двигателя приближается к максимально допустимому, сигнал понижается, чтобы уменьшить или даже прекратить подачу топлива в двигатель.

Четвертое электронное устройство для непрерывного контроля за поступлением топлива в двигатель содержит так назы,ваемую карту времени" 41, псцтучающую сигнал о скорости вращения двигателя от дешифратора 39 и сигнал положения поршня двигателя от цепи 42, на которую поступают сигналы с формирукацих цепей

43 и 44, связанных с преобразователями 45 и 46 для отражения положения коленчатого и кулачкового валов двигателя.

Система работает следующим образом.

По.сигналам с формирука их цепей

43 и 44 цепь 42 выдает сигнал положения поршня двигателя. Этот сигнал поступает на карту времени, которая дает сигнал о необходимости начала подачи топлива. На карту времени также подается сигнал с цепи 37 тогда, когда необходимо менять время подачи топлива в соответствии с количеством топлива, подаваемого в двигатель в зависимости от его нагрузки.

В момент, когда карта времени подает сигнал о необходимости начала впрыска топлива, цепь 32 подает управлякнций сигнал на цепь 31 о необходимости подачи энергии на катушку 2». Ток в катушке 21 возрастает, и в определенный момент плунжер 9 начинает перемещаться, тем самым подавая топливо через форсунку 2. Перемещение плунжера 9 фиксируется компаратором 35 посредством преобразователя, и после осуществления заданного перемещения плунжера 9 цепь

34 выдает управлякаций сигнал, прекращающий подачу тока на катушку 21. Дополнительное количество топлива, которое ,поступает во время перемещения плунжера

1 9 под действием силы инерции, учтено

1 в цепи 37. Как только плунжер 9 остановится, он тут же начнет движение в обратном направлении под воздействием пружины 11 и топливо поступает в насосную камеру, Плунжер 9 возвращается в свое исходное положение.

Очевидно, что подача топлива не наступает одновременно с началом возбуждения катушки 21 вследствие того, что требуется время на создание достаточного ,магнитного потока, также необходимо, чтобы давление топлива в насосной каме971116 ре достигло величины, достаточной, чтобы поднять с седла тарелку 5 клапана 4 форсунки 2. Эта задержка не показана на фиг. 3, однако должна учитываться, что и осуществлено в цепи 41. 5

Таким образом, введение в систему ,электронных устройств обеспечивает новы. шение надежности.

f0

Формула изобретения

Система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащая насоофорсунку с плунжером, гильзой, форсункой, насосной камерой, клапаном регулирования подачи топпива в насосную камеру, электромагнитным устройством перемещения плунжера в направлении к форсунке, силовой цепью питания электро- 20 магнитного устройства и пружиной возврата плунжера в исходное положение, и систему управления насос-форсункой, содержащую преобразователи и формирователи положения плунжера, положения коленчатого вала и кулачковога вала, преобразователи скорости, подачи топлива и депифратор скорости, цепь начала подачи и компаратор на выходе формирователя положения цлунжера, прИчем насос- З0

:ная камера размещена между плунжером и форсункой, клапан .размещен в плунже- . ре, а электромагнитное устройство содержит суппорт с ребрами и полый цилиндрический держатель с коническими ребрами, отличающаясятем, что,c целью повышения надежности, она содержит дополнительно четыре электронных устройства и блок памяти с картой времени, причем первое электронное устройство для подачи электрического тока на .электромагнитное устройство включено между цепью начала подачи и силовой цепью, второе — между компаратором и силовой цепью для прекращения подачи электрического тока на электромагнитное устройство, третье для подачи сигнала о требуемом кятичестве топлива связано с преобразователем подачи топлива, компаратором и дешифратором скорости, связанным через блок памяти параллельно с компаратором, цепью начала подачи и четвертым электронным устройством для генерирования, I сигнала о положении вращакяцихся частей двигателя, соединенным с выходами фон мирователей положения коленчатого и кулачкового валов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Ж 1526755, кл. F 02 М 51/08, опублйк. 1979.

971116

Составитель В, Павпюков

Редактор А. Власенко Техред E,Харцтончик Корректор С. Шекмар

Заказ 8456/81 Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП ".Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4