УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА В ДВС Российский патент 1995 года по МПК G05D7/01 F02D33/00 

Изобретение относится к области автоматического регулирования.

Известно устройство для регулирования расхода, содержащее цилиндрический корпус с входными и выходными патрубками, разделенный подвижным элементом на две полости, первая из которых соединена с управляющим элементом [1] .

В таком устройстве проходное сечение может быть изменено пропорционально открытию управляющего элемента. Однако надежность его работы зависит от оптимального соотношения площади проходного сечения зазора подвижного элемента и стенки камеры, т.е. площади проходного сечения управляющего канала и его соотношения с площадью проходного сечения упомянутого зазора. Наряду с этим возможно заклинивание подвижного элемента из-за попадания в зазор посторонних частиц в потоке рабочего топлива.

Известно также устройство для регулирования расхода, содержащее цилиндрический корпус с входными и выходными патрубками, разделенный подвижным элементом на две полости, первая из которых соединена с управляющим элементом, а во второй полости корпуса установлена перегородка, разделяющая эту полость на входную и выходную камеры, сообщенные с входными и выходными патрубками и между собой, а в подвижном элементе выполнено центральное отверстие [2].

Недостаток устройства состоит в том, что оно надежно работает только в стационарных условиях эксплуатации, и ненадежно при использовании на транспортных средствах автомобильного типа.

Потеря надежности обусловлена свободным плаванием подвижного клапанного элемента, который чувствителен к вибрационному воздействию, толчкам.

Повышение надежности устройства для регулирования расхода топлива в ДВС, эксплуатируемого в условиях воздействия вибраций, инерционных периодически-кратковременных сил типа толчков, является актуальной проблемой.

Разработана конструкция устройства для регулирования расхода топлива, которое содержит цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, разделенный подвижным элементом на две полости, одна из которых соединена с управляющим элементом, а другая полость имеет перегородку, разделяющая ее на входную и выходную камеры, сообщенные с входным и выходным патрубками и между собой, а подвижный элемент имеет центральное отверстие.

Устройство имеет также следующие конструктивные и функциональные особенности, а именно:
- оно снабжено запорным игольчатым клапаном;
- подвижный элемент выполнен в виде подпружиненной мембраны, взаимодействующей через полый шток с конусным элементом игольчатого клапана;
- игольчатый элемент имеет осевое отверстие в виде дросселя и служит продолжением штоковой полости и центрального отверстия в подвижном элементе;
- выходная камера имеет входной патрубок и коническое седловое отверстие в нем с соосным расположением по отношению к конусу игольчатого элемента;
- управляющий элемент выполнен в виде золотникового элемента, взаимодействующего с программатором.

Особенность разработанного устройства состоит в том, что величина проходного сечения в игольчатом клапане регулируется пропорционально изменению положения мембраны под действием рабочего давления топлива в подводящем трубопроводе при одновременном противодействии на эту мембрану сил упругости пружины и управляющего давления (посредством программатора) топлива подводимого через дроссельное отверстие в игольчатом элементе и сбрасываемого через золотниковый элемент в топливный коллектор ДВС. Сочетание в игольчатом элементе функций запорного клапанного элемента и активного гидросопротивления в виде дросселя обеспечивает надежное (устойчивое) задание необходимого проходного сечения для регулирования основного потока подводимого в ДВС топлива.

Выполнение дросселя в осевом отверстии игольчатого элемента клапана обеспечивает сочетание в нем функций гидросопротивления на основном потоке подводимого к ДВС топлива и гидросопротивления центральной части этого же потока. Совместные действия упомянутых сопротивлений на игольчатом элементе клапана по внешней и внутренней поверхности обеспечивают выравнивание скоростей потока топлива (эпюры скоростей во входном патрубке), и далее наиболее энергоемкая часть этого потока (по скорости перемещения) используется для его дросселирования и, следовательно, для создания активного противодействия на подвижный элемент (мембрану), в результате повышается надежность регулирования проходного сечения в игольчатом клапане устройства.

Использование подвижного элемента в виде мембраны исключает влияние на изменение величины проходного сечения внешних возмущающих действий (толчков, вибраций, инерционности).

На чертеже показана схема предложенного устройства.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, разделенный подвижным элементом в виде мембраны 4 на две полости: первая полость соединена с управляющим элементом в виде золотника 5, взаимодействующего с программатором 6; во второй полости корпуса установлена перегородка 7, разделяющая эту полость на входную 8 и выходную 9 камеры, соединенные с входным и выходным патрубками и сообщенные между собой трубопроводом 10, а подвижный элемент 4 имеет центральное отверстие 11. Кроме того, устройство снабжено запорным игольчатым клапаном, игольчатый элемент 12 у которого имеет осевое отверстие 13 в виде дросселя и взаимодействует с мембраной 4 через полый шток 14. Выходная камера 9 имеет входной патрубок 15 с коническим седловым отверстием 16 в стенке камеры соосно положению конусного элемента игольчатого клапана.

В предложенном устройстве исключено влияние возмущающих внешних сил (толчков, вибраций, инерционности) на точность регулирования расхода топлива в ДВС и, следовательно, с достаточной степенью надежности осуществляется в этом устройстве регулирование на подвижных объектах типа автотранспортных средств с источником движения от ДВС.

Полезность изобретения определяется его техническим преимуществом.

Изобретение относится к технике автоматического регулирования, в частности к устройствам для регулирования расхода топлива в ДВС. Цель изобретения - повышение надежности процесса регулирования подачи топлива. Техническая сущность изобретения состоит в том, что регулирование проходного сечения в игольчатом клапане достигается изменением положения мембраны от действия рабочего давления топлива в подводящем трубопроводе с одновременным противодействием на эту мембрану сил упругости пружины и управляющего давления посредством программатора. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА В ДВС, содержащее цилиндрический корпус с входным и выходным патрубками, разделенный подвижным элементом на полости, первая из которых соединена с управляющим элементом, во второй полости корпуса установлена перегородка, разделяющая ее на входную и выходную камеры, соединенные с входным и выходным патрубками и сообщенные между собой, и подвижный элемент с центральным отверстием, отличающееся тем, что оно снабжено запорным игольчатым клапаном, а подвижный элемент выполнен в виде подпружиненной мембраны, взаимодействующей через полый шток с конусным элементом игольчатого клапана, который также имеет осевое отверстие в виде дросселя и служит продолжением штоковой полости и центрального отверстия в подвижном элементе, кроме того, выходная камера имеет входной патрубок и коническое седловое отверстие в стенке камеры соосно с положением конуса игольчатого элемента, а управляющий элемент выполнен в виде золотникового элемента, взаимодействующего с программатором.