ПЛУНЖЕРНАЯ ПАРА ТОПЛИВОВПРЫСКИВАЮЩЕГО НАСОСА Российский патент 1996 года по МПК F02M59/00 F02M59/44 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к топливовпрыскивающей аппаратуре, и предназначено, в частности, для топливовпрыскивающих насосов дизелей.

Известна плунжерная пара топливовпрыскивающего насоса, содержащая плунжер с осевым и радиальным каналами, втулку плунжера с впускным окном.

Втулка снабжена компенсаторным кольцом, которые снабжены сопряженными опорными коническими поверхностями. Компенсаторное кольцо установлено в верхней части плунжера. Опорная коническая поверхность втулки выполнена прерывистой в виде, по меньшей мере, двух секторов, расположенных с противоположных сторон в зоне над распределительными окнами.

Известна цилиндрическая плунжерная пара обладает тем недостатком, что изготовленные из дорогостоящих металлов при износах пар трения и потере способности обеспечивать номинальное давление впрыска не подлежат восстановлению и являются неремонтопригодными.

Цилиндрические плунжерные пары не могут быть выполнены без зазора. Следовательно, имеющий место первоначальный зазор, интенсивно увеличивающийся в процессе трения этих пар, приводит к значительным утечкам топлива, ухудшая процесс смесеобразования при запуске и работе двигателя на холостом режиме.

При смещении плунжера в одну сторону относительно плунжерной втулки увеличивающийся зазор между стенкой плунжера и внутренней поверхностью плунжерной втулки приводит к значительным утечкам топлива, снижая качество смесеобразования.

При смещении плунжера в одну сторону относительно оси плунжерной втулки имеет место сопряжение в виде двух полуцилиндров. Как известно, приведенный коэффициент трения f π/2, что подтверждается практикой эксплуатации поршневых двигателей, у которых потеря мощности на трение в двух сопряжениях кольцо-гильза и гильза-юбка поршня составляет 48-52% всех затрат на трение при работе двигателя на холостых режимах, что приводит к снижению механического КПД топливного насоса с цилиндрическими плунжерными парами.

Создание плунжерных пар без первоначального зазора с высоким моторесурсом и механическим КПД топливного насоса с высоким качеством смесеобразования, особенно на режимах запуска, холостого хода и малых нагрузок с возможностью восстановления плунжерных пар, т.е. обеспечения их ремонтопригодности, является задачей, на решение которой направлено изобретение.

Сущность изобретения заключается в том, что плунжерная пара топливовпрыскивающего насоса содержит плунжер с осевым и сообщенным с ним радиальным каналами, втулку плунжера с впускным окном. Плунжер выполнен в виде полуцилиндра, а втулка плунжера в виде двух, сопряженных с плунжером, частей, плоскость разъема, которых совпадает с плоской поверхностью плунжера, причем впускное отверстие плунжерной втулки выполнено со стороны плоской поверхности плунжера, а раздельный канал, ось которого перпендикулярна плоской поверхности плунжера, с противоположной стороны плоской поверхности плунжера.

Выполнение плунжера в виде полуцилиндра, а также расположение радиального канала с противоположной стороны плоской поверхности плунжера, а впускного отверстия плунжерной втулки со стороны плоской поверхности плунжера, обеспечивает односторонний поджим плунжера и гарантированную работу плоского сопряжения. Наличие рабочей поверхности в виде плоскости в плунжерном сопряжении повышает механический КПД, моторесурс, так как коэффициент трения плоскость плоскость значительно ниже приведенного коэффициента трения цилиндрических плунжерных пар. С увеличением моторесурса уменьшается количество ремонтов, а следовательно, снижаются эксплуатационные затраты на ремонт, снижается стоимость плунжерных пар, а значит и насоса в целом.

Выполнение втулки плунжера в виде двух, сопряженных с плунжером, частей, плоскость разъема которых совпадает с плоской поверхностью плунжера позволяет устранить первоначальный зазор в сопряжении за счет составного контура поперечного сечения плунжерной пары, дающего возможность при совместной обработке выполнить подвижное, но беззазорное соединение, приводящее к устранению утечек повышению качества смесеобразования, особенно на режимах запуска, холостого хода и малых нагрузок.

Такое выполнение плунжерной пары делает их ремонтопригодными за счет выполнения составного контура плунжерной втулки, позволяющее выполнить последнюю операцию совместно (в сборе).

На фиг. 1 изображен общий вид плунжерной пары; на фиг. 2 поперечное сечение А-А на фиг. 1.

Плунжерная пара топливовпрыскивающего насоса содержит плунжер 1 с осевым 2 и сообщенным с ним радиальным 3 каналами, втулку 4 плунжера. Плунжер 1 выполнен в виде полуцилиндра, а втулка 4 плунжера в виде двух сопряженных с плунжером 1 частей 5 и 6, плоскость разъема которых совпадает с плоской поверхностью 7 плунжера 1, причем впускное отверстие 8 части 6 плунжерной втулки 4 выполнено со стороны плоской поверхности 7 плунжера 1, а радиальный 3 канал, ось которого перпендикулярна плоской поверхности 7 плунжера 1, с противоположной стороны плоской поверхности 7 плунжера 1. Продолжение оси радиального 3 канала пересекается со средней линией 9.

Работает плунжерная пара следующим образом.

При движении плунжера 1 вверх от нижнего положения управляющая кромка перекрывает впускное отверстие 8 части 6 плунжерной втулки 4. С этого момента дальнейшее передвижение плунжера 1 сжимает топливо в надплунжерном пространстве, повышая давление. Осевой 2 и радиальный 3 каналы заполняются топливом под высоким давлением. При этом радиальный 3 канал, выполненный с противоположной стороны плоской 7 поверхности плунжера 1, причем ось радиального 3 канала перпендикулярна плоской поверхности 7 плунжера 1 и ее (оси) продолжение пересекается со средней линией 9, обеспечивая контакт плоскостей без перекосов, гарантированное трение плоскость-плоскость, снижая коэффициент трения, а следовательно, износ сопрягаемых поверхностей, повышая моторесурс сопряжения, а значит насоса в целом. При движении плунжера 1 вниз происходит увеличение надплунжерного объема и снижение давления. Как только верхняя кромка плунжера 1 откроет впускное отверстие 8 части 6 втулки 4 плунжера 1, происходит заполнение топливом надплунжерного пространства. Поскольку давление в радиальном 3 канале отсутствует, то при движении плунжера 1 вниз происходит переменный контакт плунжера 1 с плоской и цилиндрической поверхностями втулки 4 плунжера. Но при этом переменный контакт происходит при малых значениях боковых усилий со стороны плунжера 1, что практически не влияет на износ сопрягаемых поверхностей.

Предложенная конструкция плунжерной пары снижает потери топлива за счет отсутствия утечек в беззазорном сопряжении плунжера 1 и втулки 4 плунжера 1, состоящего из двух частей 5 и 6, что повышает равномерность подачи топлива к каждому цилиндру, а значит нагрузок на шатунные шейки, улучшая динамику движения двигателя и равномерность вращения коленчатого вала двигателя, что приводит к увеличению моторесурса двигателя.

Использование: в двигателестроении, в частности топливовпрыскивающей аппаратуре дизелей. Сущность изобретения: плунжерная пара содержит плунжер с осевым и радиальным каналами, втулку плунжера с впускным окном. Плунжер выполнен в виде части цилиндра, отсеченной от него плоскостью, параллельной его оси, а втулка плунжера - в виде двух сопряженных с плунжером частей, плоскость разъема которых совпадает с плоской поверхностью плунжера, радиальный канал которого и впускное отверстие плунжерной втулки выполнены соответственно с противоположной стороны и со стороны плоской поверхности плунжера, а ось радиального канала перпендикулярна поверхности плунжера. 2 ил.

ПЛУНЖЕРНАЯ ПАРА ТОПЛИВОВПРЫСКИВАЮЩЕГО НАСОСА, содержащая плунжер с осевым каналом и сообщенным с ним радиальным каналом, втулку плунжера с впускным окном, отличающаяся тем, что плунжер выполнен в виде полуцилиндра, втулка плунжера выполнена в виде двух сопряженных с плунжером частей, плоскость разъема которых совпадает с плоской поверхностью плунжера, впускное отверстие плунжерной втулки выполнено со стороны плоской поверхности плунжера, радиальный канал выполнен с противоположной стороны плоской поверхности плунжера, а ось радиального канала перпендикулярна к плоской поверхности плунжера.