СИСТЕМА ДЛЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ДИЗЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК F02M47/02 

Изобретение относится к области двигателестроения.

Известна система для подачи топлива в дизель, содержащая форсунку с запорным органом, пружину, подвижный элемент, выполненный в виде поршня, размещенного в гидравлической камере и соединенный с внешним источником давления.

Недостатками данной системы являются сложная конструкция системы, использующая внешний источник давления, и два различных типа жидкости, а также изменяемое давление начала впрыскивания топлива.

Изобретение направлено на упрощение конструкции системы для подачи топлива в дизель и обеспечения в эксплуатации стабильности давления начала впрыскивания топлива в цилиндре.

Указанная цель достигается тем, что в систему введены золотниковое устройство, электромагнит и обратный клапан, которые расположены в корпусе форсунки, причем золотниковое устройство соединено каналом через обратный клапан с линией высокого давления, при этом электромагнит связан с золотниковым устройством.

Данная система для подачи топлива в дизель в отличие от прототипа имеет более простую конструкцию за счет исключения внешних источников давления с дополнительными трубопроводами и использует при работе один тип жидкости. Кроме того, с введением электромагнита, золотникового устройства, обратного клапана и соединительного канала обеспечивается стабильность оптимального давления начала впрыскивания в процессе эксплуатации системы.

На фигуре 1 изображена система для подачи топлива в дизель.

Система содержит форсунку 1 с запорным органом 2, установленным в распылителе 3, пружину 4 для нагружения запорного органа 2, подвижный элемент 5, выполненный в виде поршня, расположенного в гидравлической камере 6 и соединенной каналом 10 через золотниковое устройство 7, управляемое электромагнитом 3, и обратный клапан 9 с линией высокого давления форсунки. Форсунка 1 соединена нагнетательным трубопроводом 11 с топливным насосом 12.

Система для подачи топлива в дизель работает следующим образом. Пуск дизеля происходит при затяжке пружины 4, обеспечивающей посадку запорного органа 5 и разобщение линии высокого давления с соплами распылителя 3 в период между впрыскиваниями. Так как при эксплуатации системы для подачи топлива в дизель оптимальное усилие воздействия пружин 4 на запорный орган 2 снижается вследствие накаливания остаточной деформации пружины 4 и износов сопрягаемых поверхностей форсунки, то происходит ухудшение характеристик впрыскивания.

Для компенсации снижения усилия предварительной затяжки пружины 4 топлива по соединительному каналу 10 через обратный клапан 9 и золотниковое устройство 7 поступает в гидравлическую камеру 6 и воздействует на подвижный элемент 5, поджимая пружину 4 с оптимальным усилием. Кроме того, давление топлива в гидравлической камере 6 воздействует на золотниковое устройство 7 и сравнивается им с усилием электромагнита соленоидного типа. Разностью усилия золотниковое устройство 7 может перемещаться, перекрывая соединительный канал 10.

Диапазон рабочего хода якоря электромагнита подобран из условия постоянства его усилия для исключения гистерезисных явлений при регулировании давления топлива в гидравлический камере 6.

Площадь золотникового устройства 7, на которую воздействует давление топлива подбирается из условия:
F₁/S₁ F₂/S₂,
где
F₁ и F₂ соответственно усилие оптимальной предварительной затяжки пружины 4 и рабочее усилие электромагнита 8;
S₁ и S₂ соответственно площадь подвижного элемента 5, нагружающего пружину 4 и площадь золотникового устройства 7, на которую воздействует давление топлива в гидравлической камере 6.

Сравнение давления топлива в гидравлической камере 6 с задающим усилием электромагнита 8 и подпитка гидравлической камеры 6 по мере утечек топлива или усадки пружины 4 осуществляется при нахождении пружины 4 в расжатом состоянии, то есть при минимальном давлении в гидравлической камере 6. По мере падения давления топлива в ней усилием электромагнита золотниковое устройство 7 перемещается вниз и сообщает гидравлическую камеру 6 с магистралью высокого давления. При достижении давления топлива, необходимого для поджатия пружины 4 до оптимального усилия начала подъема запорного органа 2 форсунки, золотниковое устройство 7 перемещается вверх до упора, перекрывая доступ топлива.

Применение обратного клапана 9 обуславливается повышением эффективности системы путем уменьшения утечек топлива через золотниковое устройство 7 и созданием более высокого уровня давления топлива в гидравлической камере 6.

Таким образом, предлагаемая система для подачи топлива в дизель имеет более простую конструкцию и обеспечивает в эксплуатации стабильность оптимального давления начала впрыскивания топлива путем автоматической компенсации усадки пружины, а также сохраняет работоспособность при неисправностях электромагнита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР N 769057 кл. F 02 M 47/02 1980.

Использование: двигателестроение, в частности топливная аппаратура дизельных двигателей. Сущность изобретения: в систему для подачи топлива в дизель, содержащую насос высокого давления, топливопровод высокого давления, форсунку с запорным органом, пружиной и подвижным элементом, выполненным в виде поршня, размещенного в гидравлической камере, дополнительно введены золотниковое устройство, электромагнит и обратный клапан, которые расположены в корпусе форсунки, причем гидравлическая камера через золотниковое устройство и обратный клапан соединена клапаном с линией высокого давления, при этом электромагнит связан с золотниковым устройством. 1 ил.

Система для подачи топлива в дизель, содержащая насос высокого давления, топливопровод высокого давления, форсунку с запорным органом, пружиной и подвижным элементом, выполненным в виде поршня, размещенного в гидравлической камере, отличающаяся тем, что в систему введены золотниковое устройство, электромагнит и обратный клапан, которые расположены в корпусе форсунки, причем гидравлическая камера через золотниковое устройство и обратный клапан соединена каналом с линией высокого давления, при этом электромагнит связан с золотниковым устройством.