УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАЧАЛА ВПРЫСКА ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1997 года по МПК F02M59/44 

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности, к устройствам для регулирования угла опережения впрыска топлива.

Известны устройства для автоматического регулирования угла опережения впрыска топлива, представляющие собой муфты с механическим или гидравлическим приводом [1] Эти устройства имеют сложную конструкцию и работают недостаточно эффективно.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для регулирования зазора в приводе клапанов двигателей внутреннего сгорания [2] В этом устройстве регулируется зазор между стержнем клапана и толкателем, для чего на торце стержня клапана свободно установлен поршенек. Пространство над поршеньком заполнено несжимаемым, но деформируемым эластомерным материалом. По периферии направляющей поверхности толкателя в зоне расположения эластомера расположены регулирующие плунжеры, перемещение которых по резьбе приводит к деформации эластомера. Деформация эластомера в радиальном направлении вызывает соответствующее изменение зазора в осевом направлении, что приводит к изменению зазора между толкателем и торцом клапана.

Недостатком данного устройства является то, что его использование не позволяет изменять начало впрыска топлива в двигателе автоматически.

Целью заявляемого изобретения является устранение отмеченного недостатка.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования впрыска топлива в двигателе внутреннего сгорания, содержащем кулачек распределительного вала, непрерывно прилегающий к поверхности кулачка ролик толкателя, установленный в корпусе толкателя, который связан с хвостовиком плунжера топливного насоса, согласно изобретению головка толкателя снабжена полой вставкой, в полости которой размещен с образованием зазора по отношению к внутренней поверхности вставки, по меньшей мере, один элемент, выполненный из металла с памятью формы.

Указанная цель достигается также тем, что в полости вставки размещены несколько элементов, выполненные из металлов с памятью формы, каждый элемент выполнен из металла со своей температурой перехода из одной формы в другую.

Размещение на головке толкателя полой вставки, установка в этой полости с образованием зазора по отношению к внутренней поверхности вставки по меньшей мере одного элемента, выполненного из металла с памятью формы; размещение в полости вставки нескольких элементов, выполненных из металла с памятью формы, каждый элемент выполнен из металла со своей температурой перехода из одной формы в другую эти признаки определяют новизну данного технического решения.

В дальнейшем изобретение поясняется примером его конкретного выполнения со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором схематично изображены различные варианты устройства.

Устройство для автоматического регулирования начала впрыска топлива в двигателе внутреннего сгорания (см. рисунок) содержит кулачек 1, укрепленный на валу топливных насосов, ролик толкателя 2, непрерывно контактирующий с наружной поверхностью кулачка 1 и жестко связанный с корпусом толкателя 3, головка толкателя 3 снабжена полой вставкой 4 в полости которой размещены один или несколько элементов 5, выполненных из материала с памятью формы. Элементы 5 размещены с образованием зазора по отношению к внутренней поверхности полой вставки 5. Хвостовик плунжера 6 непрерывно прижат к поверхности элемента 5 с помощью пружины (на рисунке не показана). Плунжер совершает движение внутри гильзы 7.

Работа устройства для автоматического регулирования начала впрыска топлива в двигателе внутреннего сгорания основана на том, что по достижению некоторой вполне определенной температуры элемент из металла с памятью формы принимает вполне определенную, наперед заданную геометрическую форму. При уменьшении температуры ниже определенной величины геометрическая форма металла возвращается к первоначальной. Описанный процесс характеризуется малой инерционностью, высокой чувствительностью к изменению температуры и большим рабочим усилием. Элементы из металлов с памятью формы выдерживают несколько миллионов рабочих циклов без видимых отклонений от заданных геометрических параметров. Температура, при которой происходит восстановление формы элемента, зависит от свойств металла с памятью, а точнее от состава компонентов, входящих в сплав. Например, у никелида титана Т46Н54 начало восстановления формы происходит при 75^oC, у никелида титана Т45Н55 при 35^oC. Известны устройства, в которых используются элементы, выполненные из металлов с памятью формы, например, устройства по а. с. NN 1100423, 1148678, 1137264, 1044266, 1116215, 1558579, 1560597 и другие.

Устройство для автоматического регулирования начала впрыска топлива работает следующим образом. При пуске холодного двигателя температура корпуса толкателя 3 и полой вставки 4 невысока и не превосходит температуру начала восстановления формы для элемента или ряда элементов 5, выполненных из металла или разных металлов с памятью. После пуска и при наборе нагрузки температура корпуса толкателя 3 и полой вставки 4 повышается до определенной величины (эта величина для каждого двигателя своя). Как только температура элемента 5, размещенного в полой вставке 4 станет больше температуры, при которой происходит восстановление геометрической формы, элемент 5 увеличится в размере и его длина станет больше. Поэтому при набегании кулачка 1 на ролик толкателя 2 толкатель 3 и жестко связанная с ним полая вставка 4 начинают перемещаться в вертикальном направлении согласно приведенному на рисунке чертежу, т. к. размещенный в полой вставке 4 элемент 5 увеличился в размере вдоль оси плунжера, то его верхняя кромка передает усилие на торец хвостовика плунжера 6, который начинает перемещаться внутри гильзы, при этом впрыск топлива в цилиндр начнется раньше по углу поворота коленчатого вала двигателя.

Если нагрузка двигателя уменьшится и двигатель, например, будет работать на холостом ходу, то уменьшится температура корпуса толкателя 3 и полой вставки 4, поэтому уменьшается и температура элемента 5. Как только температура элемента 5 станет меньше температуры перехода элемента из одной геометрической формы в другую, элемент 5 уменьшится в размере вдоль оси плунжера (уменьшится его длина), следовательно, начало подачи по углу поворота коленчатого вала уменьшится.

Устройство может работать также следующим образом. При размещении в полой вставке 4 нескольких элементов 5, выполненных из металлов с разными температурами начала изменения геометрической формы, по мере увеличения нагрузки двигателя, а следовательно, и увеличения температуры корпуса толкателя 3 вставки и элементов 5, длина каждого отдельного элемента в полой вставке 4 будет увеличиваться постепенно вначале увеличится длина одного элемента, потом, при повышении температуры второго и т.д.

Заявляемое устройство не требует вмешательства оператора и работает автоматически, чем и достигается технико-экономический эффект.

Использование: двигателестроение, в частности, устройства для регулирования угла опережения впрыска топлива. Сущность изобретения: устройство содержит кулачок 1, укрепленный на валу топливных насосов, ролик толкателя 2, жестко связанный с корпусом толкателя 3. Головка толкателя снабжена полой вставкой 4, в полости которой размещен один элемент 5, выполненный из металла с памятью формы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство автоматического регулирования начала впрыска топлива в двигателе внутреннего сгорания, содержащее кулачок распределительного вала, ролик толкателя, установленный в корпусе толкателя, плунжер топливного насоса, отличающееся тем, что головка толкателя снабжена полой вставкой, в полости вставки размещен с образованием зазора по отношению к внутренней поверхности вставки по меньшей мере один элемент, выполненный из металла с памятью формы. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в полости вставки размещены несколько элементов, выполненных из разных металлов с памятью формы и каждый элемент выполнен из металла со своей температурой перехода из одной формы в другую.