УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА ДИЗЕЛЯ Российский патент 2000 года по МПК F02M59/28 

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а более конкретно - к топливным насосам высокого давления.

Известны устройства для изменения подачи топлива одно- и многосекционных топливных насосов высокого давления с косой отсечной кромкой, содержащие звено, выполненное в виде зубчатой рейки, поворотную втулку с зубчатым сектором и плунжер с косой отсечной кромкой (1, 2, 3).

Известны также устройства для изменения подачи топлива, содержащие звено, выполненное в виде рейки вильчатой формы (4).

Механизмы для изменения подачи топлива с зубчатым или кулисным (вильчатым) зацеплением неизбежно имеют зазор, являющийся причиной погрешности дозирования топлива вследствие колебаний поворотной втулки в пределах этого зазора. Передача вращательного движения от рейки к втулке происходит с проскальзыванием, ведущим к повышенным износам и дальнейшему увеличению зазора в соединении втулки с рейкой. Проскальзывание, а также трение в соединении рейки с направляющими втулками, по которым она перемещается, является причиной повышенного усилия перемещения рейки.

Изготовление реек подобных типов технологически сложно вследствие высоких требований к их прямолинейности и шероховатости поверхности. Кроме того, рейки обладают достаточной массой, что является крайне нежелательным при дозировании топлива в индивидуальных на каждый цилиндр односекционных топливных насосах (или насос-форсунках).

Наличие рейки (или реек) большой длины, взаимодействующей со всеми индивидуальными топливными насосами, предъявляет повышенные требования к сборке их на дизеле. Устройства для изменения подачи топлива, содержащие звено, выполненное в форме вильчатой рейки, имеют, как правило, криволинейное движение.

Техническое исполнение заявляемого устройства достаточно близко к конструкции, описанной на стр.128 в монографии (1).

Устройство для изменения подачи топлива содержит жесткую зубчатую рейку, входящую в зацепление с поворотной зубчатой втулкой, установленной в корпусе насоса высокого давления с возможностью поворота вокруг своей оси и кинематически связанной с плунжером.

Недостаток конструкции состоит в том, что она приводит к погрешностям при дозировании топлива, увеличивая степень нечувствительности системы регулирования, излишней массе и нетехнологичности изготовления рейки.

Задачей изобретения является повышение эксплуатационной топливной экономичности, надежности и технологичности изготовления. Поставленная задача достигается за счет того,
- что устройство для изменения подачи топлива топливных насосов высокого давления плунжерного типа содержит орган дозирования, установленный в корпусе топливного насоса с возможностью взаимодействия с поворотными втулками, кинематически связанными с плунжерами, имеющими возможность осевого перемещения и радиального поворота относительно плунжерных втулок, жестко установленных в корпусе топливного насоса, что орган дозирования выполнен в виде гибкого звена, охватывающего поворотные втулки и жестко связанного с ними, одним концом подпружиненного относительно корпуса, а другим концом кинематически связанного с рычажной системой центробежного регулятора частоты вращения,
- что гибкое звено охватывает поворотные втулки всех индивидуальных топливных насосов дизелей в рядном и V-образном исполнении,
- что звено оснащено направляющим роликом, натяжным роликом, установленными в корпусе с возможностью взаимодействия с гибким звеном и поворотным роликом, кинематически связанным с рычажной системой центробежного регулятора скорости дизеля и установленным с возможностью взаимодействия с гибким эвеном,
- что поворотный ролик кинематически связан или установлен на одной оси с поворотным пропорциональным электромагнитом или с шаговым двигателем электронного регулятора,
- что звено оснащено поворотным роликом, жестко связанным с гибким звеном и неподвижно установленным на ось, кинематически связанную с поворотным пропорциональным электромагнитом или с шаговым двигателем электронного регулятора.

В качестве звена может быть использована однослойная или многослойная лента, тросик, проволока, нить и т.п. из материалов с соответствующими механическими характеристиками.

На фиг.1 изображены фрагменты развертки ленты; на фиг.2 - устройство для дозирования топлива дизеля с подпружиненным гибким звеном и боковой вид секций в месте охвата поворотной втулки гибкой лентой; на фиг.3 - устройство для дозирования топлива дизеля с замкнутым гибким звеном.

Устройство выполнено в виде гибкого звена, например перфорированной ленты (фиг.1), отверстия которой оснащены заклепками 2, охватывающей и жестко связанной с поворотными втулками 3 (фиг.2), кинематически связанными с плунжерами 4, имеющими возможность осевого перемещения и радиального поворота относительно плунжерных втулок 5, жестко установленных в корпусе топливного насоса высокого давления, причем один конец ленты подпружинен относительно корпуса топливного насоса, а другой кинематически связан с рычажной системой регулятора частоты вращения.

Устройство работает следующим образом.

Регулятор частоты вращения дизеля управляет перемещением ленты в обоих направлениях, сжимая или разжимая пружину 6. Лента 1, с помощью заклепок 2 жестко связанная с поворотными втулками 3, поворачивает их и тем самым поворачивает плунжеры 4. За счет косых кромок плунжеров 4 отсечка нагнетаемого топлива происходит либо раньше по ходу плунжера, либо позднее.

Вариант устройства с загнутым гибким элементом дозирования топлива приведен на фиг.3. Устройство дополнительно оснащено направляющим роликом 7, натяжным роликом 8, установленными в корпусе с возможностью взаимодействия с гибким звеном 1 и поворотным роликом 9, кинематически связанным с рычажной системой центробежного, механического или электронного регулятора скорости дизеля.

Устройство для изменения подачи топлива с замкнутым гибким звеном работает следующим образом.

Поворотный ролик 9, жестко соединенный со звеном 1, под воздействием регулятора может поворачиваться вокруг собственной оси и тем самым поворачивать поворотные втулки 3.

Таким образом, указанная цель достигается точным дозированием топлива путем применения гибкого звена, исключающего зазоры в кинематических сопряжениях.

В результате проведенных патентных исследований не выявлено применение устройства изменения подари топлива дизеля, выполненного в виде гибкого звена, охватывающего поворотные втулки всех индивидуальных топливных насосов дизелей в рядном и V-образном исполнении и механических насос-форсунок.

Кроме того, не обнаружено применение устройства для изменения подачи топлива дизеля выполненного в виде гибкого звена, установленного в корпусе топливного насоса высокого давления с возможностью взаимодействия с поворотными втулками, кинематически связанными с плунжерами, путем схватывания втулок и жесткой связи с ними, подпружиненного относительно корпуса и кинематически связанного с рычажной системой центробежного регулятора или с шаговым электродвигателем (или пропорциональным электромагнитом).

Не обнаружено устройство для изменения подачи топлива с замкнутым гибким звеном, связанным через направляющий и натяжной ролики с поворотными втулками. Поэтому предлагаемое устройство соответствует критерию "изобретательский уровень".

Источники информации
1. Файнлейб Б.Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей: Справочник. 2-ое изд., перераб. и доп. Л., Машиностроение, Ленинградское отделение, 1990, 352 с. (с.128 - прототип).

2. А.С. 1017811 (СССР) Устройство для изменения подачи топливного насоса /Хаазе Ханс - Йоахим, Вольф Гюнтер - Б.И. N 18.

3. Составная регулирующая зубчатая рейка (Заявка N 2821161 ФРГ).

4. Белявцев А.В., Процеров А.С. Топливная аппаратура автотракторных дизелей: Конструктивные особенности и эксплуатация, М: Росагропромиздат, 1988, (с.65-75).

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а более конкретно к топливным насосам высокого давления. Устройство содержит орган дозирования топлива, выполненный в виде рейки или вилки, поворотную втулку с зубчатым сектором (или со штифтом) и плунжер с косой отсечной кромкой. Изобретение позволяет уменьшить зазоры в механических реечных и кулисных соединениях, массу органа дозирования топлива. Гибкий орган дозирования топлива выполнен в виде стальной ленты, тросика и т.п. с неподвижным соединением его с поворотными втулками. Гибкий орган дозирования топлива может быть выполнен в виде замкнутой ленты с возможностью натяжения специальным роликом. Изобретение позволяет уменьшить степень нечувствительности системы и улучшить эксплуатационную топливную экономичность, а уменьшенная масса органа дозирования топлива уменьшает инерционность измерительного механизма и делает возможным либо уменьшить габариты механического регулятора, либо уменьшить энергоемкость электронного регулятора. 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для изменения подачи топлива топливных насосов высокого давления плунжерного типа, содержащее орган дозирования, установленный в корпусе топливного насоса с возможностью взаимодействия с поворотными втулками, кинематически связанными с плунжерами, имеющими возможность осевого перемещения и радиального поворота относительно плунжерных втулок, жестко установленных в корпусе топливного насоса, отличающееся тем, что орган дозирования выполнен в виде гибкого звена, охватывающего поворотные втулки и жестко связанного с ними, одним концом подпружиненного относительно корпуса, а другим концом кинематически связанного с рычажной системой центробежного регулятора частоты вращения. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гибкое звено охватывает поворотные втулки всех индивидуальных топливных насосов дизелей в рядном и V-образном исполнении. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно оснащено направляющим роликом, натяжным роликом, установленными в корпусе с возможностью взаимодействия с гибким звеном, кинематически связанным с рычажной системой центробежного регулятора скорости дизеля и установленным с возможностью взаимодействия с гибким звеном. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что поворотный ролик кинематически связан или установлен на одной оси с поворотным пропорциональным электромагнитом или с шаговым двигателем электронного регулятора. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что оно оснащено поворотным роликом, жестко связанным с гибким звеном и неподвижно установленным на ось, кинематически связанную с поворотным пропорциональным электромагнитом или с шаговым двигателем электронного регулятора.