УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЦИКЛОВОЙ ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ДИЗЕЛЬ Российский патент 2004 года по МПК F02M59/24 

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

Известны конструкции плунжерных топливных насосов высокого давления с устройствами дня регулирования цикловой подачи топлива в дизель, содержащими втулку, плунжер и поворотный элемент. В качестве поворотного элемента обычно используется цилиндрическая деталь в форме стакана, имеющая прямоугольные пазы, входящие в контакт с заплечиками хвостовой части плунжера. Поворотный элемент кинематически связан с органом дозирования топлива либо через зубчатый сектор, либо посредством штифтового поводка [1-5].

Плунжер представляет собой стержень, состоящий из исполнительной части, содержащей торец, цилиндрическую поверхность с винтовыми канавками и т.п., и управляющей части, имеющей уменьшенный диаметр по отношению к исполнительной части и содержащей пяту, диаметр которой больше диаметра исполнительной части, и заплечики с двумя параллельными лысками, причем заплечики выступают за пределы диаметра исполнительной части.

Однако технологичность конструкции плунжера в совокупности с конструкцией поворотного элемента по данной схеме может быть улучшена. Плунжер изготавливается из дорогостоящих сортов стали, а заплечики, выступающие за пределы его рабочего диаметра, не позволяют уменьшить диаметр заготовки. Кроме того, длина поворотного элемента должна быть больше суммарной длины хода плунжера и высоты заплечиков. Таким образом, имеется возможность улучшения производственной технологичности за счет уменьшения диаметра заготовки плунжера и высоты поворотного элемента, а также упрощения технологических операций их изготовления.

В качестве прототипа может быть принята конструкция устройства для регулирования цикловой подачи топлива в дизель, входящего в состав топливного насоса высокого давления [2] дизеля.

Устройство содержит втулку, плунжер, имеющий исполнительную часть, сопряженную со втулкой с возможностью поворота и осевого перемещения относительно нее, и хвостовик с пятой и двумя параллельными лысками, поворотный элемент, выполненный в виде стакана со сквозными пазами, устанавливаемый с возможностью взаимодействия с плунжером через его лыски и совместного с ним поворота относительно втулки.

Функции регулирования цикловой подачи топлива, а именно: поворот плунжера вокруг своей оси в условиях постоянного возвратно-поступательнсго его перемещения, т.е. в этих условиях сопряжение плунжера с поворотным элементом, через который передаются управляющие воздействия органа дозирования топлива, не должно нарушаться. Эти функции данное устройство может выполнять при некотором изменении конструкции составных деталей плунжера и поворотного элемента с целью улучшения их производственной технологичности и повышения точности регулирования подачи топлива.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для регулирования цикловой подачи топлива в дизель, содержащем втулку, плунжер, имеющий исполнительную часть, сопряженную со втулкой с возможностью поворота и осевого перемещения относительно нее, и хвостовик с пятой и двумя параллельными лысками, поворотный элемент, выполненный в виде стакана со сквозными пазами, устанавливаемый с возможностью взаимодействия с плунжером через его лыски и совместного с ним поворота относительно втулки, согласно изобретению поворотный элемент дополнительно оснащен донцем с пазом, а диаметр хвостовика плунжера не превышает диаметра исполнительной части, причем лыски выполнены вдоль всего хвостовика, длина рабочей части которого равна или больше суммы хода плунжера и донца, сопряженного с ним поворотного элемента.

Лыски на хвостовике и пяте плунжера могут быть расположены в разных плоскостях. Поворотный элемент может быть дополнительно оснащен боковым пазом.

Таким образом, повышается производственная технологичность плунжера и поворотного элемента.

Предлагаемый вариант устройства соответствует критерию “существенные отличия”.

Фиг.1 - устройство для регулирования цикловой подачи топлива в дизель в сборе.

Фиг.2 - конструкция плунжера.

Фиг.3 - конструкция поворотного элемента.

Плунжер 1 размещен во втулке 2 (фиг.1), которая коаксиально сопряжена с поворотным элементом 3, установленным с возможностью взаимодействия с лысками 5 плунжера 1 через паз 4.

Плунжер 1 (фиг.2) имеет исподнительную поверхность 6 и хвостовик 7 с лысками 5, расстояние между которыми соответствует размеру А, а расстояние между лысками на пяте 8 плунжера соответствует размеру Б, причем Б может быть равно или меньше А (Б≤А). Поворотный элемент имеет донце 9 с пазом 4 и оснащен штифтом 10. Номинальный размер паза 4 в поворотном элементе 3 (фиг.3) равен размеру А. Кроме того, поворотный элемент 3 может иметь боковой паз.

Устройство работает следующим образом. Орган дозирования топлива по воле водителя или при помощи автоматического регулятора частоты вращения воздействует на штифт 10 и таким образом поворачивает поворотный элемент 3 вокруг оси, который посредством паза 4 через лыски 5 поворачивает плунжер 1 в ту же сторону. Втулка 2 при этом остается неподвижной. Винтовая отсечная кромка на исполнительной поверхности 6 плунжера 1 поворачивается вместе с ним относительно отсечного отверстия и при поступательном движении плунжера раньше или позднее (в зависимости от направления поворота) подойдет к нему. Так регулируется доза подаваемого топлива.

Таким образом, конструкция плунжера позволяет уменьшить диаметр заготовки по сравнению с прототипом. Кроме того, уменьшена длина поворотного элемента 3, т.к. гарантированный контакт поворотного элемента 3 с плунжером 1 при его возвратно-поступательном движении обеспечивается за счет лысок 5 на его хвостовой части 7, длина которых равна или больше суммы хода плунжера 1 и донца 9 поворотного элемента 3.

Тем самым и плунжер, и поворотный элемент становятся более технологичными в изготовлении, а новое сопряжение поворотного элемента и плунжера позволяют повысить точность позиционирования плунжера.

Кроме того, повышается эксплуатационная технологичность, т.к. подобная конструкция плунжера позволяет осуществить разборку и сборку устройства регулирования цикловой подачи без съема всей секции из топливного насоса высокого давления (вынимается только плунжер совместно со втулкой), например, при заклинивании плунжера во втулке.

Экономический эффект ожидается от уменьшения себестоимости и трудоемкости изготовления плунжера и поворотного элемента, а также уменьшения трудоемкости аварийного ремонта.

Кроме того, улучшается качество позиционирования плунжера за счет более точной его установки.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ

1. Автомобили КамАЗ-5320, КамАЗ-53211, КамАЗ-53212, КамАЗ-53213, КамАЗ-5410, КамАЗ-54112, КамАЗ-55111, КамАЗ-55102, М.: Третий Рим. 1999 (стр.22).

2. А.С. №166199 (СССР) Топливный аккумулирующий насос / A-И. Борисоглебский, Ф.В.Булычев, Л.И.Крепс и др. // Б.И. 1965, №20.

3. Патент №1586390 / Великобритания.

4. Системы топливоподачи автомобильных и тракторных двигателей / Н.М.Левин, О.М.Малашкин, Г.И.Самадь и пр. М.: Машиностроение, 1976 г. стр. 214, 244.

5. Вихерт М.М., Мазинг М.В. Топливная аппаратура автомобильных дизелей.-М.: Машиностроение, 1976 г. стр. 28-38.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливным насосам высокого давления автомобильных дизелей. Изобретение позволяет повысить точность регулирования подачи топлива и улучшить производственную технологичность. Устройство для регулирования цикловой подачи топлива в дизель содержит втулку, плунжер, имеющий исполнительную часть, сопряженную со втулкой с возможностью поворота и осевого перемещения относительно нее, и хвостовик с пятой и двумя параллельными лысками, поворотный элемент, выполненный в виде стакана со сквозными пазами, устанавливаемый с возможностью взаимодействия с плунжером через его лыски и совместного с ним поворота относительно втулки. Поворотный элемент дополнительно оснащен донцем с пазом. Диаметр хвостовика плунжера не превышает диаметра исполнительной части. Лыски выполнены вдоль всего хвостовика, длина рабочей части которого равна или больше суммы хода плунжера и донца, сопряженного с ним поворотного элемента. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для регулирования цикловой подачи топлива в дизель, содержащее втулку, плунжер, имеющий исполнительную часть, сопряженную со втулкой с возможностью поворота и осевого перемещения относительно нее, и хвостовик с пятой и двумя параллельными лысками, поворотный элемент, выполненный в виде стакана со сквозными пазами, устанавливаемый с возможностью взаимодействия с плунжером через его лыски и совместного с ним поворота относительно втулки, отличающееся тем, что поворотный элемент дополнительно оснащен донцем с пазом, а диаметр хвостовика плунжера не превышает диаметра исполнительной части, причем лыски выполнены вдоль всего хвостовика, длина рабочей части которого равна или больше суммы хода плунжера и донца, сопряженного с ним поворотного элемента.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что лыски на хвостовике и пяте плунжера расположены в разных плоскостях.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поворотный элемент дополнительно оснащен боковым пазом.