РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ НАСОС ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2006 года по МПК F02M41/12 

Настоящее изобретение относится к распределительному топливному насосу высокого давления (ТНВД), имеющему корпус и расположенное в этом корпусе регулируемое по положению роликовое кольцо по меньшей мере с одним роликом, на который может опираться кулачковый диск, служащий для приведения в движение плунжера насоса, при этом указанный ролик установлен в роликовом кольце на пальце, ориентированном в радиальном направлении относительно центральной оси роликового кольца.

Распределительный ТНВД подобной конструкции предназначен для подачи в цилиндр двигателя внутреннего сгорания (ДВС) необходимого количества топлива в заданный момент времени. С этой целью в насосе предусмотрен плунжер, взаимодействующий с кулачковым диском. При вращении кулачкового диска относительно роликового кольца снабженная кулачками поверхность этого диска катится по ролику. В результате кулачковый диск, периодически поднимаясь и опускаясь, приходит в возвратно-поступательное движение, которое передается на плунжер. Под действием сил, воздействующих на палец при совершении кулачковым диском возвратно-поступательного движения, этот палец периодически нагружается направленной радиально наружу относительно центральной оси роликового кольца составляющей силы. В результате при воздействии на роликовое кольцо высоких нагрузок радиально внешние концы пальцев, обычно выполненных из стали, могут ударять или врезаться в расположенную напротив них часть корпуса, который обычно выполняют из алюминия, что с течением времени может отрицательно сказываться на эксплуатационной надежности ТНВД.

Из DE 3331725 известен кулачковый механизм указанного выше типа, предназначенный, в частности, для привода ТНВД. В известном механизме пальцы с опертыми на них роликами, по которым катится снабженная кулачками поверхность кулачкового диска, приводящего в движение плунжер насоса, соединены - по меньшей мере с использованием промежуточных элементов конструкции и с силовым замыканием в радиальном направлении - с роликовым кольцом. Выполнение такого соединения с силовым замыканием требует применения регулировочных шайб и является довольно трудоемким и дорогостоящим с точки зрения изготовления и сборки изделия.

Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача усовершенствовать распределительный ТНВД указанного в начале описания типа таким образом, чтобы при невысоких производственных издержках эффективно предотвращать врезание пальцев роликового кольца в корпус распределительного ТНВД.

Эта задача решена за счет того, что в предлагаемом в изобретении распределительном ТНВД предусмотрен опорный элемент, позволяющий по большой площади передавать приложенное к пальцу осевое усилие на корпус ТНВД и выполненный в виде скобы, зафиксированной в выполненных в роликовом кольце отверстиях. Такая скоба крепится на роликовом кольце защелкиванием, что делает предлагаемый в изобретении ТНВД простым в изготовлении и сборке и снижает производственные издержки. Скоба перекрывает радиально внешний конец пальца и при воздействии на последний осевого усилия упруго деформируется, изгибаясь наружу в сторону корпуса распределительного ТНВД, в результате чего эта скоба при упоре в корпус передает приложенное к пальцу осевое усилие на корпус по значительной площади его поверхности. Скобу предпочтительно изготавливать из стали, но можно также из пластмассы.

Скоба может быть выполнена в виде пружинной скобы, а роликовое кольцо может иметь выемку под опорный элемент.

Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере предпочтительного варианта его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:

на фиг.1 - схематичное изображение в разрезе части предлагаемого в изобретении распределительного ТНВД,

на фиг.2 - изображение в перспективе части роликового кольца, установленного в распределительном ТНВД по фиг.1, и

на фиг.3 - увеличенное изображение в перспективе части роликового кольца.

На фиг.1 в разрезе схематично изображена часть предлагаемого в изобретении распределительного ТНВД, предназначенного для впрыскивания топлива в цилиндр ДВС. Этот ТНВД имеет корпус 10, в котором установлено роликовое кольцо 12. Роликовое кольцо 12 имеет внутреннее кольцо 14 и внешнее кольцо 16, между которыми образовано кольцевое гнездо 18. В этом кольцевом гнезде 18 размещено несколько роликов 20, каждый из которых установлен через втулку 22 на пальце 24. Каждый из пальцев 24 ориентирован в радиальном направлении относительно центральной оси роликового кольца 12 и радиально внутренним концом опирается на внутреннее кольцо 14, а радиально внешним концом - на внешнее кольцо 16. Между внешним кольцом 16 и каждым из роликов 20 установлено также по регулировочной шайбе 26.

С роликами 20 взаимодействует кулачковый диск 28, который поджимается к этим роликам 20 пружиной 30 сжатия. С кулачковым диском 28 соединен удлиненный элемент 32, который, в свою очередь, соединен с плунжером (не показан).

ТНВД имеет также приводной вал 36, который позволяет через муфту 38 приводить кулачковый диск 28 во вращение. При этом кулачковый диск 28 своей снабженной кулачками и обращенной к роликам 20 поверхностью катится по этим роликам 20, совершая в результате возвратно-поступательное движение, которое передается на плунжер, обеспечивающий в конечном итоге подачу топлива на впрыскивание.

Для регулировки начала впрыскивания относительно угла поворота коленчатого вала ДВС, в который подается топливо, предусмотрен также регулятор опережения впрыскивания (не показан), который позволяет повернуть роликовое кольцо 12 в корпусе на некоторый угол. Конструкция и принцип работы подобных регуляторов опережения впрыскивания известны и поэтому подробно не рассматриваются.

На роликовом кольце 12 установлен опорный элемент 40 (см. также фиг.2 и 3) с двумя загнутыми концами 42, выполняющими функцию пружинной серьги. Каждый из этих загнутых концов вставлен в соответствующее отверстие 44, выполненное во внешнем кольце 16 роликового кольца 12. Опорный элемент 40, угловая протяженность которого значительно превышает угловую протяженность радиально внешнего конца соответствующего пальца 24, практически полностью перекрывает радиально внешний конец соответствующего пальца. Каждый опорный элемент 40, чтобы он не выступал за наружную боковую поверхность внешнего кольца 16, установлен в выемке 46, расположенной между двумя отверстиями 44, в которые вставлены концы одного опорного элемента 40.

Когда при работе распределительного ТНВД к роликам 20 прикладывается значительное усилие, на них начинает действовать осевая сила, направленная по стрелке F, показанной на фиг.3. Под действием этой силы палец 24 несколько смещается наружу, отжимая при этом наружу опорный элемент 40, который в конечном итоге упирается в корпус 10 распределительного ТНВД. Таким путем удается обеспечить контакт опорного элемента с корпусом ТНВД по поверхности большой площади, через которую осевое усилие может передаваться на корпус.

Для изготовления опорного элемента 40 можно использовать прежде всего сталь. Однако в другом варианте для этой цели можно использовать и соответствующую пластмассу, обладающую необходимыми свойствами. В отличие от показанного на чертеже варианта выполнения, в котором для каждого из пальцев предусмотрен отдельный опорный элемент, возможно также использование одного общего для всех пальцев опорного элемента. Кроме того, вместо показанного на чертеже опорного элемента, выполненного в виде плоской детали, можно использовать, например, проволочную скобу, которая либо в виде одной общей скобы охватывает по периметру все внешнее кольцо 16 на участке расположения радиально внешних концов пальцев 24, либо в каждом случае отдельно зафиксирована в соответствующих отверстиях 44.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет усовершенствовать распределительный топливный насос высокого давления (ТНВД) таким образом, чтобы при невысоких производственных издержках эффективно предотвращать врезание пальцев роликового кольца в корпус распределительного ТНВД. Распределительный топливный насос высокого давления имеет корпус и расположенное в этом корпусе регулируемое по положению роликовое кольцо по меньшей мере с одним роликом, на который может опираться кулачковый диск, служащий для приведения в движение плунжера насоса. Ролик установлен в роликовом кольце на пальце, ориентированном в радиальном направлении относительно центральной оси роликового кольца. На радиально внешнем конце указанного пальца расположен установленный на роликовом кольце опорный элемент. Опорный элемент выполнен в виде скобы, зафиксированной в выполненных в роликовом кольце отверстиях. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Распределительный топливный насос высокого давления (ТНВД), имеющий корпус (10) и расположенное в этом корпусе регулируемое по положению роликовое кольцо (12) по меньшей мере с одним роликом (20), на который может опираться кулачковый диск (28), служащий для приведения в движение плунжера насоса, при этом указанный ролик установлен в роликовом кольце на пальце (24), ориентированном в радиальном направлении относительно центральной оси роликового кольца (12), а на радиально внешнем конце указанного пальца (24) расположен установленный на роликовом кольце (12) опорный элемент (40), отличающийся тем, что опорный элемент (40) выполнен в виде скобы, зафиксированной в выполненных в роликовом кольце (12) отверстиях (44).2. Распределительный ТНВД по п.1, отличающийся тем, что указанная скоба выполнена в виде пружинной скобы.3. Распределительный ТНВД по п.1 или 2, отличающийся тем, что роликовое кольцо имеет выемку (46) под опорный элемент (40).4. Распределительный ТНВД по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что опорный элемент (40) выполнен из металла.5. Распределительный ТНВД по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что опорный элемент выполнен из пластмассы.