ПЛУНЖЕРНАЯ ПАРА Российский патент 2007 года по МПК F02M59/44 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в топливоподающих насосах дизелей.

Известна плунжерная пара для топливного насоса высокого давления дизеля, содержащая втулку с двумя наполнительно-отсечными отверстиями, выполненными в одной плоскости, и плунжер с управляющими канавками, выполненными с возможностью взаимодействия с наполнительно-отсечными отверстиями. С целью повышения эффективности наполнительно-отсечные отверстия сделаны центрально-симметрично относительно оси втулки плунжера. Выполненные таким образом отверстия позволяют улучшить наполнение надплунжерного пространства и характеристику впрыскивания (А.С. №175005, F02M 59/44, заявл. 18.04.89, опубл. 07.08.92. БИ №29).

Недостатком данной плунжерной пары является то, что наполнение надплунжерного пространства осуществляется через два отверстия. Поэтому при перекрытии этих отверстий торцевой поверхностью плунжера дросселирование топлива происходит в районе этих отверстий, что естественно приводит к износу поверхности плунжера и втулки напротив этих отверстий, то есть износ носит местный характер. Такой характер износа уменьшает срок эксплуатации плунжерной пары.

Из известных наиболее близкой к заявляемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является плунжерная пара, содержащая втулку с наполнительными и отсечными отверстиями, выполняемыми в различных плоскостях, и плунжер с управляющими канавками, выполненными с возможностью взаимодействия с отсечным отверстием. С целью повышения эффективности наполнения надплунжерного пространства и равномерного износа плунжера и втулки по всему периметру прецизионных поверхностей во втулке плунжера выполнена кольцевая проточка (Патент РФ №2258831 C1, F02M 59/44, заявл. 19.04.2004, опубл. 20.08.05, БИ №23 - прототип).

К недостаткам данной плунжерной пары можно отнести то, что выполнение и контролирование геометрических размеров проточки во втулке плунжера представляет определенные технологические трудности.

Технической задачей изобретения является снижение износа плунжерной пары за счет наполнения надплунжерного пространства топливом, поступающим равномерно по всему периметру плунжера, а также повышение технологичности изготовления плунжерной пары.

Техническая задача решается за счет того, что плунжерная пара, содержащая втулку с двумя наполнительными симметричными отверстиями, выполненными по касательной к внутренней поверхности втулки и соединенными с полостью низкого давления, расположенной в головке насоса, отсечное отверстие во втулке и плунжер с осевым и радиальным отверстиями, управляющими канавками, взаимодействующими с отсечным отверстием, на плунжере выполнена кольцевая проточка, соединенная при помощи радиальных и осевого отверстий с надплунжерной полостью, а наполнительные отверстия направлены по касательной к кольцевой проточке на плунжере, при этом наполнительные отверстия расположены под отсечным отверстием или над отсечным отверстием. Чертежи, поясняющие изобретение:

фиг.1 - плунжерная пара (продольный разрез), у которой проточка на плунжере и наполнительное отверстия выполнены под отсечным отверстием;

фиг.2 - разрез А-А фиг.1;

фиг.3 - разрез Б-Б фиг.1;

фиг.4 - плунжерная пара (продольный разрез), у которой проточка на плунжере и наполнительные отверстия выполнены над отсечным отверстием;

фиг.5 - разрез А-А фиг.4;

фиг.6 - разрез Б-Б фиг.4.

Заявляемая плунжерная пара топливного насоса высокого давления дизеля содержит втулку 1 с симметричными отверстиями 2, подводящими топливо из полости низкого давления головки насоса (на чертеже не показана). Выше наполнительных отверстий во втулке 1 выполнено отсечное отверстие 3, соединенное с отсечной полостью насоса (на чертеже не показано). Во втулке 1 размещен плунжер 4 с осевым 5 и радиальными 6 и 7 отверстиями и управляющими канавками 8 с кромками 9 и кольцевой проточкой 10. Плунжер нижней частью взаимодействует с толкателем и пружиной (на чертеже не показаны). Управляющие канавки 8 соединены радиальными 7 и осевым 5 отверстиями с надплунжерной полостью и при подаче топлива образуют полость высокого давления, соединенную с форсункой.

Заявленная плунжерная пара для насоса высокого давления дизеля работает следующим образом. При перемещении плунжера вниз под действием пружины и совмещении отверстий 2 с проточкой 10 топливо из полости низкого давления насоса поступает по отверстиям 2 в кольцевую проточку 10. При этом благодаря взаимному смещению осей отверстий 2 в разные стороны относительно оси втулки обеспечивается вращательное движение топлива в кольцевой проточке и лучшее ее заполнение топливом. Далее топливо под давлением через радиальные 6 и осевое 5 отверстия поступает в надплунжерную полость.

После достижения плунжером нижнего положения под воздействием кулачкового вала он начинает перемещаться вверх. Часть топлива из надплунжерной полости перетекает через кольцевую проточку 10 и отверстия 2 обратно в полость низкого давления. Перетекание и дросселирование топлива происходит по всему периметру кольцевой проточки, поэтому присутствующие в топливе механические примеси будут попадать между трущимися поверхностями плунжера и втулки по всему периметру, что приведет к равномерному износу плунжера и втулки.

После того как произойдет рассоединение кольцевой проточки 10 с отверстиями 2 начинается повышение давления топлива в надплунжерной полости. По достижении давления топлива, равного давлению начала подъема иглы форсунки, происходит впрыскивание топлива в цилиндр дизеля.

При совмещении кромок 9 управляющих канавок 8 с отсечным отверстием 3 надплунжерная полость соединяется с отсечной полостью насоса, происходит отсечка и подача топлива прекращается.

Таким образом, за счет движения топлива по кольцевой проточке повышается эффективность работы плунжерной пары. Вращательное движение топлива в кольцевой проточке плунжера обеспечивает равномерный износ плунжера и втулки по всему периметру боковой поверхности. Топливо, находящееся в кольцевой проточке в процессе движения плунжера, является также смазкой между трущимися поверхностями плунжерной пары, что позволяет увеличить срок ее эксплуатации.

Выполнение проточки на плунжере делает более технологичным процесс изготовления плунжерной пары и обеспечивает уменьшение износа плунжерной пары. Расположение проточки на различной высоте относительно отсечного отверстия позволяет обеспечить оптимальную компоновку топливного насоса.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливоподающим насосам дизелей. Изобретение позволяет снизить износ и повысить технологичность изготовления плунжерной пары. Плунжерная пара содержит втулку с двумя наполнительными симметричными отверстиями. Отверстия выполнены по касательной к внутренней поверхности втулки. Они соединены с полостью низкого давления, расположенной в головке насоса. Плунжерная пара содержит также отсечное отверстие во втулке и плунжер с осевым и радиальным отверстиями, управляющими канавками, взаимодействующими с отсечным отверстием. На плунжере выполнена кольцевая проточка, соединенная при помощи радиальных и осевого отверстий с надплунжерной полостью. Наполнительные отверстия направлены по касательной к кольцевой проточке на плунжере. Наполнительные отверстия расположены под отсечным отверстием или над отсечным отверстием. 6 ил.

Плунжерная пара, содержащая втулку с двумя наполнительными симметричными отверстиями, выполненными по касательной к внутренней поверхности втулки и соединенными с полостью низкого давления, расположенной в головке насоса, отсечное отверстие во втулке и плунжер с осевым и радиальным отверстиями, управляющими канавками, взаимодействующими с отсечным отверстием, отличающаяся тем, что на плунжере выполнена кольцевая проточка, соединенная при помощи радиальных и осевого отверстий с надплунжерной полостью, а наполнительные отверстия направлены по касательной к кольцевой проточке на плунжере, при этом наполнительные отверстия расположены под отсечным отверстием или над отсечным отверстием.