УСТРОЙСТВО ОТКЛЮЧЕНИЯ ЧАСТИ ПЛУНЖЕРОВ V-ОБРАЗНОГО ТОПЛИВНОГО НАСОСА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ МНОГОЦИЛИНДРОВОГО ДИЗЕЛЯ Российский патент 2007 года по МПК F02M59/28 F02M59/06 

Устройство относится к двигателестроению, а именно к системе питания топливом дизелей с многосекционными плунжерными топливными насосами высокого давления.

Для улучшения экономических и экологических показателей двигателей при работе на холостом ходу и малых нагрузках желательно обеспечить работу не всех цилиндров, а нескольких, то есть отключать ряд цилиндров. Это позволит поддерживать требуемый температурный режим при минимальном расходе топлива и улучшить экологические показатели. В настоящее время существуют несколько способов отключения цилиндров.

Известно устройство для отключения части цилиндров многоцилиндровых дизелей на режимах холостого хода (XX) и малых нагрузок с целью улучшения топливной экономичности путем установки в линию высокого давления (ЛВД) электромагнитного отключателя-клапана, который обеспечивает слив топлива в линию низкого давления или в топливный бак, прекращая тем самым подачу топлива через форсунку в цилиндр дизеля [1. Валеев Д.Х., Гергенредер В.А., Олесов И.Ю., Патрахальцев Н.Н. Возможности улучшения экономических и экологических свойств дизелей КамА3-740 отключением цилиндров и циклов на режимах холостых ходов и малых нагрузок. / Двигателестроение. - М., 1991. - №8-9. - С.62-69; 2. Патрахальцев Н.Н., Ромеро А.В., Кальдерон Х.Г. От отключения цилиндров к отключению циклов. / Автомобильная промышленность. - М., 1995. - №11. - С.23-24]. Недостатком такого устройства является конструктивная сложность, необходимость включения в систему электрооборудования электромагнитного клапана и системы управления отключением-включением. Другим недостатком является резкое отключение и включение топливоподачи, что приводит к резкому изменению крутящего момента и мощности двигателя. В результате ухудшается управляемость двигателя, что не допустимо для автомобильных двигателей.

Известно устройство для отключения части цилиндров многоцилиндровых дизелей на режиме XX и малых нагрузок путем изменения ширины (формы) отсечного паза в конструкции плунжера, выключающем подачу топлива [3. Горбунов В.В., Олесов И.Ю. Отключатели цилиндров и циклов дизеля. / Грузовик α. М., Машиностроение. - 1999. - №9. - С.26-29]. Недостатком такого способа является резкое включение подачи топлива и возрастание крутящего момента, а также ухудшение управляемости двигателя и автомобиля. Другим недостатком является необходимость иметь на одном двигателе плунжерные пары топливного насоса двух типов: с неизменным пазом и с увеличенным пазом. Подача топлива во всех отключаемых цилиндрах прекращается не одновременно и определяется точностью изготовления плунжеров. Кроме того, изготовление плунжерных пар с увеличенным пазом может быть выполнено с требуемой точностью только на специализированных заводах топливной аппаратуры.

Известно устройство отключения части цилиндров путем установки зубчатых втулок на рейке ТНВД, одна часть втулок жестко соединена с рейкой, другая может скользить по ней, при этом вторая часть втулок прижимается к первой пружинами, в этом случае все плунжеры ТНВД работают с одинаковой цикловой подачей топлива. На режимах XX и малых нагрузок дизеля масляная система перемещает скользящие втулки в положение, при котором прекращается подача топлива в обслуживаемую группу цилиндров [4. УДК 621.436-545.74(088.823) 10.39.126 П. Способ частичного отключения цилиндров дизеля. Kamleitner Ewald. Заявка ФРГ, кл. F 02 M 59/28, №2822195, заявлено 20.05.78, опубликовано 22.11.79]. Недостатком такого устройства является жесткое (постоянное) соединение втулок с рейкой ТНВД, которая не обеспечивает плавного выключения-включения подачи топлива в цилиндры двигателя, что может привести к неуправляемости автомобиля. Другим недостатком такого устройства является конструктивная сложность выполнения и сборки механизма в самом ТНВД, и должны производиться на специализированных заводах топливной аппаратуры.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство, отключающее секции ряда цилиндров, например 2-го и 3-го цилиндров, при переводе дизеля на режим холостого хода (5. Двигатель Moteur Д-108 / Инструкция по эксплуатации Notige D'utilisation // Трактороэкспорт, СССР, Москва, с.4-5, 151). Отключение осуществляется прекращением подачи топлива плунжерами 2-й и 3-й секций, когда дизель работает на холостом ходу. Это достигается тем, что плунжеры 2-й и 3-й секций имеют в отличие от плунжеров 1-й и 4-й секций увеличивают высоту отсечной кромки и уширенную канавку. При загрузке двигателя рейка топливного насоса под воздействием регулятора перемещается в сторону увеличения подачи топлива, поворачивая плунжеры. Отверстия в гильзах 2-й и 3-й секций перекрываются рабочей кромкой спирали плунжеров и секций, подавая топливо, включают 2-й и 3-й цилиндры. При пуске и под нагрузкой работают четыре цилиндра дизеля, при частоте вращения холостого хода - два цилиндра. Недостатком такого устройства является конструктивная сложность, необходимость отдельного управления включением-отключением и ступенчатость управления, что не обеспечивает плавности управления крутящим моментом двигателя.

В основу изобретения положена техническая задача, заключающаяся в обеспечении плавного управления транспортным средством путем плавности управления крутящим моментом двигателя.

Указанная задача решается тем, что в устройстве отключения части плунжеров V-образного топливного насоса высокого давления многоцилиндрового дизеля преимущественно на режимах холостого хода и малых нагрузок, содержащее регулятор, соединенный с ведущей рейкой подачи топлива топливного насоса, взаимосвязанной с ведомой рейкой топливного насоса посредством рычага, торцы которого в виде штифтов установлены в пазах реек, согласно изобретению штифт рычага в ведомой рейке установлен в пазу с зазором, обеспечивающим неподвижное положение рейки, соответствующее выключению подачи топлива, при этом одна из сторон паза ведомой рейки содержит наклонный участок, соответствующий режиму перехода на полную подачу топлива, и перпендикулярный к ходу рейки прямолинейный участок на выходе рычага, кроме того, ведомая рейка снабжена пружиной растяжения, закрепленной на корпусе топливного насоса, на котором установлен упор нулевой подачи топлива.

Предложенное устройство с рейкой топливного насоса, имеющей вышеописанной формы паз под штифт рычага реек, позволяет отключить подачу топлива в части цилиндров на режимах холостого хода и малых нагрузок, а затем с выходом на полную подачу, а следовательно, мощность с управлением только перемещения педали подачи топлива.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 дан общий вид устройства, на фиг.2 - расположение штифта в пазу с наклонным и прямолинейным участками.

Устройство отключения части плунжеров V-образного топливного насоса высокого давления содержит регулятор 1, соединенный с ведущей рейкой 2 подачи топлива топливного насоса (на чертеже не показан), взаимосвязанной с ведомой рейкой 3 посредством рычага 4, торцы которого в виде штифтов 5 и 6 установлены в пазах 7 и 8 соответственно ведущей 2 и ведомой 3 реек. Штифт 6 рычага 4 установлен в ведомой рейке 3 с зазором h, который обеспечивает неподвижное положение рейки, соответствующее выключению подачи топлива. Одна из сторон паза 8 ведомой рейки 3 содержит участки: наклонный участок 9, соответствующий режиму перехода на полную подачу топлива, и перпендикулярный к ходу рейки прямолинейный участок 10 на выходе рычага 4. Ведомая рейка 3 снабжена пружиной 11 растяжения, закрепленной на корпусе 12 топливного насоса, на котором установлен упор 13 нулевой подачи топлива.

Предлагаемое устройство предназначено в основном для V-образного топливного насоса высокого давления плунжерного типа, плунжерные пары каждого блока которого управляются отдельными рейками, связанными между собой через рычаг реек, штифты которого входят в пазы реек. Ведущая рейка управляется всережимным регулятором и педалью подачи топлива и связана с другой пазом через рычаг. В ведомой рейке выполнен фигурный паз, который позволяет при повороте рычага реек ведомой рейке находиться неподвижно в положении выключенной подачи топлива, на режимах целесообразного отключения подачи. Для удержания ведомой рейки в положении включения подачи топлива установлена пружина. Штифт рычага реек скользит по пазу ведомой рейки, вызывая перемещение рейки и плавное увеличение подачи топлива до полного совпадения величины подачи топлива во всех секциях насоса.

Устройство работает следующим образом.

На режиме холостого хода ведомая рейка 3 прижимается пружиной 11 к упору 13 нулевой подачи топлива и группа цилиндров, управляемая этой рейкой, отключается.

С увеличением нагрузки и мощности двигателя ведущая рейка 2 перемещается в сторону увеличения подачи топлива, поворотный рычаг 4 поворачивается, но его штифт 6 перемещается в пределах зазора h в пазу 8 ведомой рейки, и подача топлива остается выключенной при малых нагрузках.

При дальнейшем увеличении нагрузки штифт 6 поворотного рычага перемещается на поверхность наклонного участка 9 паза 8 ведомой рейки, вызывает перемещение рейки, и подача топлива постепенно увеличивается, включая плавно в работу отключенные ранее цилиндры двигателя.

При выходе рейки на поверхность перпендикулярного направлению перемещения ведомой рейки участка паза подача топлива включается полностью и двигатель работает с полностью включенными цилиндрами.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к системам питания топливом дизелей. Изобретение позволяет обеспечить плавное управления транспортным средством путем плавности управления крутящим моментом двигателя. Устройство отключения части плунжеров V-образного топливного насоса высокого давления многоцилиндрового дизеля преимущественно на режимах холостого хода и малых нагрузок содержит регулятор, соединенный с ведущей рейкой подачи топлива топливного насоса, взаимосвязанной с ведомой рейкой топливного насоса посредством рычага, торцы которого в виде штифтов установлены в пазах реек. Штифт рычага в ведомой рейке установлен в пазу с зазором, обеспечивающим неподвижное положение рейки, соответствующее выключению подачи топлива. Одна из сторон паза ведомой рейки содержит наклонный участок, соответствующий режиму перехода на полную подачу топлива, и перпендикулярный к ходу рейки прямолинейный участок на выходе рычага. Ведомая рейка снабжена пружиной растяжения, закрепленной на корпусе топливного насоса, на котором установлен упор нулевой подачи топлива. 2 ил.

Устройство отключения части плунжеров V-образного топливного насоса высокого давления многоцилиндрового дизеля, преимущественно на режимах холостого хода и малых нагрузок, содержащее регулятор, соединенный с ведущей рейкой подачи топлива топливного насоса, взаимосвязанной с ведомой рейкой топливного насоса посредством рычага, торцы которого в виде штифтов установлены в пазах реек, отличающееся тем, что штифт рычага в ведомой рейке установлен в пазу с зазором, обеспечивающим неподвижное положение рейки, соответствующее выключению подачи топлива, при этом одна из сторон паза ведомой рейки содержит наклонный участок, соответствующий режиму перехода на полную подачу топлива, и перпендикулярный к ходу рейки прямолинейный участок на выходе рычага, кроме того ведомая рейка снабжена пружиной растяжения, закрепленной на корпусе топливного насоса, на котором установлен упор нулевой подачи топлива.