ТОПЛИВНЫЙ НАСОС ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2014 года по МПК F02M59/00 F02M37/18 

Настоящее изобретение относится к топливному насосу высокого давления (ТНВД) для обеспечения работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС), имеющему корпус с установленным в нем кулачковым валом, который через многогранный кулачок кинематически связан с по меньшей мере двумя плунжерами, каждый из которых установлен в одной из смонтированных на корпусе насоса головок их цилиндров с возможностью направленного перемещения в ней, для преобразования своего вращательного движения в поступательное движение каждого из по меньшей мере двух этих плунжеров и для всасывания таким путем топлива из контура низкого давления, повышения давления топлива до высокого и подачи топлива в общую топливную магистраль высокого давления.

Уровень техники

Из DE 69723040 Т2 известен ТНВД, в котором его плунжеры для нагнетания топлива под высоким давлением приводятся в движение установленным в корпусе насоса кулачковым валом. Корпус насоса выполнен при этом составным и в соответствии с расположением плунжеров относительно кулачкового вала, а также в соответствии с имеющимся монтажным пространством имеет топливопроводы контуров низкого и высокого давления, служащие для подвода находящегося под низким давлением топлива, соответственно для подачи нагнетаемого под высоким давлением топлива в общую топливную магистраль высокого давления (называемую также топливным аккумулятором высокого давления).

Недостаток ТНВД подобной конструкции состоит в том, что при размещении топливопроводов контура низкого давления в корпусе насоса из-за отчасти значительных различий в имеющемся монтажном пространстве у различных ДВС для каждой из различных конструктивных разновидностей топливного насоса высокого давления приходится изготавливать собственный корпус, что увеличивает производственные расходы.

Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача разработать топливный насос высокого давления, корпус которого можно было бы использовать для максимально большого количества конструктивных разновидностей такого насоса.

Краткое изложение сущности изобретения

Указанная задача в отношении топливного насоса высокого давления указанного в ограничительной части п.1 формулы изобретения типа решается с помощью отличительных признаков, представленных в этом же пункте формулы изобретения. В каждом из последующих зависимых пунктов формулы изобретения приведены предпочтительные варианты его осуществления.

Предлагаемое в изобретении техническое решение заключается в том, что на корпусе ТНВД закреплен блок низкого давления, в котором расположен контур низкого давления. Благодаря этому обеспечивается возможность согласования конфигурации или формы топливопроводов низкого давления с существующим в зоне ДВС монтажным пространством в самом этом блоке низкого давления, а также возможность выполнения корпуса ТНВД в виде стандартизованного или унифицированного корпуса, который тем самым можно в таком неизменном виде использовать для различных конструктивных разновидностей топливного насоса высокого давления.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения на блоке низкого давления с его обращенной от корпуса ТНВД стороны смонтирован топливоподкачивающий насос. Преимущество этого варианта состоит в том, что благодаря непосредственному размещению топливоподкачивающего насоса в этой части удается придать исключительно высокую компактность системе подачи топлива под высоким давлением.

Топливоподкачивающий насос предпочтительно выполнять в виде шестеренного насоса. Применение топливоподкачивающего насоса подобного типа представляет собой компактное и одновременно надежное решение.

В еще одном варианте осуществления изобретения в блок низкого давления с его обращенной к корпусу ТНВД стороны интегрирован расположенный вне этого корпуса дозатор для дозирования нагнетаемого под высоким давлением топлива. Размещение дозатора в этой части позволяет надежно защитить его от механических воздействий. Благодаря этому повышается эксплуатационная надежность всей системы.

В еще одном предпочтительном варианте осуществления изобретения корпус ТНВД и/или головки цилиндров его плунжеров выступают за пределы расположенных на блоке низкого давления присоединений контура низкого давления. Преимущество этого варианта состоит, таким образом, в том, что присоединения контура низкого давления эффективно защищены от механических воздействий корпусом насоса ТНВД, соответственно головками цилиндров его плунжеров.

В еще одном варианте осуществления изобретения топливоподкачивающий насос выполнен с приводом от кулачкового вала ТНВД. Благодаря этому отпадает необходимость в использовании индивидуального привода для топливоподкачивающего насоса, что дополнительно повышает компактность всей системы. Помимо этого удается дополнительно сократить стоимость изготовления ТНВД.

В еще одном варианте осуществления изобретения опоры кулачкового вала выполнены по типу подшипников скольжения. Подобное решение обеспечивает надежное и одновременно простое крепление кулачкового вала касательно его установки на опоры.

Другие направленные на усовершенствование изобретения меры более подробно рассмотрены ниже в описании одного из предпочтительных вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемый к описанию единственный чертеж.

Описание варианта осуществления изобретения

На прилагаемом к описанию единственном чертеже в продольном разрезе показан предлагаемый в изобретении ТНВД, у которого его кулачковый вал 1 смонтирован в корпусе 3 на опорах (подшипниках) 2а и 2b скольжения. Кулачковый вал 1 имеет, кроме того, многогранный кулачок 4, через который он кинематически связан с двумя плунжерами 5а, 5b, каждый из которых установлен в одной из смонтированных на корпусе насоса головок ба, 6b их цилиндров с возможностью направленного перемещения в ней. При этом вращательное движение кулачкового вала 1 преобразуется многогранным кулачком 4 в поступательное (прямолинейное) движение каждого из плунжеров 5а, 5b. Над каждым плунжером 5а, 5b в каждой соответствующей головке 6а, 6b цилиндра расположено по полости 7а, 7b нагнетания, в которую при опускании соответствующего плунжера 5а, 5b через соответствующий всасывающий клапан 8а, 8b всасывается топливо, давление которого затем при подъеме соответствующего плунжера 5а, 5b повышается и которое через один из соответствующих клапанов 9а, 9b высокого давления подается в контур высокого давления, а тем самым и в не показанную на чертеже общую топливную магистраль высокого давления. Особенность конструкции предлагаемого в изобретении ТНВД состоит в том, что к его корпусу 3 присоединен блок 10 низкого давления, в котором расположен контур низкого давления. На этом блоке 10 низкого давления с его обращенной от корпуса 3 стороны размещен далее шестеренный насос 11 в качестве топливоподкачивающего насоса контура низкого давления. Другая особенность конструкции предлагаемого в изобретении ТНВД состоит в том, что в блок 10 низкого давления с его обращенной к корпусу 3 стороны интегрирован дозатор 12, который на чертеже лишь условно обозначен штриховой линией. Дозатор 12 расположен при этом вне корпуса 3 ТНВД. Помимо этого на блоке 10 низкого давления расположены присоединения 13а, 13b контура низкого давления, которые не выступают за пределы корпуса 3 ТНВД и головок 6а, 6b цилиндров и которые поэтому защищены ими от механических воздействий.

Применение блока 10 низкого давления позволяет выполнять корпус 3 ТНВД в виде стандартизованного корпуса, поскольку форму напорных топливопроводов в блоке 10 низкого давления для придания им разнообразных конфигураций требуется варьировать только в нем.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Изобретение направлено на создание топливного насоса высокого давления с корпусом, который можно использовать для максимально большего количества конструктивных разновидностей насоса и дозатором, надежно защищенным от механических воздействий. Топливный насос высокого давления (ТНВД) для обеспечения работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) имеет корпус с установленным в нем кулачковым валом, который через многогранный кулачок кинематически связан с по меньшей мере двумя плунжерами. Каждый из плунжеров установлен в одной из смонтированных на корпусе насоса головок их цилиндров с возможностью направленного перемещения в ней для преобразования своего вращательного движения в поступательное движение каждого из по меньшей мере двух этих плунжеров и для всасывания таким путем топлива из контура низкого давления, повышения давления топлива до высокого и подачи топлива в общую топливную магистраль высокого давления. На его корпусе закреплен блок низкого давления, в котором расположен контур низкого давления. В блок низкого давления с его обращенной к корпусу ТНВД стороны интегрирован расположенный вне этого корпуса дозатор для дозирования нагнетаемого под высоким давлением топлива. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Топливный насос высокого давления (ТНВД) для обеспечения работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС), имеющий корпус (3) с установленным в нем кулачковым валом (1), который через многогранный кулачок (4) кинематически связан с по меньшей мере двумя плунжерами (5а, 5b), каждый из которых установлен в одной из смонтированных на корпусе (3) насоса головок (6а, 6b) их цилиндров с возможностью направленного перемещения в ней, для преобразования своего вращательного движения в поступательное движение каждого из по меньшей мере двух этих плунжеров (5а, 5b) и для всасывания таким путем топлива из контура низкого давления, повышения давления топлива до высокого и подачи топлива в общую топливную магистраль высокого давления, при этом на корпусе (3) ТНВД закреплен блок (10) низкого давления, в котором расположен указанный контур низкого давления, отличающийся тем, что в блок (10) низкого давления с его обращенной к корпусу (3) ТНВД стороны интегрирован расположенный вне этого корпуса (3) дозатор (12) для дозирования нагнетаемого под высоким давлением топлива.

2. ТНВД по п.1, отличающийся тем, что на блоке (10) низкого давления с его обращенной от корпуса (3) ТНВД стороны смонтирован топливоподкачивающий насос.

3. ТНВД по п.2, отличающийся тем, что топливоподкачивающий насос выполнен в виде шестеренного насоса (11).

4. ТНВД по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что его корпус (3) и/или головки (6а, 6b) цилиндров его плунжеров выступают за пределы расположенных на блоке (10) низкого давления присоединений (13а, 13b) контура низкого давления.

5. ТНВД по п.2, отличающийся тем, что топливоподкачивающий насос выполнен с приводом от кулачкового вала (1) ТНВД.

6. ТНВД по п.1, отличающийся тем, что опоры кулачкового вала (1) выполнены по типу подшипников (2а, 2b) скольжения.

7. Двигатель внутреннего сгорания для приведения в движение автомобиля с топливным насосом высокого давления по одному из пп.1-6.