ТОПЛИВНЫЙ НАСОС ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2016 года по МПК F02M59/02 F02M59/46 F04B53/10 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению.

Известна система впрыска топлива для двигателей внутреннего сгорания с топливным насосом высокого давления (патент WO 00/53921), форсункой и соединяющим их по линии высокого давления топливопроводом высокого давления, при этом топливный насос высокого давления имеет раздельный подвод и отвод топлива к электрическому перепускному клапану, имеющему неподвижный и подвижный элементы.

Недостатком этой системы подачи топлива является наличие волновых явлений в топливоподводящей магистрали, возникающих при отсечке топлива, в момент завершения процесса подачи топлива в цилиндр двигателя, которые влияют на наполнение рядом стоящих насосов из-за колебания давления в магистрали низкого давления.

Влияние указанного недостатка может быть снижено, если в подводящую магистраль каждого корпуса насоса установить обратный клапан, который будет препятствовать прохождению волны высокого давления при отсечке топлива в топливоподводящую магистраль, и как следствие, исключить волновые явления в трубопроводе подвода топлива к насосам высокого давления, что обеспечит идентичность наполнения надплунжерного объема рядом стоящих насосов и стабильность их работы.

Пример исполнения топливного насоса высокого давления для двигателя внутреннего сгорания приведен на рисунке 1.

Топливный насос высокого давления состоит из корпуса-моноблока (1), плунжера (11), электрического перепускного клапана, содержащего, по крайней мере, электромагнит (3), затвор электромагнитного клапана (4) и неподвижный элемент (5) с цилиндрической наружной поверхностью, размещенный в корпусе, упора (10), а также встроенного в топливоподводящий канал корпуса, соединяющий подводящую полость (А), служащую одновременно для охлаждения электромагнита (3), и отводящую полость (Б), обратного клапана (6), состоящего из подвижного конического запорного элемента (7) с одной стороны и неподвижного стопорного кольца (9) прямоугольного сечения, являющегося ограничителем хода запорного элемента с другой стороны, причем запорный элемент прижат к корпусу насоса пружиной (8), обеспечивающей открытие клапана при перепаде давления не более 0,3-0,5 кгс/см².

При этом на конической поверхности подвижного запорного элемента обратного клапана выше запирающего пояска выполнены 4 отверстия с суммарным проходным сечением не менее проходного сечения между посадочными коническими поверхностями клапана и корпуса насоса в открытом состоянии клапана.

Заданная величина зазора (С) между подвижным коническим запорным элементом обратного клапана (7) и стопорным кольцом выбирается из расчета обеспечения проходного сечения, равного или больше проходного сечения топливоподводящего канала.

Топливный насос работает следующим образом.

При набегании рабочей части профиля топливного кулака на ролик толкателя топливного насоса толкатель начинает поступательное движение, перемещая в вертикальном направлении плунжер.

При отсутствии управляющего сигнала от электронной системы управления подачей топлива затвор электромагнитного клапана (4) насоса открыт на дренаж, и топливо, не создавая значительного напора, перетекает из полости над плунжером на слив в полость (Б).

В заданной фазе угла поворота коленчатого вала, когда должен происходить впрыск топлива в цилиндр, электронная система управления подает электрический сигнал на электромагнит (3) насоса.

Электромагнит притягивает якорь (2), закрепленный на затворе электромагнитного клапана (4). Затвор перекрывает дренаж из надплунжерной полости в канал (Б), и с этого момента перемещающийся плунжер начинает сжимать топливо, создавая необходимый напор для открытия иглы форсунки соответствующего цилиндра дизеля.

При отключении электрического сигнала клапан (4) под действием пружины перемещается до упора (10) и вытесняемое плунжером топливо перетекает на слив в полость Б. Подача топлива в цилиндр прекращается.

Заполнение надплунжерной полости для последующего впрыска происходит при перемещении плунжера вниз.

Под действием создаваемого разрежения топливо из полости А через открывающийся клапан (6) поступает в надплунжерное пространство.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен топливный насос с электромагнитным перепускным клапаном, управляющим началом и концом подачи топлива, в котором полости всасывания и отсечки разделены подпружиненным коническим запорным элементом, устраняющим прохождение генерируемых при отсечке волн давления топлива в полость всасывания, что обеспечивает идентичность заполнения надплунжерных объемов и повышает стабильность цикловых подач. 1 ил.

Топливный насос высокого давления для двигателя внутреннего сгорания с электрическим перепускным клапаном, содержащим, по крайней мере, электромагнит, подвижный и неподвижный элементы, отличающийся тем, что в топливоподводящем канале корпуса насоса установлен обратный клапан в виде подвижного конического запорного элемента с одной стороны и неподвижного стопорного кольца прямоугольного сечения, являющегося ограничителем хода запорного элемента, с другой стороны, причем запорный элемент прижат к корпусу насоса пружиной, обеспечивающей открытие клапана при перепаде давления не более 0,3-0,5 кгс/см², а на конической поверхности подвижного запорного элемента обратного клапана выше запирающего пояска выполнены четыре отверстия с суммарным проходным сечением не менее проходного сечения между посадочными коническими поверхностями клапана и корпуса насоса в открытом состоянии клапана.