СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ ТОПЛИВА В КАМЕРУ СГОРАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ОДНОТАКТНЫМ ПРИВОДОМ ТОПЛИВНОЙ ФОРСУНКИ Российский патент 2016 года по МПК F02M61/00 F02M49/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Ближайший прототип заявленного изобретения - патент №2422667 «Газоуправляемая топливная форсунка двигателя внутреннего сгорания».

Реферат к патенту №2422667: «Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет упростить кинематическую схему и использовать форсунку во всех типах ДВС. Пневмоуправляемая топливная форсунка двигателя внутреннего сгорания содержит систему управления пневмоуправляемой топливной форсунки, отслеживающую текущее положение поршня двигателя внутреннего сгорания, газораспределитель, поршень привода топливной форсунки, обратный клапан. Пневмоуправляемая топливная форсунка снабжена пневмоаккумулятором, плунжером топливной форсунки и клапаном-отсечкой, служащим для прекращения подачи рабочего тела из камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания в пневмоаккумулятор после его полной зарядки. Пневмоаккумулятор имеет возможность сообщаться через каналы с силовой и возвратной полостями поршня привода форсунки и через обратный клапан с камерой сгорания двигателя внутреннего сгорания. Зарядка пневмоаккумулятора рабочим телом осуществляется из цилиндра двигателя внутреннего сгорания при такте сжатия. Для впрыска топлива плунжером пневмоуправляемой топливной форсунки в цилиндр двигателя внутреннего сгорания система управления пневмоуправляемой топливной форсунки устанавливает газораспределитель в положение, обеспечивающее поступление рабочего тела из пневмоаккумулятора в силовую полость поршня привода топливной форсунки. Для подготовки пневмоуправляемой топливной форсунки в готовность к очередному рабочему циклу система управления пневмоуправляемой топливной форсунки устанавливает газораспределитель в положение, обеспечивающее поступление рабочего тела из пневмоаккумулятора в возвратную полость поршня привода топливной форсунки».

ЦЕЛЬ ЗАЯВЛЕННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Прототип заявленного изобретения обеспечивает подачу топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания (ДВС), но при этом подача топлива осуществляется за два такта хода поршня привода топливной форсунки - такт впрыска топлива, и такт подготовки привода к очередному такту впрыска. Цель заявленного изобретения - обеспечить подачу топлива в камеру сгорания за каждый ход поршня привода топливной форсунки, что упростит привод и снизит его удельную массу.

СУЩНОСТЬ ЗАЯВЛЕННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сущность заявленного изобретения поясняется описанием принципа действия привода топливной форсунки с зарядкой гидроаккумулятора или пневмоаккумулятора привода, далее - аккумулятор, рабочим телом (жидкостью или газом) энергией сжимаемого воздуха или топливной смеси в камере сгорания ДВС. При пуске ДВС (см. фиг.) поршень ДВС 1 на такте сжатия сжимает воздух или топливную смесь в камере сгорания ДВС 2, которая давит на левую поверхность поршня привода компрессора 3, в результате чего он движется вправо (по рисунку). Рабочее тело из правой полости поршня компрессора 4 через обратный клапан 5 поступает в аккумулятор 6. Зарядка аккумулятора 6 происходит при первом пуске ДВС за один цикл сжатия. Дальнейшая подзарядка аккумулятора 6 может происходить на рабочем такте ДВС. После того как давление рабочего тела в аккумуляторе 6 достигнет значения, обеспечивающего функционирование привода топливной форсунки, рабочее тело из аккумулятора 6 поступает в нижнюю полость поршня стопора 7 по трубопроводу 8. Поршень стопора 7 и соединенный с ним стопор 9 занимают верхнее положение, и входит в выточку поршня компрессора 4, блокируя его движение. Поступление рабочего тела в аккумулятор 6 прекращается. Когда давление рабочего тела в аккумуляторе 6 окажется меньше необходимой величины для срабатывания привода топливной форсунки, пружина стопора 10 преодолевает силу давления рабочего тела в нижней полости поршня стопора 7 и возвращает его в нижнее положение, обеспечивая тем самым возможность дальнейшей подзарядки аккумулятора 6. При очередном цикле подзарядки аккумулятора 6 поршень компрессора 4 движется вправо, и рабочее тело в его полости через обратный клапана 5 поступает в аккумулятор 6. Затем на такте всасывания давление в камере сгорания ДВС 2 становится меньше атмосферного и пружина поршня компрессора 11 возвращает поршень компрессора 4 в левое положение и рабочее тело через обратный клапан 12 из компенсационного бочка 13 всасывается в полость поршня компрессора 4. Для впрыска топлива в камеру сгорания 2 система управления отслеживает текущее положение поршня ДВС 1 и в момент времени, когда требуется подать топливо в камеру сгорания ДВС 2, устанавливает золотник управления потоком рабочего тела 14 в положение, как показано на рисунке. Рабочее тело из аккумулятора 6 по трубопроводам 15, 16 поступает в правую полость поршня привода топливной форсунки 17. Отработавшее рабочее тело из его левой полости по трубопроводам 18, 19 и обратный клапан 20 поступает в компенсационный бачок 13. Под действием поступающего рабочего тела поршень привода топливной форсунки 17 движется влево. Топливо из полости левого плунжера топливной форсунки 21 через обратный клапан 22 впрыскивается в камеру сгорания 2. Одновременно топливо из топливного бака (на рисунке не показан) через обратный клапан 23 всасывается в полость правого плунжера топливной форсунки 24. Для впрыска очередной дозы топлива в камеру сгорания 2 система управления переводит золотник управления потоком рабочего тела 14 в левое положение. Рабочее тело из аккумулятора 6 по трубопроводам 15, 18 поступает в левую полость поршня привода топливной форсунки 17. Отработавшее рабочее тело из его правой полости по трубопроводам 16, 25 и обратный клапан 20 поступает в компенсационный бачок 13. Под действием поступающего рабочего тела поршень привода топливной форсунки 17 движется вправо. Топливо из полости правого плунжера топливной форсунки 24 через обратный клапан 26 впрыскивается в камеру сгорания 2. Одновременно топливо из топливного бака через обратный клапан 27 всасывается в полость правого плунжера топливной форсунки 24.

РАСКРЫТИЕ ЗАЯВЛЕННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ управления подачей топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания однотактным приводом топливной форсунки с зарядкой аккумулятора привода рабочим телом энергией сжимаемого воздуха или топливной смеси в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания, включающего систему управления, золотник управления потоком рабочего тела, аккумулятор, поршень привода топливной форсунки и два плунжера топливной форсунки, отличающийся тем, что для впрыска топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания система управления отслеживает текущее положение его поршня и в момент времени, когда требуется подать топливо в камеру сгорания, попеременно устанавливает золотник управления потоком рабочего тела, в результате чего рабочее тело из аккумулятора так же попеременно поступает в одну или другую полость поршня привода топливной форсунки, и топливо из полостей плунжеров топливной форсунки последовательно впрыскивается в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ЗАЯВЛЕННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Материалы и технология для реализации заявленного изобретения не выходят за рамки современных возможностей.

ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Фигура. Принципиальная схема привода двухтактной топливной форсунки с зарядкой рабочим телом аккумулятора энергией сжимаемого воздуха или топливной смеси в камере сгорания ДВС.

1 - камера сгорания ДВС; 2 - поршень ДВС; 3 - поршень привода компрессора; 4 - поршень компрессора; 5, 12, 20, 22, 23, 26, 27 - обратный клапан; 6 - аккумулятор; 7 - поршень стопора; 8, 15, 16, 18, 19, 25 - трубопровод; 9 - стопор; 10 - пружина стопора; 11 - пружина поршня компрессора; 13 - компенсационный бачок; 14 - золотник управления потоком жидкости; 17 - поршень привода топливной форсунки; 21 - левый плунжер топливной форсунки; 24 - правый плунжер топливной форсунки.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен способ управления подачей топлива в камеру сгорания ДВС однотактным приводом топливной форсунки с зарядкой аккумулятора 6 привода рабочим телом энергией сжимаемого воздуха или топливной смеси в камере сгорания 2 ДВС. Для впрыска топлива в камеру сгорания 2 ДВС система управления отслеживает текущее положение поршня 1 ДВС и в момент времени, когда требуется подать топливо в камеру сгорания 2, попеременно устанавливает золотник 14 управления потоком рабочего тела, в результате чего рабочее тело из аккумулятора 6 так же попеременно поступает в одну или другую полость поршня 17 привода топливной форсунки и топливо из полостей плунжеров 21, 24 топливной форсунки последовательно впрыскивается в камеру сгорания 2 ДВС. Технический результат - упрощение привода топливной форсунки. 1 ил.

Способ управления подачей топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания однотактным приводом топливной форсунки с зарядкой аккумулятора привода рабочим телом энергией сжимаемого воздуха или топливной смеси в камере сгорания двигателя внутреннего сгорания, включающего систему управления, золотник управления потоком рабочего тела, аккумулятор, поршень привода топливной форсунки и два плунжера топливной форсунки, отличающийся тем, что для впрыска топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания система управления отслеживает текущее положение его поршня и в момент времени, когда требуется подать топливо в камеру сгорания, попеременно устанавливает золотник управления потоком рабочего тела, в результате чего рабочее тело из аккумулятора так же попеременно поступает в одну или другую полость поршня привода топливной форсунки, и топливо из полостей плунжеров топливной форсунки последовательно впрыскивается в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания.