Устройство для регулирования угла опережения впрыска топлива насосом высокого давления дизеля Советский патент 1984 года по МПК F02D1/18 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к транспортному двигателестроению, а именно к уст ройствам регулирования угла опережения впрыска топливных насосов дизелей. Известны устройства для регулирования угла опережения впрыска топлива насосом высокого давления дизеля содержащие вал привода, гидравлический сервопривод между насосом и вало привода, впускной, разгрузочный и . нагнетательный каналы, клапан с электромагнитным приводом, электронный регулятор, источник и стабилизатор давления, причем клапан связан с электронным регулятором, гидравлический сервопривод вьшолнен в виде втулки, подпружиненного поршня и поводка, а втулка выполнена с косым пазом, в котором размещен поводок, связанный с поршнем, соединенным с валом привода и размещенным с возможностью осевого перемещения во втулке, полость которой последовательно через впускной, нагнетательный каналы связана с источником да вления и через впускной и разгрузочный каналы - со сливом Л . В этом устройстве якорь электромагнита воздействует на клапан разгрузочного канала при подаче управляющего импульса от электронного регулятора, который действует в зависимости от нагрузки, числа оборотов или иных параметров двигателя. Недостатком известного устройства является запаздывание срабатывания гидравлического сервопривода из-за расположения электромагнитного привода клапана в разгрузочном канале, так как появляется инерционность дополнительного обмена рабочей жидкости. Указанное запаздывание особенно сильно проявляется на переходных режимах работы двигателя, например при сбросе или набросе нагрузки что приводит к ухудшению динамических характеристик устройства. Цель изобретения - улучшение дина мических характеристик устройства за счет повьш1ения его быстродействия на переходных режимах работы двигателя . Указанная цель достигается тем, что в устройство для регулирования угла опережения впрыска топлива насо сом высокого давления дизеля, содер99привода, гидравлический жащее вал сервопривод между насосом и валом привода, впускной, разгрузочный и нагнетательный каналы, клапан с электромагнитным приводом, электронный регулятор, источник и стабилизатор давления, причем клапан связан с электронным регулятором, гидравлический сервопривод выполнен в виде втулки, подпружиненного поршня и поводка, а втулка выполнена с косым пазом, в котором размещен поводок, связанный с поршнем, соединеннЕлм с валом привода и размещенным с возможностью осевого перемещения во втулке, полость которой последовательно через впускной и нагнетательный каналы связана с источником давления и через впускной и разгрузочный каналы - со сливом, включен регулируемый дроссель, установленный в разгрузочном канале, а клапан с электромагнитным приводом размещен в нагнетательном канале между источником давления и разгрузочным каналом. На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство для регулирования угла опережения впрыска топлива. Устройство содержит кулачковый вал 1 топливного насоса 2, связанный через втулку 3, косой паз 4 и поводок 5 с валом 6 привода от коленчатого вала двигателя. Во внутреннюю полость 7 втулки 3 под поршень 8, поджатый пружиной 9, проводится рабочая жидкость по впускному каналу 10. В нагнетательном канале 11 установлен клапан 12, приводимый в действие от электромагнита 13. Для сброса давления в полости 7 сервопривода служит разгрузочный канал 14, в котором установлен регулируемый дроссель 15. Для облегчения настройки и регулирования устройства между нагнетательным 11 и разгрузочным 14 каналами, сервопривода включен стабилизатор 16 давления. Обмотка электромагнита 13 соединена с усилителем 17, который подключен к выходу генератора импульсов, в хронирующий каскад которого включены датчики 19 режима и условий работы двигателя. Генератор имйульсов, например, ждущий мультивибратор 18, запускается от датчика 20, частота импульсов которого пропорциональна частоте вращения коленчатого

вала. Датчик 20 запуска может быть выполнен индуктивным и установленным на кожухе маховика коленчатого вала. Для электрического питания устройства используется аккумуляторная батарея 21 бортовой сети транспортного средства.

Устройство работает следующим образом.. «

При отсутствии давления рабочей жидкости в долости 7 сервопривода пружина 9 удерживает поршень 8 в крайнем (в левом)положении, соответствующем крайнему положению поводка 5 в косом пазу 4, что, в свою очередь, обеспечивает максимальное запаздывание начала подачи топлива.

При работе двигателя в нагнетательном канале 11 создается давление рабочей жидкости от какого-либо источника, например масляного насоса двигателя или подкачивающей помпы топливного насоса.

Давление, передаваемое из нагнетательного канала 11 во впускной канал 10, при постоянном положении дросселя 15 в разгрузочном канале 14 определяется сопротивлением, создаваемым клапаном 12. Это сопротивление зависит от частоты и длительности открытия клапана 12 или от частоты и ширины импульсов, подаваемых в обмотку электромагнита 13 от генератора через усилитель 17.

Увеличение частоты вращения коленчатого вала двигателя приводит к росту частоты запуска схемы мультивибратора 18 от датчика 20 и росту частоты управляющих импульсов, подаваемых через усилитель 17 в обмотку электромагнита 13. При этом возрастает частота открытия клапана 12, сопротивление в нагнетательном канале 11 уменьшается, а во впускном канале и полости 7 сервопривода происходит повышение давления рабочей жидкости, что обусловливает перемещение поршня 8, поводка 5 в косом пазу 4 (вправо) и изменение углового положения вала насоса 2 относительно вала 6 привода в сторону увеличения опережения начала подачи топлива таким образом, что чем больше частота вращения коленчатого вала двигателя, тем больше частота управляющих импульсов, подаваемых в обмотку электромагнита 13, меньше гидравлическое сопротивление в нагнетательном 11 и впускном 10

каналах сервопривода, больше давление в рабочей полости 7, больше перемещение поршня 8 и-поводка 5 в косом пазу 4 и в результате больше угол опережения начала подачи топлива. С помощью дросселя 15, установленного в разгрузочном канале 14, осущестляется регулировка интенсивности (увеличения) угла опережения начала подачи топлива в зависимости от нарастания давления за клапаном 12,

Датчики 19 режима и условий работы двигателя представляют собой преобразователи различных физических . величин в какую-либо электрическую величину, например сопротивление.

Включение в хронирующий каскад мультивибратора и изменяющих свое сопротивление в зависимости, Например, от нагрузки, или хода рейки топливного насоса, температуры двигателя или воздуха на входе во впускной коллектор, давления за компрессором датчиков 19 обусловливает изменение ширины (длительности) управляющих импульсов, подаваемых в обмотку электромагнита 13. При этом изменяется длительность открытого состояния клапана 12, что, в свою очередь, приводит к изменению сопротивления в нагнетательном канале 1.1, изменению давления в полости 7, дополнительному перемещению поршня 8, поводка 5 в косом пазу 4 и изменению углового положения вала 1 относительно вала 6 привода. В результате происходит коррекция угла опережения начала подачи топлива в зависимости от режима двигателя и условий его работы.

За счет размещения управляющего клапана 12 в нагнетательном канале сервопривода осуществляется практически безынерционная установка оптимального угла опережения начала Ьодачи топлива, что особенно для переходных, неустановившихся режимов работы двигателя, составляющих, например, для тракторного дизеля более 70% его рабочего времени.

Применение предлагаемого устройства позволяет ча счет улучшения его динамических характеристик повысить точность дозирования топлива на переходных режимах.

7

От ucmowi/щ даВ/1€ния

/7

-Ц/н

18

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛА ОПЕРЕЖЕНИЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА НАСОСОМ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ДИЗЕЛЯ, содержащее вал привода, гидравлический сервопривод между насосом и валом привода, впускной, разгрузочный и нагнетельный каналы, клапан с электромагнитным приводом, электронньй регулятор и источник и стабилизатоо давления, клапан связан с электронным ре.гулятором, гидравлический сервопривод выполнен в виде втулки, подпружиненного поршня и поводка, а втулка выполнена с косым пазом, в котором размещен поводок, связанный с поршнем, соединенным с валом привода и размещенным с возможностью осевого перемещения во втулке, полость которой последовательно через впускной и нагнетательный каналы связана с источником давления и через впускной и разгрузочный каналы - со сливом, отличающееся тем, что, с целью улучшения динамических харакi теристик устройства на переходных режимах, в него включают регулируемый (Л дроссель, установленный в разгрузочном канале, а клапан с электромагнитным приводом размещен в нагнетательном канале между источником давления и разгрузочным каналом.