Система топливоподачи дизеля Советский патент 1984 года по МПК B60K15/00 F02M37/00 

-3 /J / 7

-4

151 S 6 8

CD СО СП

со Изобретение относится к двигателестр(Жнию, в частности к системам топливоподачи дизелей, имеющих насос высокого давления с объединенными между собой полостями питания и отсечки (питающе-отсечной полостью). Известна система топливоподачи дизеля, содержащая насос низкого давления, аккумулятор и последовательно соединенные топливный бак, фильтр грубой очистки. впускной и выпускной клапаны ручного подкачивающего насоса, фильтр тонкой очистки, обратный клапан и питающе-отсечную полость насоса высокого давления 1. Недостатками известного устройства являются недостаточно высокая надежность в работе (как летом, так и зимой) и повышенная сложность системы из-за недостаточной надежности и повышенной сложности ее сравнительно слабого звена - насоса низкого давления, так как его конструкция сравнительно сложна, имеет немало нагруженных подвижных изнашивающихся частей, имеющих сравнительно высокие точность сопрягаемых деталей, трудоемкость и затраты на изготовление, износ которых или поломка может привести к подсосу воздуха в систему, утечке топлива, а значит и выходу из строя всей системы топливоподачи дизеля. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение ресурса. Поставленная цель достигается тем, что система топливоподачи дизеля, содержащая насос низкого давления, аккумулятор и последовательно соединенные топливный бак, фильтр грубой очистки, впускной и выпускной клапаны ручного подкачивающего насоса, фильтр тонкой очистки, обратный клапан и питающе-отсечную полость насоса высокого давления, снабжена перепускным клапаном, а насос низкого давления выполнен струйным и состоит из приемной камеры, соединенной с выходом фильтра грубой очистки, диффузора, выход которого соединен с входом впускного клапана ручного подкачивающего насоса, и рабочего сопла, при этом аккумулятор соединен с выходом фильтра тонкой очистки и входом обратного клапана, питающе-отсечная полость насоса высокого давления - с входом перепускного клапана, выход которого соединен с рабочим соплом. Такое выполнение системы топливоподачи позволяет упростить конструкцию и повысить ресурс системы. Это стало возможным благодаря тому, что в системе не стало насоса низкого давления, как машины, и его функцию (подавать топливо из бака к насосу высокого давления) стал, выполнять сам насос высокого давления посредством простого аппарата, называемого струйным насосом, который не имеет подвижных частей, в нем практически нечему изнашиваться и ломаться. Струйный насос, как аппарат, можно поместить даже в топливном баке, где наилучшие условия для всасывания топлива, а от бака топливо пойдет по топливопроводам под давлением, преодолевающим при низких температурах окружающей среды сопротивление парафинизирующегося топлива, а значит дающим возможность избежать воздушных пробок, зависания топлива. Причеч это топливо имеет и повышенную температуру, способствующую ликвидации парафинизации. Все это повышает надежность работы системы топливоподачи при низких температурах окружающей среды. Дополнительный положительный эффект предложенной системы - уменьшение затрат на ее изготовление и ремонт при эксплуатации. Основной и дополнительный положительные эффекты получены не простой заменой в системе насоса низкого давления с подвижными частями на насос с неподвижными частями. В предложенной системе струйный насос, как аппарат, самостоятельно работать не может, он работает в комплексе с насосом высокого давления, а работоспособность этого комплекса обеспечивается наличием новой совокупности указанных признаков (как элементов системы, так и гидравлических связей между ними). В системе топливоподачи дизеля насос высокого давления ( с регулированием цикловой подачи отсечкой) выполняет кроме основной своей функции (подавать топливо под высоким давлением к форсунке ) еще и функцию насоса низкого давления (подавать топливо из бака к насосу высокого давления, т.е. к самому себе) посредством простого и не имеющего подвижных частей аппарата - струйного насоса, использующего часть топлива, прошедшего через плунжерную пару насоса высокого .давления (но не ушедшего к форсунке) и имеющего повыщенное давление для засасывания необходимого количества топлива из бака и подачи его под необходимым давлением к насосу высокого давления. Можно спроектировать плунжерную пару, в которой полный ход плунжера настолько больше его активного хода, что при любом режиме работы дизеля забираемого плунжерной парой топлива хватит не только для подачи к форсунке, но и для подачи необходимого количества в струйный насос. Но возможно нового проектирования и не потребуется, так как используемые на дизелях насосы высокого давления ( с дозированием топлива отсечкой) перекачивают через свои плунжерные пары больше топлива, чем его потребляют форсунки при любом режиме работы дизеля. На чертеже показана схема системы топливоподачи дизеля.

Система топливоподачи дизеля содержит насос 1 иизкого давления, выполненный в виде струйного насоса, аккумулятор 2, топливный бак 3, фильтр 4 грубой очистки, впускной 5 и выпускной 6 клапаны ручного подкачивающего насоса 7, фильтр 8 тонкой очистки, обратный клапан 9, питающеотсечную полость 10 наеоса 11 высокого давления, перепускной клапан 12. Струйный насос содержит приемную камеру 13, камеру смешения (не показана), диффузор 14 и рабочее сопло 15. При этом выполнена гидравлическая связь топливного бака 3 с входом фильтра 4 грубой очистки, выхода фильтра 4 грубой очистки с приемной камерой 13 струйного насоса, приемной камеры 13 с камерой смешения и диффузором 14, выхода диффузора 14 с входом впускного клапана 5 ручного подкачиваюш.его насоса 7, выхода впускного клапана 5 с входом выпускного клапана 6 и цилиндра ручного подкачиваюш,его насоса 7, выхода выпускного клапана 6 с входом фильтра 8 тонкой очистки, выхода фильтра 8 тонкой очистки с входом обратного клапана 9 и аккумулятора 2, выхода обратного клапана 9 с питающе-отсечной полостью 10 насоса 11 высокого давления, питающе-отсечной полости 10 с входом перепускного клапана 12, выхода перепускного клапана 12 с рабочим соплом 15 струйного насоса. Выполнена также гидравлическая связь (сливная) аккумулятора 2, форсунки 16 и разделителя 17 сред с топливным баком 3. Разделитель 17 сред может быть установлен для автоматического удаления воздуха из топлива системы. Гидравлическая связь между элементами системы выполнена посредством известных средств (например, топливоприводов, внутрикорпусных каналов и полостей) и изображена на чертеже в виде сплошных линий.

Система работает следующим образом.

При необходимости прокачать систему топливом используют ручной подкачивающий насос 7. При движении его поршня вверх происходит всасывание топлива в цилиндр. При этом выпускной клапан 6 закрыт, а топливо поступает по следующему пути: топливный бак 3 - фильтр 4 грубой очистки - приемная камера 13 - камера смешения (не показана) - диффузор 14 - впускной клапан 5 - цилиндр ручного подкачивающего насоса 7. При движении порщня ручного подкачивающего насоса 7 вниз происходит выталкивание топлива из цилиндра, последнего. При этом впускной клапан 5 закрывается, а топливо пойдет по следующему пути: циллндр ручного подкачивающего насоса 7 - выпускной клапан 6 - фильтр 8 тонкой очистки - аккумулятор 2 и обратный клапан 9 - питающеотсечная полость 10 насоса 11 высокого давления. Заполнив фильтр 8 тонкой очистки, аккумулятор 2 и питающе-отсечную полость 10, топливо, преодолев сопротивление перепускного клапана 12, может пойти дальше по следующему пути: питающе-отсечная полость 10 - перепускной клапан 12 - рабочее сопло 15 - приемная камера 13, потеснив находящееся там топливо в фильтр 4 грубой очистки, а оттуда - в топливный бак 3. При дальнейшей работе ручного подкачивающего насоса 7 это топливоциркулирует по кругу: ручной подкачивающий насос 7 - клапан 6 - фильтр 8 тонкой очистки - обратный клапан 9 - питающеотсечная полость 10 - перепускной клапан

12- рабочее сопло 15 - приемная камера

13- клапан 5 - ручной подкачивающий насос 7. При этом воздух из системы можут быть удален через разделитель 17 сред или через другие, предназначенные для этой цели известные устройства ( не показаны) ..

После запуска дизеля, также как и при запуске, начинает работать плунжерная пара (не показана) насоса 11 высокого давления. Он забирает топливо из питающе-отсечной полости 10 и подает под высоким давлением к форсунке 16. Но не все забираемое плунжерной парой топливо поступает к форсунке, часть его, причем не меньшая той, что идет к форсунке, возвращается обратно в питающе-отсечную полость. Возвращаемое из плунжерной пары топливо попадает в питающе-отсечпую полость 10, а оттуда через перепускной клапан 12 (обратный клапан 9 при этом закрыт) под повыщенным давлением, например 0,7 МПа, но меньщим, чем давление открытия нагнетательного клапана (не показан),в рабочее сопло 15 струйного насоса 1, оттуда выходит с больщой скоростью и подсасывает топливо, поступающее из топливного бака 3 в приемную камеру 13, смешивается с ним в камере смешения и поступает в диффузор 14 струйного насоса 1, откуда через клапаны 5 и 6, фильтр 8 тонкой очистки поступает в аккумулятор 2 и накапливает.ся там. Плунжерная пара, струйный насос 1, обратный клапан 9 и аккумулятор 2 рассчитаны так, что топлива, возвращаемого из плунжерной пары вместе с подсосанным в струйном насосе 1, полностью хватает на последующее заполнение плунжерной пары, причем пoд необходимым давлением. При последующем всасывании топлива в плунжерн| ю пару оно поступает в питающе-отсечную полость 10 из аккумулятора 2 через обратный клапан 9 (при этом клапаны 6 и 12 закрыты, причем последний закрыт потому, что рассчитан на давление больщее, чем развивает струйный насос и аккумулятор). Если после заполнения аккумулятора 2 топливо продолжает выходить из сопла 15, то оно пойдет через приемную камеру 13 и фильтр 4 грубой очистки в топливный бак 3 (это может произойти на холостом ходу дизеля, когда

5

форсунка потребляет значительно меньшеработы дизеля, уменьшает затраты на изтоплива, чем при полной нагрузке дизеля).готовление, обслуживание и ремонт систеИспользование предлагаемой системымы топливоподачи, упрощает ее конструктопливоподачи дизеля повышает надежностьцию и повышает ресурс.

1093573,.

СИСТЕМА ТОПЛИВОПОДАЧИ ДИЗЕЛЯ, содержащая насос низкого давления, аккумулятор и последовательно соединенные топливный бак, фильтр грубой очистки, впускной и выпускной клапаны ручного подкачивающего насоса, фильтр тонкой очистки, обратный клапан и питающеотсечную полость насоса высокого давления, отличающаяся тем, что, с целью упрощения ее конструкции и повышения ресурса, она снабжена перепускным клапаном, а насос низкого давления выполнен струйным и состоит из приемной камеры, соединенной с выходом фильтра грубой очистки, диффузора, выход которого соединен с входом впускного клапана ручного подкачивающего насоса, и рабочего сопла, при этом аккумулятор соединен с выходом фильтра тонкой очистки и входом обратного клапана, питающе-отсечная полость насоса высокого .давления - с входом перепускного клапана, выход которого соединен с рабочим соплом.