Насос-форсунка для двигателей внутреннего сгорания Советский патент 1957 года по МПК F02M57/02 F02M53/00 

Предлагаемое изобретение направлено на дальнейшее усовершенствование насосов-форсунок с поворотным плунжером золотникового типа и закрытой, гидравлически зправляемой форсункой, снабженной подпружиненной иглой, применяемых для двигателей внутреннего сгорания, преимуш,ественно для бескомпрессорных дизелей.

В известных насосах-форсунках подобного типа низкое давление на иглу в конце впрыска топлива об}словливает медленную ее посадку на седло, вследствие чего впрыск топлива растягивается с возможностью появления повторных впрысков, еще более затягиваюн1,их процесс сгорания топлива. Кроме того, плохое охлаждение нижней части форсунки ведет к загоранию соплового отверстия форсунки и других ее деталей.

Попытки устранить эти недостат ки закрытой форсунки путем отказ; от игольчатого клапана, как правило, не дают положительных результатов, так как при применении других конструкций, например обратных клапанов, открывающихся по направлению движения топлива, появляются другие enie большие недостатки.

Для более четкой и быстрой посадки иглы на седло в дополненне к силе пружины используется, согласно изобретению, еще добавочная сила от давления топлива, которое после его отсечки плунжером подводится из всасывающей полости форсунки в полость, расположенную над торцом иглы. Для улучшения охлаждения деталей, расположенных в нижней части форсунки, предусматривается циркуляция топлива по каналам, соединяющим всасывающую полость с нижней частью форсунки. Всасывающая полость при этом вертикальными стенками разделена на две части - входную и выходную. Топливо из входной части по каналам опускается в нижнюю часть форсунки и далее направляется в выходную часть всасывающей полости.

На фиг. 1 показан продольный разрез насоса-форсунки с поперечными разрезами по АА, ББ и ВВ:

на фиг. 2 -вид сбоку форсунки с частичным разрезом по осевой лмнии; на фиг. 3 дано изображение форсунки в плане с частичным разрезом по поворотному механизму.

Все детали насоса-форсунки смонтированы в корпусе /. Насос-форсунка приводится в действие равноплечим рычагом (не указан на чертеже) от кулачковой шайбы раснределительного вала. двигателя. Рычаг через вннт с шаровой пятой нажимает на толкач 2, вставленный во внутреннюю полость нанравляюшей 3 толкача. Нижний сферический конец толкача 2 передает давление направляюшей 3, имеющей сферическое гнездо. Наружная цилиндрическая поверхность нанравляюшей 3 размещена в цилиндрической расточке корпуса 1 насоса, а верхняя тарельчатая часть ее опирается па возвратные прзжнны 4 и 5. Нижний конец направляюшей 3 нмеет внутреннюю расточку с боковым пазом, при помощи которой головка плунжера 6 соединяется с направляющей 3.

Плунжер 6 перемещается во втулке 7. К нижнему торцу втулки 7 прилегает нроставок 5, к которому примыкает обойма 9 пружины 10, .далее следует корпус 11 иглы 72 и солло 13, в гнезде которого расположен лепестковый клапан 14.

Верхний торец пружины 10 упирается в проставок 8, а нижний нажимает через упор 15 на хвостовик иглы 12.

Перечисленные детали прижимаются друг к другу и к корпусу / .насоса посредством накидного колпака-соплодержателя 16. . В нонеречном сверлении корпуса / насоса расположена рейка 17, находящаяся в зацеплении с шестерней .Ус -которая центрируется на, зтолщенном участке плунжера б, снабженного лыской.

Подвод топлива к насосу осуществляется под давлением через один лз двух одинаковых, щтуцеров 19, ввернутых в гнезда корпуса / насоса, а именно, через штуцер, расположенный со стороны управления рейкой 17. Второй штуцер- 19 используется для отвода излишка топлива, циркулирующего через насос-форсунку. На отводящей магистрали устанавливается (не указанный на чертеже) подпорный клапан.

Внутри каждого штуцера 19 размещеиы по два вставленных друг в друга параллельных Н1,елевых фильтра 20 и 21, удерживаемых от продольного перемещения, вызываемого волнами давления, упорными втулками 22, завернутыми во внутренние резьбовые отверстия щтуцеров 19. Гнезда щтуцеров 19 сообщены каналами с внутренней всасывающей полостью насоса-форсунки.

Благодаря эксцентричной расточке внутренней нолости корпуса / насоса и колпака-соплодержателя 16, на длине втулки 7 всасывающая нолость разделена на две части - входную 23 и выходную 24 (фиг. 1, разрез по АА): Обе эти нолости сообн аются сверлеными и срезанными на полдиаметра каналами 25 и 26 с кольцевой камерой, расположенной вокруг корпуса /) иглы 12 и буртика сопла 13 (фиг. 1, разрезы по ББ и ВВ.

В верхней части корпуса / насоса размещены два щариковых подпружиненных клапана. Всасывающий клапан 27 соединен каналом с полостью 28, а нагнетательный клапан 29 - с полостью 30. Обе эти полости сообщаются друг с другом.

Насос-форсунка действзет следующим образом.

Когда нлунжер в находится в верхнем положении, топливо из всасывающей полости поступает через верхнее окно втулки в нагнетательную полость .под плунжером и далее вытекает через нижнее окно в выходную часть всасывающей полости. Часть топлива через три сверления в проставке 8, обойме 9 и корпусе // иглы заполняет камеру над седлом игольчатого клапана. При движении вниз, плунжер перекрывает своим нижним торцом нижнее окно втулки 7, при этом избыток топлива вытесняется сперва через оба окна, а затем через центральный, канал н раснредачительный кольцевой на головке плунжера только в верхнее окно втулки 7.. После того.

как верхняя кромка кольцевого распределительного выреза перекроет верхнее окно втулки 7, давоТение возрастает, топливо приподнимает иглу 12, обтекает лепестковый клапан 14 и впрыскивается через сопло 13 в камеру сгорания. При дальнейгпе.м движении вниз плунжер нижней отсечной кромкой распределительного выреза откроет нижнее окно во втулке 7 и топливо начнет перетекать из нагнетательной полости во всасывающую. При этом происходит быстрое снижение давления в нагнетательной полости, позволяюпхее пружине 10 производить посадку иглы 12 на седло. Одновременно с этим происходит скачок давления во всасывающей полости, которое мгновенно передается через каналы 31 во внутреннюю полость обоймы .9 пружршы и далее на верхний торец иг-лы 12, помогая пружине 10 быстрее посадить иглу 12 на седло, вследствие чего наступает перекрытие (отсечка) подачи топлива в камеру сгорания при большом конечном давлении распыливания, а также совершенно исключаются повторные впрыски топлива от волн давления в иагиетательной полостм. Изменение количества топлива, подаваемого за один ход плунжера, осуществляется путем поворота плунжера. Так как верхняя и иижняя отсечные кромки распределительного выреза выполнены по винтовой линии, то при повороте плунжера б полезный ход его (от момента перекрытия верхнего окна до открытия нижнего) увеличивается или уменьшается. При обратном движении илунжера 6 иод действием пруxaui 4 и 5 происходит всасывание топлива в нагнетательную полость, н далее цикл повторяется.

Одновременно топливо из входной части 23 всасывающей полости по каналу 25 опускается в кольцевую камеру, расположенную вокруг корпуса иглы и буртика сопла, и далее по каналу 26 поднимается в выходную часть 24 всасывающей полости, охлаждая детали, располол енные в нижней части форсунки.

Предмет изобретения

1.Пасос-форсунка для двигателей внутреннего сгорания, включающая корпус, поворотный плунжер золотникового типа с закрытой гидравлически управляемой форсункой п толкателем, сиабженнььм шаровой головкой, о тл и ч а ю н; и и с я тем, что, с целью ускорения посадки иг.1ы в коице впрыска, всасывающая полость насоса соединена каналами с полостью, расположенной над верхним торцом иглы форсунки.

2.Форма выполнения насоса-форсунки по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью охлажден 1я деталей форсунки, расположенных в нижней части, всасывающая полость насоса разделена вертикальными перегородками на две части- входную и выходную, каждая из которых соединена каналами с полостью охлаждения форсунки.