Распределительный топливный насос Советский патент 1986 года по МПК F02M41/12 

Изобретение относится к машиностроению, более конкретно к двигате- лестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано в топливных системах двигателей внутреннего .сгорания с воспламенением от сзкатия с распределительными насосами высокого давле ния с гидравлическим аккумулятором малой емкости.

20

25

30

35

Цель изобретения - повышение экономичности двигателя при работе на частичных режимах работы путем повы- jj шения объемной скорости топливопо- дачи.

На фиг. I изображен распреде и- тельный топливный насос| на фиг« 2 - относительное расположение распределительного окна на плунжере-распределителе и распределительного канала втулки в момент начала подачи; на фиг. 3 - диаграммы фаз топлнвоподачи предлагаемого распределительного топливного насоса.

Распределительный топливный насос содержит втулку 1 с впускными 2 и распределительными 3 каналами, расположенный во втулке I с возможностью возвратно-поступательного и вращательного перемещения плунжер-распределитель 4 с распределительными окнами 5 в форме двух взаимно перпендикулярных канавок б и 7 и отсеч- Мыми отверстиями 8, сообщенными с надплунжерным объемом 9 через осевой канал 10, штуцер 11 с нагнетатель- йьм клапаном 12, дозирующую муфту 13, расположенную на плунжере-распределителе k в зоне отсечных отверстий 8 и управляемую регулятором. Насос имеет механизм вращения 14 плунжера- распределителя, кинематически связанный с кулачковым валом через коническую 15 и цилиндрическую 16 передачи, и механизмы его возвратно-по- ступательного перемещения, состоящие из кулачкового вала с рабочим кулачком 17, толкателя 18 с роликом 19, возвратной пружины 20, промежуточного упругого элемента, выполненного в виде цилиндрической пружины 21, установленной во внутренней полости толкателя 18 и упирающейся в нижний торец толкателя 18 с одной стороны а с другой стороны - в нижний торец плунжера-распределителя 4 через шайбу 22.

12377852

Распределительный тоцливный насос работает следующим образом.

При набегании рабочего кулачка 17 на ролик 19 толкателя 18 последний

5 перемещается вверх, преодолевая уси ЛИЯ возвратной пружины 20. При этом

плунжер-распределитель 4 перемегдается совместно с толкателем 18 как

одно целое, так как сила предвари10 тельного сжатия рабочей цилиндрической пружины 21 превосходит суммарную силу от возвратной пружины 20 и от давления топлива в надплунжерном объеме 9 (линия 0-1 на фиг. 3). По мере движения толкателя 18 вместе с плунжером-распределителем 4 после перекрытия впускного канала 2 втулки давление топлива в надплунжерном объеме 9 быстро нарастает, и в момент, когда это давление превысит усилия предварительной затяжки рабочей пружины 21, плунжер-распределитель 4 начнет отставать от толкателя 18 (точка а на фиг. 3) в точке а на фиг. 3 остановится (плунжер станет На гидроупор). Перемещаясь в том же направлеш- и., толкатель 18 вызьюает дополнител1зное сжатие цилиндрической пружины 21 на величину h, (без перемещения плунжера). Это дополнительное сжатие происходит вплоть до момента начала открытия распределительного канала 3 втулки 1 (линия о, - & на фиг . 3) .

40

45

50

55

В тот момент, когда во вращательном движении продольная канавка 6 распределительного окна 5 подойдет к распределительному каналу 3 втулки 1 (фиг. 2), топливо начинает поступать через распределительные окна к нагнетательному клапану 12 штуцера I1 (снятие плунжера с гидроупора) .Расход топлива из надплунжер- ного объема 9 позволит плунжеру-распределителю 4, а вместе с ним и поперечной канавке 7, перемещаться вверх под действием цилиндрической пружины 21. Это обеспечивает практически мгновенное соединение поперечной канавки 7 распределительного окна 5 с распределительнь м каналом 3 втулки 1, обеспечивая тем самым резкое увеличение проходного сечения. Увеличение проходного сечения в распределительном узле насоса за счет вра- Е1ательного и поступательного (последнее не зависит от частоты вращения привода) движения плунжера-распре

В тот момент, когда во вращательном движении продольная канавка 6 распределительного окна 5 подойдет к распределительному каналу 3 втулки 1 (фиг. 2), топливо начинает поступать через распределительные окна к нагнетательному клапану 12 штуцера I1 (снятие плунжера с гидроупора) .Расход топлива из надплунжер- ного объема 9 позволит плунжеру-распределителю 4, а вместе с ним и поперечной канавке 7, перемещаться вверх под действием цилиндрической пружины 21. Это обеспечивает практически мгновенное соединение поперечной канавки 7 распределительного окна 5 с распределительнь м каналом 3 втулки 1, обеспечивая тем самым резкое увеличение проходного сечения. Увеличение проходного сечения в распределительном узле насоса за счет вра- Е1ательного и поступательного (последнее не зависит от частоты вращения привода) движения плунжера-распределителя 4 обеспечивает прогрессивное возрастание проходного сечения ё процессе разрядки пружины-21. Это обеспечивается следующим. С момента снятия плунжера-распределителя 4 с гидроупора (причем снятие плунжера-распределителя с гидроупора не влечет за собой какого бы то ни бьшо повышения нагрузок в приводе) скорость движения плунжера- распределителя 4 равна сумме двух скоростей: скорости движения толкателя 18 и скорости движения плунжера- распределителя под действием рабочей пружины. Чем выше вторая составляющая скорости движения плунжера-распределителя, тем меньше зависимость объемной скорости топливоподачи от частоты вращения привода.

После того, как давление топлива

5надплунжерном объеме 9 станет равно усилию предварительной затяжки цилиндрический пружины 21, скорость Плунжера-распределителя 4 станет равной скорости толкателя 18 (точка

6на фиг. 3), совпадут при этом полные перемещения плунжера-распределителя 4 и толкателя 18 относительно их нижних положений (точка В на фиг. 3, плунжер-распределитель догонит толкатель .), Дальнейшее перемещение плунжера-распределителя 4 и толкателя 18 происходит аналогично, как и у известного распределительного топливного насоса. Количество подаваемого топлива регулируется изменением относительно положения дозирую - щей муфты 3 и отсечных отверстий 8 плунжера-распределителя 4,

Объемная скорость топливоподачи зависит как от усилия, создаваемого рабочей пружиной, так и от роста вре- мени - сечения распределительного окна (от которого зависит степень дросселирования потока топлива, перетекающего из подплуыжерного объема в топливопровод). В предлагаемом устройстве рост времени сечения on

to

15

20

2377854

редаляется тремя факторами: скоростью вращательного движения плунжера-распределителя (обусловлена частотой вращения привода и очень мала); скоростью поступательного движения плунжера, вызываемого, перемещением толкателя, скоростью поступательного движения плунжера, вызываемой разрядкой рабочей пружины (которая значительно превосходит первые две),

Путем выполнения на плунжере распределительного окна в форме двух взаимно перпендикулярных канавок, одна из которых, вьтолнена вдоль оси плунжера, а другая - поперек, обеспечивается повышение времени-сечения за счет всех трех перечисленньгх факторов.

Продольная канавка 6 на плунжере- распределителе 4 обе спечивает постоянный угол начала подачи топлива, определяемый соответствующей установкой зацепления в конической 15 и цилиндрической 16 передачах.

В связи с тем, что вертикальная составляющая скорости распределительного окна плунжера-распределителя 4 во много раз больше ее окружной скорости, а также и для простоты изготовления вторая канавка выполнена поперек плунжера (можно вьтол- нять кйнавки с углом между осями в пределах 90-120, однако это не дает никаких улучшений в характеристиках топливоподачи).

Предлагаемое изобретение обеспечивает резкое увеличение скорости открытия распределительногр окна (определяющего его время - сечение), за счет чего при незначительном конструктивном усовершенствовании известного распределительного топливного насоса и достигается положитель- ньш зффект - увеличение объемной скорости топливоподачи на частичных режимах, что, в конечном счете, приводит к повышению экономичности двигателя.

25

30

35

40

45

Ч:

ft, fit

H

«г

a 32 36 iio fm ift

Составитель В.Долгов .Редактор И,Сегляник Техред Г.Тербер Корректор Л.Натай

Заказ 3269/35 Тираж 523Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва г Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4