Система для впрыска топлива в дизель Советский патент 1987 года по МПК F02M59/44 

Изобретение относится к двигателе строению и может быть использовано в топливной аппаратуре дизеля.

Целью изобретения является повышение надежности работы системы и расширение ее функциональных возможностей.

На чертеже изображена принципиальная схема системы.

Система содержит форсунку 1, имеющую распылитель 2 с сопловыми отверстиями 3, запорную иглу 4 с разобщающим цилиндрическим злементом между надыгольной 6 и подыгольной 7 полостями Форсунка снабжена ограничителем 8 подъема иглы 4, которая наружена пружиной 9. Запорная игла 4 имеет направляющую поверхность 10, на которой имеются сегментные лыски 11, соединяющие подыгольную полость 7 с кольцевой канавкой 12 запорной иглы 4, С форсункой 1 соединен насос 13, полость 14 всасывания которого через гидравлический дроссель 15 соединена с подыгольной полостью 7 форсунки 1,

Насос 13 содержит плунжер 16 и нагнетательный клапан 17, разобщающий надплунжерную полость 18 и над- клапанную полость 19,

Система снабжена -дополнительной разгрузочной магистралью 20, в которой между гидравлическим дросселем 15 и полостью 14 всасывания насоса 1 установлена промежуточная разгрузочная полость 21, подключенная к полости 14 всасывания насоса 13 через регулятор 22 максимального давления. Промежуточные разгрузочные полости 21 каждой форсунки соединены межд собой разгрузочным трубопроводом 23 с общим, регулятором 22 максимального давления. Между гидравлическим дросселем 15 и разгрузочной полостью 21 установлен обратный клапан 24 Параллельно регулятору 22 максимального давления установлен гидравлический дроссель 25 малых нагрузок, подключенный к полости 14 всасывания насоса 13 через регулятор 26 минимального давления. Насос 13 соединен с форсункой нагнетательным трубопроводом 27. Дроссель 25 и регулятор -26 установлены в трубопроводе 28. °

Система работает следующим обра - зом.

Плунжер 16 насоса 13 подает топливо через открытый нагнетательный

0

5

0

5

9

5

0

5

0

5

клапан 17 в надклапанную полость 19 и далее через нагнетательный трубопровод 27 - в подыгольную полость 7 форсунки 1, Когда усилие . давления топлива в полости 7 на иглу 4 превышает усилие давления топлива на запорную иглу 4 со стороны надыгольной полости 6 (включая усилие регулировочной пружины 9), игла 4 поднимается до упора 8 и начинается впрыскивание топлива через сопловые отверстия 3, При подъеме запорной иглы 4 до упора 8 подыгольная 7 и нады- гольная 6 полости соединяются между собой через лыски 11, кольцевую канавку 12 и проходное сечение f между торцами разобщающего цилиндрического элемента 5 иглы 4 и направляющей поверхности 10. После этого топливо из подыгольной полости 7 перетекает в надыгольную полость 6 и давление в последней в течение процесса впрыскивания повышаетсяо За счет повышения давления посадка запорной иглы 4 в конце процесса впрыскиван ия (при отсечке подачи и уменьшении давления в полости 7) начинается под действием повысившегося давления в полости 6,

Повышения давления посадки иглы 4 уменьшает объем разгрузки системы через расширитель 2 и тем самым повышает среднее давление впрыскиванид, сокращает его продолжительность и увеличивает точность дозирования системы во всех режимах.

В момент окончания впрыскивания топлива и посадки запорной иглы 4 давление в надыгольной полости 6 равно своему максимальному значению, Для обеспечения повторяемости начальных условий процесса необходимо В период между впрыскиваниями разгрузить надыгольную полость 6 до давления, равного давлению в ней в начале процесса. Эта разгрузка надыгольной полости 6 осуществляется путём отвода топлива из нее через поверхность (Fp) разобщительного цилиндри- . ческого элемента 5, лыски 11 и далее через полость 7, нагнетательный трубопровод 27, гидравлический дроссель 15, обратный клапан 24 в разгрузочную полость 21„ Из разгрузочной полости 21 топливо отводится через регулятор 22 максимального давления в полость 14 всасывания.

31

При этом регулятор 22 максимального давления поддерживает в разгрузочной полости 21 постоянный уровень давления PC. . При давлениях ниже это- го уровня регулятор 22 максимального давления топливо не перепускает. Часть топлива из разгрузочной полости 21 перепускается при работе системы через гидравлический дроссель 25 малых нагрузок. Поскольку гидравлический дроссель 25 имеет эффективное проходное сечение менее 10% суммарного эффективного проходного сечения всех разгрузочных дросселей, то основная часть перепускного топлива в режимах работы дизеля, близких к номинальному, перепускается . через регулятор 22 максимального давления, который тем самым поддержива- ет в разгрузочной полости 21 постоянное давление РО. . При з еньшении нагрузки дизеля и, следовательно, цикловой подачи объем перепускного топлива пропорционально уменьшается и с определенной нагрузки весь объем топлива перепускается через дроссель 25 малых нагрузок Начиная с этого уровня цикловой подачи, одновремен- но с ее уменьшением уменьшается так- же уровень давления в разгрузочной полости 21 о Вместе с этим уменьшается начальное давление (перед началом процесса впрыскивания) в надыгольной полости 6 и, как следствие, давление начала подъема запорной иглы 4. Таким образом, установка дросселя 25 малых нагрузок в системе для впрыска топлива обеспечивает функциональную зависимость давления начала подъема запорной иглы А от величины цикловой подачи и режима работы дизеля.

Максимальная величина эффективного проходного сечения перепускного дросселя 25 определяется из условия начала работы регулятора 22 макси- мального давления только в номинальном режиме При этом при всех остальных нагрузках меньше номинальной топливо через регулятор 22 максимапь иого давления не проходит. Уровень давления в разгрузочной полости в этом случае меньше максимального и определяется балансом суммарного потока перепускного топлива из полос- тей 19 через гидравлический дроссель 15 и потока топлива из разгрузочной полости 21 через гидравлический дроссель 25 малых нагрузок в

16

полость 14 всасывания. Поскольку суммарный поток перепускного топлива пропорционален величине цикловой подачи системы и, как слгедствие, нагрузке дизеля, уровень давления в разгрузочной полости 21 также пропорционален нагрузке. Расчетно-экспери- ментальные исследования указанного баланса топлива показали, что при величине эффективного проходного сечения дросселя 25 малых нагрузок, равной 10% эффективного проходного дросселя 15, указанная выше зависимость давления начала подъема иглы 4 от режима работы дизеля сушествует во всем диапазоне его нагрузок При уменьшении величины проходного сечения дросселя до 0,04% эта зависимость суш;ествует только в режимах пуска и холостого хода Снижение давления начала подъема запорной иглы 4 имеет особое значение при пуске дизеля и в режиме его работы на минимальных его оборотах, когда из-за малой скорости плунжера 16 он не в состоянии создать высокие давления впрыска ввиду значительного перетекания топлива через зазоры плунжерной пары

Установленный за дросселем 25 ма- лых нагрузок регулятор 26 минимального давления, обеспечивающий минимальное давление в разгрузочной полости 21 выше уровня давления сжатия в цилиндре дизеля в режимах холостого хода, пуска и торможения, препятствует прорыву газов из камеры сгорания через распылитель даже при потере герметичности запорного конуса и отсутствии подачи топлива топливным насосо.м 13 {режим торможения) .

Изменение регулировки регулятора 22 давления позволяет сразу в системе впрыска всех цилиндров дизеля изменить начальное давление.в надыгольной полости 6. Это изменяет на- чало подъема иглы 4 и, следовательно угол опережения впрыскивания, так как при неизменной скорости движения плунжера 16 изменяется длительность его хода для создания давления подъема иглы 4 распылителя 2. Система обеспечивает возможность внешнего регулирования угла опережения подачи топлива без остановки дизеля путем изменения настройки регулятора 22 давления.

ь

Таким образом, предлагаемая система обеспечивает повышение надежности и расширение функциональных возможностей.

Формула изобретения

1, Система для впрыска топлива в дизель, содержащая установленную на каждом цилиндре форсунку,, имеющую распылитель с сопловыми отверстиями, запорную иглу с разобщающим цилиндрическим элементом между надыголь- ной и подыгольной полостями, длина- которого менее 0,3 ее диаметра, и соединенный с форсункой насос, полость всасывания которого соединена с подыгольной полостью форсунки чере разгрузочную магистраль с гидравлическим дросселем, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, система снабжена

Редактор И,Рыбченко Заказ 3936/29

Составитель В,11авлюков Техред Л.Сердюкова

Тираж 503 ВНШ1ПИ Государственного комитета СССР

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

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

166

дополнительной разгрузочной магистралью с дросселями, установленными в последней промежуточной разгрузочной

полостью и регулятором максимального давления, через который разгрузочная полость подключена к полости всасывания, а параллельно участку дополнительной разгрузочной магистрали с

регулятором максимального давления установлен трубопровод с гидравлическим дросселем малых нагрузок и регулятором минимального давления 2, Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в дополнительной 1 азгрузочной магистрали между дросселем и разгрузочной полостью установлен обратный клапан,

3, Система по п.1, отличающаяся тем, что разгрузочная полость и регулятор максимального давления выполнены обфти на все форсунки ,

Корректор Е.Рошко Подписное

Изобретение относится к двигате- лестроению и позволяет повысить надежность работы системы и расширить ее функциональные возможности. Система содержит форсунку 1, запорную иглу 4 с разобщакяцим цилиндрическим элементом 5 между надыгольной полостью 6 и подыгольной полостью 7, С форсункой соединен насос 13, полость 14 всасывания которого через дроссель 15 соединена с полостью 7, Система снабжена разгрузочной магистралью 20, в которой между дросселем 15 и полостью 14 установлена промежуточная разгрузочная полость 21, подключенная к полости 14 через регулятор 22 максимального давления. Между дросселем 15 и полостью 21 установлен обратный клапан 24. Параллельйо регулятору 22 установлен гидравлический дроссель 25 малых нагрузок, подключенный к полости 14 через регулятор 26 минимального давления. Последний препятствует прорыву газов из камеры сгорания через распылитель даже при потере герметичности запорного конуса и отсутствии подачи топлива насосом 13. Изменение регулировки регулятора 22 позволяет сразу в системе впрыска всех цилиндров изделия изменить начальное давление в полости 6, Это изменит начало подъема иглы 4 и угол опережения впрыскивания, т.к. при неизменной скорости движения плунжера 16 изменится длительность его хода для создания давления подъема иглы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. i (Л 00 00 оо 00 05