Устройство для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1987 года по МПК F02M59/34 

ного в нагнетающем топливопроводе 6, и клапана 13, установленного в сливном топливопроводе 7. Электромагнитный привод 11 снабжен электронной управляющей системой 14. В топливопроводах 6 и 7 могут быть установлены дроссели. Последние позволяют ограничить мощность потока топлива, поступающего в управляющую полость 4 и из нее. В результате демпфируется

1

Изобретение относится к машиностроению, конкретнее кдвигателестрое нию, а именно к топливовпрыскивающей аппаратуре двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано в устройствах дпя подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания с роторным топливным насосом высокого давления.

Цель изобретения - повьщ1ение эффективности путем оптимизации контроля рабочих параметров.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для подачи топлива; на фиг. 2 - 4 - то же, варианты выполнения.

Устройство содержит роторный топливный насйс высокого давления 1,

связанный через приводной вал 2 г двигателем для синхронной работы с ним и имеющий чувствительный к давлению топлива подвижный регулирующий элемент 3 с управляющей полостью 4, топливоподкачивающий насос 5, также работающий синхронно с двигателем и устройством, и топливопроводы, один из которых - нагнетающий 6, связывающий линию нагнетания топливоподкачи- вающего насоса 5 с управляющей полостью 4, а другой - сливной 7, связывающий управляющую полость 4 со сливом, и третий топливопровод 8, связывающий нагнетающую линию топли- воподкачивающего насоса 5 с выпускными каналами 9, расположенными в корпусе 10 насоса 1. Устройство состоит также из клапанного узла регули рования с электромагнитным приводом 11. Клапанньш узел регулирования выполнен в виде первого клапана 12,

движение регулирующего элемента 3 и повышается точность его регулирования. Запорные элементы клапанов 12 и 13 могут быть выполнены в виде сдвоенного золотника, связанного с системой 14. Клапан 12 открывается, когда нужно получить увеличение давления в управляющей полости 1, а клапан 13 открьшается, когда нужно снизить давление. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

установленного в нагнетающем топливопроводе 6, и второго клапана 13, установленного в сливном топливопроводе 7. Электромагнитный привод 11 может быть снабжен электронной управляющей системой 14, а в нагнетающем 6 и сливном 7 топливопроводах могут быть установлены дроссели 15 и 16,

установленные по ходу топлива после первого 12, а также до и после второго 13 клапанов соответственно. Запорные элементы первого 12 и второго 13 клапанов могут быть выполнены в виде

сдвоенного золотника 17, связанного с электронной системой 14 управления. Кроме того, запорный элемент 18 первого клапана 12 может быть снабжен управляющим элементом 19 и подвергаться воздействию давления топлива, создаваемого топливоподкачивающим насосом 5. Приводной вал 2 роторного топливного насоса выполнен за одно целое с кольцевым элементом 20 больщего

диаметра, в котором размещен передний конец регулирующего элемента 3, вы- полняюр;его также функции распределителя. Другой конец регулирующего элемента 3 с управляющей полостью 4 размещен в корпусе 10 роторного насоса. Регулирующий элемент 3 выполнен с возможностью вращательного и осевого перемещения относительно корпуса. Вращательное перемещение регулирующего

элемента 3 осуществляется от приводного вала 2 через узел сопряжения, состоящий из радиальных пазов с внутренней наклонной полярностью в кольцевом элементе 20, диаметрального отверстия 21 в переднем конце регулирующего элемента 3, плунжеров 22, размещенных в диаметральном отверстии 2 и толкателей, включающих расположенные в радиальных пазах кольцевого элмента 20 с возможностью радиальног О перемещения по его наклонным поверхностям башмаки 23 с роликами 24 на их внешних концах. Ролики 24 служат для зацепления с поверхностью окружающего их кольцевого кулачка (не показан ), На внутренних концах башмаки закреплены с плунжерами 22 и имеют дополнительные наклонные поверхности для сопряжения с наклонными поверхностями кольцевого элемента. Таким образом осевое положение башмаков 23 с роликами 24 относительно кольцевого элемента 20 определяет максимальное движение наружу плунжеров 22 и максимальную величину подаваемого топлива в этом положении. Межплунжерная часть диаметрального отверстия связана через проход 25 с вытянутой в продольном направлении на наружной поверхности рег улирующего элемента 3 канавкой 26, Канавка 26 может поочередно совпадать с расположенными в корпусе 10 впускным 9 или выпускным ( не показан ) каналами. Осевое перемещение регулирующего элемента 3 осуществляется под действием давления топлива в управляющей полости 4 и пружины 27 сжатия, размещенной в выемке приводного вала 2, Когда регулирующий элемент 3 перемещается под действием пружины 27, плунжеры 22 могут продвигаться дальше наружу, тем самым большая порция топлива помещается в межплунжерной части диаметрального отверстия 21, которая при следующем движении плунжеров внутрь подается в двигатель.

Электронная управляющая система определяет величину тока в электромагнитном приводе 11 клапанов 12 и 13 в соответствии с рядом рабочих параметров двигателя и требуемых рабочих параметров устройства.

Устройство работает следующим образом.

При изменении давления в нагнетающей линии топливоподкачивающего насоса 5 меняется аксиальное положение регулирующего элемента 3, что приводит к колебаниям в количестве топлива, подаваемого устройством. Чтобы не произоишо этих нежелательных колебаний, управляющая электронная система 14 открывает первый 12 или вто5

0

5

0

рой 13 клапаны. Клапан 12 открывается, когда нужно получить увеличение- давления в управляющей полости 1, а клапан 13 - когда нужно снизить давление. Если клапаны 12 и 13 закрыты, в полости 4 создается гидравлическое замыкание и прекращается движение регулирующего элемента 3 под действием приложенных к нему сил. Управляющая полость 4 изолирована за исключением того случая, когда клапан 12 открыт, то любых изменений в давлении в нагнетающей линии топливоподкачивающего насоса 5.

Управляющая система 14 открывает Один из клапанов 12 или 13 в то время, когда риск неправильной установки из-за колебаний давления или из- за приложения механической силы является наименее вероятным, поэтому управление клапанами должно осуществляться в период одного цикла работы устройства. Установка в топливопро- 5 водах 7 и 8 дросселей 15 и 16 позволяет ограничивать мощность потока топлива, поступающего в управляющую полость 4 и из нее. В результате демпфируется движение регулирующего элемента 3 и повышается точность его регулирования.

Если запорные элементы клапанов 12 и 13 выполнены в виде сдвоенного золотника 17 с центральной канавкой, сообщенной с управляющей полостью 4, а золотник в среднем положении перекрывает оба клапана 6 и 7, электромагнитный привод должен быть способен удерживать золотник в среднем положении и для этой цели может быть использовано соленоидное устройство или шаговый двигатель.

0

5

0

В случае любых утечек топлива в полость 4 из вьтускных каналов или канавки 26 вдоль рабочего зазора между регулирующим элементом 3 и корпусом 10 приводит к увеличению давления в полости 4 и таким образом побуждает регулирующий элемент 3 уменьшить количество топлива, подаваемого в двигатель. Чтобы избежать необоснованного увеличения подачи топлива в двигатель в случае отказа электронной управляющей системы под действием пруины 27 в топливопроводе, связывающем топливоподкачивающий насос 5 с впускными каналами 9 насоса 1, устанавливается аварийный отсечной клапан.

Клапаны 12 н 13 устроены так, что они движутся к закрытому положению при остановке двигателя и поэтому регулирующий элемент 3 закрыт,оператор обнаруживает любую неисправность отсечного клапана по. поведению двигателя при его остановке. Отсечной клапан должен осматриваться каждьш раз при остановке двигателя для сведения риска его несрабатьшания к минимуму.

В случае, если дроссель 16 выполнен в виде двух последовательных сопротивлений, то можно обеспечить аварийную работу двигателя в том случае если один из клапанов 12 и 13 не срабатывает в открытом положении. Другой

клапан может работать, осуществляя определенный контроль за давлением в

полости А и за количеством топлива, подаваемого устройством в двигатель.

Если запорный элемент первого клапана 12 снабжен отдельным управляющим элементом 19 и подвергается воздействию давления, создаваемого топливо подкачивающим насосом 5, то дроссель 16 устанавливается после второго клапана 13. В случае неисправности управляющей системы и прекращения подачи тока на элемент 19 регулирующий элемент 3 автоматически сдвигается в положение меньщей подачи топлива независимо от того, имеется ли в устройстве аварийный отсечной клапан Однако управляющая система выполнена таким образом, что в случае, ее неисправности она обеспечивает подачу незначительного тока на элемент 19 для закрытия клапана 12, клапан 13 находится в открытом положении. Теперь при запуске двигателя регулирующий элемент 3 в результате действия пружины 27 находится в положении максимальной подачи топлива и двигатель

запускается, но поскольку давление на линии нагнетания топливоподкачивающе- го насоса увеличивается, при определенном значении открывается запорный элемент клапана 12 и топливо поступает в управляющую полость 4. Это вызывает перемещение регулирующего элемента 3 в направлении положения наименьшей подачи топлива, но окончательное положение распределителя зависит от давления в полости 3, а последнее зависит от давления, создаваемого топливоподкачивающим насосом 5, величины сопротивления, созданного клапаном 12 и дросселем 16.

Все эти величины можно подобрать так, чтобы двигатель работал на безопасной скорости.

Такое выполнение устройства для подачи топлива в двигатель повьш1ает эффективность его работы путем оптимизации контроля рабочих параметров.

Формула изобретения

5

5

1. Устройство для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащее связанный с двигателем роторный топливный насос высокого давления, работающий с ним синхронно и имеющий чувствительньй к давлению подвижный регулирующий элемент с управляющей полостью, топливоподкачи- вающий насос, работающий синхронно с двигателем, топливопроводы, один из которых - нагнетаняций, связывающий топливоподкачивающий насос с управляющей полостью, а другой - сливной, связывающий управляющую полость со сливом, и размещенный в топливопроводах клапанный узел регулирования с электромагнитным приводом, отличающееся тем, что, с целью повьщ1ения эффективности путем оптимизации контроля рабочих параметров, клапанный узел регулирования выполнен в виде первого клапана, установленного в нагнетающем топливопроводе, связывающем топливоподкачивающий насос с управляющей полостью, и второго клапана, установленного в сливном трубопроводе, соединяющем управляющую полость со сливом, причем первый и второй клапаны выполнены с возможностью одновременного перекрытия топливопроводов и запирания управляющей полости за исключением того случая, когда осуществляется изменение положения чувствительного элемента к давлению регулирующего элемента.

2.Устройство по п.1, отличающее ся тем, что электромаг- нитньш привод клапанного узла регулирования снабжен электронной управляющей системой.

3.Устройство по п.I, отличающееся тем, что запорные элементы первого и второго клапанов клапанного узла регулирования выполнены в виде сдвоенного золотника, а электромагнитный привод снабжен электронной управляющей системой.

0

5

0

5

0

5

71338786

А. Устройство по пп. 2 и 3, отличающееся тем, что каждьш из топливопроводов снабжен дросселем.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что топливопровод, соединяющий управляющую полость со сливом, снабжен дросселем, а запорный элемент первого клапана снабжен управляющим элементом и подвергается воздействию давления, создаваемого топяивоподкачИвающим насосом.

Изобретение относится к области двигателестроения и позволяет повысить эффективность путем оптимизации контроля рабочих параметров. Устр-во содержит роторный топливньй насос высокого давления, подвижный регулирующий элемент, топливоподкачивающш насос. Клапанный узел регулирования выполнен в виде клапана 12, установлен/////////////////////у/ с & 12 СО со со 00 00 а сн

срчг.г

гз

ю/7

V J« /1р.

у//////////л Y/,

///Л(

7

гг

УуУХ/х

Оз

к.Ш

У/////Л

.

Редактор Л.Пчолинская

Составитель В.Долгов Техред И.Попович

Заказ 4151/59Тираж 503Подписное

ВНИИПИ 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

Корректор В. Бутя га