Устройство для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1988 года по МПК F02M17/00 

(Л

ю

Old СО

аь

1

тоянного тока, являющийся дозатором топлива. На конце вала 4 со стороны патрубка размещено лабиринтное уплотнение 7, а на другом его конце - кольцевая полость 5 с форсуночными отверстиями 6 на боковой ее поверхности. В верхней части патрубка 2 расположена дроссельная заслонка 18, соединенная при помощи тяги 19 с рычагом 15 регулятора 14 расхода топлива. Тяга 19 имеет приспособление 20 для изменения ее длины, что позволя

ет изменять соотношение кол-ва воздуха и топлива в смеси. Выступы кулачков вала 25 топливного насоса 23 развернуты на угол, изменяющийся в пределах 90 - 180° относит, кривошипов коленчатого вала 26 двигателя в направлении, противоположном направлению вращения вала 26. Это обеспечивает продувку цилиндра, в к-ром происходит такт всасывания, чистым воздухом, а не топливовоздушной смесью. 1 : ИЛ.

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повыше- ние топливной экономичности и снижение токсичности отработавших газов„

На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемого устройства для подачи топлива в двигатель внут- реннего сгорания.

Устройство содержит корпус 1, в котором выполнен патруб&к 2 для подачи воздуха в двигатель. В патрубке 2 установлен высокооборотный бесконтактный электродвигатель 3 постоянного тока. Вал 4 электродвигателя 3 выполнен с центральным каналом, который с одной стороны заканчивается полостью 5 с форсуночными отверстиями 6 малого диаметра, а на другом конце вала расположено лабиринтное уплотнение 7 для обеспечения герметичное- ти подвода топлива.

На корпусе электродвигателя 3 расположены ребра b охлаждения, которые расположены вдоль оси электродвигателя. Кроме того, ребра 8 могут располагаться под углом и иметь закрутку в направлении, противоположном направлению вращению вала 4. Патрубок 2 соединен- с впускным трубопроводом 9 двигателя . Кольцевая полость 10 патрубка 2 в зоне нижнего кольца вала 4 соединяется с системой охлаждения двигателя.

5

5 0

5

5

0

В корпусе 1 установлены входной топливный фильтр 11, клапан 12 постоянного давления, имеющий регулировочный винт 13 для изменения величины поддерживаемого клапаном I2 давления, регулятор 14 расхода топлива, золотник которого кинематически связан с рычагом 15.

Выход топлива из регулятора 14 расхода топлива к валу осуществляется через дозирующее окно 16 и клапан подпора 17. В верхней части патрубка 2 расположена дроссельная заслонка 18, соединенная при помощи тяги 19 с рычагом 15 регулятора 14 расхода топлива. Тяга имеет приспособление 10, позволяющее изменять ее длину. В обводной магистрали регулятора 14 : расхода топлива установлен регулируемый жиклер 21, соединенный с тягой 22..

Топливный насос 23, снабженный предохранительным клапаном 24, при помощи штока, управляющего механиз- мом подачи топлива, связан с кулачковым валом 25, имеющим два выступа, расположенные под углом 180 , Вал 25 жестко связан с коленчатым валом 26- двигателя и кулачки его развернуты относительно кривошипов коленчатого вала на 90-180 в направлении, противоположном направлению вращения коленчатого вала, а ось штока, управляющего перемещением мембраны топливного насоса, совпадает с .осью цилиндра двигателя. Электродвигатель 3

5

1402696

соединен через выключатель 27, сблокированный с замком зажигания (не показан), с аккумулятором 28.

Устройство работает следующим образом .

При замыкании выключателя 27 электропитание от аккумулятора 28 поступает на высокооборотный электродвигатель 3, и ротор его с валом 4 ет вращаться.

При включении электростартера коленчатый вал двигателя вращается с такой же частотой вращается кулачковый вал 25, причем из-за расположения выступов со смещением относительно кривошипов коленвала (с отставанием на 90-180°} в цилиндр двигателя, в котором происходит такт всасывания, поступает чистый воздух, а так как при открытии впускного клапана еще открыт и выпу скной клапан (после такта выхлопа}| происходит продувка цилиндра чистым воздухом, а не топливо- воздущной смесью. После того как только порщень пройдет половину сво15

его хода, а кривошип коленчатого вала повернется на угол 90 , разрежеи веерообразно, закручиваясь, заполняет все поперечное сечение патрубка 2, равномерно перемешиваясь с воздушным потоком, и увлекается в зону наибольшего разрежения - в цилиндр двигателя. Поскольку в это время поршень прошел среднее положение, скорость его уменьшается и при дальней- начина- ю шем движении скорость поршня все более уменьшается.

Топливоздушная смесь заполняет верхнюю часть цилиндра, а ближе к поршню располагается чистый воздух. При сжатии, когда поршень перемещается вверх, весь заряд смещается к верхней стенке камеры сгорания, но так как капли топлива не сжимаются, то расстояние между каплями уменьшается, а воздушная прослойка выдавли- вается вниз, в результате чего топливная смесь в верхней зоне обогоща- ется.

При пуске холодного двигателя необходимо в цилиндры двигателя подавать обогащенную смесь, это осуществляется следующим образом.

С помощью тяги 22 регулируемый жиклер 21 открывается на необходимую

20

25

ние в цилиндре над поршнем и в патрубке 2 достигнет наибольшего значе-. ЗО величину (винт жиклера может иметь ния (так как скорость поршня в этот момент наивысшая), выступ кулачкого вала 25 воздействует на механизм подачи топлива (мембрану) топливного насоса 23, и топливо выдавливается через выпускной клапан (левый) в фильтр II (вся система за-фильтром до клапана подпора 17 заполнена топливом)

Очищенное в фильтре 11 топливо поступает в клапан 12 постоянного давления 12 и далее через открытое дозирующее окно 16 регулятора 14 расхода топлива и клапан 17 подпора в центральный канал вала 4. По центральному каналу топливо попадает в полость 5 и под действием центробежных сил с большой силой выдавливается через форсуночные отверстия 6 в виде мельчайших капель, величина которых зависит от диаметра форсуночных отверстий 6 и возникшего давления.

Так как скорость вылета капель топлива велика, поскольку вал вращается С высокой частотой, то, ударясь о поток воздуха, идущий в поперечном направлении,- топливо вторично рас- пьшивается на еще более мелкие капли

несколько фиксированных положений)| и топливо с постоянным давлением подводится к дозирующему сечению жиклера, откуда поступает дополнительно

2g к топливу, отдозированному дозирующим окном 16, к валу 4.

Для увеличения нагрузки двигателя на рычаг 15 воздействуют с помощью тяги и поворачивают рычаг 15 по часе-

40 вой стрелке, шестерня рычага 15, связанная с золотником регулятора 14 расхода..топлива, перемещает золотник влево и открывает дозирующее окно 16 на большую величину, одновременно

45 открывается на больший угол заслонка 18, рычаг которой связан с рычагом 15 тягой 19.

Соотношение количества с воздухом gQ в топливовоздушной смеси можно изменять с помощью приспособлений 20 тяги 19. При уменьшении длины тяги 19 горючая смесь обогащается, а при удлинении - обедняется.

Расход воздуха через патрубок 2 на холостом ходу регулируют путем выбора положения заслонки 18, которое может изменяться с помощью регулируемого упора (на чертеже не показан).

55

5

ю

15

20

25

ЗО величину (винт жиклера может иметь

несколько фиксированных положений)| и топливо с постоянным давлением подводится к дозирующему сечению жиклера, откуда поступает дополнительно

2g к топливу, отдозированному дозирующим окном 16, к валу 4.

Для увеличения нагрузки двигателя на рычаг 15 воздействуют с помощью тяги и поворачивают рычаг 15 по часе-

40 вой стрелке, шестерня рычага 15, связанная с золотником регулятора 14 расхода..топлива, перемещает золотник влево и открывает дозирующее окно 16 на большую величину, одновременно

45 открывается на больший угол заслонка 18, рычаг которой связан с рычагом 15 тягой 19.

Соотношение количества с воздухом gQ в топливовоздушной смеси можно изменять с помощью приспособлений 20 тяги 19. При уменьшении длины тяги 19 горючая смесь обогащается, а при удлинении - обедняется.

Расход воздуха через патрубок 2 на холостом ходу регулируют путем выбора положения заслонки 18, которое может изменяться с помощью регулируемого упора (на чертеже не показан).

55

5

Дискретная подача топлива осуществляется до некоторого значения частоты вращения коленчатого вала, а начиная со средних значений частоты вращния коленчатого вала до максимальных дискретная подача топлива топлийным насосом 23 заменяется беспер твной из зй большой частоты срабатывания механизма .топлива в насосе 23..

Поддержание постоянного давления топлива перед регулятором 14 рас хо1да топлива осуществляется с помощь кх апана постоянного давления следую- щи|м образом,

: Производительность топливного на- cojca 23 предусмотрена такой, что пре потребную производительность дп|я максимального режима двигателя, по|этому при проходе топлива через клйпан 12 к дозирующему окну 16 про- исЦодит повьшение давления топлива в магистрали между окном 16 и клапа- ноН 12, возросшее давление воздей- CTJeyeT на верхний торец золотника кл&пана 12 и перемещается золотник до тех пор пока не установится равновесие сил (сверху - давление топлива, снизу упругость пружины), определяемое степенью открытия дози- ру|ощего окна 16 и степенью затяжки пр:|гжины клапайа с помощью регулиро- БОРНОГО винта 13,

i При небольшом откръ1тии окна 16 зо ютник клапана 12 устанавливается 1 оложении смещенном вниз, при боль шоЦ открытии окна 16 золотник клапа на| 12 устанавливается в положение смещенном вверх. Таким же образом по|цдержйвается давление перед регу- ли)уемым жиклером 21 независимо от степени его открытия.

На режимах работы двигателя, когда топливо перед насосом 28 подогревается в теплообменнике (на чертеже не показан) с помощью тепла из системы охлаждения или теплом отработаших газов, подогретое топливо попад

ет в канал вала 4р р этом случае из форсуночных отверстий 6 выходит пар- полностью испаренное топливо

При работе двигателя на режимах с небольшим расходом топлива часть топлива с выхода насоса 23 перепускают через клапан 24 на вход в насос.

Для использования предлагаемого

устройства с целью подачи в двигатель коленчатого вала двигателя.

обеднениой смеси на установившемся режиме работы (экономичный режимjс помощью приспособления 20 уменьшают длину тяги 19 до такой величины, когда в двигатель поступает обедненная смесь, приближаясь к границе устойчивой работы двигателя на обедненной смеси, а затем с помощью тяги 22 открывают регулрфуемый жиклер 21 на одну из фиксированных величин и оставляют в этом положении.

При разгоне в патрубок 12 поступает топливо по двум каналам - через

дозирующее окно 16 и регулируемый жиклер 21, а при установившемся режиме жиклер 21 закрывают и в двигатель поступает обедненная смесь, ,

Формула изобретения

Устройство для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащее входной патрубок с дроссель- 5 ной заслонкой и тягой, топливный насос с кулачковым валом, регулятор расхода топлива, топливную форсунку, дозатор, топлива и регулятор, обогащения горючей смеси, образующие топ- 0 ливоподающий узел, кулачковый вал двигателя с кулачками, кинематически связанный с коленчатым валом двигателя и кулачковым валом топливного насоса, отличающееся тем, g что, с целью повьш1ения топливной

экономичности и снижения токсичности отработавших газов, устройство дополнительно снабжено бесконтактным электродвигателем постоянного тока с поо лым валом, размещенным во входном патрубке, причем тяга кинематически связана с дроссельной заслонкой и регулятором подачи топлива и снабжена приспособлением для изменения 5 ее длины, дозатор топлива выполнен в виде полого вала электродвигателя, на одном конце которого со стороны входного патрубка размещено лабиринтное уплотнение, а на другом - кольцевая полость с форсуночными отверстиями на боковой ее поверхности, выступы кулачков топливного насоса развернуты на угол, изменяющийся в пределах 90-180 , относительно криво- шипов коленчатого вала в направлении, противоположном направлению вращения

0