Способ регулирования впрыска топлива в дизель и устройство для его осуществления (его варианты) Советский патент 1993 года по МПК F02D1/00 F02M39/00 

1

(21)4036172/06 (22) 10.03.86 (46)30.03.93. Бюл. Г 12

(71)Пензенское производственное объединение по дизелям и турбокомпрессорам Пенздизельмаш

(72)В.Г.ПутИлин

(56)Балакин В.И. и др. Топливная аппаратура быстроходных дизелей. Л.: Машиностроение, 1967, С.87, рис. III.9.

Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. т.Ш. Зубчатые механизмы. М.: Наука, 1973.

, (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА В ДИЗЕЛЬ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ЕГО ВАРИАНТЫ)

(57)Изобретение м.б. использовано в двигателях, работающих по газожидкостному процессу. Цель изобретения-улучшение параметров процесса впрыска на частичных режимах В период подъема плунжера до геометрического начала подачи топлива увеличивают угловую скорость кулачкового вала насоса относительно его скорости вращения, определяемой передаточным числом привода насоса, при сохранении неизменной средней скорости вращения вала насоса между соседними циклами. Возникающее при этом рассогласование углового положения вала насоса относительно коленчатого вала дизеля к моменту геометрического начала подачи топлива

компенсируют путем смещения фактической фазы впрыска в сторону запаздывания в соотв. с сокращением врек-,ени прохождения плунжера от начала до конца периода разгона вала насоса. В устройствах для осуществления способа в кинематическую цепь привода вала насоса встроен зубчато-кулачковый механизм, конический кулачок к-рого спрофилирован для обеспечения номинальных скоростей плунжера. Цапфы кулачка размещены в опорах ступицы шестерни привода насоса. Кулачок приводится эпициклической передачей, состоящей из шестерни, заклиненной на оси кулачка, и неподвижной шестерни, соосной с шестерней привода насоса. Через поводок и ведомый вал движение от кулачка передается на вал топливного насоса, к-рый в результате сложения движений на поверхности кулачка совершает колебательные движения относительно перемещения, сообщаемого ему шестерней кинематической цепи привода. Ролик поводка перемещается относительно кулачка и устанавливается на определенном профиле в соотв. со скоростным режимом дизеля по сигналу датчика скорости. Криволинейный паз корректирует угловое положение вала насоса относительно коленчатого вала в соотв. с величиной подъема профиля кулачка к началу подъема профиля кулачка к началу геометрической подачи топлива, 3 с. и 11 з.п,ф-лы, 13 ил.

ю

Изобретение относится к двигателест- роению, в частности к топливовпрыскиваю- щим системам, и может быть использовано для регулирования впрыска топлива в дизель или двигатель, работающий по газожидкостному процессу.

Цель изобретения - улучшение параметров процесса впрыска топлива на частичных режимах путем увеличения скорости плунжера в период его подъема до геометрического начала подачи топлива относительно скорости, определяемой профилем

кулачка насоса при сохранении неизменной средней скорости вращения вала насоса между соседними циклами.

На фиг. 1 представлены зависимости подъема, скорости и ускорения плунжера от угла поворота вала насоса, а также угловой скорости и ускорения плунжера от угла поворота вала насоса, и времени ее изменения в пределах одного цикла на номинальном и частичном скоростных режимах при криволинейном законе изменения скорости плунжера на участках до геометрического начала подачи и после геометрического конца подачи топлива; на фиг,2 - те же зависимости при линейном законе изменения скорости на участках до геометрического начала подачи и после геометрического конца подачи топлива; на фиг.З - зависимости пути и скорости плунжера на частичном скоростном режиме от угла поворота коленчатого вала двигателя, относящиеся к известному и предлагаемому способу (зависимости показывают необходимость изменения заклинки вала насоса в сторону запаздывания); на фиг.4 - предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг.5 - то же, поперечный разрез; на фиг.6 - устройство с наружным расположением ступицы рычажного толкателя, вариант; на фиг,7 - механизм изменения заклинки вала насоса с валом дизеля с ведущим элементом в виде штифтов и ведомым в виде винтовых пазов, разрез; на фиг. В - развертка винтового паза ведомого элемента, показанного на фиг.7; на фмг,9 - профиль кулачка пульсатора при регулировании угловой скорости вала насоса в соответствии с диаграммой .а f( к) на фиг.2; на фиг.10 - профиль кулачка насоса с фазовыми углами, показанными на фиг.2; на фиг.11 - два положения кулачка пульсатора и два соответствующих положения ролика в момент геометрического начала подачи при поминальном режиме работы (основная линия) и при частичном скоростном режиме (щтрихпунктирная линия); на фиг. 12 - механизм изменения скорости плунжера при трехступенчатом регулировании угловой скорости вала насоса, вариант; на фиг.13 - то же. поперечный разрез.

На фиг, 1 введены следующие обозначения: диаграмма 1 перемещения h плунжера на номинальном режиме pa6oTbj, диаграмма 2 изменения скорости VH плунжера на номинальном режиме работы, диаграммы 3 и 4 ускорения JH плунжера на номинальном режиме соответственно на участках (р и (pfi подьема до геометрического начала подачи и снижения скорости плунжера после угла геометрической подачи р, диаграмма

5 угловой скорости («г.р. вала насоса на рассматриваемом частичном режиме работы дизеля, определяемой передаточным числом вала, насоса, диаграмма 6 скорости V ч. р плунжера при угло-вой скорости GA,p вала насоса, диаграмма 7 изменения

угловой скорости ш вала насоса при работе механизма изменения скорости плунже« ра в период впрыска топлива в предлагаемом способе на данном частичном режиме GXi.p работы дизеля, диаграмма 8 времени Ти поворота вала насоса на номинальном режиме работы дизеля в пределах цикла

с изменения угловой скорости вала насоса, диаграмма 9 времени Тч. р на рассматриваемом частичном режиме работы дизеля при угловой скорости t ч. р вала насоса, диаграмма 10 времени t поворота вала насоса при

Q регулировании угловой скорости вала насоса согласно диаграмме 7, диаграммы 11 и 12

изменения скорости v| плунжера соответственно на участках i иу в функции угла поворота вала насоса при регулировании

5 угловой скорости вала насоса согласно диаграмме 7, диаграммы 13 и 14 изменения скорости Vt плунжера в функции времени соответственно на участках (р У (pi при регулировании угловой скорости вала насо0 сасогласно диаграмме 7, диаграммы 15 и 16 изменения ускорения jn при регулировании угловой скорости вала насоса согласно диаграмме 7, угол «к п.одъема профиля топливного кулачка, угол а ц цикла изменения

5 угловой скорости вала насоса.

На фиг, 2 приняты те же обозначения, что и на фиг.1, сущность дополнительно введенных углов г.ч,р, tos м ой видна на фиг.2.

0 На фиг.З приняты те же обозначения,

что и на фиг,2, и дополнительно угол .р

поворота коленчатого вала дизеля, верхняя

мертвая, точка (ВМТ) 17 поршня, угол 18 на чала впрыска топлива, диаграмма 19 скоро5 сти плунжера в функции угла поворота коленчатого вала дизеля при регулировании

угловой скорости (У вала насоса согласно

диаграмме ш на фиг,2, диаграмма 20 подъ- Q ема плунжера, перестроенная из диаграммы 1 в соответствии с регулированием

h

угловой скорости со вала насоса согласно диаграмме на фиг.2, Оц - угол поворота коленчатого вала дизеля в течение цикла меж- 5 ду работой двух смежных цилиндров (показаны I и V цилиндры), гд соответствует углу 04 на диаграмме фиг.2.

Способ регулирования впрыска топлива

в дизель, оснащенный топливным насосом

с золотникОЕЫм или клапанным регулированием подачи и приводом плунжера от кулачкового вала, кинематически связанного через привод насоса с коленчатым валом дизеля, заключается в том, что на данном скоростном режиме изменяют скорость плунжера в период впрыска топлива относительно скорости, определяемой профилем кулачка привода плунжера. При этом в период подъема плунжера до геометрического начала подачи топлива увеличивают угловую скорость кулачкового вала насоса относительно его скорости вращения, определяемой передаточным числом привода насоса, а возникающее при этом рассогласование углового положения вала насоса относительно коленчатого вала дизеля к моменту геометрического начала подачи топлива, равное

Ду.раз(1-).

Олс.ср.

где - угол рассогласования валов насоса и дизеля за период разгона вала насоса;

(pK.pa-j.- угол поворота вала насоса за период разгона до геометрического начала подачи топлива,

Шк - угловая скорость вала насоса, определяемая передаточным числом привода насоса;

оЛс.ср - средняя угловая скорость вала насоса за период разгона, компенсируют путем смещения фактической фазы впрыска в сторону запаздывания в соответствии с сокращением времени прохождения плунжера от начала до конца периода разгона вала насоса.

Способ дополнительно отличается тем, что для насосов с золотниковым и клапанным регулированием подачи рассогласование углового положения валов насоса и дизеля компенсируют при помощи коррекции заклинки вала насоса с коленчатым валом дизеля.

Дополнительные отличия способа заключаются также в том, что, во-первых, для насосов с золотниковым регулированием подачи рассогласование углового положения валов компенсируют при помощи соответствующего профилирования верхней кромки плунжера, во-вторых, что для насосов с золотниковым регулированием подачи рассогласование углового положения валов компенсируют при помощи комбинации коррекции заклинки вала насоса с коленчатым валом дизеля и соответствующего профилирования верхней кромки .плунжера, в-третьих, что для насосов с клапанным регулированием подачи рассогласование углового положения валов компенсируют при

помощи соответствующей коррекции закрытия клапана, определяющего начало подачи топлива, и, в-четвертых, что для ка- сосоа с клапанным регулированием дополнительно компенсируют рассогласование угловс го положения валов при помощи коррекции заклинки вала насоса с коленчать м валом дизеля.

Типичными для большинства систем

топливоподачи являются характеристики, когда к моменту перекрытия впускного от верстия во втулке скорость движения плун- жера достигает максимума к далее сохраняется постоянной в течение всего нагнетательного хода плунжера, по окончании которого скорость падает, а плунжер приходит в крайнее верхнее положение (см.фиг. 1 и 2). На участке механизм изменения ско- рости плунжера в период впрыска топлива

(пульсатор) увеличивает угловую скорость вала насоса с (О.р до (а по линейному закону (диаграмма 7 на фиг.1), при этом скорость плунжера v| в конце участка 1 достигает величины на номинальном режиме работы дизеля. На участке yv пульсатор поддерживает угловую скорость вала насоса, равной номинальной «УН (участок АС на диаграмме 7 на фиг.1), тогда как при

вод насоса может обеспечить только скороСТЬбОч.р.

При этом на частичном скоростном режиме скорость плунжера на участке ( равна номинальной, в то время как при

обычном приводе вала насоса она определялась бы диаграммой 6. На участке (fz пульсатор сбрасывает скорость вращения вала насоса с а)н до U) ч.р. На участке ai пульсатор снижает скорость вращения вала насоса

ДО скорости ft) мин ниже скорости а) ч.р. . и далее поддерживает ее постоянной на уча стке 02. На участке оз пульсатор вновь повышает скорость вращения вала насоса до 0)ц.р.. и выдерживает ее постоянной на участке щ между циклами работы двух смежных цилиндров дизеля.

Введение на диаграмме 7 на фиг,1 участка У2 с угловой скоростью со мин необходимо для согласования углового положения

вала насоса с коленчатым валом дизеля перед следующим циклом впрыска топлива.

Диаграмма 10 на фиг.1 показывает, что время прохождения кулачком топливного насоса участков р (р w (pi. ниже, чем по

диаграмме 9, что соответствует разнице в

угловых скоростях вала насоса и/ и ft) ч.р.. Указанное рассогласование по времени, &, следовательно, по угловому положению вала насоса относительно коленчатого вала

дизеля устраняется перед рабочим циклом следующего смежного цилиндра на участках ai . «2 и «3 (диаграмма 10 на фиг.1). На участке оз время t становится равным времени t4.p, т.е. исходное положение валов топливного насоса и дизеля восстанавливается.

В связи с различием по времени t и tn.p на участке (р необходима корректировка момента заклинки вала насоса в сторону запаздывания начала подъема плунжера, чтобы сохранить принятое опережение подачи топлива в цилиндр при работе без пульсатора. Для насосов с регулированием подачи топлива при помощи плунжера и .его втулки такое изменение момента за линки валов обязательно.

Необходимым условием осуществления способа регулирования впрыска является сохранение ускорений плунжера в допустимых пределах при изменении пульсатором скорости вращения вала насоса на участках (р( (рг, что в предлагаемом способе реализовано при помощи диаграммы скорости, изменяющейся л инейно на участке i разгона до номинальной скорости ftXi.p 0,3й;н с сохранением допустимой величины ускорений плунжера (диаграммы 15 и 16 на фиг.1). Выбранный профиль кулачка обеспечивает пик максимальных ускорений в средней части участка i,где

„ h - п fic f,

(J) сапU,bb, т.е.

искажение диаграммы скорости плунжера, вносимое пульсатором., не приводит к превышению допустимых ускорений плунжера, так как угловая скорость вала насоса еще значительно меньше номинальной и соответственно невелико. В конце же участка 1Г, где скорость вала насоса (о приближается к номинальной, ускорения плунжера падают до нуля. Аналогичная зависимость обеспечивается и на участке У2- так как максимум ускорений приходится на зону малых значений скорости (У - в конце участка , а нулевая величина ускорений находится в зоне Cf .

Предлагаемый способ позволяет обеспечить на частичных режимах работы дизеля скорость плунжера, превышающую скорость плунжера на участке геометрической подачи на номинальном режиме (участок ABC диаграммы на фиг. 1).

Вариант с трапецеидальной формой диаграммы скорости плунжера (см.фиг.2) позволяет иметь постоянные величины ускорения плунжера на участках его разгона

1 и торможения (диаграммы 3 и 4 на фиг.2). Для снижения величины ускорения на участке (р в конце его принято плавное

нарастание скорости вала насоса СУ (диаграмма 7 на фиг.2). Если yckopeния все же превышают допустимую величину (например, при числе цилиндров дизеля четыре и

менее), то необходимо снижать уровень GJ Q и скорость плунжера на участке или начинать разгон вала насоса пульсатором до начала участка 1. Для снижения ускорений

на участке f сброс скорости ft/ (диаграмма

7на фиг.2) начинают по прохождении не 5 всего участка (pi а только части его. При

этом сброс скорости на участке а& происходит только за счет уменьшения частоты вращения вала насоса, что снижает величину ускорения плунжера.

0 В конце участка од, начиная с точки Bt, уменьшение скорости плунжера происходит как за счет профиля топливного кулачка, так и за счет пульсатора, что дает излом кривой ускорений с увеличением их точки Bt

5 до точки С (диаграмма 16 на фиг.2). Однако, поскольку угловая скорость вала насоса в точке Bt значительно снижена, ускорения в точке С ниже, чем на номинальном режиме. Далее величина ускорения снижается в связи с уменьшением угловой скороСти вала насоса.

При работе с пульсатором или без него величина подьема плунжера, при которой он перекрывает впускное окно во втулке,

5 постоянна - точка А на диаграммах Т-и 20 на фиг.З. Угол же поворота коленчатого вала дизеля от начала подьема плунжера (точка

8и С на диаграммах 1 и 20 соответственно) до геометрического начала подачи топлива различен вследствие разной скорости вала

насоса на этих участках по диаграмме ft/ (см.фиг.2). Разница в положении точек В и С (см.фиг.З) определяет требуемый угол

п изменения заклинки вала насоса с коленчатым валом дизеля для данного частичного режима относительно заклинки валов с данн.ым приводом насоса при сохранении угла опережения впрыска топ

Q лива. Однако, при работе с пульсатором целесообразно уменьшение угла опережения вследствие сокращения продолжительности впрыска топлива.

Устройство регулирования впрыска топg лива в дизель, оснащенный топливным насосом 21 с золотниковым или клапанным регулированием подачи и приводом плунжера от кулачкового вала 22, кинематически связанного через привод насоса 21, включающий установленную в корпусе 23 привода

0

0

на кулачковом валу 22 ведомую шестерню 24, с коленчатым валом дизеля, содержит блок 25 управления с рычагом 26 и связанный с блоком 25 механизм изменения скорости плунжера в период впрыска топлива относительно скорости, определяемой профилем кулачка 27 привода плунжера.

Механизм изменения скорости плунжера в период впрыска топлива содержит конический кулачок 28 с объемным профилем, переменным вдоль оси усеченного конуса, сопряженн1;1й как большим 29, так и меньшим 30 основаниями с цилиндрическими участками, соответствующими режимам холостого хода и номинала, две цапфы 31, соосные с цилиндрическими участками кулачка 28 и расположенные со стороны каждого из них в ступице 32 ведомой шестерни 24 с радиальным смещением относительно ее оси с возможностью вращения кониче- ского кулачка 28 относительно ведомой шестерни 24, эпициклическую передачу, подвижная шестерня 33 которой консольнс закреплена на одной из цапф 31 конического кулачка 28 и введена во внутреннее за- цепление с неподвижной шестерней 34, закрепленной на корпусе 23 привода с передаточным отношением, равным числу цилиндров дизеля, рычажный толкатель 35 с закрепленным на нем роликом 36, взаимо- действующий с коническим кулачком 28, ведомый вал 37, установленный внутри ступицы 32 ведомой шестерни 24 с возможностью вращения и осевого перемещения относительно нее, на котором жестко за- креплен рычажный толкатель 35, полумуфту 38, снабженную ведущим элементом 39, сопряженным с соответствующим ведомым элементом 40, выполненным на кулачковом валу 22 топливного насоса 21, и связанную с одной стороны с блоком 25 управления, а с другой - жестко с ведомым валом 37, и торсионный вал 41, свободно размещенный внутри ведомого вала 37 и полумуфты 38 и жестко с предварительным скручиванием связанный с одной стороны с кулачковым валом 22, а с другой .стороны - со ступицей 32 ведомой шестерни 24, которая установ- лена в опорных подшипниках 42, закрепленных в корпусе 23 привода.

На полумуфте 38 выполнен кольцевой паз 43, в котором размещен конец 44 рычага 26 блока 25. Ступица 32 ведомой шестерни 24 для устранения дисбаланса от конического кулачка 28 снабжена противовесами 45, размещенными во внутренней части ступицы 32 со стороны, противоположной кулачку 28.

Вариантом описанного является устройство регулирования впрыска топлива в

дизель (см.фиг.6), оснащенный топливным насосом 21с золотниковым или клапанным регулированием подачи и приводом плунжера от кулачкового вала 22, кинематически связанного через привод насоса 21, включающий установленную в корпусе 23 на кулачковом валу 22 ведомую шестерню 24, с коленчатым валом дизеля, которое содержит блок 25 управления с рычагом 26 и связанный с ним через сервомеханизм 46 механизм изменения скорости плунжера в период впрыска топлива относительно скорости, определяемой профилем кулачка 27 привода плунжера.

Механизм изменения скорости плунжера в период впрыска топлива содержит (см.фиг.б) конический кулачок 28 с объемным профилем, переменным вдоль оси усеченного конуса, сопряженный как большим 29, так и меньшим 30 основаниями с цилиндрическими участками, соответствующими режимам холостого хода и номинала, две цапфы 31, соосные с цилиндрическими участками кулачка 28 и расположенные со стороны каждого из них в ступице 32 ведомой шестерни 24 с радиальным смещением относительно ее оси с возможностью вращения конического кулачка 28 относительно ведомой шестерни 24, эпициклическую передачу, подвижная шестерня 33 которой консольно закреплена на одной из цапф 31 конического кулачка 28 и введена во внутреннее зацепление с неподвижной шестерней 34, закрепленной на корпусе 23 привода с передаточным отношением, равным числу цилиндров дизеля, рычажный толкатель 35 в виде выполненных заодно ступицы 47, изогнутого кронштейна 48 и проушины 49 с установленным в ней роликом 36, взаимодействующим с коническим кулачком 28, ве- домый вал 37, жестко связанный с кулачковым валом 22 насоса 21, установленный внутри ступицы 32 ведомой шестерни 24 с возможностью вращения относительно нее, на котором за наружными габаритами ступицы 32 ведомой шестерни 24 установлена с возможностью ос,евого перемещения ступица 47 рычажного толкателя 35, снабженная ведущим элементом 50, сопряженным с соответствующим ведомым элементом 51, выполненным на ведомом валу 37, причем изогнутый кронштейн 48 рычажного толкателя 35 св(эбодно размещен в радиусном окне 52, выполненном в ступице 32 ведомой шестерни 24, дуга которого превышает максимальное значение дуги размаха толкателя 35 в рабочем диапазоне изменения скорости плунжера насоса 21, а ст пица 47 толкателя 35 связана с блоком 25 управления и

нагружена пружиной 53 в направлении к большему основанию 29 конуса кулачка 28.

В первом варианте устройства (см,фиг.4) ведущий элемент 39 и соответствующий ведомый элемент 40 выполнены в виде винтовых шлицев. Кроме того, в первом варианте устройства ведомый элемент 40 может быть выполнен в виде (см.фиг и 8) винтовых пазов 54 с переменным углом наклона образующей винтовой линии, а ве- дущий элемент 39 в виде закрепленных в ней соответствующих выступов-штифтов 55, размещенных в винтовых пазах 54 кулачкового вала 22.

Во втором варианте устройства веду- щий элемент 39. ступицы 47 рычажного толкателя 35 и соответствующий ведомый элемент 51 на ведомом валу 37 выполнены в виде (см.фиг.6) винтовых шлицев. Кроме того, во втором варианте устройства ведо- мыйэлемент51 может быть выполнен в виде винтовых пазов с переменным узлом наклона образующей винтовой линии, а ведущий элемент 50 - 6 виде закрепленных в ней соответствующих выступов-штифтов, раз- мещенных в винтовых пазах ведомого вала

Как в первом, так и во втором вариантах устройства-профиль конического кулачка 28 механизма изменения скорости плунжера выполнен с числом участков, равным числу принятых ступеней регулирования, а блок 25 управления (см.фиг.6) снабжен соответствующим рядом, фиксированных положений.

Устройство работает следующим образом..,

При вращении ведомой шестерни 24 {см.фйг.4), приводимой от коленчатого вала дизеля, движение на ролике 36 рычажного толкателя 35 складывается из перемещения шестерни 24 и дополнительного перемещения при вращении конического кулачка 28 вокруг своей оси от шестерен 33 и 34 эпи- циклической передачи. Переменный подлине профиль конического кулачка 28 обеспечивает возможность изменения дополнительного перемещения рычажного толкателя 35 при различных скоростных ре- жимах работы дизеля. На номинальном режиме ролик 36 рычажного толкателя 35 работает на цилиндрической части кулачка 27, в результате чего кулачковый вал 22 топливного насоса 21 вращается с постоянней скоростью, равной скорости вращения ведомой шестерни 24, а на режиме минимальных частот вращения дизеля - на участке кулачка 27, обеспечивающем максимальное перемещение ролика 36. Частичным режимам работы дизеля соответствуют промежуточные участки профиля кулачка 27.

Блок 25 управления (см.фиг.6) через рычаг 26, полумуфту 38 и ведомый вал 37 осуществляет перемещение и установку рычажного толкателя 35 в соответствии с заданным скоростным режимом работы дизеля. При этом при перемещении полумуфты 38 изменяется угол заклинки вала 22 топливного насоса 21 относительно коленчатого вала дизеля.

Профиль кулачка 28 пульсатора ( см. фиг.9) обеспечивает диаграмму угловой скорости кулачкового вала 22 насоса 21 в соответствии с графиком 7 на фиг,2 для шестици;;1индрового дизеля. На участке р при подъеме профиля кулачок 28 обеспечивает дополнительное перемещение рычажного толкателя 35, увеличивающее угловую скорость с йЛ(.р 0,3 йл до (У н в конце участка p , на участке а) г.и.р. скорость сохраняется постоянной и равной со , далее на участках GB и «i скорость падает до О) мин, хотя подъем профиля кулачка 28 еще продолжается. На участке «2 за счет равномерного снижения профиля (например по кардиоиде) скорость поддерживается постоянной (У мин, а с выходом профиля на цилиндрический участок радиуса RH (см.фиг.9) скорость ведомого вала 37 вновь увеличивается с Шмин до .р (участок профиля Оз) и далее на участке «а сохраняется неизменной.

Наложение фаз работы пульсатора на профиль кулачка вала 22 топливного яасоса 21 (см.фиг. 10) показывает, что начало и конец .опускания толкателя плунжера насоса

21может быть выполнено на участках а + 02+03+04 при пониженной скорости вала

22насоса 21. а между этими участками можно обеспечить плавное снижение профиля кулачка 27 топливного насоса 21 и тем самым достигнуть низких ускорений плунжера.

Из рассмотрения фиг.11, показывающей необходимость изменения заклинки вала насоса с.коленчатым валом Дизеля, следует, что на номинальном режиме (сплошная линия) кулачок 28 пульсатора не изменяет угловой скорости вала 22 насоса 21, поскольку ролик 36 контактирует с цилиндрическим участком профиля. На частичном режиме (штрихпунктирная линия) ось Ик - 11к, характеризующая положение рычажного толкателя 35, смещена на угол А относительно соответствующей оси IK - IK на номинальном режиме, а положение вала 22 топливного насоса 21 относительно оси 1кв - I К8. характеризующей положение -коленчатого вала дизеля, сохраняется неизменным. Следовательно, для сохранения угла опережения впрыска топлива ведомый вал 37 (см.фиг.4) должен быть развернут относительно кулачкового вала 22 насоса 21 на угол Ayv в сторону запаздывания, что показывает необходимость соответствующего изменения угла заклинки вала насоса относительно вала дизеля.

Функция корректировки угла заклинки выполняется через ведущий 39 и ведомый 40 элементы соответственно полумуфты 38 и кулачкового вала 22 насоса 21. Причем, если элементы 39 и 40 выполнены в виде винтовых шлицев, то зависимость углового разворота ведомого вала 37 относительно вала 22 насоса 21 имеет линейный характер, тогда как требуется нелинейная зависимость. Поэтому в случае применения соединения элементов 39 и 40 через винтовые шлицы профиль кулачка 28 по длине должен иметь нелинейный характер изменения и зависимость перемещения рычага 26 при перемене скоростного режима дизеля должна быть также нелинейной.

В варианте соединения элементов 39 и 40 через криволинейный паз с штифтом (см.фиг.7 и 8) паз 54 (см.фиг.7) снабжен участками с различным углом наклона (см,фиг.12, участки АВ и ВС), что позволяет обеспечить линейность закона перемещения рычага 26 управления в зависимости от скоростного режима и оптимизировать соответствующее изменение угла опережения впрыска топлива.

Вариант с трехступенчатым исполнением профиля кулачка 28 (см.фиг. 12 и 13) характеризуется следующими участками, на которых работает кулачок-28 пульсатора при переходе от номинального режима малых частот вращения; участок С предназначен для номинального и близкого к нему скоростного режимов, участок В - для промежуточных скоростных режимов, а участок А - для режима малых частот вращения.

Вариант исполнения устройства (см.фиг.6) имеет жесткое соединение кулачкового вала 22 насоса 21 с ведомым валом 37, например, с помощью фланцев, а угловое смещение валов 22 и 37 при работе осуществляетЬя при помощи выполненных за одной целое ступицы 47, изогнутого кронштейна 48, проушины 49 с роликом 36, взаимодействующих с кулачком 28 пульсатора и ведомым валом 37 через ведущий элемент 50, например, в виде штифта, и ведомый элемент 51, например, в виде криволинейного на ведомом валу 37 паза. Ступица 47 и штифт 50 относительно соответственно вала 37 и паза 51 установлены подвижно.

Работа варианта устройства (см.фиг,6) осуществляется аналогично работе основного варианта (фиг.4).

Предлагаемые способ и устройство позволяют улучшить параметры процесса топ- ливоподачи на частичных режимах и тем самым заметно повысить эффективность работы дизеля. Вследствие увеличения средней скорости движения плунжера на участке его активного хода повышается давление и сокращается продолжительность впрыска топлива, что улучшает протекание рабочего процесса дизеля и снижает удельный расход топлива.

Изобретение дает возможность расширить эксплуатационный диапазон скоростных режимов транспортного дизеля и улучшить его динамические характеристики при установившихся режимах работы.

Повышение средней скорости впрыска при неизменном профиле кулачка топливного насоса дает возможность улучшить запуск дизеля особенно в холодных условиях.

Предлагаемое устройство при улучшении параметров процесса впрыска обеспечивает возможность более полного профиля кулачка топливного насоса, что снижаетуро- вень удельных контактных нагрузок на кулачок и повышает надежность насоса. Особую актуальность это преимущество имеет в условиях наметившейся в мировом двигателе- строении тенденции к формированию рабочего процесса дизелей по величине среднего эффективного давления цикла.

Формула изобретения

А /

.раз(). .

где А -угол рассогласования валов насоса и дизеля за период разгона вала насоса; ,

ц.раз угол поворота вала насоса за периоД разгона до геометрического начала подачи топлива;

- угловая скорость вала насоса, определяемая передаточным числом привода насоса;.

сок.ср средняя угловая скорость вала насоса за период разгона, компенсируют путем смещения фактической фазы впрыска в сторону запаздывания в соответствии с сокращением времени прохождения плунжера от начала до конца периода разгона вала насоса.

А. Способ по п.1,отличающийся тем, что для насосов с золотниковым регулированием подачи рассогласование углового положения валов компенсируют при помощи комбинации коррекции заклинки вала насоса с коленчатым валом дизеля м соответствующего профилирования верхней кромки плунжера.

ного через привод насоса, включающий установленную в корпусе привода на кулачковом валу ведомую шестерню, с коленчатым валом дизеля, содержащее блок управления

с рычагом и связанным с блоком управления механизмом изменения скорости плунжера в период впрыска топлива относительно скорости, определяемой профилем кулачка привода плунжера, отличающееся тем,

0 что, с целью улучшения параметров процесса впрыска топлива на частичных режимах, механизм изменения скорости плунжера в .период впрыска топлива содержит конический кулачок с объемным профилем, пере5 меиным вдоль оси усеченного конуса, сопряженный как большим, так и меньшим основаниями с цилиндрическими участками, соответствующими режимам холостого $сода и номинала, две цапфы, соосные с ци0 линдрическими участками кулачка и расположенные со стороны каждого из них в ступице ведомой шестерни с радиальным смещением относительно ее оси с возможностью вращения конического кулачка отно5 сительноведомойшестер ни,

эпициклическую передачу, подзижная шес- терня которой консольно закреплена на одной из цапф конического кулачка и введена во внутреннее, зацепление с неподвижной

0 шестерней, закрепленной на корпусе привода, с передаточным отношением, равным числу цилинд°ров дизеля, рычажный толкатель с закрепленным на нем роликом, взаимодействующий с коническим кулачком,

5 ведомый вал, установленный внутри ступицы ведомой шестерни с возможностью вращения и осевого перемещения относительно нее, на котором жестко закреплен рычажный толкатель, полумуфту,

0 снабженную ведущим элементом, сопряженным с соответствующим ведомым элементом, выполненным на кулачковом валу топливного насоса, и связанную с одной стороны с блоком управления, а с другой 5 жестко с ведомым валом, и торсионный вал, свободно размещенный внутри ведомого вала и полумуфты и жестко с предварительным скручиванием связанный с одной стороны с кулачковым валом, а с другой

0 стороны - со ступицей ведомой шестерни, которая установлена в опорных подшипниках, закрепленный в корпусе привода.

5 насосом с золотн иковымиликлапанным ре- гулированием подачи и приводом плунжера от кулачкового вала, кинематически связанного через привод насоса, включающий установленную в корпусе привода на кулачковом валу ведомую шестерню, с коленчатым валом дизеля, содержащее блок управления с рычагом и связанный с ним механизм изменения скорости плунжера в период впрыска топлива относительно скорости, определяемой профилем кулачка привода плунжера, о т л и ч а ю щ е е с и тем, что, с целью улучшения параметров процесса впрыска топлива 1на частичных режимах, механизм изменения скорости плунжера в период впрыска топлива содержит кониче- ский кулачок с обьемным профилем, переменным вдоль оси усеченного конуса, сопряженный как большим, так и меньшим основаниями с цилиндрическими участками, соответствующими режимам холостого хода и номинала, две цапфы, соосные с цилиндрическими участками кулачка и расположенные со стороны каждого из них в ступице -ведомой шестерни с радиальным смещением относительно ее оси с возмож- ностью вращения конического кулачка относительно ведомой шестерни, эпициклическую передачу, подвижная шестерня которой консольно закреплена на одной из цапф конического кулачка и введена во внутреннее зацепление с неподвижной шестерней, закрепленной на корпусе привода, с передаточным отношением, равным числу цилиндров дизеля, рычажный толкатель в виде выполненных за одно целое сту- пицы, изогнутого кронштейна и проушины с установленным в. ней роликом, взаимодействующий с коническим кулачком, ведомый вал, жестко связанный с кулачковым валом насоса, установленный внутри ступицы ве- домой шестерни с возможностью вращения относительно нее, на котором за наружными габаритами ступицы ведомой шестерни установлена с возможностью осевого перемещения ступица рычажного толкателя, снабженная ведущим злементом, сопряженным с соответствующим ведомым эле- ментом, выполненным на ведомом валу. причем изогнутый кронштейн рычажного толкателя свободно размещен в радиусном окне, выполненном в ступице ведомой шестерни, дуга которого превышает максимальное значение дуги размаха толкателя в рабочем диапазоне изменения скорости плунжера насоса, а ступица толкателя связана с блоком управления и нагружена пружиной в направлении к большему основанию конуса кулачка.

Л А

.1

вмтг

Физ.З

Фиг.

IS

x«

/у

Т. 38

j .

te.7 Раьвертка. паза. 54

Фад.9

фаз,1В

35

Фиг. 11

ФаъЛЬ