Топливный насос высокого давления Советский патент 1989 года по МПК F02D17/02 

Изобретение относится к маигино- строению, а именно к днигателестрое- нию, и может быть использовано в топливовпрыскиваю1цей лпггаратуре для многоцилиндровых ди:эрг1ьных двигателей с отключением члсти цилиндров на режимах малых нагруч чк и холостого ода.

Целью изобретения является повы- щение эффектинногтп работы двигателя на режимах малых нагрузок и холостого хода путем обеспечения монотонного изменения суммарного расхода топлипа при отключении части ци;п1ндроп.

На фиг. 1 схематично изображен топливный насос, 1ь.ч1ерочный разрез;

на фиг. 2 - развертка плунжера неотключаемой секции с треугольным отсечным окном; на фиг. 3 - развертка плунжера отключаемой секции; на фиг. А - график зависимости величины подачи топлива в цилиндры от положения рейки топливного насоса.

Топливный насос высокого давлени состоит из корпуса 1, в котором по числу отключаемых и неотключаемых цилиндров дизеля размещены отключаемые и неотключаемые насосные секции. Каткдая из насосных секций состоит из гильзы 2 с отсечными 3 и наполнитель ными 4 окнами (на чертеже показано по Одному окну) и плунжера 5 (для отключаемых секций) и 6 (для неоткпю чаемых секций) с отсечными кромками 7 и 8 собтветственно. У плунжера 5 отключаемых секций отсечная кромка 7 образована первым 9 и вторым 10 участками, причем участок 9 располог жен под острым углом (о ч) к торцу 1 1 плунжера, а участок 10 - параллельно оси плунжера и совпадает с кромкой продольного паза 12. Плунжер 5 отключаемых секций имеет более широкий продольный паз 12 на величину, которая обеспечивает отключение подачи топлива этими секциями при переходе на частичные режимы работы.

У плунжера 6 неотключаемых секций отсечная кромка 8 образована первым

(с - а)(Л

S 3 J

1)

dtgp

где i - общее число сек1щй топливного Hacocaj

X - число неотключаемых сетгций насосаJ

а - высота отсечного окна 3;

d - ширина отсечного окна 3,

с - расстояние от торца 11 плунжера 6 до верхней точки среднего участка 14 отсечной кромки 8.

Топливный насос работает следующим образом.

Нагнетание топлива осуществляется при подъеме плунжера, причем регулирование цикловой подачи осуществляется изменением геометрического конца подачи при неизменном начале путем разворота плунжера относительно гильзы. Относительное расположение плунжера и гильзы определяется ходом рейки топливного насоса (не показана) , кинематически связанной с плунжерами и центроб ежным регулятором частоты вращения. В области номи- мальных и средних нагрузок работают все цилиндры дизеля и регулирование цикловой подачи осуп|ествляется участками 9 и 13 отсечных кромок 7 и 8

Изобретение относится к топливовпрыскивающей аппаратуре, а именно к топливным насосам высокого давления для многоцилиндровых дизелей с отключаемой частью цилиндров на режимах холостого хода и малых нагрузках. Изобретение позволяет повысить эффективность работы двигателя на режимах холостого хода и малых нагрузок путем обеспечения монотонного изменения суммарного расхода топлива при отключении части цилиндров. Топливный насос состоит из отключаемых и неотключаемых насосных секций. Плунжеры отключаемых секций имеют отсечную кромку, образованную первым участком, расположенным под острым углом α₁ к торцу плунжера, и вторым участком, расположенным параллельно оси плунжера и совпадающим с кромкой расширенного продольного паза. Плунжеры неотключаемых секций имеют отсечную кромку, образованную первым участком, расположенным под острым углом α₂=α₁ к торцу плунжера, вторым участком, расположенным параллельно оси плунжера, и третьим участком, расположенным под острым углом β*98а₂ к торцу плунжера. Отсечное окно неотключаемых секций образовано по меньшей мере двумя прямолинейными гранями, причем одна грань расположена параллельно оси гильзы, а другая расположена под углом δ к торцу плунжера. Соотношения, связывающие угол β с углом α₂ и длину среднего участка отсечной кромки, приведены в описании изобретения. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

участком 13, средним 14 и третьим 15, ,с соответственно. При уменьшении нагпричем участок 13 расположен под острым углом (о6) к торцу 11 плунжера, который равен углу (oi,), участок 14 - параллельно оси плунжера, а участок 15 выполнен наклонным к торцу 11 плунжера под острым углом (А), большим угла (cd,). Отсечное окно 3 неотключаемых секций образовано, по меньшей мере, двумя прямолинейными гранями 16 и 17, причем грань 16 выполнена параллельно оси гильзы 2 и плунжера 6, а грань 17 выполнена под углом (S) к торцу 11 плунжера. При этом, угол ( S ) и угол (|i) наклона участка 15 связан с углом .(Ы) следующим соотношением:

tg р ,

а длина b среднего участка 14 отсечной кромки 8 плунжера 6 неотключаемых ceкlI й выбирается из соотношений

b (с - a)(i- - 1), при(3,

40

45

50

55

рузки на двигатель уменьшается выход рейки насоса и, начиная с некоторого момента, надплунжерные полости отключаемых секций постоянно сообщаются через расширенньш продольный паз с полостью отсечки. Подача топлива в часть цилиндров прекращается и они выключаются из работы. Величина цикловой подачи в неотключаемые цилиндр определяется взаимным расположением участка 15 отсечной кромки 8 и отсеч ного окна 3. В момент прекращения подачи топлива в отключаемые цилиндры в неотключаемые Цилиндры обеспечивается ступенчатое увеличение цикловой подачи. Это увеличиние компенсирует прекращение подачи топлива в часть цилиндров, что обеспечивает мо нотонное изменение суммарного расхода топлива при отключении части цилиндров.

В момент перехода двигателя к работе на части цилиндров и при дальнейшем уменьшении нагрузки двигатель

0

5

0

5

рузки на двигатель уменьшается выход рейки насоса и, начиная с некоторого момента, надплунжерные полости отключаемых секций постоянно сообщаются через расширенньш продольный паз с полостью отсечки. Подача топлива в часть цилиндров прекращается и они выключаются из работы. Величина цикловой подачи в неотключаемые цилиндры определяется взаимным расположением участка 15 отсечной кромки 8 и отсечного окна 3. В момент прекращения подачи топлива в отключаемые цилиндры в неотключаемые Цилиндры обеспечивается ступенчатое увеличение цикловой подачи. Это увеличиние компенсирует прекращение подачи топлива в часть цилиндров, что обеспечивает монотонное изменение суммарного расхода топлива при отключении части цилиндров.

В момент перехода двигателя к работе на части цилиндров и при дальнейшем уменьшении нагрузки двигатель

51

распивает за счет повышения эффектив- IHOCTH рабочегч) цикла п работаю цлх цилиндрах несколько болыиую мощность, чем при работе на всех цилиндрах (при том же выходе рейки топливного насоса). В результате этого частота вращения вала двигателя увеличивается и регулятор топливного насоса переводит рейку в сторону меньших цикловых подач, что обеспечивает устойчивое отключение части цилиндров и меньшую нестабильность частоты вращения, тем самым повышая эффективность работы двигателя в целом.

Формула изобретения

ния монотонного ичьтеиенмя сум(ярно1 о расхода топлива при отк.ггюченни части цилиндров, боковая поверхность отсечных окон гильз неотключаемых секций

- образована по меньшей мере двумя прямолинейными г ранями, одна из которых расположена параллельно оси плунжера, а другая образует с ToprioM плунжера

. острый угол , который связан с углами наклона отсечных кромок следующими соотношениями: и . ., «i, Р оС 2 причем точка сопряжения среднего участка отсечной кром.г ки плунжера неотключаемых секций с крайним участком, имеюР1ИМ угол наклона к торцу плунжера oL j , расположена между торцом плунжера и точкой сопряжения среднего участка с другим

20 крайним участком отсечной кромки.

25 следующим соотношением:

tgjb tgM ,

30

а длина b среднег-о участка отсечной кромки плунжера неотключаемых секций задана соотношениями

b (с - а)(- 1), при , Ь (с - а) (i- - 1) + dtg В - а,

Л

при5 /5,

/де i - общее число секций топливного насоса;

X - число неотключЯемых секций;

а - высота отсечного окна ,

d - ширина отсечного окна;

с - расстояние от торца плунжера до верхней точки среднего участка отсечной кромки.

Фи8.1

п

i 3 6

I / / /

ФыZ.

7 fus, Ь Симмарная подача

d/ta неотключоемой секции дл9 отклизчоемой секции

V