Способ подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1990 года по МПК F02M59/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к топливовпрыскива- ющей аппаратуре двигателя внутреннего сгорания, и может быть использовано в способе подачи топлива насосом высокого давления в цилиндры двигателя внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение экономичности двигателя внутреннего сгорания за счет повышения давления подаваемого топлива.

На фиг.1 изображена конструктивная схема топливного насоса высокого давления осуществляется для осуществления предлагаемого способа; на

фиг.2 - сравнительные кинематические характеристики предлагаемого топливного насоса высокого давления и насоса-прототипа .

Топливный насос высокого давления для осуществления предлагаемого способа содержит кулачковый вал 1 с кулачком 2, к которому прижат ролик 3 толкателя 4. С толкателем, располо- женным в расточке корпуса 5, контактирует плунжер 6, который размещен во втулке 7 плунжера. Толкатель 4 в корпусе 5 и плунжер 6 во втулке 7 перемещаются возвратно-поступательно под действием кулачка 2. Втулка 7 заел ел

О N5

О

to

.

3155

креплена в корпусе 5 неподвижно. Между внутренним торцом втулки 7 и верхним торцом плунжера 6 образовано над- плунжерное пространство 8, в верхней части которого установлен нагнетатель ный клапан 9. Возвратная пружина 10 обеспечивает нагружение плунжера 6 для обеспечения его контакта с толкателем 4, В нижней .части плунжера 6 имеется выступ 11, а на нижнем торце втулки 7 выполнен упор 12.

В зависимости от угла q поворота кулачкового вала на фиг.2 сплошными линиями показаны характеристики хода 13, скорости 14 и ускорения 15 плунжера 6 по предлагаемому способу. Пунктирными линиями на фиг.2 показаны характеристики хода 16, скорости 17 и ускорения 18 плунжера по способу-прототипу.

Расстояние hn между верхним торцом выступа 11 и упором 12 представляет собой полный ход плунжера 6, а

величина hk является ходом, определя- емым кулачковым механизмом, h „, - активный ход, h p - ход разгона плунжера, Ь0 - ход плунжера, остающийся после завершения активного хода (h0 определяет величину надплунжерного объема) . Величины hn, h0fe, h рл, h 01 - относятся к параметрам способа-прототипа.

Способ осуществляют следующим образом.

Вращают- кулачковый вал 1. Кулачок 2 набегает на ролик 3 толкателя 4. Толкатель 4 в расточке корпуса 5, а вместе с ним и плунжер 6 во втулке 7 плунжера перемещаются с возврастаю- щей скоростью, определяемой профилем кулачка. При этом в период активного хода в надплунжерном пространстве 8 создается давление топлива, которое после открытия нагнетательного клапана 9 поступает в нагнетательный трубопровод и далее к форсунке. Активный ход осуществляют только на разгонном участке движения и заканчивают за 0,5 - 0,7 мм по ходу плунжера до конца этого участка. После окончания активного хода, продолжая с помощью профиля кулачка разгон, сообщают плунжеру и другим поступательно движущимся деталям максимальную ско- рость, при которой силы инерции пре- восходят усилие возвратной пружины 10. Ролик 3 при этом отрывается от профиля кулачка, т.е. происходит раз

мыкание цепи кулачкового механизма, поэтому толкатель с плунжером летят до удара верхнего торца выступа 11 в упор 12.

При этом в процессе полета движение плунжера 6 сначала замедляется (вследствие сопротивления пружины 10), а затем при ударе в упор 12, пройдя

0

5

0

30

35

40

5

55

45

50

к этом моменту полный ход hrf плунжер 6 практически мгновенно останавливается. Отрыв плунжера 6 и связанных с ним деталей, полет их до встречи с упором 12 и удар в него происходит за счет кинематической энергии, накопленной в период разгона.

После удара в упор 12 плунжер 6 и связанные с ним детали под воздействием возвратной пружины 10 перемещаются в обратном направлении сначала до соприкосновения ролика 3 толкателя 4 с профилем кулачка 2, а затем при постоянном контакте ролика С кулачком - в исходное положение. Целесообразно сообщать плунжеру 6 максимальную скорость в тот момент, когда плунжер после окончания активного хода пройдет расстояние Ah, необходимое для того, чтобы за время прохождения плунжером этой части хода полностью закончился процесс нагнетания топлива. Величину хода Јh рекомендуется принимать в пределах (0,06 - 0,09) Ьк. Нижний предел, равный 0,06 Ьк, обеспечивает необходимый минимум хода, в течение которого происходит спад давления топлива до нуля. Если после начала торможения в надплунжерном пространстве 8 будет оставаться значительный уровень давлений топлива, то вследствие высоких контактных напряжений в кулачковом механизме насос быстро выходит из строя. Ограничение максимальной величины йЪ. обуславливается тем, что с ростом дп увеличивается объем надплунжерного пространства 8 в период активного хода, что приводит к снижению давления подаваемого топлива.

Разность между величинами полного хода плунжера и хода, определяемого кулачковым механизмом, равную « пп-пц, рекомендуется выдерживать в пределах (0,015 - 0,030) Ьк, которые с одной стороны (0,015 Ьц) обеспечивают гарантированный зазор между выступом 11 и упором 12 при замкнутой цепн кулачкового механизма и плунжесо

Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить экономичность двигателя путем повышения давления подаваемого топлива. Для осуществления способа подачи топлива воздействуют кулачковым механизмом на нагруженный возвратной пружиной плунжер для сообщения ему поступательного перемещения с изменяющейся скоростью за время полного хода, включающего участок разгона плунжера, участок нагнетания топлива в период активного хода плунжера и участок торможения плунжера до его остановки в конце полного хода, причем в конце активного хода плунжера увеличивают его скорость до величины, при которой величина силы инерции движения превышает усилие возвратной пружины с обеспечением отрыва плунжера от кулачка после завершения процесса подачи топлива, а остановку плунжера осуществляют путем его удара в упор. 2 ил.