Топливная система дизеля с отключаемыми цилиндрами Советский патент 1991 года по МПК F02D17/02 F02M63/02 

//

70

Изобретение относится к автоматизации двигателей внутреннего сгорания, в частности к системам автоматического регулирования дизелей с отключаемыми цилиндрами.

Цель изобретения - повышение эффективности путем сокращения времени переходных процессов при включении цилиндров в работу.

На чертеже изображена топливная система дизеля с отключаемыми цилиндрами. Система содержит топливный насос высокого давления (ТНВД) с плунжером 1, втулкой 2 и корпусом 3. Нагнетательный клапан 4 размещен в седле 5, закрепленном штуцером 6. Линия вы сокого давления (ЛВД) 7 связывает ТНВД с форсункой 8 закрытого типа. Нагнетательный клапан 4 выполнен с разгрузочным пояском 9, а седло 5 имеет канал 10, выполненный в виде сверления, связанный с полостью 11 в корпусе 3 ТНВД, где размещен обратный клапан 12, загруженный возвратной пружиной. Полость 13 низкого давления закрыта крышкой 14. к которой подсоединен штуцер 15 подзода сжатого воздуха от блока 16 управления, содержащего зояотниковый или другой распределитель 17 (или просто золотник), электропневматический клапан 18, ресивер 19 сжатого воздуха, например тормозной системы транспортного средст- за, и ключ 20, например контактный датчик включения питания, Ключ 20 размещен у рычага 21 управления регулятором топливного насоса 22 или у рейки ТНВД. Линия 23 отсечки насоса каналом 24, выполненным в виде сверления в ТНВД, связана с полостью 13 низкого давления. Обратный клапан 12 ммеет дополнительный, например, плоский запорный элемент 25, взаимодействующий с дополнительным седлом 26, связанным с дроссельным элементом 27 между каналом 10 и полостью 11.

В полости 13 размещена дистанционная втулка 28, определяющая положение штока 29 у хвостовика обратного клапана 12 с заданным зазором I. Полость 13 разделена упругой мембраной 30, ход которой вправо ограничен стопорной шайбой 31. Шток 29 связан с мембраной 30, шайба 31 имеет отверстие 32 подвода сжатого воздуха к мембране 30 из полости 33 сжатого воздуха. Распределитель 17 может быть выполнен, например, в виде пускового золотникового воздухораспределителя.

Система работает следующим образом.

Плунжер 1 насоса высокого давления подает топливо обычным порядком через нагнетательный клапан 4 по ЛВД 7 к форсунке .8. При отсечке подачи, когда клапан 4 своим разгрузочным пояском 9 разгружает ЛВД 7, в ней формируется волна разрежения, которая по каналу 10 поступает в полость 11, и обратный клапан 12 открывается. К этому моменту сжатый воздух из ресивера 19 через электропневматический клапан 18 и распределитель 17 по штуцеру 15 подается в полость 33 сжатого воздуха. Мембрана

30 отжимается от стопорной шайбы 31 влево и шток 29 упирается в хвостовик обратного клапана 12. Однако открытию клапана 12 препятствует давление в ЛВД 7, которое произойдет только тогда, когда к нему подойдет волна разрежения (отсечки), сформированная разгрузочным пояском 9 нагнетательного клапана 4 при его посадке на седло 5. Клапан 12 откроется и будет удерживаться штоком 29 в открытом положении до тех пор, пока в полость 33 подается сжатый воздух. При открытом клапане 12 очередная порция топлива, нагнетаемого плунжером 1, стравится по каналу 10, полости 11 и 13, по каналу 24 и по линии отсечки

23. Впрыск топлива в цилиндр не произойдет, цилиндр отключится.

Отключение цилиндра или нескольких происходит, когда рычаг 21 (или непосредственно рейка топливного насоса высокого

давления) переместится в положение, соответствующее малым нагрузкам или холостым ходам. Тогда ключ 20 замыкается, электрический ток от источника питания поступит на электропневматический клапан

18, последний откроет доступ воздуха из ресивера 19 к распределителю 17, который обеспечивает подачу воздуха к штуцерам 15 заранее выбранных цилиндров дизеля.

Если золотниковый распределитель 17

связан с кулачковым валом насоса (через соответствующую понижающую передачу), то сжатый воздух будет подаваться в заданной последовательности к штуцерам 15 соответствующих цилиндров. Таким образом,- в первом случае происходит отключение заданного числа цилиндров на заданное время, а во втором случае число и номера отключенных цилиндров непрерывно меняются. Т. е. происходит отключение-включение разных цилиндров на время по меньшей мере одного цикла. Когда обратный клапан 12 открыт и удерживается сжатым воздухом через мембрану 30 и шток 29 в открытом

положении, то при очередном нагнетательном коде плунжера 1 топливо стравливается из ЛВД 7 по каналу 10, отжимает запорный элемент 25 клапана 12 от седла 25, но не запирает клапан 12, т.е. топливо стравливается через клапан 12 в полость 13 и далее по

каналам 24 и 23. Но стравливание происходит- ДИт с противодавлением, величина которого определяется давлением сжатого воздуха на мембрану 30. Причем это противодавление практически постоянно. В результз е в ЛВД 7 поддерживается постоянное давление, являющееся начальным давлением для очередного цикла впрыскивания, который произойдет, когда золотник 16 стравит воздух из полости у мембраны 30, а клапан 12 закроется и будет удерживаться в закрытом состоянии начальным давлением из ЛВД 7.

При отсутствии давления воздуха шток 29 размещается с зазором у хвостовика кла- пан 12. При нормальном процессе топливо- подачи волны отсечки в канале 24 воздействуют на клапан 12. а когда з ЛВД 7 к нему подходит волна разрежения, го клапан 12 открывается и волны отсечки заря- жают ЛВД 7 до повышенного начального давления. В результате циклы впрыскивания протекают с повышенной интенсивностью и стабильностью, что повышает эффективность работы системы. При сниже- нии частоты вращения и нагрузки остаточное давление в ЛВД 7 снижается. В результате увеличивается степень разрежения в волне отсечки и большее количество топлива поступает в ЛВД 7 через клапан 12. Это приводит к чрезмерному росту начального давления и к чрезмерному корректированию скоростной характеристики. Для устранения этого недостатка в систему введен дроссель 27 и дополнительный запор- ный элемент 25 с седлом 26. Благодаря этому при повышенном разрежении в ЛВД 7 клапан 12 дополнительным запорным элементом 25 садится на седло 26 и подача топлива в полость ЛВД 7 прекращается. При других значениях разрежения, когда клапан 12 открывается не полностью, т, е. когда элемент 25 не садится на седла 26, дроссель 27 ограничивает ввод топлива в ЛВД 7 и уровень начального давления таким образом стабилизируется.

Формула изобретения Топливная система дизеля с отключаемыми цилиндрами, содержащая регулятор подачи топлива с рычагом управления, топливный насос высокого давпения с нагнета- тельным клапаном и линией отсечки, форсунку закрытого типа, линию высокого давления, дополнительный канал, канап слива, обратный клапан с приводом и блок управления, соединенный своим выходом с приводом обратного клапана, причем топливный насос высокого давления через нагнетательный клапан и линию высокого давления связан с форсункой, нагнетательный клапан установлен в седле, а обратный клапан размещен между дополнительным и сливным каналами, которые сообщены соответственно с линией высокого давления и линией отсечки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности путем сокращения времени переходных процессов при включении цилиндров в работу, система снабжена дополнительным запорным элементом с седлом и дросселем, выполненным в седле, дополнительный канал выполнен в теле седла нагнетательного клапана, дополнительный запорный элемент жестко связан с торцовой частью обратного клапана, а дроссель размещен между дополнительным каналом и обратным клапаном, при эгом привод обратного клапана выполнен в виде расположенной с образованием рабочей полости в корпусе подпружиненной мембраны со штоком, а блок управления выполнен в виде электрического выключателя, связанного с рычагом управления регулятора, электропневмок- лапанз, источника сжатого воздуха и золотникового пнев мораспределителя, причем электропневмоклапзн подключен к электрическому выключателю, рабочая полость привода обратного клапана через золотниковый пневмораспределитель и электропневмоклапан соединена с источником сжатого воздуха.

Изобретение относится к автоматизации двигателей внутреннего сгорания и позволяет повысить эффективность путем сокращения времени переходных процессов при включении цилиндров в работу. Система содержит регулятор, топливный насос 22 высокого давления с нагнетательным клапаном 4 и линией отсечки, форсунку, 8 закрытого типа, линию 7 высокого давления, дополнительный канал 10, канал 13 слива, обратный клапан 12 с хвостовиком, привод обратного клапана 23, выполненный в виде подпружиненной мембраны 30 образующей с крышкой 14 рабочую полость 33 Полость 33 соединена с золотниковым распределителем 17, который подкпючен через электропневмоклалан 18 к источнику 19 сжатого воздуха, Электропневмоклаиан 18 управляется выключателем 20, связанным с рычагом 21 управления регулятора В теле седла 5 клапана 4 выполнен канал 10, а между этим каналом и клапаном 12 установлен дроссель 27, заодно с которым выполнено седло 26 дополнительного запорного элемента 25. который жестко связан с торцовой частью клапана 12. При включении топливоподачи обеспечивается использование волн разрежения и давления отсечки, что позволяет уменьшить время переходных процессов и снизить энергозатраты на привод обратного клапана. 1 ил