Топливный насос высокого давления для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F02M59/44 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению.

Известен топливный насос высокого давления, содержащий корпус с полостью низкого давления подвода топлива и отвода Јго излишков, с установленными в нем плунжерными парами, снабженными втулками с цаполнительно-отсечными окнами, в кото- рюм окна втулки плунжера расположены та- уим образом, что наполнительно-отсечные 0кна одной втулки направлены на наполни- гельно-отсечные окна соседней втулки. Оси маполнительно-отсечных окон втулок расположены на одной прямой

Недостатком такого топливного насоса является то, что на некоторых режимах, в зависимости от частоты вращения кулачкового вала, чередования и величины подачи топлива, участи плунжерных пар нарушается условие напблнения полости над плунжером из-за воздействия отсечных потоков соседних плунжерных пар, что приводит к резким изменениям величины подачи топлива плунжерными парами. На других режимах возникают кавитационные явления, разрушающие прецизионные поверхности плунжеров, что может быть причиной зависания и выхода из строя плунжерной пары.

Известен другой топливный насос высокого давления для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с полостью низкого давления, плунжерные пары, установленные в корпус, снабженные втулками с наполнительно-отсечными окнами, расположенными перпендикулярно к оси втулки, полость низкого давления, выполненную с одним и более продольным цилиндрическим каналом подвода - отвода топлива, расположенными перпендикулярно к оси плунжеров и находящимися на определенСА

N1

™«ь

Ь.

ном расстоянии от них, с размещенным в каналах экраном из более твердого материала, чем корпус насоса, в виде продольной полосы металла.

Недостатком известного топливного насоса является то, что отсечной поток топлива, выходящий из наполнительно-отсеч- ных окон втулки, направлен под прямым углом к оси продольного цилиндрического канала и продольной полосе металла, что вызывает при определенных расстояниях до продольной полосы металла гидравлический удар значительной силы и тем сильнее, чем выше интенсивность отсечки. Такой гидравлический удар вызывает нагрев корпуса и топлива в полости низкого давления, разрушение продольной полосы металла, а также повышает сопротивление прохождению топлива, подводимого к насосу и, как следствие, вызывает неравномерный нагрев топлива и корпуса насоса по длине продольного цилиндрического канала, снижая надежность топливного насоса.

Известен топливный насос высокого давления для двигателя внутреннего сгорания с несколькими в ряд расположенными секьиями, в Корпусах которых установлены плунжерные пары, а сами секции установлены в корпусе насоса. Насос, у которого в топливоподводящем и топливоотеодящем каналах полости низкого давления установлены дозаторы топлива в виде трубок из алюминия и пластмассы, которые подлине разделены на камеры, причем к полости каждой секции направлена определенная камера для подачи и отвода топлива, сообщенная с топливным каналом дросселирующими отверстиями, а экран для защиты стенок корпуса насоса от эрозионного воздействия отсечных потоков, выходящих из наполнительно-отсечных окон втулки плунжера, выполнен кольцевым, индивидуальным для каждой секции насоса.

Недостатком известного топливного насоса является сложность конструкции, которая заключается в том, что дополнительно к экрану в насосе установлены дозирующие устройства в виде трубок из алюминия и пластмассы. Кроме того, алюминиевые трубки будут легко разрушаться отсечным потоком топлива, снижать при этом надежность топливного насоса.

Цель изобретения - повышение надежности топливного насоса высокого давления.

Для достижения этой цели топливный насос высокого давления для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, расположенные в корпусе в ряд нагнетательные секции, каждая из которых состоит

из плунжера и втулки с иаполнительно-от- сечными окнами, расположенными перпендикулярно ее оси,полость низкого давления для подвода и отвода топлива, выполненную а виде по меньшей мере одного продольного и перпендикулярного осям нагнетательных секций канала, размещенного на уровне наполнительно-отсеченных окон втулки и сообщенного с последними,

0 размещенный в продольном канале с возможностью относительной фиксации экран, имеющий направляющие элементы, расположенные с наклоном к продольной оси экрана с возможностью разделения потоков

5 топлива из наполнительно-отсечных окон соседних втулок нагнетательных секций, выполнен с экраном в виде продольной перегородки, разделяющей продольный канал на две части, причем направляющие эле0 менты выполнены в виде наклонных пазов и поперечных проходов в перегородке с возможностью сообщения обеих частей полости низкого давления.

На фиг 1 изображен топливный насос,

5 поперечный разрез, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - перегородка с направляющими элементами, пазами и радиусными выемками; на фиг.4 - другой вид перегородки с направляющими элементами

0 и выступом на конце; на фиг.5 - узел фиксации экрана в продольном цилиндрическом канале; на фиг.б - разрез Б-Б на фиг.5.

Топливный насос высокого давления для двигателя внутреннего сгорания содер5 жит корпус 1 с полостью 2 низкого давления, плунжерную пару 3, установленную в корпусе, снабженную втулкой 4 с наполни- тельно-отсечными окнами 5. Полость низкого давления выполнена с продольными

0 цилиндрическими каналами 6 подвода-отвода топлива, Вдоль продольных цилиндрических каналов размещены перегородки 7 с направляющими элементами 8 в виде наклонных пазов и с поперечными проходами

5 9. Направляющие элементы выполнены наклонно к продольной оси перегородки и образуют со стенками корпуса насоса дополнительные каналы 10. Перегородка выполнена с радиусными выемками 11 для

0 установки через них плунжерных пар и с выступами 12 на концах для относительной фиксации перегородки в продольном цилиндрическом канале корпуса насоса. Продольный цилиндрический канал ограничен

5 со стороны, противоположной подводу топлива к насосу, неподвижным элементом 13, в котором выполнен паз 14

Работа топливного насоса высокого давления осуществляется следующим образом.

Плунжерная пара 3 осуществляет подачу топлива. В момент отсечки подачи отсечной поток топлива, проходя через наполнительно-отсечные окна 5 и полость 2 низкого давления, встречается с наклонной поверхностью стенки направляющего элемента 8. Отражаясь от наклонной поверхности, топливо по каналу 10 и через проход 9 попадает в другую часть продольного цилиндрического канала, направляясь вдоль канала по направлению потока топлива, подводимого к насосу. Так как отсечной поток топлива образует с наклонной стенкой направляющего элемента острый угол, то его кинетическая энергия значительно уменьшается, а следовательно, уменьшается кавитационное и эрозионное воздействие отсечного потока.

Из гидравлики известна формула зависимости величины гидравлического удара от угла встречи струи и-стенки

РР QpU sin2 9,

где Q р U Рр - величина гидроудара при угле встречи 90°,

9- угол встречи струи и стенки; Q - секундный расход жидкости: U - средняя скорость потока жидкости; р-плотность жидкости.

Из приведенной формулы следует, что при уменьшении угла встречи струи и стенки направляющего элемента перегородки, величина гидроудара уменьшается в квадратичной зависимости от угла 0.

Выполнение топливного насоса высокого давления для двигателя внутреннего сгорания с экраном в продольном цилиндрическом канале полости низкого давления в виде продольной перегородки, разделяющей продольный канал на две части, с направляющими элементами в виде наклонных пазов и поперечных проходов в перегородке с возможностью сообщения

обеих частей полости низкого давления, по0 5

0

5

0

0

5

зволяет повысить эффективность защиты корпуса насоса от кавитационного и эрозионного воздействий отсечного потока топлива, отделять отсечные потоки, выходящие из наполнительно-отсечных окон втулки, от отсечных потоков соседних плунжерных пар и направлять их вдоль продольного цилиндрического канала по направлению движения подводимого к насосу топлива, повышая при этом эффективность циркуляции топлива, а также может способствовать уравниванию температуры топлива и корпуса насоса по длине продольного канала, что повышает в целом надежность топливного насоса высокого давления.

Формула изобретения Топливный насос высокого давления для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, расположенные в корпусе в -ряд нагнетательные секции, каждая из которых состоит из плунжера и втулки с наполнительно-отсечными окнами, расположенными перпендикулярно к ее оси, полость низкого давления для подвода и отвода топлива, выполненную в корпусе в виде по меньшей мере одного продольного и перпендикулярного к осям нагнетательных секций канала, размещенного на уровне наполнительно-отсечных окон втулки и сообщенного в ними и размещенный в продольном канале с возможностью относительной фиксации экран, имеющий направляющие элементы, расположенные с наклоном к продольной оси экране с возможностью разделения потоков топлива из наполнительно-отсечных окон соседних втулок нагнетательных секций, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, экран выполнен в виде продольной перегородки, разделяющей продольный канал на две части, причем направляющие элементы выполнены в виде наклонных пазов и поперечных проходов в перегородке с возможностью сообщения обеих частей полости низкого давления.

Изобретение относится к двигателестроению. Цель изобретения - повышение надежности. В продольном цилиндрическом канале полости низкого давления топливного насоса размещен экран, выполненный в виде продольной перегородки с наклонными пазами и поперечными проходами так, что отсеченой поток топлива из наполни- тельно-отсечных окон втулки плунжера встречается с наклонной стенкой паза под острым углом, отделяется от отсеченных потоков соседних плунжерных пар и направляется вдоль продольного канала по направлению потока топлива, подводимого к топливному насосу. 6 ил. сл с

Фиг.1

Фиг.2

8

Фиг.З

б 12

/ /

f

Фиг Л

Фиг.5

5-5

11 12