Устройство для регулирования угла опережения впрыскивателя топлива в дизель Советский патент 1992 года по МПК F02M59/00 

Известен гидравлический механизм опережения впрыскивания, содержащий ведущий и ведомый валы, связанные при помощи гидропривода, выполненного в виде подпружиненного регулирующего поршня, расположенного в расточке и снабженного клапаном управления, подпружиненного распределительного поршня с иглой, рабочей камеры, соединенной через клапан с подводящим каналом и через иглу распределительного поршня со сливом, и распределительной камеры, соединенной с подводящим каналом.

Такой механизм обеспечивает регулирование угла опережения впрыскивания в зависимости от параметров двигателя внутреннего сгорания.

Однако наличие большого количества дросселирующих отверстий и сопрягаемых рабочих поверхностей, требующих высокой

точности изготовления, предьявляет повышенные требования к вязкости и чистоте рабочей жидкости, необходимой для обеспечения стабильной работы механизма.

Кроме того, механизм сложен по конструкции и требует точной настройки.

Известно устройство для изменения угла опережения впрыскивания топлива в ди- зель, содержащее ведущий элемент, связанный при помощи гидропривода с ведомым элементом, соединенным с валом топливовпрыскивающего насоса и выполненным в виде равноплечего рычага с числом плеч, равным числу гидроцилиндров, измеритель угловой скорости в виде груза- золотника, управляющего подводом и отводом рабочей жидкости и снабженного рычагом обратной связи, шарнирно связанного с одной стороны с равноплечим рычагом, с другой - с пружиной золотника.

VJ

N

О V СЛ Ы

Такое устройство позволяет изменить угол опережения впрыскивания в зависимости от частоты вращения двигателя,

Для подобных устройств характерно уменьшение угла опережения в момент впрыскивания топлива из-за резкого возрастания крутящего момента на валу топливного насоса и соответственно нестабильность характеристик в зависимости от режимов работы двигателя.

Кроме того, устройство не позволяет оптимизировать угол опережения впрыскивания в зависимости от других параметров двигателя.

Цель изобретения - повышение точности установки угла опережения впрыскивания топлива.

Это достигается тем, что в устройстве, содержащем ведущую и ведомую полумуфты, установленные с возможностью взаимного углового смещения, механизм углового смещения, выполненный в виде гидропривода с управляющим золотником, узел обратной связи и задающее устройство, причем золотник выполнен с возможностью взаимодействия с задающим устройством и кинематически связан с узлом обратной связи, гидропривод выполнен с управляющей магистралью и установленным в ней дросселем и обратным клапаном, задающее устройство выполнено гидравлическим и сообщено с управляющей магистралью, а ведущая полумуфта выполнена с профилированным пазом, причем гидропривод кинематически связан с ведущей и ведомой полумуфтами, узел обратной связи выполнен в виде ползуна со штока и размещен в ведомой полумуфте, а шток установлен с возможностью взаимодействия одним торцом с профилированным пазом ведущей полумуфты, а другим - с золотником.

На фиг. 1 приведена схема устройства, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Устройство содержит ведущую молу- муфту 1, связанную через зубчатую передачу 2 с коленчатым валом двигателя и выполненную с внутренней расточкой 3, в которой размещена ведомая полумуфта 4, соединенная элементом 5с валомтопливов- прыскивающего насоса (не показан).

Ведущая 1 и ведомая 4 полумуфты кинематически связаны между собой при помощи гидропривода, состоящего из двуплечего рычага 6, соединенного через шарнир 7 в передаточный элемент 8 с ведущей полумуфтой 1, шарнир 9 - с ведомой полумуфтой 4 и шарнир 10, тягу 11, шарнир 12 - с гидропоршнем 13, установленным в расточке 14 ведомой полумуфты 4. Между

гидропоршнем 13 и полумуфтой 4 установлена возвратная пружина 15. Дно гидропоршня 13 и расточка 14 образуют рабочую камеру 16, соединенную с управляющей магистралью, выполненной в виде канала 17, кольцевой проточки 18, золотника 19, подводящего канала 20, снабженного обратным клапаном 21, сливным каналом 22 и дросселем 23. Золотник 19 образует с рас0 точкой 24 перепускную полость 25 и задающую камеру 26, соединенную каналом 27 с задающим устройством, выполненным в виде клапана 28, управляемого электромагнитным приводом 29 по сигналу

5 электронного блока управления (ЭБУ).

Подвод рабочей жидкости осуществляется через канал 30.

Обратная связь выполнена в виде штока 31, размещенного в отверстии 32 ведомой

0 полумуфты 4 и взаимодействующего с поверхностью 33 с профилированным пазом 34 полумуфты 1, поверхностью 35 - с ползуном 36, ;з между последним и золотником 19 установлена пружина 37. При отсутствии

5 давления рабочей жидкости пружина 37 перемещает золотник 19 вправо до упора, при этом рабочая камера 16 соединяется через канал 17 и кольцевую проточку 18 со сливным каналом 22, а возвратная пружина 15

0 перемещает гидропоршень 13 в крайнее положение, поворачивая ведомую полумуфту 4 относительно ведущей полумуфты 1, против направления вращения, что обеспечивает минимальное опережение впрыскивания

5 топлива.

При работе двигателя в подводящем канале 20 создается давление рабочей жидкости, например, от масляного насоса двигателя или топливоподкачивающего на0 coca, которая через дроссель 23, канал 27 в задающую камеру 26 и через клапан 28 на слив, а также через обратный клапан 21 в перепускную полость 25. Давление рабочей жидкости в задающей камере 26 определя5 ется натяжением пружины клапана 28, управляемого электромагнитным приводом 29 по сигналу ЭБУ в зависимости от параметров двигателя (нагрузки, температурного состояния двигателя, окружающей среды и

0 т.д.). При поступлении с ЭБУ на электромагнитный привод 29 сигнала на увеличение угла опережения впрыскивания последний воздействует на пружину клапана 28, увеличивая ее натяжение, давление рабочей жид5 кости в задающей камере 26 увеличивается и, преодолевая усилие пружины 37, перемещает золотник 19 влево, при этом перепускная полость 25 соединяется через кольцевую проточку 18 и канал 17с рабочей камерой 16. Рабочая жидкость поступает в

камеру 16 и, воздействуя на гидропоршень 13, перемещает его, сжимая пружину 15, при этом двуплечий рычаг 6 поворачивается относительно шарнира 9, смещая ведомую полумуфту 4 и связанный с ней вал топли- вовпрыскивающего насоса в направлении вращения относительно ведущей полумуфты 1, увеличивая угол опережения впрыскивания топлива. Поскольку двуплечий рычаг 6 совершает сложное движение, то передаточный элемент 8 увеличивает поверхность контакта, уменьшая износ шарнира 7. При повороте ведомой полумуфты 4 шток 31 обратной связи, взаимодействуя поверхностью 33 с профилированным пазом 34 ведущей полумуфты 1, перемещается к центру и через ползун 36 увеличивает усилие натяжения пружины 37, которая перемещает золотник 19 вправо до исходного положения, прекращая подачу рабочей жидкости в рабочую камеру 16.

В момент впрыскивания топлива резко возрастает крутящий момент на валу топли- вовпрыскивающего насоса, в результате чего возрастает давление жидкости в рабочей камере 16. При превышении величины последнего над давлением жидкости в канале 30 закрывается обратный клапан 21, соответственно угол опережения и закон впрыскивания не изменяются.

При поступлении сигнала с ЭБУ на уменьшение угла опережения впрыскивания электромагнитный привод 29 уменьшает натяжение пружины клапана 28, давление в задающей камере 26уменьшается и пружина 37 перемещает золотник 19 вправо, соединяя сливной канал 22 через кольцевую проточку 18 с каналом 17 и рабочей камерой 16.

Давление в последней падает и возвратная пружина 15 совместно с крутящим моментом на валу топливовпрыскивающего насоса перемещают гидропоршень 13, который через двуплечий рычаг 6 поворачивает ведомую полумуфту 4 против направления вращения. Угол опережения впрыскивания при этом уменьшается до тех пор, пока золотник не возвратится в нейтральное положение вследствие уменьшения натяжения пружины 37, управляемой обратной связью, т.е. в результате перемещения штока 31 вверх, а ползуна 36 влево.

Применение предлагаемого устройства позволяет улучшить экономические и экологические параметры дизеля, автомобиля, а также снизить трудоемкость исследовательский работ за счет установки требуемого

угла опережения без остановки двигателя. Формула изобретения Устройство для регулирования угла опережения впрыскивания топлива в дизель, содержащее ведущую и ведомую полумуфты, установленные с возможностью взаимного углового смещения, механизм углового смещения, выполненный в виде гидропривода с управляющим золотником, узел обратной связи и задающее устройство,

причем золотник выполнен с возможностью взаимодействия с задающим устройством и кинематически связан с узлом обратной связи, отличающееся тем, что, с целью повышения точности установки угла опережения впрыскивания топлива, гидропривод выполнен с управляющей магистралью и установленным в ней дроселем и обратным клапаном, задающее устройство выполнено гидравлическим и сообщено с управляющей

магистралью, а ведущая полумуфта выполнена с профилированным пазом, причем гидропривод кинематически связан с ведущей и ведомой полумуфтами, узел обратной связи выполнен в виде ползуна со штоком и размещен с ведомой полумуфте, а шток установлен с возможностью взаимодействия одним торцом с профилированным пазом ведущей полумуфты, а другим - с золотником.

37

25

Использование: в двигателестроении, преимущественно в системах регулирования угла опережения впрыскивания топлива. Сущность изобретения: устройство содержит гидропривод с управляющей магистралью, задающее устройство с клапаном 28 и узел обратной связи с ползуном 36 и штоком 31. Гидропривод кинематически связан с ведущей 1 и ведомой 4 полумуфтами. В управляющей магистрали установлены дроссель 23 и обратный клапан 21. Ведущая полумуфта 1 выполнена с профилированным пазом. Шток 31 и ползун 36 размещены в ведомой полумуфте. Шток 31 взаимодействует одним торцем с профилированным пазом ведущей полумуфты 1, а другим - с золотником 19. 3 ил.

фиг. 1

7

А-Л

7

в

фиг. 2

6- В

31

Фиг.з