Нагнетательный клапан топливного насоса высокого давления Советский патент 1992 года по МПК F02M59/46 

ла 12. Между неподвижными элементами 5 и 8 рймёще аккумулятор с аккумулятррнЬй полостью 9. Упор 2 своим малым оЬновзнием сообщен с надплунжерной полостью с помощью нагнетательного канала 12. Упор 3 своим малым основанием сообщён с аккумуляторной полостью 9 с помощью канала 13. Канал 14, расположенный между большими основайййми коничёски;| поверхностей упоров 2 и 3, сообщен с тог1лмвопрш6дом

вйсЬкогб дубления с помощью канала 151 При нагнетательном ходе плунжера запорный элемент 1 поднимается до упора 3, разобщая линию высокого давления и аккумуляторную полость 9, После отсечки и разгрузки линии вь1соШг 5Давлейия запорный орган 1 под дейстёйем пружинь; садится на упор 2, разобщаяГ линию в ысокого оi давления ;от нздплунжёрнЬй пЬлостй и сообщая ее ё аккумуляторной полостью 9,1 з.п.ф-Лы. 1 ил.

Использование: топливные насосы высокого давления преимущественно в дизельных двигателях. Сущность изобретения: клапан содержит полый корпус с двумя упорами 2 и 31 нагнетательный канал 12, канал 13 подпитки, каналы 14, 15, 17 и запорный элемент 1. Упоры 2 и 3 выполнены в виде седел 1 и размещены в соответствующих каналах корпуса. Упор 2 в нагнетательном канале 12, упор 3 - в канале 13 подпитки. Седла выполнены в видесоосных конических поверхностей, Запорный элемент 1 выполнен сферическим и размещен между двумя упорами 2 и 3 с возможностью осевого перемещения между крайними положениями и попеременного перекрытия канала 13 подпитки и нагнетательного кана/ в™ М 4 со ся ы 12

Изобретение предназначено для топливных насосов высокого давления преимущественно дизельных двигателей.

Известен нагнетательный клапан топливного насоса высокого давления, содер- жащий корпус с каналом для проходи топлива и нагруженный пружиной запорный элемент, размещенный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения между крайним й закрытым и открытым положениями. Пружина и ограничитель подъёма запорного элемента размещены1 в полости, постоянно сообщенной с линией высокого давления, Для ослабления гидравлического удара клапан снабжен раз- гружаючцйм пояском.

Недостатком известного нагнетательного клапана является большой объем полости, постоянно подключенной к линии высокого давления, вследствие чего проис- ходит сжатие топлива, находящегося в згой полости, что приводит к снижению интенсивности топлибоподачи. Кроме того, разгружающий поясок клапана при посадке запорного элемента из седло отсасывает часть топлива из линии высокого давления, что приводит к дополнительному снижению интенсивности топпивоподачи и ухудшению стабильности работы тйллмвовспры- скмаающей аппаратуры, особенно при малых цикловых подачах топлива.

Известен также нагнетательный кла- пан, содержащий корпус с нагнетательным каналом и каналом подпитки, аккумулятор с аккумуляторной полостью и нагруженный пружиной запорный элемент, который имеет прецизионное сопряжение с корпусом клапана и установлен с возможностью по- переменного перекрытия нагнетательного канала и канала подпитки, причем пружина размещена в полости постоянно сообщенной с нагнетательным каналом.

Однако размещение пружины в полости, постоянно сообщенной с нагнетательным каналом, приводит к увеличению

объема нагнетательного тракта, возможны перетечки топлива в процессе нагнетания из нагнетательного канала в полость аккумулятора. Это приводит к уменьшению интенсивности нагнетания топлива. Кроме того, наличие прецизионного сопряжения между запорным элементом и корпусом усложняет конструкцию клапана и снижает его надежность.

Целью изобретения является повышение надежности и уменьшение объема нагнетательного TpaKYa.Указанная достигается тем, что в нагнетательном клапане топливного насоса высокого давления; содержащем полый корпус Ј двумя упорами, нагнетательный канала и канал подпитки, аккумулятор с аккумуляторной полостью, сообщенной с каналом подпитки, подпружиненный запорный элемент, установленный в полости корпуса с возможностью попеременного перекрытия канала подпитки и нагнетательного канала, запорный элемент выполнен сферическим, каждый из упоров выполнен в виде седлй запорного элемента и размещен в соответствующем канале корпуса, пружина размещена в канале подпитки, аккумуляторная полость выполнена в корпусе клапана, седла запорного элемента выполнены в виде соосных конических поверхностей, а расстояние между крайними положениями центра запорного элемента составляет: - ч

1 -1

+ш 1

Q,

I

где d - минимальный диаметр нагнетательного канала:

ds- диаметр запорного элемента;

а - угол конусности седла, размещенного в нагнетательном канале.

На чертеже представлен один из возможных конструктивных вариантов нагнетательного клапана топливного насоса высокого давления.

Запорный элемент 1, выполненный сферическим, размещен между седлами 2 и 3 с возмбжностыо осевого перемещений между крайними положениями на величину хода h. Седла 2 и 3 выполнены в корпусе, состоящем из двух сопряженных торцами частей 4 и 5. Часть 4 корпуса своим торцом б сопряжена с торцом плунжерной втулки топливного насоса. Часть 5 корпуса своим хвостовиком 7 присоединена к топливопроводу высокого даьления, соединяющему топливный насос с форсункой. Плотность торцовых сопряжений деталей клапана обеспечивается полым винтом 6, который совместно с хвостовиком 7 образует аккумулятор с аккумуляторной полостью 9, герметичность которой обеспечивается уплотнениями 10 и 11. Седло 2 размещено в нагнетательном канале 12, седло 3-е канале подпитки 13, сообщенном с аккумуляторной полостью 9. Канал 14 между седлами 2 и 3 сообщен с топливоприводом высокого давления с помощью канала 15. Запорный элемент 1 нагружен пружиной 16, размещенной в канале подпитки 13.

Для варианта нагнетательного клапана, в котором седла 2 и 3 выполнены а виде соосных конических поверхностей, величина осевого перемещения h запорного элемента 1, определяемая как расстояние между крайними положениями его центра, составляет:

14

2d3

i

0,5sina

где d - минимальный диаметр нагнетательного канала 12;

ds - диаметр запорного элемента 1;

«-угол конусности седла 2, размещенного в нагнетательном канале 12.

При выбранной величине расстояния между крайними положениями центра запорного элемента 1 наименьшая площадь проходного сечения между запорным элементом 1 и поверхностью упора 2 равна площади сечения нагнетательного канала 12, чем обеспечивается достаточность проходного сечения между запорным Элементом 1 и упором 2 при умеренных ударных нагрузках на запорный элемент 1 и поверхности упоров 2 и 3.

Нагнетательный клапан работает следующим образом. При нагнетательном ходе

плунжера давление в надплунжерной полости повышается и топливо, вытесняясь по нагнетательному каналу 12 и поднимая запорный элемент 1 до упора 3, поступает в.

каналы 14 и 15, затем в топливопровод высокого давления и далее к форсунке. При этом, благодаря посадке запорного элемента 1 на упор 3, аккумуляторная полость разобщается с линией высокого давления,

объем которой в этот период минимален, что позволяет снизить затраты на сжатие топлива в линии высокого давления и существенно повысить интенсивность нагнетания топлива. После отсечки подачи давление

топлива в подплунжерной полости резко снижается и топливо из линии высокого давления по каналам 15, 14 и нагнетательному каналу 12 начинает перетекать в надплун- жерную полость. Когда давление топлива в

канале 14 становится меньше давления топлива в аккумуляторной полости 9, запорный элемент 1 под действием пружины 16 отходит от упора 3 и садится на упор 2, При этом линия высокого давления разобщается с

надплунжерной полостью и сообщается с аккумуляторной полостью 9, топливо из линии высокого давления по каналам 15, 14 и каналу 13 перетекает в аккумуляторную по- Лость 9, В этот период, благодаря подсоединению к линии высокого давления аккумуляторной полости 9, резко увеличивается объем полости высокого давления и происходит гашение гидравлических ударов и волновых процессов, в результате чего

исключается возможность подвпрыскива- ния, часть топлива аккумулируется в аккуму- ля Торной полости 9, дополнительно повышая интенсивность толливоподачи в следующем цикле. При следующем нагнетательном ходе плунжера рабочий цикл повторяется.

Путем выбора усилия пружины 16 можно поддерживать желаемую величину остаточного (начального) давления в

нагнетательном топливопроводе.

Выполнение запорного элемента сферическим, упоров в виде седел запорного элемента, размещение каждого из упоров в соответствующем канале корпуса - канале

подпитки и нагнетательном канале, пружины - в канале подпитки, а также выполнение аккумуляторной полости в корпусе клапана обеспечивает уменьшение объема нагнетательного тракта, повышение интенсивности

толпливоподачи при исключении подвпры- скиваний, упрощение конструкции, повышение надежности клапана. Это позволит снизить удельный расход топлива дизелем, а также дымность отработавших газов, особенно на режиме максимальной частоты вращения холостого хода.

Формула изобретения 1. Нагнетательный клапан топливного насоса высокого давления, содержащий полый корпус с двумя упорами, нагнетательным каналом и каналом подпитки, аккумулятор с аккумуляторной полостью, сообщенной с каналом подпитки, подпру- лишенный запорный элемент, установленный б полости корпуса с возможностью попеременного перекрытия канала подпитки и нагнетательного канала, о t л и а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения объема нагнетательного тракта, запорный элемент выполнен сферическим, каждый из упоров выполнен в виде седла запорного элемента и размещен в соответствующем канале кор-

пуса, пружина размёЩёна в канале подпитки, а аккумуляторная полость выполнена а корпусе клапана.

п

TTBsina

где d - минимальный диаметр нагнетательного канала; ,

da - диаметр запорного элемента; а - угол конусности седла, размещен- ногд в нагнетательном канале.