Система регулирования дизеля Советский патент 1993 года по МПК F02M41/16 

Изобретение относится к области дви- гателестроения, а именно к системам топли- воподачи и регулирования дизелей.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик путем снижения инерционности, потребляемой мощности и упрощение конструкции.

На фиг.1 показана функциональная схема системы; на фиг.2 - схема нагнетательного клапана; на фиг.З - регуляторные и скоростные характеристики системы; на фиг.4 - вариант выполнения регулятора расхода топлива; на фиг.5 - вариант выполнения регулятора расхода топлива с преобразователем в регуляторе частоты вращения; на фиг.6 - вариант системы с источником давления; на фиг.7 - вариант системы с источником давления в виде насоса; на фиг.8 - характеристики системы впрыскивания топлива; на фиг.9 - вариант системы с электромагнитным управлением обратным клапаном.

. Система регулирования дизеля содержит топливный насос высокого давления 1 с постоянным активным ходом плунжера и нагнетательным клапаном 2, линию высокого давления 3, форсунку 4 закрытого типа, установленную на дизеле 5, Обратный клапан 6, нагруженный возвратной пружиной 7, подключен к линии высокого давления 3 и связан с дозатором расхода топлива 8 и автономным источником топлива 9. Привод 10 связывает дозатор расхода топлива 8 с автоматическим регулятором частоты вращения 11 вала дизеля 5. Нагнетательный клапан 2 содержит разгрузочный поясок 12 объемом.Vpaa. от 1,5 до 2,0 объемных максимальных цикловых подач насоса 1. Дозатор расхода топлива 8 может быть выполнен дросселирующей иглы с винтовым, резьбовым и т.д. приводом 10 от регулятора частоты вращения 11. Дозатор расхода топлива 8 может содержать привод в виде генератора колебаний 13 иглы, связанного с преобразователем отклонения частоты вращения в чаел

00

о ю

ел

N

стоту П-образных импульсов. На фиг.6 показан вариант системы с источником давления 14 газа или жидкости и редуктором давления 15, связанным с регулятором частоты вращения 11, а жидкость или газ из источника давления 14 могут поступать в автономный источник топлива 9, выполненный герметичным.

В варианте выполнения системы на фиг.7 жидкость или газ от источника давления 14 могут поступать по линии слива 16 через редукционный клапан 17 с пружиной 18 с управляемым затягом с помощью элемента 19, связанного с регулятором частоты вращения 11. Источник давления выполнен в виде насоса 20.

В варианте выполнения системы по фиг.9 имеется электромагнитный привод 21, воздействующий на магнитную пластину 22, связанную со штоком 23, взаимодействующим с хвостовиком обратного клапана 6. Привод 21 связан с источником переменного напряжения, выполненным в регуляторе частоты вращения 11 (преобразователь отклонения частоты вращения в напряжение).

Система работает следующим образом.

Плунжер топливного насоса высокого давления 1 через нагнетательный клапан 2 подает топливо в линию высокого давления 3, откуда оно поступает в форсунку 4 и впрыскивается в цилиндр дизеля 5. При отсечке топлива нагнетательный клапан 2 своим разгрузочным пояском 12 отсасывает топливо объемом Vpas. из линии высокого давления 3, создавая в ней пониженное остаточное давление или разрежение (остаточные объемы). Когда после отсечки, волна разрежения в линии высокого давления 3, сформированная посадкой нагнетательного клапана 2 на седло, подходит к обратному клапану 6, последний.открывается и определенное количество топлива из автономного источника топлива 9 через дозатор расхода топлива 8 поступает в.линию высокого давления 3, заряжая ее до некоторого повышенного начального давления Рнач. При подходе к обратному клапану 6 волны дав- ления,последний закрывается, в том числе и под действием возвратной пружины 7. При очередном нагнетательном ходе плунжера впрыск топлива происходит обычным порядком. Таким образом, система в данном случае работает с возможностью регулирования начального давления топлива. Количество топлива, поступающего в линию высокого давления 3 через обратный клапана б, определяется как остаточным давлением в.линии высокого давления 3, так и условиями на входе к обратному, клапану б, последние регулируются с помощью дозатора расхода топлива 8, имеющего привод 10 от регулятора частоты вращения 11. При превышении частоты вращения над заданным уровнем регулятор частоты вращения

11 через привод 10 воздействует на иглу дозатора расхода топлива 8, увеличивая дросселирование топлива, в результате чего в линию высокого давления 3 войдет меньше топлива, что уменьшит давление в линии

0 высокого давления 3 и уменьшит цикловую подачу топлива.

На фиг.З показаны внешние и регуля- торные характеристики в зависимости от . различных значений Vpa3. Регулировать рас5 ход топлива в линию высокого давления 3. можно с помощью вибрирующей иглы дозатора расхода топлива 8. В этом случае регулятор частоты вращения 11 преобразует отклонение частоты вращения в определен0 ную частоту колебаний иглы с помощью генератора колебаний. Регулирование величины ввода топлива в линию высокого давления 3 может происходить как при разрежении в линии высокого давления 3, так и

5-при повышенном остаточном давлении. В последнем случае регулятор частоты враще- ния 11 управляет редуктором давления 15. На фиг.7. показано, что источником давления может служить насос 20, давление от

0 которого регулируется с помощью регулируемого редукционного клапана,в этом случае регулятор частоты вращения 11 воздействует на элемент 19, увеличивает затяг пружины 18, слив топлива из линии слива 16

5 уменьшается, давление топлива в автономном источнике топлива 9 возрастает, растет - начальное давление топлива в линии высокого давления 3 и возрастает цикловая подача топлива.

0 На фиг.9 в системе при отклонении частоты вращения, например, в сторону увеличения, регулятор частоты вращения 11 преобразует сигнал отклонения в напряжение, поступающее на электромагнитный

5 привод 21, который воздействует на магнитную пластину 22, последняя через шток 23 нажимает на хвостовик обратного клапана 6, стремясь его открыть, но возвратная пружина 7 препятствует его открытию до тех

0 пор, пока к обратному клапану 6 не подойдет волна разрешения, последний открывается позже, уменьшая расход топлива, что приводит к уменьшению цикловой подачи. Формулаизобретения 1. Система регулирования дизеля,. содержащая плунжерный топливный насос . высокого давления с постоянным активным ходом плунжера и нагнетательным клапа: ном, имеющим разгрузочный поясок, форсунку закрытого типа, линию высокого

5

давления, соединяющую топливный насос с форсункой, устройство изменения подачи топлива и связанный с ним автоматический регулятор частоты вращения, отличающаяся тем, что, с целью улучшения экс- плуатационных характеристик путем снижения инерционности, потребляемой мощности и упрощения конструкции, устройство изменения подачи топлива выполнено в виде обратного клапана с возвратной пружиной, автономного источника топлива и подключенного к последнему дозатора расхода топлива, при этом выход обратного клапана подключен к линии высокого давления, а разгрузочный поясок нагнетательно- го клапана выполнен по объему, составляющему 1,5-2,0 от объема максимальной цикловой подачи топлива.

2. Система регулирования по п.1,ртл и- чающаяся тем, что дозатор расхода топлива включен между автономным источником топлива и входом обратного клапана.

3. Система по пп. 1 и 2, о т л. и ч а ю щ а- я с я тем, что дозатор расхода топлива выполнен в виде регулируемого дросселя.

4. Система по п. 1,отличающаяся тем, что регулятор частоты вращения снабжен преобразователем отклонения частоты

вращения в частоту П-образных импульсов и генератором колебаний, подключенным своим входом к выходу преобразователя, и выходом - к дозатору расхода топлива.

5. Система по п. 1,отличающаяся тем, что устройство изменения подачи топлива снабжено источником давления, автономный источник топлива выполнен в виде герметичной емкости, а дозатор расхода топлива - в виде редуктора давления, который включен между источником давления и внутренней полостью герметичной емкости,

6. Система по п.1,отличающаяся тем, что устройство изменения подачи топлива снабжено источником давления, выполненным в виде насоса, а дозатор расхода топлива выполнен в виде редукционного клапана.

7. Система по п. 1,отличающаяся тем, что дозатор расхода топлива выполнен в виде соленоида с электромагнитной катушкой и штоком, установленным с возможностью взаимодействия с обратным клапаном, а регулятор .частоты вращения снабжен преобразователем изменения частоты вращения в напряжение, к которому подключена электромагнитная катушка, соленоида.

4

V/aj.f

Использование: двигатели внутреннего сгорания. Сущность изобретения: система содержит плунжерный топливный насос с нагнетательным клапаном, имеющим разгрузочный поясок, линию высокого давления, форсунку закрытого типа, устройство изменения подачи топлива и связанный с ним автоматический регулятор частоты вращения. Устройство для изменения подачи топлива выполнено в виде обратного клапана с возвратной пружиной, автономного источника топлива и подключенного к последнему дозатора расхода топлива. Обратный клапан своим выходом подключен к линии высокого давления. 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

Алл 2

. 4

Фиг.Ъ

Vpi-ьУ V/m.j У

Редактор В.Трубченко

Фиг: 9. Составитель Н.Патрахалыдев Техред М.МоргенталКорректор А.Мотыль