Нагнетательная секция насоса высокого давления распределительного типа Советский патент 1982 года по МПК F02M41/12 

(5) НАГНЕТАТЕЛЬНАЯ СЕКЦИЯ НАСОСА ШСОКОГО ДАВЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ТИПА

Изобретение относится к машиностроению, более конкретно к двигателестроению, а именно к топливовпрыскивающей аппаратуре двигателей внутреннего сгорания, и может быть .использовано в насосах высокого давления распределительного типа.

. И,звестна нагнетательная секция насоса высокого давления распределительного типа для двигателя внутреннего сгорания, содержащая втулку с впускным отверстием и нагнетательными каналами и плунжер-распределитель с распределительными отверстиями,соединенными с надплунжерным пространством ГЦ.

Большая частота вращения и недостаточная гидравлическая уравновешенность известней секции приводит к повышенному износу и к возможному заклиниванию плунжера-распределителя во втулке;

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности пу- тем снижения скорости вращения плуня{ера-распределителя, повышения гидравлической уравновешенности и уменьшения количества контактов одних и тех же участков торца плунжера-рас-

пределителя с впу.скным отверстием втулки.

Указанная цель достигается тем, что плунжер-распределитель снабжен несколькими равномерно расположенными по окружности поперечного сечения распределительными отверстиями, причем нагнетательные каналы р асположены во втулке по порядку их вза10имодействия с распределительными отверстиями плунжера-распределителя под углом, равным сумме угла между последовательно работающими распределительными отверстиями плунжера-рас15пределителя и угла его поворота между впрысками при отсчете углов по направлению вращения плунжера.-распределителя.

На .фиг. 1 изображена, .нагнетатель20ная секция, разрез; на фиг.2-15 варианты поперечного сечения нагнетательной секции в области нагнетательных каналов втулки и распределителя с различным количеством каждых

25 и порядком их взаимодействия.

Нагнетательная секция содержит втулку 1 и плунжер-распределитель 2, вращающийся и возвратно-поступйтельно движущийся во втулке 1, в которой

30 выполнено впускное отверстие 3 и нагнетательные каналы 4 (4а, 46, 4в, 4г по порядку взаимодействия с распреде лительными отверстиями). В плунжере распределителе 2 выполнен осевой канал 5 и соединенные с ним радиальными каналами распределительные отверс тия б (6а, 66, бв, 6г - по порядку взаимодействия с нагнетательными каналами) . Торец 7 плунжера-распределителя 2 образует со втулкой 1 надплунжерное пространство 8, соединенное через осевой канал 5 с .распределительными отверстиями б. Индексами t-IY показан порядок чередования взаимодействий нагнетательных каналов .4 втулки 1 с распределительными отверстиями б плунжера-распределителя 2. Размещение нагнетательных каналов во втулке можно представить в ви де математической зависимости Ч- }, + + Ы, где V, - угол между последовательно работающими нагнетательными каналами втулки; у. - угол поворота .плунжера-распределителя между впрысками ; С)1 - угол между распределитель ными отверстиями плунжера-распределителя, взаимодействующими с нагнета тельными каналами втулки последовательно друг За другом, величина .которого является кратной величине угла между соседними: распределительными отверстиями плунжера-распределителя. Угол у- имеет пропорциональную связь с(углом поворота коленчатого вала двигателя /д между последовательные рабочими ходами, происходящими в цилиндрах, обслуживаемых одной .и той же нагнетательной секцией ,Эта связь определяется соотношением ы. , V гДе - угол поворота у. ,. кулачкового вала насоса между после довательными рабочими ходами в цилиндрах, обслуживаемых одной нагнетательной секцией} k - количество распределительных отверстий на плун жере-распределителе. Если чередование рабочих ходов равномерное, то ,..«,-. const,. где m - количество цилиндров, обслуживаемых одной нагнетательной секцией, или (что равноценно) количество нагнетательных каналов во втулке. .,360 .1 Тогда у,2-k 2-k4n k. m где (Ь - угол между соседними рас k пределительными отверстиями плунжера-распределителя . Таким образом, общее выражение дл определения угла между любыми двумя последовательно работакхцими нагнетательными каналами втулки имеет вид ff y - rri iiПри равномерном чередовании рабочих ходов в цилиндрах, обслуживаемых одной и той же нагнетательной секцией, последнее выражение имеет более определенный вид ,,. Нагнетательная секция работает следующим образом. Плунжер-распределитель 2 совершает одновременно возвратно-поступательное и вращательное движения. Когда плунжер-распределитель 2 движется вниз, топливо поступает в надплунжерное пространство 8 через впускное отверстие 3 втулки 1, а при его движении вверх и повороте вокруг оси после перекрытия торцом 7 отверстия 3 и соединении одного из распределительных отверстий 6С очередным нагнетательным каналом происходит нагнетание топлива. Затем процессы повторяются, а нагнетание осуществляется поочередно в нагнетательные каналы. В качестве примера рассмотрим расположение нагн.етательных каналов во втулке при различных значениях количества распределительных отверстий плунжера-распределительн ах и нагнетательных каналов втулки. Если , , а чередование рабочих ходов равномерное, то Ч. , . Т,- 14- 160-i 60°j Tr-tt yri-)T. . Принимаем df у id. г. л 180 , тогда Vi-u 60+180 24bo iu,T, + n-iTi 240 , т..е. нагнетательные KaHaJibf во втулке располагаются в порядке взаимодействия с распределительными отверстиями плу нжер а-рас предели тел я под углом 240® jftjyr от друга по направлению вращения плунжера-распреде-: лИтеля Отскща также видно, что за ; один полный цикл работы нагнетательной секции плунжер-распределитель 2 поворачивается лишь на 180. Если , и чередование рабочих ходов двигателя равномерное, то ЗбО.ЗбО опО. , Т 1-й Принимаем ot-x-B ctji,,(ii;(j-90 , тогдаifr-g Va Vl ir-u -f-i-i-rSO +30 120°, т.е. последовательно работающие нагнетательные каналы располагаются через угол 1200, а плунжер-распределитель между впрысками поворачивается на угол 30 или 90 за полный цикл. Если , rf чередование рабочих ходов двигателя неравномерное,а именно 1-2 - О - О, тогда угол поворота коленчатого вала между рабочими ходами составляет XAI-I ЧдjJ J 720-180 540°, .следовательно 180 в Г-Й 2k 2-2 Та-1 .gQO. Принимаемс11-ц 180 , тогда Чг.ц У1-й+о1г-й 45+180 225°, , 360 -Vj. 360-225 135, отсюдаoLjjV V.- -jrii-i l 35-135 0, Это означает, что угол между последовательно paбbтaющи M распределительньоми отверст.иями при переходе на coca от одного цикла к другому равен О, т.е. последняя подача в текущем цикле и первая в следующем осуществляются через одно и то же распределительное отверстие. Значит, в этом случае за один цикл плунжер-распределитель 2 поворачивается на 180° , причем чередование подач топлива про исходит через 45--135°-(45-135°) и т.д., что соответствует порядку работы 2-цилиндрового двигателя .при не равномерном чередовании рабочих ходов. . : ,. , Если , и чередование рабочих ходов двигателя равномерное, то .9,0. V w ы 720 720. АйнТгАЩМУ- АЙ-1 Ц; 4 180°;,Jh±. t-o й-Ш -I 2k -180 452-2 45 ... . Принимаем -eij,|i с1щ 180 а cL IV -1 0, тогда ifi-ji fu- . §-1 -t+%:i это означает, что последняя подач топлива в текущем цикле работы двига теля и первая подача в следующем цик ле осуществляются через одно и то же отверстие плунжера-распределителя. . Значит, такая секция при двух распре делительных отверстиях 6 (а,б) плунжера-распределителя 2 имеет втулку с неравномерно расположенными нагйета.тельными каналами 4 (а,б,в, г К За цикл плунжер-распределитель 2 совершает- четьфе возвратно-поступательных движения и поворачивается при этом на 180° вокруг оси, а чередование взаимодействия распределительных отверстий является перекрестным. Если , и чередование рабочих ходов двигателя равномерное, то 120%. , . . ы. ф WI W 720 720 АI-5 - (;л1-ш А-Ш-й AIV-I 4 l-ff tt-® 1й-й Tiy-i А1-5 1180 --0 2k. ТЗ-3° Принимаем ct (j-,j, d ij-iv . 240° , тогда f j.g M ц.,г, - if(g,v Vs.i dLi-u + Tj.it 240 + , т.е. нагнетательные каналы во втулке располагаются равномерно. За цикл плунжерраспределитель поворачивается на 120°, а порядок работы нагнетательных каналов является обратным по сравнению с направлением вращения плунжера-рас-: тгределителя. ЕСЛИ , и чередование рабочих ходов двигателя равномерное, то й-МО-Збо . . k 4 t-(y Ун-, JTijl-w TiS-r 2 сО 2-4,ь. Принимаем «l-r. ц 180; otj-jj 270; 1 .,ili-iv 270; 270,: . тогда . 180+22,,;5; ; 0-Г%ш %1г| 270+22,, lii-iy iB-iy Vw 2704-22,.,5°;; V-r(. , ,5°i т.e. при четырех распределительных С1тверстиях плунжера-распределителя 2 ; последний поворачивается между нагнетательными канала1«ш на 22 , а за полный цикл - на 90°, чередование подач при этом зависит от расположения нагнетательных каналов 4 во втулке .-1. . , . : . ; , . .. , ; Из рассмотренных вариантов нагнег- тательной секции видно, что нагнетательные каналы во втулке располагаются как равномерно, так и неравномернр. Кроме )ассмотренных вариантов возможны и другие при теч же эначениях количества распределительньк отверстий плунжера-распределителя и rta гнетательных каналов втулки. При выборе конкретного варианта нагнетательной секции следует ориентироваться на более равномерное расположение нагнетательных каналов . Таким образом, при всех вариантах нагнетательной секции увеличение числа распределительных отверстий б плунжера-распределителя 2 и их равномерное расположение в поперечном сечении приводит к уменьшению частоты вращения плунжера-распределителя,с,оответственно, увеличивает количество рабо чих участков его торца, взаимодействуюших с впускным отверстием 3 втулки 1 в начале подачи топлива, т.е. уменьшается количество контактов одних и тех же участков торца плунжера-распределителя с впускным отверстием втулки, и тем самым снижается гидроабраэивный износ торцовой золот никовой части плунжера-распределителя 2,а также обеспечивает полную гидра лическую уравновешенность плунжерараспределителя , т.е. такое выполнени насосной секции повышает надежность и стабильность и долговечность сиетемы топливоподачи -В целом. . Формула, изобретения . Нагнетательная секция насоса высо кого давленияраспределительного тип для двигателя внутреннего сгорания, содержащая втулку с впускным отверстием и нагнетательными каналами и плунжер-граспределитель с распределительными отверстиями, соединенными с надплунжерным пространством, о тличающаяся. тем, что, с це-лью повышения надежности и долговечности путем снижения скорости вращения плунжера распределителя, повышения гидравлической уравновешенности и уменьшения количества контактов одних и тех же участков торца плунжера-распределителя с впускным отверстием втулки, плунжер-распределитель снабжен несколькими равномерно расположенными по окружности поперечного сечения распределительньами отверстиями,, причем нагнетательные каналы расположены во втулке по порядку их взаимодействия с распределительными отверстиями плунжера-распределителя под углом, равным сумме угла между последовательно работающими распределительными отверстиями плунжера-распределителя и угла его поворота между впрысками при отсчете углов по направлению вращения плунжера-распределителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании , № 1508234, кл. F 1 А, опублик. 1978.