FI122959B - Polttoainepumppu - Google Patents

Description

Polttoainepumppu

Keksintö koskee polttoainepumppua, erityisesti patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaisen yhteispaineruiskutuspolttoainejärjestelmän suurpainepolt-toainepumppua.

5 Käytännöstä tunnetuilla polttoainepumpuilla on käytössä pumpun- sylinteri, jolloin pumpunsylinteriin on laakeroitu liikkuvasti pumpunmäntä. Pum-punmäntää liikutetaan yhden tai useamman nokan kautta pumpunsylinterissä ylös ja alas, jolloin polttoaine imetään ja polttoainepumpulta syötetään kulutukseen, näin esim. polttoainejärjestelmän suihkuventtiileihin.

10 Käytännöstä tunnetuilla polttoainepumpuilla on käytössä pumpun- sylinterin alueella, jolle pumpunmäntä on laakeroitu liikkuvasti, yksi tai useampia uria pumpunsylinterin ja pumpunmännän välissä esiintyvän polttoainevuodon johtamiseksi pois joko polttoainejärjestelmään tai vuodon takaisinvirtaukseen. Erityisesti silloin, kun polttoainepumppua käytetään raskasöljykäyttöisessä polt-15 toainejärjestelmässä, pumpunmännän ja pumpunsylinterin väliselle ohjausalueel-le voi muodostua lakkautumiksi sanottuja polttoainekerrostumia, jotka kaventavat pumpunmännän ja pumpunsylinterin välistä ohjaimen välystä ja voivat johtaa siten männän juuttumiseen kiinni. Tämä vaara on sitä suurempi, mitä suurempia lämpötilat ovat käytössä ja mitä huonommin lämpö voidaan ohjata pois pum-20 punmännästä. Käytössä esiintyvät lämpötilat riippuvat tällöin polttoainelajista, polttoainelaadusta sekä kuormitusprofiilista, jolle polttoainepumppu on alistettu.

Tästä lähtien keksinnön ongelma on saada aikaan uudenlainen polttoainepumppu. Tämä ongelma ratkaistaan patenttivaatimuksen 1 mukaisen polt-25 toainepumpun avulla. Keksinnön mukaan pumpunmäntä käsittää ontelon, jonka ^ kautta pumpunmäntä on sisältä jäähdytettävissä.

o Esillä olevan keksinnön tarkoituksessa esitetään polttoainepumpun cd pumpunmännän jäähdyttämistä sisältä, minkä avulla käytössä syntyvä lämpö o ^ voidaan ohjata pois pumpunmännästä. Siten kerrostumien muodostuminen oh- ^ 30 jainalueella pumpunmännän ja pumpunsylinterin välissä voidaan välttää, joten oh- £ jaimen välys pumpunmännän ja pumpunsylinterin välissä säilyy. Männän juut- tz tumiset kiinni voidaan sen ansiosta välttää.

00 o Keksinnön ensimmäisen edullisen jatkomuodon mukaan ontelo on § muodostettu suljetuksi onteloksi ja täytetty osittaisesti jäähdytysväliaineella, jol-

C\J

35 loin jäähdytysväliaine pumpunmännän liikkeen vuoksi on ontelossa liikkuvaa, ot- 2 taa tällöin vastaan lämmön pumpunmännän yläalueella ja luovuttaa lämmön pumpunmännän ala-alueella, siis pumpunmännän liikkeen alakuolokohdassa.

Keksinnön toisen, vaihtoehtoisen edullisen jatkomuodon mukaan ontelo on muodostettu avoimeksi onteloksi, jossa on poistoja tulo, jolloin ontelo on 5 joko jatkuvasti tai tahdistetusti jäähdytysväliaineen läpivirtaama.

Keksinnön edulliset jatkomuodot käyvät ilmi epäitsenäisistä patenttivaatimuksista ja seuraavasta selitysosasta. Keksinnön edullisia suori-tusesimerkkejä olematta rajoitettu näihin selvitetään lähemmin piirustuksen avulla.

10 Piirustuksessa:

Kuvio 1 esittää kaaviollisen poikkileikkauksen keksinnön mukaisen polttoainepumpun läpi keksinnön ensimmäisen suoritusesimerkin mukaan; kuvio 2 esittää kaaviollisen poikkileikkauksen keksinnön mukaisen polttoainepumpun läpi keksinnön toisen suoritusesimerkin mukaan ja 15 kuvio 3 esittää kaaviollisen poikkileikkauksen keksinnön mukaisen polttoainepumpun läpi keksinnön kolmannen suoritusesimerkin mukaan.

Kuvio 1 esittää kaaviollisen poikkileikkauksen polttoainepumpun 10 läpi tässä esillä olevan keksinnön ensimmäisen suoritusesimerkin mukaan, jolloin kuvion 1 mukainen polttoainepumppu 10 käsittää pumpunsylinterin 11 sekä pum-20 punsylinteriin liikkuvasti kiinnitetyn pumpunmännän 12. Pumpunmäntä 12 on kuvion 1 mukaan ohjattu nokan 13 kautta pumpunsylinterissä ylös ja alas liikkuvasti, jolloin pumpunmännän 12 tämän liikkeen avulla pumpunsylinterissä 11 voidaan imeä polttoainetta ja siirtää kulutuksen suuntaan.

Kuvion 1 mukaan pumpunmäntään 12 on integroitu ontelo 12, joka 25 kuvion 1 suoritusesimerkissä on muodostettu suljetuksi onteloksi ja joka on osit-taisesti täytetty jäähdytysväliaineella 15. Jäähdytysväliaineessa kyseessä voi olla

C\J

ς juokseva jäähdytysväliaine tai jäähdytysväliaine, joka määritellyn lämpötilan ylä- ^ puolella muuttaa olotilansa kiinteästä juoksevaksi, näin esim. natrium.

9 Polttoainepumpun käytössä vähintään käyttölämpötilan alla oleva ^ 30 juokseva jäähdytysväliaine 15 liikutetaan onteloon, siis lingotaan ympäriinsä, jol- | loin jäähdytysväliaine 15 ottaa pumpunmännän 12 yläalueella lämmön vastaan ja luovuttaa pumpunmännän ala-alueella, siis silloin, kun pumpunmäntä 12 on S alakuolokohdassaan. Tämän ansiosta pumpunmännän 12 ja jäähdytysväliaineen o 15 välinen riittävä lämpötilaero on aina varmistettu ja siten hyvä lämmönsiirto.

O

™ 35 Polttoainepumpun 10 käytössä syntyvä lämpöyläalueella siirtää pois pumpunmännästä 12 alaspäin ja luovuttaa ympäristöön alakuolokohdassa pumpunmännän 12 sukeltaessa esiin.

3

Kuvion 1 mukaisen polttoainepumpun 10 pumpunmäntä 12 voidaan mahdollisesti kostuttaa ala-alueella ulkoa öljyllä tai polttoaineella sen lisäjäähdy-tyksen saamiseksi aikaan.

Keksinnön mukaisen polttoainepumpun 20 toisen suoritusesimerkin 5 esittää kuvio 2, jolloin kuvion 2 polttoainepumppu 20 sisältää jälleen pumpun-sylinterin 21 ja pumpunsylinteriin 21 liikkuvasti kiinnitetyn pumpunmännän 22. Pumpunmäntää 22 liikutetaan puolestaan nokasta 23 ohjatusti pumpunsylinte-rissä 21 ylös ja alas.

Polttoainepumpun 20 pumpunmäntään 22 on jälleen integroitu ontelo 10 24. Kuvion 2 suoritusesimerkissä ontelo 24 on muodostettu avoimeksi ontelok si, jossa on tulo 25 ja päästö 26 jäähdytysväliainetta varten, jolloin ontelon 24 läpi virtaa jäähdytysväliaine. Jäähdytysväliaine virtaa tällöin ontelon 24 läpi joko jatkuvasti tai tahdistetusti pumpunmännän iskun suhteessa.

Kuvion 2 esitetyssä suoritusesimerkissä pumpunmännän 22 sekä tulo 15 25 että myös päästö 26 toimivat yhdessä kulloinkin pumpunsylinteriin 21 integ roidun, ympärikiertävän uran 27 kanssa. Silloin, kun tulo 25 tai päästö on samassa tasossa kulloisenkin uran 27 kanssa, jäähdytysväliaine voidaan johtaa sisään sylinterinmännän 20 onteloon 24 tai johtaa sieltä pois. Kuviossa 2 ontelo 24 on näin ollen jäähdytysväliaineen läpivirtaama tahdistetusti pumpunmännän suh-20 teessä. Kuvion 2 mukaan tulon 25 kanssa yhdessä toimivaan uraan 27 päätyy tulojohto 28 jäähdytysväliainetta varten, päästön 26 kanssa yhdessä toimivaan uraan 27 päätyy sitä vastoin poistojohto 29 jäähdytysainetta varten.

Kuvion 2 suoritusesimerkissä tulo 25 jäähdytysainetta varten on integroitu pumpunmännän 22 yläosuuteen ja päästö pumpunmännän 22 alaosuu-25 teen. Samoin on mahdollista integroida tulo pumpunmännän alaosuuteen ja päästö sen yläosuuteen, siis kääntää ontelon 24 läpivirtaussuunta ympäri.

CM

£ Jäähdytysväliaineena kuviossa 2 voidaan käyttää erityisesti polttoainetta tai ^ voiteluöljyä.

CD

9 Keksinnön mukaisen polttoainepumpun 30 kolmas suoritusesimerkki C\] T- 30 on esitetty kuviossa 3, jolloin myös kuvion 3 suoritusesimerkin polttoaine- c pumppu 30 käsittää pumpunsylinterin 31 sekä pumpunsylinteriin 31 liikkuvasti kiinnitetyn pumpunmännän 32, jota nokasta ohjatusti liikutetaan ylös ja alas g pumpunsylinterissä 31. Myös kuvion 3 suoritusesimerkissä pumpunmäntään 32 o on integroitu ontelo 34 jäähdytysväliainetta varten, jolloin on muodostettu yhtä än ^ 35 pitävästi kuvion 2 suoritusesimerkin kanssa avoimeksi onteloksi, johon tulon 35 kautta voidaan johtaa sisään jäähdytysväliaine ja josta poiston 36 kautta jääh dytysväliaine voidaan johtaa pois. Tulo 35 toimii tällöin yhdessä pumpunsylinte- 4 riin 31 sijoitetun, ympärikiertävän uran 37 kanssa, jolloin tulojohto 38 jäähdy-tysväliainetta varten päätyy uraan 37. Myös kuvion 3 suoritusesimerkissä ontelo 34 on näin ollen tahdistetusti jäähdytysvälineen läpivirtaama pumpunmän-nän iskun suhteessa.

5 Kuvioiden 2 ja e suoritusesimerkit eroavat toisistaan siinä, että kuvion 2 suoritusesimerkissä tulo 25 sekä poisto 26 jäähdytysainetta varten on integroitu yhteiseen rakenneosaan, kuvion 3 suoritusesimerkissä sitä vastoin tuloja poisto on integroitu kahteen erilliseen rakenneosaan.

Kuvion 3 mukaan pumpunmäntä 32 on näin ollen toteutettu kaksi-10 osaisesti. Tulo 35 on integroitu pumpunmännän yläosaan 39 ja poisto 36 pum-punmännän alaosaan 40. Kuvion 3 mukaan pumpunmännän alaosa 40 ulottuu tällöin virtauskanavan 42 määrittelevän ulokkeen 43 kanssa sisään pumpunmännän yläosaan 39, jolloin tulo 35 on integroitu pumpunmännän yläosan 39 ala-osuuteen ja poisto 36 pumpunmännän 40 alaosan 40 alaosuuteen. Tämän an-15 siosta on varmistettu, että ontelon 34 osuus 42, joka ulottuu pumpunmännän alaosan 40 ulokkeen ja pumpunmännän yläosan 39 väliin, on jäähdytysväliaineen läpivirtaama eikä muodosta näin ollen joutotilaa ontelossa.

Myös kuvion 3 suoritusesimerkissä tulo ja poisto jäähdytysainetta varten voi olla vaihdettu, joten näin ollen tulo on integroitu pumpunmännän alaosuu-20 teen 40 ja poisto pumpunmännän yläosuuteen 39 ja ontelon 34 läpivirtaussuun-ta on kääntynyt ympäri. Tätä varten täytyisi saada aikaan lisätulo pumpunsylin-terissä 31 ja reiän 36 sijainti olla sovitettu vastaavasti.

Kuvion 3 suoritusesimerkissä jäähdytysväliaineena voidaan käyttää erityisesti voiteluöljyä. Voiteluöljy johdetaan silloin tulon 35 kautta sisään onte-25 loon 34, nousee tässä ylös ja ottaa tällöin lämmön vastaan pumpunmännästä 32. Virtauskanavan 41 kautta lämmitetty voiteluöljy voidaan ohjata poistoon 36 C\1 £ ja johtaa pois pumpunmännästä 32. Voiteluöljyä voidaan silloin käyttää käytön ^ voiteluksi.

CO

9 Kaikille suoritusesimerkeille on yhteistä, että polttoainepumpun pum-

C\J

30 punmäntä on jäähdytetty sisältä, siis pumpunmäntään integroidun ontelon kautta. | Tämän ansiosta pumpunmännän alueelta voidaan käytössä syntyvä lämpö joh- taa tehokkaasti pois ja luovuttaa ympäristöön. Tämän avulla voidaan välttää, että S ohjausalueelle pumpunmännän ja pumpunsylinterin väliin muodostuu kerrostuit nnia, jotka pienentävät ohjaimen välystä pumpunmännän ja pumpunsylinterin o ^ 35 välissä.

Claims (3)

1. Suurpainepolttoainepumppu raskasöljykäyttöisessä yhteispaine-ruiskutuspolttoainejärjestelmässä, jossa pumpussa on pumpunsylinteriin (31) liikkuvasti sijoitettu pumpunmäntä (32), jolloin pumpunmäntä (32) käsittää onte-5 lon (34), jonka kautta pumpunmäntä (32) on jäähdytettävissä sisältä, tunnettu siitä, että ontelo (34) on muodostettu avoimeksi onteloksi, jossa on tulo (35) ja poisto (36), ja on jäähdytysväliaineen läpivirtaama, ja että pumpunmäntä (32) on toteutettu siten, että tulo (35) ja poisto (36) on integroitu erillisiin rakenneosiin (39, 40).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polttoainepumppu, tunnettu siitä, että tulo (35) on integroitu pumpunmännän ensimmäisen rakenneosan (39) alaosuuteen ja poisto (36) pumpunmännän toisen rakenneosan (40) ala-osuuteen.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen polttoainepumppu, tunnettu 15 siitä, että pumpunmännän (32) tulo (35) ja/tai poisto (36) toimivat yhdessä kulloinkin ympärikulkevan, pumpunsylinteriin (31) sijoitetun uran (37) kanssa jäähdytysväliaineen syöttämiseksi onteloon (34) tai johtamiseksi pois ontelosta. (M δ (M i CD O (M X en CL 00 m o h-· o o (M