PL67159B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest wtry¬ skowa pompa rozdzielajaca z elektryczna regulacja ilosci doprowadzanego paliwa do silników spalino¬ wych, która wyposazona jest w urzadzenie do regulacji ilosci paliwa, przy czym dzialanie steru¬ jace polega na ustawieniu suwaka sterujacego, ustalajacego poczatek lub koniec podawania pa¬ liwa.Przy elektronicznej regulacji w sterowaniu po¬ jazdów napedzanych silnikami spalinowymi ko¬ nieczne jest zastosowanie przetwornika, który prze¬ twarza wyjsciowe wielkosci elektryczne elektro¬ nicznego ukladu sterujacego w wielkosci mecha¬ niczne, iza pomoca których mozna ustalic punkt pracy silnika spalinowego. Na przyklad w silni¬ kach Diesela, do których cylindra wtryskiwana jest okreslona ilosc paliwa.Do wtryskiwania sluza szeregowe pompy wtry¬ skowe lub rozdzielajace pompy wtryskowe. Regu¬ lacja elektroniczna i sterowanie punktu pracy jest szczególnie korzystne przy silniku Diesela, ponie¬ waz przy pojedynczym ukladzie sterujacym z nie¬ skomplikowanymi polaczeniami mozliwa jest do ustawienia kazda dowolna charakterystyka silnika.W ten sposób silniki pracuja z reguly w najlep¬ szym zakresie ich charakterystyki dziejki czemu na przyklad dymienie silnika, które wywolane jest przez nadmiar paliwa, moze byc zlikwidowane. Re¬ gulator elektroniczny jest dopasowany w zasadzie do Wszystkich rodzajów silników spalinowych, po- 10 15 20 25 niewaz kazda charakterystyka silnika jest latwo osiagalna. Przy regulatorach mechanicznych nato¬ miast do kazdego typu silnika Diesela musi byc konstruowany specjalny regulator lub dodatkowe skomplikowane urzadzenia do regulatora podsta¬ wowego.Wykonanie silnika Diesela, którego punkt pra¬ cy co najmniej czesciowo jest stterowany elektro¬ nicznie, napotyka na trudnosci stworzenia odpo¬ wiedniego ukladu, który bedzie odpowiadal jakos¬ cia skrajnie wytrzymalym napedom samochodo¬ wym, oraz który sygnal elektryczny, ilosc wtryskiwanego paliwa przeksztalci w wielkosc mechaniczna. Pojazdy wyposazone w pompy, w których ilosc podawanego paliwa regulowana jest elektrycznie, nie moga byc bardziej podatne na uszkodzenia niz pojazdy wyposazone czysto me¬ chanicznie. Przetwornik który przeksztalca wiel¬ kosci elektryczne w mechaniczne musi pracowac dokladnie tak dlugo bez uszkodzen jak silnik spa¬ linowy. Pojazd wyposazony w silnik spalinowy Diesela musi przejechac 250 do 300.000 km. Wszy¬ stkie zatem urzadzenia pomocnicze elektroniczne i elektromechaniczne musza spelniac wymagania przez pelny czas pracy silnika.Celem wynalaifcu jest stworzenie pompy wtrys¬ kowej, która umozliwia elektroniczna regulacje i sterowanie pojazdu i która przy tym odpowiada jakoscia nadzwyczaj ostremu i trudnemu napedo¬ wi pojazdu. •7159C7159 3 Istota wynalazku pojega na tym, ze uklad re¬ gulacji ilosci paliwa Umieszczony jest wewnatrz obudowy pompy i zawiera przestawiany magne¬ sem obrotowym suwak. Przetwarzanie elektrycz¬ nych danych sterujacych na odpowiednie wielkosci mechaniczne jest przeprowadzane iza pomoca u- mieszczonego wewnatrz obudowy pompy magnesu obrotowego, który dziala na zmiane ilosci poda¬ wanego przez pompe wtryskowa paliwa. O ile re¬ gulacja podawanego paliwa wewnatrz pompy jest czysto hydrauliczna, to magnes obrotowy moze byc sprzezony z dlawikiem regulujacym.Jesli regulacja ilosci podawanego paliwa wy¬ konywana jest za pomoca drazka regulacyjnego, to magnes obrotowy moze byc sprzezony z tym draz¬ kiem regulacyjnym. W jednym z przykladów wykonywania rozdzielajacej pompy wtryskowej wyposazonej w suwak pierscieniowy, sluzacy jako suwak sterujacy, poruszajacy sie wzdluz osi na tlo¬ ku pompy, magnes obrotowy jest polaczony z wa¬ lem, na którego koncu znajduje sie mimosrodowo wzgledem jego osi obrotu umieszczony segment z kulistym zabierakiem, przy czym zabierak jest zaczepiony o cylindryczny otwór wykonany w cze¬ sci nalezacej do suwaka pierscieniowego.Aby zapewnic szybkie i dokladne dzialanie su¬ waka pierscieniowego na rozkazy sterownicze, wskazane jest umieszczenie na przeciwnym koncu walu wzgledem suwaka pierscieniowego, segmentu wyrównawczego, którego polozenie horyzontalne, odniesione do mimosrodowego segmentu na drugim koncu walu jest regulowane. Ten segment wyrów¬ nawczy sluzy do zrównowazenia obracajacej sie masy dzialajacej mimosrodowo wzgledem osi obro¬ tu ukladu magnesu obrotowego. Ponadto, na seg¬ mencie wyrównawczym przewidziane sa zderzaki do ustalania maksymalnego i minimalnego kata obrotu magnesu obrotowego.W ten sposób ustalone jest maksymalne i mini¬ malne polozenie suwaka pierscieniowego. Równiez polozenie zespolu magnesu obrotowego jest zmie¬ niane w celu dokladnej regulacji. Ponadto w jed¬ nym z wykonan urzadzenia za segment wyrównaw¬ czy zaczepiona jest sprezyna, która ustala zerowe polozenie magnesu, gdy na zespól magnesu nie przychodzi zaden sygnal elektryczny. Dalsza zaleta wynalazku jest to, ze z walem magnesu obrotowe¬ go jest polaczony indukcyjny sygnalizator zwrotny.Pompa wtryskowa wedlug wynalazku zajmuje tak niewiele miejsca, ze w przypadku potrzeby uchwycenia ilosci obrotów pompy, wewnatrz obu¬ dowy pompy mozna umiescic obwód magnetyczny, który, sklada sie z polaczonej walem napedowym pompy," tarczy zebatej i z jarzma w ksztalcie li-1 tery U, na którym jest umieszczona cewka, przy czym konce jarzma naprzeciw tarczy zebatej sa odpowiednio uzebione.W. uzupelnieniu powyzszego nalezy dodac, ze pompa wyposazona jest w pokrywe z nadlewem w postaci wtyku do polaczen elektrycznych, a sty¬ ki kontaktowe sa polaczone przez przepusty kab¬ lowe z plytka z obwodem drukowanym/ która wy¬ posazona jest w sprezyny stykowe i powierzchnie stykowe, za pomoca których wykonane sa wszy- 15 20 25 .30 35 40 50 65 stkie niezbedne polaczenia wewnatrz obudowy pompy.Przedmiot wynalazku jest dokladnie wyjasnio¬ ny na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ukladu do elektrycznej regulacji do¬ prowadzanej ilosci paliwa oraz elementy pompy, fig. 2 przedstawia wtryskowa pompe rozdzielaja¬ ca w przekroju, fig. 3 przedstawia wtryskowa pompe rozdzielajaca w widoku z góry ze zdjeta górna pokrywa, fig. 4 przedstawia wtyk wielo- kontaktowy i plytke z obwodem drukowanym.W przedstawionym, fig. 1 ukladzie, magnes 10 jest osadzony obrotowo miedzy dwiema cewkami 11, 12. Cewki 11, 12 umocowane sa na (rdzeniu 13, w iten sposób, ze przy obracaniu magnesu 10 mo¬ ze utworzyc sie zamkniety obwód magnetyczny.Obrotowy magnes 10* osadzony jest na walku 14, który ulozyskowanyj jest w czesci 15, naleza¬ cej do obudowy pompy. W dolnej czesci walka znajduje sie mimosrodowo zamocowany segment 16, wyposazony w kulisty zabierak 17. Zabierak ten jest zaczepiony w cylindrycznym otworze 18, który wykonany jest w czesci nalezacej do piers¬ cieniowego suwaka 19. Pierscieniowy suwak 19 jest przesuwny osiowo na tloku 20 pompy, który jest wyposazony w otwory sterowania 21. Tlok 20 pompy dociskany jest sprezyna 22 do tarczowej krzywki, która wprowadza tlok pompy w ruch posuwisto obrotowy. Numerem 25 oznaczone jest miejsce dolaczenia dyszy wtryskowej. Na walku napedowym pompy, który w pokazanym wyko¬ naniu umieszczony jest w jednej linii z tlokiem pompy i na krzywce tarczowej. 23 znajduje sie zebata tarcza 30.Tarcza 30 wraz z jarzmem 31 tworzy obwód magnetyczny, którego strumien magnetyczny zmienia sie pulsujaco, odpowiednio, do szybkosci katowej zebatej tarczy 30. Na jarzmie 31 znajdu¬ je sie cewka 32, w której, na skutek zmian stru¬ mienia, pojawiaja sie impulsy napieciowe. Obro¬ towy magnes 10, którego polozenie spoczynkowe, w przypadku braku pradu w cewkach 11 i 12, ustala sprezyna 23, przy ruchu obrotowym prze¬ suwa za pomoca tarczy krzywkowej 34 indukcyj¬ ny sygnalizator zwrotny 35 — 38.Indukcyjny sygnalizator zwrotny sklada sie z dwóch polaczonych szeregowo uzwojen 35 i 36, przy czym wewnatrz tych uzwojen umieszczony jest ferrytowy rdzen 37, który jest przesuwny wzdluz osi tych uzwojen. Ruch tarczy krzywko¬ wej 34 przenoszony jest na rdzen ferrytowy 37 za posrednictwem popychaczy 38. Powtarzalnosc wielkosci wyjsciowej indukcyjnego sygnalizatora zwrotnego podwyzszona jest przez zastosowanie likwidujacej luzy sprezyny 39, który stale dociska lekko rdzen ferrytowy 37 do popychacza 38 a po- pychacz do tarczy 34. Polaczone szeregowo, nape¬ dzajace magnes cewki 11 i 12 zasilane sa ze wzmacniacza 41. Wzmacniacz 41 zbudowany jest na elementach pólprzewodnikowych na przyklad jako' obwód scalony. Wzmacniacz 41 wlaczony jest na wyjsciu elektronicznego ukladu sterujacego 42, do którego bezposrednio lub posrednio do¬ prowadzone sa jako wielkosci wejsciowe dane techniczne (osiagi) kontrolowanego silnika.67159 Do tych wielkosci naleza równiez polaczenia in¬ dukcyjnego sygnalizatora zwrotnego, który zasi¬ lany jest z oscylatora 43 napieciem zmiennym, jak równiez proporcjonalnie do ilosci obrotów, im¬ pulsy w cewce 32. Inne wielkosci otrzymuje uklad sterujacy 42 z nadajnika 44 zaleznie na przyklad od ustawienia pedalu gazu, cisnienia w rurze ssacej, temperatury silnika i cisnienia powietrza otaczajacego wytwarza odpowiedni sygnal. Strzal¬ ka 45 skierowana do nadajnika 41 oznacza, ze do nadajnika moga byc doprowadzone dowolnie zmieniajace sie wielkosci, jak na przyklad polo¬ zenie pedalu gazu.Dzialanie pokazanego na fig. 1 jednego z wyko¬ nan wtryskowej pompy rozdzielajacej jest na¬ stepujace.Za pomoca nadajnika 44, do którego miedzy in¬ nymi jako wielkosc wejsciowa doprowadzane jest polozenie pedalu gazu i 'za pomoca elektroniczne¬ go ukladu sterujacego 42 zostaje wytworzona elek¬ tryczna wielkosc ustalajaca, dziejki czemu wzmac¬ niacz 41 jest tak wysterowany, ze powoduje ruch magnesu 10 w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara i przeciw naciskowi sprezyny 33.W kazdym polozeniu magnesu obrotowego induk¬ cyjny sygnalizator zwrotny podaje sygnal zwrotny do elektronicznego ukladu sterujacego 42. W ko¬ rzystny sposób nastepuje ustawienie magnesu ob¬ rotowego i sygnalizacja zwrotna polozenia mag¬ nesu jako przebieg regulacji, w którym wielkosc prowadzaca i wielkosc ustalajaca pochodzi z ukla¬ du sterujacego 42 i którego wielkosc regulujaca podana jest przez indukcyjny sygnalizator zwrotny.Na tej zasadzie nie sa objete regulacja wielkosci zaklócajace, oddzialujace na polozenie obrotowego magnesu 10, ma przyklad tarcie wstrzasy lub po¬ dobne. Walek 11 polaczony z obrotowym magne¬ sem 10 powoduje osiowe przesuniecie tloka pompy za posrednictwem kulistego zbieraka 17 i pierscie¬ niowego suwaka 19. W ten sposób otwory stero¬ wania w tloku pompy 20 sa otwierane wczesniej lub pózniej dzieki czemu ilosc paliwa podawanego przez pompe zmienia sie. Naped pompy przebiega w sposób znany to znaczy krzywka tarczowa 23 sprzezona jest z tlokiem pompy w ten sposób, ze wprowadza tlok w ruch posuwisto-obrotowy. Spre¬ zyna 22 zapewnia staly kontakt tloka pompy z krzywka tarczowa, a ponadto powoduje ruch po¬ wrotny tloka 20.Na fig. 2 przedstawiono wtryskowa pompe roz¬ dzielajaca która wewnatrz obudowy zawiera me¬ chanizm regulujacy ilosci, napedzany magnesem obrotowym oraz przetwornik ilosci obrotów. Pom¬ pa napedzana jest w sposób znany za pomoca tar¬ czy krzywkowej 23, która wprowadzona jest w ruch obrotowy za pomoca napedzajacego pompe walu 50. Dzieki nieruchomym rolkom 51, oraz dzieki te¬ mu, ze sprezyna 22 dociska tarcze krzywkowa do tych rolek, iruch obrotowy przeksztalca sie w ruch posuwisto-izwrotny.Suwak pierscieniowy 19 porusza sie wzdluz osi identycznie jak to pokazano na fig. 1. Przestrzen, w której porusza sie tlok 20 pompy oraz pierscieniowy suwak 19 i z której pobierane jest wtryskiwane pa- 10 15 20 25 30 85 45 50 55 65 liwo, oddzielona jest filtrem 52 od przestrzeni w któ¬ rej znajduje sie magnes obrotowy. Dzieki temu opilki lub czesci magnetyczne pochodzace od ce¬ wek 11 lub 12 nie moga sie dostac do wysokocis¬ nieniowej czesci pompy i uszkodzic lub zniszczyc mechanizm napedu. W tej czesci obudowy pompy, która zawiera tlok 20 znajduje sie oczywiscie wiecej paliwa ,niz potrzeba do wtrysku. Nadmiar paliwa skierowany jest do tej czesci obudowy, w której znajduje sie magnes obrotowy. W ten sposób ze¬ spól magnesu i indukcyjny sygnalizator zwrotny 53 jest skutecznie chlodzony strumieniem oleju napedowego.Jarzmo 31, na którym znajduje sie cewka 32, przymocowane jest do pólki 54, na której znajduja sie równiez sprezyny stykowe 55, do których do¬ laczone sa obydwa zaciski cewki 32. Obudowa pompy zamknieta jest za pomoca pokrywy 56, w której znajduje sie uksztaltowany, w postaci wty¬ ku nadlew 57. Na wewnetrznej stronie pokrywy 56 znajduje sie plytka 58, na której znanym sposobem wydrukowane sa sciezki przewodzace. Na plytce 58 znajduja sie sprezyny stykowe 59 i powierzch¬ nie stykowe, które dociskane sa do sprezyn sty¬ kowych 55. Wszystkie polaczenia elektryczne wew¬ natrz obudowy pompy sa naniesione na plytke 58 z obwodami drukowanymi. Wszystkie zaciski, które musza byc wyprowadzone z obudowy pompy, wy¬ konane sa w postaci metalowych bolców we wty¬ ku, przy czym przewody przechodza przez wtopio¬ ne szklane izolatory, które sa szczelne i wytrzyma¬ le na temperature. Z metalowymi bolcami 60 po¬ laczone sa styki 61 wewnatrz wtyku 57. Polozenie styków 61 ustalone jest izolacyjna masa zalewo¬ wa 62. Masa zalewowa 62 ochrania i jednoczesnie wzmacnia metalowe bolce 60 przechodzace przez pokrywe 56. Dzialanie urzadzenia pokazanego na fig. 2 odpowiada opisowi odniesionemu do schema¬ tycznie pokazanej pompy na fig. 1.Na.fig. 3 przedstawiono pompe z fig. 2 w wido¬ ku z góry ze zdjeta pokrywa 56. Sa tu widoczne od góry pólki 54 mocujace obwód magnetyczny 30, 31, 32 oraz umocowane na niej sprezyny sty¬ kowe 55. Ponadto powyzej magnesu obrotowego 10 widoczny jest segment wyrównawczy 68. Pod seg¬ mentem wyrównawczym 68 widoczna jest krzyw¬ kowa tarcza 34 o która zaczepiona jest powrotna sprezyna 33.Tarcza krzywkowa 34 dziala na popychacz 38 in¬ dukcyjnego sygnalizatora 53. Na indukcyjnym syg¬ nalizatorze 53 znajduja sie trzy plaszczyzny styko¬ we 69, które przy zamknietej pokrywie 56 docis¬ niete sa do sprezyn stykowych 59 na plytce 58 z obwodem drukowanym. Cewki 11, 12 zasilane sa napieciem za posrednictwem sprezyn stykowych 63.Fig. 4 przedstawia plytke 58 z obwodem druko¬ wanym. Niektóre z drukowanych sciezek sluza ja¬ ko styki. Ponadto na plytce umieszczone sa spre¬ zyny stykowe 59. Ponad plytka pokazany jest sche¬ matyczny widok z przodu wtyku 57 ze stykami 61.Kazdy styk polaczony jest osobnym przewodem z plytka 58. Polaczenia te utworzone sa za po¬ moca pokazanych na fig. 2 metalowych bolców 60,67159 $ które u podstawy wtyku 57 przeprowadzone sa przez pokrywe 56.Dzieki zastosowaniu plytki drukowanej z po¬ wierzchniami stykowymi i sprezynami stykowymi, jak równiez dzieki zastosowaniu sprezyn styko¬ wych na pólce 54 oraz na cewkach 11 i 12 magne¬ su obrotowego wystarczy jedynie zdjac pokrywe aby usunac calkowicie wszystkie polaczenia elek¬ tryczne, natomiast poszczególne czesci pompy sa od góry latwo dostepne, bez koniecznosci usuwa¬ nia poszczególnych polaczen elektrycznych. Nie tyl¬ ko sprezyny stykowe ale takze i powierzchnie sty¬ kowe sa pokryte przewodzaca warstwa przeciwko¬ rozyjna, aby w czasie pracy uniknac pogorszenia styku. Pokrycia te zawieraja metale szlachetne.Mozliwe jest oczywiscie równiez zastosowanie urza¬ dzenia wedlug wynalazku do innych pomp wtrys¬ kowych. Na przyklad mozna dzwignie sterujaca szeregjowej pompy wtryskowej napedzac za po¬ moca magnesu obrotowego, podobnie jak napedza sie suwak sterujacy wtryskowej pompy rozdziela¬ jacej. PL PL

Claims (11)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Wtryskowa pompa rozdzielajaca z elektryczna regulacja ilosci doprowadzanego paliwa do silni¬ ków spalinowych, wyposazona w urzadzenie do re¬ gulacji podawanej ilosci paliwa, które oddzialywu- je na polozenie suwaka sterujacego ustalajacego poczatek lub koniec podawania a ponadto wypo¬ sazona w uklad do ustalenia ilosci obrotów, zna¬ mienna tyin, ze zawiera wewnatrz obudowy pompy uklad ustalajacy ilosc podawanego paliwa oraz polaczony z suwakiem sterujacym uklad {10, 11, 12) magnesu obrotowego.

2. Pompa wedlug zastrz. 1, wykonana jako wtry¬ skowa pompa rozdzielajaca, wyposazona w sluza¬ cy jako suwak sterujacy suwak pierscieniowy, po¬ ruszajacy sie na tloku pompy, znamienna tym, ze z magnesem obrotowym (10) polaczony jest wal (14), na którego koncu jest umieszczony mimosro- dowo wzgledem osi obrotu segment (16) z kulistym zabierakiem (17) a zabierak zaczepiony jest w cy¬ lindrycznym otworze (18), który wykonany jest w czesci nalezacej do suwaka pierscieniowego (19).

3. Pompa wedlug zastrz. 2, znamienna tym, ze na przeciwleglym do suwaka pierscieniowego (19) kon¬ ca walu (14) umieszczony jest segment wyrównaw¬ czy, którego polozenie poziome jest regulowane wzgledem magnesu obrotowego.

4. Pompa wedlug zastrz. 3, znamienna tym, ze na segmencie wyrównawczym (68) znajduja sie zderzaki maksymalnego i minimalnego kata usta¬ wienia magnesu obrotowego (10).

5. Pompa wedlug zastrz. 3, gnaift^ann. tym, ze 5 na segmencie wyrównawczym (68) zaczepiona jest powrotna sprezyna ciagnaca (33), która ustala po¬ lozenie zerowe magnesu.

6. Pompa wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze z walem (14) magnesu obrotowego (10) polaczony 10 jest indukcyjny sygnalizator zwrotny (35, 36, 37).

7. Pompa wedlug zastrz. 6, znamienna tym, ze indukcyjny sygnalizator zwrotny (35, 36, 37) zawie¬ ra dwa polaczone szeregowo uzwojenia (35, 36), u- mieszczone wzdluz jednej osi z poruszajacym sie 15 wewnatrz osiowo rdzeniem ferromagnetycznym (38), który polaczony jest za posrednictwem mimosrodu lub zebatki, z walem (14) magnesu obrotowego (10), a na rdzen oddzialywuje wstepnie napieta sprezyna (39) wyrównujacy luzy. 8. M

8. Pompa wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze ma magnes obrotowy (10) umieszczony w przestrze¬ ni oddzielonej filtrem (52) od przestrzeni podaja¬ cej pompy, przy czym staly przeplyw oleju nape¬ dowego z przestrzeni pompy do przestrzeni zawie- a5 rajacej uklad magnesów obrotowych jest zapew¬ niany.

9. Pompa wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze uklad do uchwycenia ilosci obrotów zawiera u- mieszczony wewnatrz obudowy pompy obwód mag- s0 netyczny, który sklada sie z polaczonej z walem napedowym pompy tarczy zebatej (30) i jarzma (31) z cewka (32), przy czym konca jarzma (31), le¬ zace na wprost tarczy zebatej (30), maja wykonane odpowiednie uzebienie. 85

10. Pompa wedlug zastrz. 1—9, znamienna tym, ze obudowa pompy wyposazona jest w pokrywe (56) z nadlewem (57) w ksztalcie wtyku z zaciska¬ mi elektrycznymi, a styki (61) wtyku sa polaczone przez przepusty kablowe z* umieszczona na wew- 40 netrznej stronie pokrywy, plytka (58) z obwodem drukowanym, przy czym plytka z obwodem dru¬ kowanym wyposazona jest w plaszczyzny stykowe i/lub sprezyny stykowe* za pomoca których wyko¬ nane sa wszystkie polaczenia elektryczne wew- 45 natrz obudowy pompy.

11. Pompa wedlug zastrz. 10 znamienna tym, ze przepusty kablowe przez odejmowana pokrywe (56) wykonane sa w postaci wtopionych izolatorów szklanych, które znajduja sie u podstawy nadlewu tt0 (57) a styki (65) wtyku w zamknietej przestrzeni nadlewu wtyku co najmniej w czesci pokryte sa izolacyjna masa (62), wytrzymala na podwyzszona temperature.KI. 46c,41/02 67150 MKP F02m 41/02 SS 66 STKI. 46c,41/02 67150 MKP FÓ2m 41/02 St- 33 33 63 Fig. 3 Fig. 4- Lam 4, wiersz 43 jest: sprezyna 23 powinno byc: sprezyna 33 Lam 5, wiersz 10 jest: do nadajnika 41 powinno byc: do nadajnika 44 ERRATA W.D.Kart., C/93/73, 95 + 15, A4 Cena zl 10,— PL PL