Pierwszenstwo: Opublikowano: 06.11.1969 (P.136 722) 08.11.1968 Wielka Brytania 18.03.1974 69589 KI. 46c,43/02 MKP F02m 43/02 ex yfll;, U-edu Patentowe- Wlasciciel patentu: Joseph Lucas (Industries) Limited, Birmingham (Wielka Brytania) Pompa wtryskowa Przedmiotem wynalazku jest pompa wtryskowa paliwa plynnego skladajaca sie ze wspólpracuja¬ cych elementów: tulei pompy, nurnika pompy po¬ ruszajacego sie ruchem posuwistozwrotnym wew¬ natrz tulei pompy, komory pompujacej zawartej pomiedzy jednym koncem nurnika i tuleja pom¬ py, otworu przelewowego umieszczonego w scian¬ ce komory w takim miejscu, ze otwór ten jest zakrywany nurnikiem podczas jego ruchu w kie¬ runku do wewnatrz pompy, otworu wyjsciowego z komory, poosiowego kanalu na cylindrycznej po¬ wierzchni nurnika, kanalu sterujacego, polaczone¬ go z kanalem poosiowym, który to kanal sterujacy posiada srubowa krawedz sterujaca, która podczas ruchu nurnika do wewnatrz pompy odslania otwór przelewowy celem wytworzenia polaczenia z ko¬ mora pompujaca dla przerwania wplywu paliwa, przez otwór wyjsciowy oraz urzadzenia regula¬ cyjnego dzialajacego przez zmiane wzajemnego polozenia katowego nurnika wzgledem tulei pom- py.W znanych pompach wtryskowych, podczas gdy srubowy kanal sterujacy czesciowo odkrywa otwór przelewowy, paliwo odprowadzane jest z komory pod katem i poniewaz to powoduje zmiane w mo¬ mencie mechanicznym pedu przeplywu paliwa, odpowiadajaca i przeciwna reakcja przenoszona jest na nurnik. Poniewaz kanal sterujacy jest nachylony, na nurnik wywierane sa dwie sily, jedna w kierunku poosiowym, która moze byc po¬ lo 15 20 25 80 minieta i druga sila pozioma, która powoduje skret katowy nurnika wokól jego osi. Ma to miejsce we wszystkich rodzajach znanych pomp, w których srubowy kanal otwiera otwór przele¬ wowy dla zakonczenia wtrysku paliwa.W pompach, które dostarczaja tylko mala ilosc paliwa, sila skrecajaca jest odpowiednio mala i jest mozliwe stwierdzenie, ze w wiekszosci, sila ta jest równowazona sila tarcia, wystepujaca po¬ miedzy nurnikiem i pozostalymi elementami u podstawy nurnika. Niemniej jednak, w wiekszych pompach, sila skretna jest odpowiednio wieksza i nie moze byc zrównowazona przez inny mecha¬ nizm, który jest polaczony z nurkiem, to znaczy polaczenie róznych nurników pomp z mechaniz¬ mem regulujacym silnika. Sila ta ma charakter dynamiczny, co powoduje niezwykle wysokie zmia¬ ny obciazen w sprezeniach nurników i mechaniz¬ mu regulujacego. W pewnych znanych typach pomp, specjalnie w tych, w których glebokosc sru¬ bowego kanalu regulujacego jest zmienna, w celu regulacji wstepnej wielkosci przeplywu paliwa, wyksztalca sie druga sila wystepujaca w miejscu polaczenia pomiedzy stosunkowo plytkim kanalem srubowym i osiowo przebiegajacym kanalem zasi¬ lajacym. Jesli kanal zasilajacy jest tak umiesz¬ czony, ze zasila prowadzacy koniec kanalu sru¬ bowego, to jest te czesc kanalu, która jest naj¬ blizej wewnetrznego albo górnego konca nurni¬ ka, wówczas sila, która wynika ze zmiany w mo- 09 5893 mencie mechanicznym przeplywu paliwa od ka¬ nalu osiowego do kanalu srubowego ujawnia sie równiez w sile skretnej przenoszonej na nurnik.Stwierdzono, ze dwie sily skretne dzialaja w tym samym kierunku w wyniku czego laczna sila skret¬ na jest wysoka i majac charakter dynamiczny po¬ woduje znaczne uderzenia na poprzeczny kolek zamocowany w nurniku i wyciecie w tulei pompy.Z praktyki wiadomo, ze uderzenia takie spowo¬ dowaly, iz jedna ze stron wyciecia w tulei zostala kompletnie zdeformowana. W. przypadku takiej de¬ formacji, kontrola ilosci paliwa dostarczanego przez pompe jest znacznie ograniczona — w za¬ sadzie niemozliwa.Znane jest równiez rozwiazanie, w którym sru¬ bowa krawedz sterujaca jest uzyta do okreslenia osiowego polozenia nurnika, w którym otwór przelewowy jest odkryty. W takim rozwiazaniu nurnik jest pod dzialaniem sily skretnej, a po¬ niewaz^ w nurniku znajduje sie kanal poosiowy, przez który przeplywa paliwo, które ma byc ste¬ rowane przez krawedz srubowa — nie wystepuje sila reakcji drugiego typu, a zatem sily skretne dzialajace na nurnik nigdy nie zostana zrównowa¬ zone.Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie konstrukcji pompy wtryskowej pozbawionej wy¬ mienionych wad -znanych pomp, w której powsta¬ wanie omówionych sil zmniejszone bedzie do mi¬ nimum.Cel ten zostal osiagniety przez to, ze koncowa czesc kanalu sterujacego jest polaczona z poosio¬ wym kanalem, przy czym poosiowe kanaly i ka¬ naly sterujace znajduja sie po przeciwstawnych stronach nurnika. Dostarczanie paliwa w pompie wedlug wynalazku odbywa sie w czesci tylnej tak, ze osiowy kanal polaczony jest z tylna czescia kanalu srubowego. W ten sposób, dwie sily po¬ wodujace skret nurnika, sa wzajemnie przeciwsta¬ wione, co znacznie ogranicza wielkosc sily wypad¬ kowej.Stwierdzono jednak, ze sila wynikajaca ze zmiany mechanicznego momentu przeplywu paliwa z kanalu osiowego do kanalu srubowego jest nie¬ co wieksza niz sila wynikajaca z faktu wyplywu paliwa z otworu przelewowego. Dlatego tez zgod¬ nie z wynalazkiem przeplyw paliwa z komory pompujacej do czolowej czesci kanalu sterujacego jest kontrolowany. Do prowadzacego konca ka¬ nalu sterujacego dostarczana jest mala ilosc pa¬ liwa. Umozliwia to zasadnicze zrównowazenie sil skretnych.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia boczny widok przekroju przez pom¬ pe, fig. 2 — boczny widok nurnika pompy przed¬ stawionej na fig. 1 w powiekszeniu, fig. 3 — prze¬ krój wzdluz linii x-x na fig. 2, fig. 4 — schemat rozkladu sil dzialajacych na konwencjonalny nur¬ nik, fig. 5 — przekrój osiowy nurnika wedlug fig. 4, a fig. 6 — schemat rozkladu sil dzialajacych na konwencjonalny nurnik.Jak pokazano na rysunku, w korpusie 15 pom¬ py znajduje sie wielostopniowy otwór cylindrycz¬ ny, w którym osadzona jest kolnierzowa tuleja 16 589 4 pompy, opierajaca sie kolnierzem o krawedz ot¬ woru za pomoca gwintowanej tulei 23 wkreconej w otwarty koniec korpusu z otworem o wiekszej srednicy. W tulei tej znajduje sie otwór wyloto- 5 wy 17 paliwa plynnego i umieszczony jest jedno¬ kierunkowy zawór 18, którego otwarcie pozwala na wyplyw paliwa przez otwór wylotowy. Wew¬ natrz tulei 16 pompy, iw poosiowym cylindrycz¬ nym otworze, umieszczony jest nurnik 10. Otwór 10 wraz z nurnikiem tworza komore pompujaca pom¬ py wtryskowej. Na zewnetrznym koncu nurnika znajduje sie podkladka 20 stanowiaca opór dla sprezyny. Pomiedzy podkladka 20 a elementem o- porowym 22 umieszczonym na korpusie pompy 15 znajduje sie spiralna sprezyna 21 dzialajaca na nurnik w kierunku przesuniecia go na zewnatrz pompy.Ruch nurnika do wewnatrz pompy odbywa sie pod dzialaniem krzywki (nie pokazanej na rysun- 20 kach), która moze byc zamontowana w obudowie stanowiaca integralna czesc korpusu pompy.W korpusie równiez znajduje sie pierscieniowa komora 24 polaczona zarówno ze zródlem plynne¬ go paliwa jak i z komora pompujaca pompy za 25 pomoca otworu przelewowego 19. Otwór przelewo¬ wy jest równoczesnie otworem wejsciowym paliwa do komory pompujacej wówczas, gdy nie jest on zasloniety nurnikiem. Podczas ruchu nurnika do wewnatrz pompy, otwór ten zostaje zasloniety, 30 przez nurnik zas paliwo znajdujace sie w komorze pompujacej zostaje wypchniete przez otwór wy¬ lotowy 17.Nurnik posiada na swej cylindrycznej powierz¬ chni kanal sterujacy 25 o srubowej krawedzi ste- 35 rujacej 27. Kanal sterujacy laczy sie z poosiowym kanalem 26 na powierzchni nurnika, przez który istnieje polaczenie z komora pompujaca. W zalez¬ nosci od katowego polozenia wzgledem tulei pom¬ py, krawedz sterujaca odslania otwór przelewowy 40 19, ulatwiajac przeplyw paliwa przez poosiowy kanal, zas przeplyw w kierunku otworu 17 ustaje.Wzajemne katowe polozenie nurnika 10 w stosun¬ ku do tulei 16 pompy moze byc ustawiane za po¬ moca wystajacego na zewnatrz trzpienia 19a za- 45 mocowanego do tulejki kolnierzowej 11. Tuleja kolnierzowa 11 moze byc obracana do odpowied¬ niego polozenia wokól tulei pompy, tuleja ta po¬ siada podluzne wyciecie 12, w którym znajduje sie poprzeczny kolek 13 zamocowany w nurniku 50 10. Wyciecie 12 jest z jednej strony czesciowo zamkniete wasami 14. Katowe przesuniecie trzpie¬ nia 19a powoduje katowe przesuniecie nurnika równoczesnie nie przeszkadzajac w poosiowych ruchach nurnika wywolanych dzialaniem krzywki B5 i sprezyny.W celu sterowania wielkoscia wyplywu paliwa przez otwór polewowy, kanal sterujacy 25 jak pokazano na fig. 2 i 3 posiada zmienna glebokosc w stosunku do poosiowej szerokosci. Innymi slo- 60 wy glebokosc zmienia sie wraz z szerokoscia ka¬ nalu wzdluz jego dlugosci, bowiem ksztalt prze¬ kroju kanalu stanowi ograniczenie przeplywu w czasie, w którym paliwo przeplywa przez otwór. W rozwiazaniu wedlug wynalazku poosiowy kanal 26 65 laczy sie z tylna czescia kanalu sterujacego 25. W69589 6 efekcie dwie sily powstajace w sposób powyzej omówiony posiadaja tendencje do zrównowazenia sie, dzieki czemu moment wywierany na nurnik zostaje znacznie zmniejszony.Kierunek przeplywu paliwa w czasie gdy otwór przelewowy 19 jest polaczony z rowkiem 25 jest oznaczony strzalka na fig. 5. Przeciskanie paliwa przez szczeline pomiedzy krawedzia otworu a row¬ kiem oznacza, ze na nurnik 10 dziala równa co do wielkosci i skierowana przeciwnie sila reakcji.Sila reakcji pokazana na fig. 4 strzalka A jest za- zadniczo normalna, dzialajaca na dolna scianke kanalu sterujacego. Usuniecie tej sily powoduje powstanie skladowej osiowej B i skladowej C u- silujacej skrecic nurnik wokól jego osi.Na fig. 6 przeplyw paliwa zostal oznaczony przez E. Mozna stwierdzic, ze kanal sterujacy ma ograniczona glebokosc podczas gdy kanal za¬ silajacy 30 jest gleboki. W wyniku tego, paliwo przeplywajac do kanalu 25 zwieksza swa szybkosc w wyniku czego nastepuje zmiana momentu i wy¬ stepuje sila reakcji dzialajaca na nurnik 10.Skladowa D usiluje skrecic nurnik wokól jego czesci.W celu zrównowazenia sil dzialajacych po prze¬ ciwnych stronach nurnika, stosuje sie dwa otwo¬ ry przelewowe oraz dwa kanaly poosiowe i dwa kanaly sterujace. Ponadto jesli ich konce sa od¬ legle od kanalu poosiowego, kanaly sterujace la¬ cza sie wycieciami 28 odpowiednio polozonymi na cylindrycznej powierzchni nurnika, dzieki czemu nastepuje wywazenie bocznych sil nurnika.W rozwiazaniu konstrukcyjnym opisanym po¬ wyzej, ustalono, ze sila powstajaca przy wejsciu do kanalu sterujacego jest wieksza od sily po¬ wstajacej w otworze przelewowym, w wyniku cze¬ go istnieje powien moment dzialajacy na nurnik.W celu unikniecia wyzej opisanego zjawiska za¬ stosowano kontrolowany wyplyw paliwa do czolo¬ wego kanalu sterujacego. Przeplyw ten odbywa sie przez kanal 29 polaczony z wycieciem 28. PL PL