PL95065B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest wtryskiwacz pa¬ liwa silnika spalinowego.

Z opisu patentowego W. Brytanii nr 397 493 jest znany wtryskiwacz paliwa silnika spalinowego, zawierajacy co najmniej jeden uklad wtryskiwa¬ nia zlozony z rozpylacza paliwa i polaczonej z nim pompy paliwowej. Tlok pompy paliwowej w tym wtryskiwaczu jest polaczony ze zwora elektroma¬ gnesu napedzajacego ten tlok ruchem przesuwisto- zwrotnym z czestotliwoscia z góry zalozona. Wzbu¬ dzanie cewki, elektromagnesu jest dokonywane za pomoca- ukladu styków elektrycznych.

Wtryskiwacz tego typu nie zapewnia wystarcza¬ jaco skutecznego rozpylania paliwa. Jezeli paliwo nie zostanie dobrze rozpylone, wówczas mieszanka paliwo-powietrze nie ulega calkowitemu spalaniu w komorze spalania silnika, przy czym nastepuje znaczne przelewanie paliwa. Paliwo nie jest wlas¬ ciwie rozpylane kiedy jego predkosc przeplywu poprzez rozpylacz jest mniejsza od.predkosci wy¬ maganej dla . spelnienia tego ¦ warunku. Wartosc predlcpsci;przeplywu.jpaliwa przez rozpylacz zalezy ock . dzialania pompy . paliwowej... Zanim zawór iglieowy:, rozpylacza zostanie otwarty, wartojc cis¬ nienia- ..w .przewodzie -laczacym pompe paliwowa z rozpylaczem wzrasta. Po osiagnieciu pewnej wartosci tego cisnienia nastepuje automatyczne otwarcie zaworu iglicowego, po czym wartosc cisnienia ulega gwaltownemu spadkowi, przy którym nastepuje zmniejszenie predkosci przeply- wu paliwa, a tym samym nieskuteczne rozpylanie paliwa.

Zgodnie z opisem patentowym W. Brytanii nr 397 493, dla wyeliminowania tej niedogodnosci zastosowano dwa tloczki ruchome teleskopowo je¬ den w drugim tak, ze przy koncu okresu wtrysku zostaje uruchomiony tloczek o wiekszej srednicy.

Pomimo tego wtryskiwacz wyposazony w tego ro¬ dzaju elementy nie zapewnia poprawnego rozpyla¬ nia paliwa, poniewaz w pierwszej czesci okresu wtrysku tloczek o wiekszej srednicy zostaje wy¬ cofany, a to powieksza objetosc komory pompy podczas pompowania juz wykonywanego tloczkiem o malej srednicy. W wyniku takiego przeciwdziala¬ nia tych obu tloczków, paliwo w pierwszej czesci okresu wtrysku jest rozpraszane w postaci duzych kropel, na skutek czego proces spalania nie jest wlasciwy. Ponadto elektromagnesy stosowane w znanych rozpylaczach nie moga wytworzyc do¬ statecznie duzej sily pompowania. Zwora elektro¬ magnesu, otoczona przez cewke, wystaje poza nia i jest polaczona z tlokiem pompy. Przy tego rodza¬ ju-konstrukcji elektromagnesu, dla uzyskania wy¬ starczajacych sil dla napedzania tloka pompy, musi miec on odpowiednio duze gabaryty, a wiec wymagany jest duzy przekrój poprzeczny zwory oraz duza liczba zwojów drutu w cewce. Poza ta oczywista niedogodnoscia, elektromagnesy o sto¬ sunkowo duzych gabarytach, charakteryzuja sie duza stala czasowa narastania struniienia magne- 95 06595 065 tycznego, wobec czego mozliwosc ich stosowania jest mala i ogranicza sie tylko do stosowania w ukladach wtryskiwania silników spalinowych wolnoobrotowych. W znanych wtryskiwaczach pa¬ liwa ilosc paliwa jednorazowo wtryskiwana do 5 cylindrów silnika jest regulowana za pomoca prze¬ suwnego ogranicznika, utworzonego przez sprezyne plytkowa. Tlok pompy uderza o ten ogranicznik i jego ruch jest stopniowo hamowany dzieki temu, ze sprezyna plytkowa ustepuje pod dzialaniem tloka 10 pompy. W wyniku tego stopniowego hamowania predkosci ruchu tloka pompy, przy koncu okresu wtrysku, mimo stosowania dwóch teleskopowo wspólpracujacych tloczków, wystepuje mala pred¬ kosc przeplywu paliwa, a zatem i malo skuteczne 15 rozpylanie.

Celem wynalazki jest wyeliminowanie wskaza¬ nych ¦. wyzej niedogodnosci znanych wtyrskiwaczy paliwa.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie konstruk- 20 ej i wtryskiwacza nie posiadajacego wad znanych wtryskiwaczy, przy zalozeniu, ze przyporzadkowany kazdej pompie paliwowej elektromagnes napedowy bedzie mial male gabaryty, a równoczesnie bedzie dawal wystarczajaca sile dla napedzania pompy 25 z bardzo duza czestotliwoscia pojawiania sie tych impulsów sily, a ponadto predkosc przeplywu pa¬ liwa w koncowej fazie wtrysku bedzie wystarcza¬ jaco duza dla uzyskania skutecznego rozpylania, przy którym do minimum zredukowana zostanie ilosc skladników zanieczyszczajacych atmosfere, za¬ wartych w gazach wylotowych z silnika spalino¬ wego.

Zgodnie z wynalazkiem zwora polaczona z tlo- , kiem pompy paliwowej ma postac plytki i jest usytuowana ruchomo pomiedzy czolami rdzeni dwóch elektromagnesów, wlaczonych swymi cew¬ kami w uklad sterowania, wzbudzajacy je naprze¬ miennie, odpowiednio do cyklu pracy silnika spa¬ linowego. Zwora porusza sie pod dzialaniem sily magnetycznej wywolywanej przez elektromagnesy, 40 której wartosc raptownie zwieksza sie, gdy zwora zbliza sie do rdzenia magnetycznego, a tym samym równie gwaltownie wzrasta predkosc ruchu zwory i tloka pompy paliwowej z ta zwora polaczonego.

W wyniku tego cisnienie rozpylania paliwa ma 45 duza wartosc w koncowej fazje skoku tloka pompy.

Dzieki dwom naprzemiennie zalaczanym elektro¬ magnesom, napedzajacym cyklicznie zwore, w prze¬ ciwnych kierunkach, wtryskiwacz wedlug wyna¬ lazku nie wymaga stosowania sprezyny powrotnej, 50 której uzycie jest konieczne w przypadku znanych wtryskiwaczy paliwa. W ten sposób masa zwory oraz gabaryty elektromagnesów sa zminimalizowa¬ ne, a przy tym mala liczba zwojów cewek i wyni¬ kajaca z tego mala wartosc samoindukcji zapew- 55 niaja uzyskanie krótkiej stalej czasowej narastania pola magnetycznego. Kazda zwora swym koncem przeciwleglym do tloka pompy paliwowej jest osadzona wahliwie na czopie usytuowanym nieru¬ chomo wzgledem elektromagnesów. 00 Szczególnie korzystne jest jesli swobodny koniec zwory jest polaczony równomiernie z tlokami dwóch pomp paliwowych, dzialajacych przeciw¬ bieznie. W przypadku silnika spalinowego, cztero- cylindrowego, potrzeba zatem zastosowac dwie 65 pary elektromagnesów, napedzajacych dwie zwory dla wywolania dzialania pompujacego czterech pomp paliwowych.

Zgodnie z nastepna cecha wtryskiwacza wedlug wynalazku jako uklad sterowania elektromagne¬ sów zastosowano monostabilny multiwibrator, w którego obwodzie wyjsciowym jest wlaczona cewka elektromagnesu. Wejscie ukladu sterowania jest sprzegniete z elementami silnika spalinowego, z których moga byc przesylane sygnaly' elek¬ tryczne, stanowiace informacje o cyklach pracy cylindrów tego silnika. Korzystne i najprostsze wykonawczo jest polaczenie ukladu sterowania z ukladem zaplonowym silnika spalinowego.

W celu uzyskania mozliwosci regulowania ilosci paliwa podczas pojedynczego wtrysku, zastosowano zgodnie z wynalazkiem sztywny zderzak ogranicza¬ jacy droge przemieszczania sie tloków, usytuowany naprzeciwko zewnetrznie wystajacego konca tloka, polaczonego ze zwora.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym, fig. 1 przedstawia cztery pompy paliwowe w przekroju poziomym wraz z elektromagnesami napedzaja¬ cymi te pompy, w widoku z góry, fig. 2 — pompy paliwowe i elektromagnesy, w przekroju pionowym wzdluz linii II-II zaznaczonej na fig. 1, wraz ze schematem ideowym sposobu polaczenia tych pomp z rozpylaczami paliwa silnika spalinowego, fig. 3 — elektroniczny uklad sterowania elektromagnesów, w schemacie ideowym, zas fig. 4 przedstawia roz¬ pylacz paliwa w widoku bocznym z czesciowym wykrojem.

Do podstawy 1, majacej w przyblizeniu ksztalt prostokatnej plytki, sa przymocowane dwie pary elektromagnesów 2. Kazdy z elekromagnesów jest osadzony nieruchomo w przyporzadkowanej mu obejmie, usytuowanej nad podstawa 1 i przymoco¬ wanej do podstawy za pomoca elementów mocu¬ jacych (6), do których w tym przypadku naleza sruby, tulejki dystansowe oraz nakretki. Oba elektromagnesy 2 kazdej pary elektromagnesów sa usytuowane tak, ze czola ich rdzeni 10 sa usytuo¬ wane przeciwlegle do siebie i w takiej odleglosci od siebie, ze mozliwe jest przemieszczanie sie> umieszczonej, miedzy nimi, zwory 18, wykonanej z materialu podatnego magnetycznie. Zwora 18 jest zatem przemieszczana w plaszczyznie równoleglej do podstawy 1, przy czym zewnetrzny koniec 4 zwory jest osadzony wahliwie na czopie 3, wy¬ stajacym prostopadle z podstawy 1.

Rdzenie 10 wszystkich elektromagnesów sa usy¬ tuowane w jednej plaszczyznie, równoleglej do podstawy 1, oraz kazdy z nich jest otoczony przy¬ porzadkowana mu cewka 14. Wewnetrzny koniec kazdej zwory 18 jest polaczony przegubowo z jarzmem 20, usytuowanym przesuwnie w rowku prowadzacym, wykonanym we wspólnym korpusie czterech pomp 32, przy czym jarzmo przemieszcza sie ruchem posuwisto-zwrotnym w plaszczyznie równoleglej do podstawy 1. Do konców obu jarzm sa przymocowane tloki 22 poszczególnych pomp paliwowych 32. Wszystkie cztery pompy paliwowe 32 maja wspólny korpus, przy czym kazda z tych pomp jest wyposazona w przewód 27 doprowa¬ dzajacy paliwo pod cisnieniem oraz przewód 2895 065 6 odprowadzajacy paliwo z ustalona czestotliwoscia do polaczonego z nia rozpylacza paliwa 30 silnika spalinowego 31. Pomiedzy koncami obu tych prze¬ wodów 27, 28, dolaczonymi do przyporzadkowanej im pompy, znajduje sie komora tloczaca 29, oddzie¬ lona od konców tych przewodów zaworkami zwrot¬ nymi tak, ze dawka paliwa wprowadzona do ko¬ mory tloczacej 29, dzieki dzialaniu jednego z tych zaworków nie moze wyplynac tym samym przewo¬ dem, jest natomiast wtloczona do przewodu odpro¬ wadzajacego 28 przez otwierajacy sie drugi z za¬ worków zwrotnych pod dzialaniem zwiekszajacego sie cisnienia paliwa w komorze tloczacej 29, w wy¬ niku przemieszczania sie tloka 22. Do ograniczenia drogi przemieszczania sie tloków 22 poszczególnych pomp zastosowano w tym przypadku dwa zderzaki 26 i 33 w 'postaci mimosrodów, obrotowo osadzo¬ nych We wspornikach, przymocowanych do pod¬ stawy 1.

Kazdej pompie paliwowej 32 jest przyporzadko¬ wany jeden z rozpylaczy paliwa 30, polaczony swym wlotem z przewodem 28. Rozpylacz paliwa ma w swej komorze 11 iglice 7 ze stozkiem 21 wspólpracujacym z gniazdem stozkowym 9. Iglica jest podparta przesuwnie osiowo przez sprezyne srubowa 8, która w stanie normalnym ustala po¬ lozenie stozka 27 iglicy 7 w gniezdzie stozkowym 9, powodujac zamkniecie wylotu rozpylacza. Iglica jest osadzona przesuwnie w perforowanym piers¬ cieniu 12 znajdujacym sie w komorze 11 rozpy¬ lacza. Wzrost cisnienia paliwa w komorze 11 roz¬ pylacza, wywolany dzialaniem polaczonej z nia przewodem 28 pompy paliwowej 32, powoduje przesuniecie iglicy 7 w kierunku przeciwnym do kierunku dzialania sily od sprezyny 8 ja podpie¬ rajacej oraz otwarcie otworu wylotowego rozpy¬ lacza 30, dzieki czemu nastepuje wtrysk paliwa do cylindrów silnika spalinowego 31. Walek roz- rzadczy 13 tego silnika jest sterowany za pomoca ukladu zaplonowego 34. Walek rozrzadczy jest takze zaopatrzony w element uruchamiajacy 15, wlaczajacy cyklicznie cztery styki 16, jak uwidocz¬ niono na fig. 3. Kazdy ze styków jest polaczony z wejsciem K3 elektronicznego ukladu sterowa¬ nia 17.

Elektroniczny uklad sterowania 17 sluzy do po¬ budzania dzialania elektromagnesów 2 zgodnie ze scisle ustalonym programem. Tranzystory TRj i TR2 wraz ze znajdujacymi sie w ich obwodach rezystorami Rt — R5 i kondensatorem C, tworza 36 40 45 monostabilny multiwibrator. Sygnal wyjsciowy z emitera tranzystora TRa jest podawany na baze tranzystora TRa, pracujacego w ukladzie wzmac¬ niacza pradu, który w obwodzie emitera ma wla¬ czona cewke 14 elektromagnesu 2, przy czym do¬ datkowo cewka 14 jest zbocznikowana dioda za¬ porowa Dj. Zaciski zasilajace KI ivK2 multiwibra¬ tora sa polaczone z zaciskami baterii zasilaja¬ cej 35.

Podczas obracania sie walka rozrzadczego 13, uruchamiane przez niego styki 16 powoduja po¬ przez elektroniczny uklad 17 wzbudzanie cewek 14 elektromagnesów 2, sterujacych dzialaniem przy¬ porzadkowanych pomp paliwowych 32, a tym sa¬ mym rozpylaczy paliwa 30.

Claims (6)

Zastrzezenia patentowe

1. Wtryskiwacz paliwa silnika spalinowego, za¬ wierajacy co najmniej jeden uklad wtryskiwania zlozony z rozpylacza paliwa i polaczonej z nim pompy paliwowej, której tlok jest polaczony ze zwora napedzana elektromagnetycznie, znamienny tym, ze zwora (18) ma postac plytki i jest usy¬ tuowana ruchomo pomiedzy czolami rdzeni (10) dwóch elektromagnesów (2), wlaczonych swymi cewkami w uklad sterowania (17), wzbudzajacy je naprzemiennie, odpowiednio do cyklu pracy silnika spalinowego (31).

2. Wtryskiwacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zwora'(18) swym koncem (4) przeciwleglym do tloka (22) pompy paliwowej, jest osadzona wahli- wie na czopie (3) usytuowanym nieruchomo wzgle¬ dem elektromagnesów (2).

3. Wtryskiwacz wedlug zastrz. 1 albo 2, zna¬ mienny tym, ze zwora (18) jest polaczona z tlokiem (22) drugiej pompy paliwowej (32).

4. Wtryskiwacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze uklad sterowania (17) stanowi monostabilny multiwibrator, w którego obwodzie wyjsciowym jest wlaczona cewlea (14) elektromagnesu (2).

5. Wtryskiwacz wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze wejscie uklad/u sterowania (17) jest sprzegniete z silnikiem spalinowym (31), a korzystnie jest po¬ laczone z jego ukladem zaplonowym (34).

6. Wtryskiwacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze naprzeciwko zewnetrznie wystajacego konca tloka (22) kazdej pompy paliwowej (32), polaczo¬ nego ze zwora (18), jest ustawiony sztywny zde¬ rzak (26, 33), ograniczajacy droge przemieszczainia sie tloków.95 065 LZG Z-d Nr 2 Zam. 1908 lOb egz. A4 Cena 45 zl