RU1616245C - Приводной механизм плунжерного топливного насоса высокого давлени дизельного двигател - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к двигателест- роению и позвол ет повысить эффективность на частичных нагрузках путем увеличени  угловой скорости кулачкового вала в период впрыска. Механизм содержит муфту опережени  впрыска топлива с полумуфтами 11 и 12, св занными между собой с возможностью изменени  относительного углового положени , привод вала 9. имеющий ведущее зубчатое колесо 4. жестко св занное с коленчатым валом 3 двигател , ведомое цилиндрическое колесо 8. св занное с полумуфтой 11. и промежуточную зубчатую передачу, св занную с колесами 4 и 8. причем зубчатые колеса 1 и 2 промежуточной зубчатой передачи выполнены некруглыми , 1 з.п,ф-лы, 7 ил.

Description

Изобретение относитс  к области машиностроени , а именно к двигателестрое- нию.

Цель изобретени  - повышение эффективности на частичных нагрузках путем увеличени  угловой скорости кулачкового вала в период впрыска.

На фиг. 1 приведено построение центроиды , составленной из дуг деформирован- ных зллипсов; на фиг. 2 изображены центроиды некруглых колес в виде деформированных эллипсов при среднем передаточном числе п 1; на фиг.З - схема устройства с некруглыми колесами при среднем передаточном числе этой пары колес п 1; на фиг,4 - схема устройства, разрез А-А на фиг,3; на фиг.5 показано осуществление регулировани  на графиках функций передаточного числа l2i дл  обычного сло  эллиптических колес (график 1) и дл  деформированных эллипсов (график III), где l2i - передаточное отношение некруглых колес 1 и 2 (см.фиг.З и 4); на фиг,б показаны

возможности устройства дл  конкретно1;в случа  исполнени  устройства дл  четырехцилиндрового дизел ; на фиг.7 приведен график функции положени  некруглых колес F(i ).

Механизм регулировани  впрыска (см, фиг.З и 4) имеет привод кулачкового вала насоса, содержащий зубчатую пару некруглых колес 1 и 2 со средним передаточным

числом пары этих колес - 1. где п - целое

число оборотов ведущего колеса 1. совершаемого им за один оборот ведомого колеса 2. Колесо 1 кинетически св зано с коленчатым валом 3 цилиндрическими зубчатыми колесами 4 и 5, а колесо 2-е валом привода 6 цилиндрическими колесами 7 и 8. Передаточные числа колес 4 и 5,7 и 8 определ ютс  числом цилиндров и тактностью дизел . На приведенной дл  четырехтактного, четырехцилиндрового дизел  схеме средн   частота вращени  вала 6 привода равна 1/2 частоты вращени  коленчатого вала дизел ,

О

а го J ел

а частота вращени  некруглого колеса 2 в 4 раза превышает частоту вращени  вала привода , что соответственно обеспечивает за один оборот вала привода четыре полных цикла (периода) изменени  передаточного числа привода. Вал 9 насоса соединен с валом 6 привода муфтой 10, полумуфта 11 которой снабжена винтовыми шлицами, а полумуфта 12 - пр мыми; кулачок 13 вала 13 топливного насоса осуществл ет привод плунжера. Механизм регулировани  угла опережени  впрыска имеет регул тор опережени  впрыска (на чертежах не показан), соединенный т гой 15 и коромыслом 16 со шлицевой. втулкой 17 муфты 10, дл  чего втулка 17 снабжена буртом с кольцевым пазом 18. в которой введен конец коромысла 16.

Механизм работает следующим образом .

Некруглые колеса 1 и 2 встроены в привод так, что периоды увеличени  передаточного числа 121 совмещены по фазе и по

направлению возрастани  функции передаточного числа с тактом сжати  в цилиндрах дизел . При этом при установке механизмом регулировани  более позднего угла оп( оежени  впрыска на частичных режимах впр JCK топлива будет осуществл тьс  при большем передаточном числе и, следовательно , при повышенной (в сравнении со средней) угловой скорости вала насоса. Изменение угла опережени  впрыска осущест- ол етс  осевым смещением втулки 17. выполн емым регул тором опережени  впрыска. При осевом смещении втулки 17 винтовые шлицы полумуфты 11 обеспечивают угловое смещение вала насоса относительно вала привода. Угловое смещение вала насоса против его вращени  уменьшает угол опережени  впрыска. Некруглые колеса могут иметь центроиды как в виде обычных эллипсов, так и в виде деформированных эллипсов, обеспечивающих несимметричную функцию передаточного числа. Центроиды некруглых колес-сопр женные кривые, которые в процессе зацеплени  профилей перекатываютс  друг подругу без скольжени . Деформаци  эллипса состоит в том, что при сохранении модул  радиус-вектора соответствующий пол рный угол уменьшаетс  на одной половине эллипса в

Til , mi 1 раз, а на другой в mii т; 1.

mi - 1

Встраивание некруглых колес в привод насоса и регулирование угловой скорости вала насоса уменьшением на частичных режимах угла опережени  впрыска дополнительно

о снено фиг 5, 6, I ., i , ;

динаковое максиьа П.ик.-; , , ,,ii ;,...

значение функции .;.; :.. :ч1.

щего некруг л or и K(,. IC. ).., , ,. i , ,; i ь . На дополнительиий ш п ,,.;,. ,. и. поворота коленчаю.) ..:,:-, ,.;,-, ., i,;. .; лом отсчета углов от вер . i ::);/п.и) r() (ВМТ) рабочего хода iiojjiuii .; - i мм ч.опрота коленчатого вала иаиегеи, а i (NJ..и-тсгвц;

с соотношением ЧаСЮ иро.н.с.;. pyi. iu

()) .. ,.

го колеса и коленчатого вала - К, /пши 

.

V на графике cooiaeii.. ш/С . .i - i;--pc даточному числу. 1оч«и А i Г iujt-cULin : г( минимумы функции переда iO--:HUi о :чс/и, ; и F максимумы. Угол помоем .л ;„,, ,e о некруглого колеса 1 1ежду ri,j-см. i-/ . м ,г:

НИМуМОМ функции дл  rWf 11-1 IpiV i- I l cf.VHK

ЦИИ равен   , a д/ш де;, 0|:,м г- и ичь;::

Г

эллипсов на графике III ,- м Ф i fc

щен относительно гра |i :ч 1 jv максимального yReniviiinMr; р;;г-|;ч1 ( |;,

частичном ;j . -- . :- . :.л, i: i

рической подачи i о(. ;:;; : - ir,i

ческой подачи ГОИ/Г Вг - - : .,; (.

режиме соответст((уе По ,:-..; ; . а

nL. ПрИумеНЬи Оп; 1 J i п.: ).i .

ска на частичных рп,.,: -1, л .:,, ;(

углу nOBOpOia КС i :. . , ;.

впрыска сои. aeiс ).;.; . , : :

точках М и N. rft ii -n i , номинальном ре-. .- дущего ие ру логи ; . , :

при ЗТСМ Г Э (- 1 -, . ;.

ни  впрыС а ;i(Mi - - -

функции 121 (;бе , :- i- . , .

редаточногочислй ij i, . : i i метр ич ноет и 4 /

повышени  переда iU -n

til выше, чем и (.зф v (

рирует B03MO)i(MCiL 1 : . i ;. м:

роизведени т ие.-/ г п : , функций переда I 0-1. , .

5 графикам и ill (с. iAi i/j J ;:- случа  уменьшен у i ска на 15° поугпу ribbopi i. ,, ; дизел  и соответственно .i. щего некруглого i , t

0 15°,Лу:)1 30) П|г. .. : ; , изменение l2i в гте. пм.. .-. . . ской подачи с 0,92 ;i;. ;,;( , графика 1 с 1,05 д, м) , . : показывает возмо,,. ; i. , м

5

регулировани  ВПрЬ;..: j , -ii;,-.. ... i|r Д/Kj

женным Mexaini3 - o. -i : ; / i-l м,м:;-: ;;e

формации ЭЛЛИГ,Г:1 .ч5 ,...- . , : . i; ; .

изменени  пере. - . г ..,. .,Mijrj,j..i

насоса при регул .г,.:/-, ,. ...

ходимое угловое смещение вала насоса относительно вала привода при описанном регулировании впрыска определ етс  с помощью графика tpi Р()(см.фиг.7). График рассчитан при исходных данных, прин тых дл  графика 1 на фиг.5 и 6. Отсчет углов поворота колеса 1 соответствует графику фиг.6. Точка К на графике фиг.7 так же, как и на графике фиг.6, соответствует началу подачи на номинальном режиме, и дл  построени  ее на графике ° F( ) на оси абсцисс откладывают то же значение угла р. что и на графике фиг.6. Затем откладываетс  угол Ау)1 2 , где Дкв-уменьшение угла опережени  впрыска в градусах поворота коленчатого вала, прин тое дл  рассматриваемого режима. Точка М, нанесенна  на графике, соответствует смещению , прин тому на фиг.6. Рассто ние по оси ординат между полученными точками К и М показывает угол поворота колеса 2 AtPz при повороте на этом участке колеса 1 на угол A( 2 А(/7кв. В св зи с тем, что колесо 2 вращаетс  в четыре раза быстрее вала привода, требуема  величина углового смещени  вала насоса против направлени  вращени  дл  уменьщени  угла опережени  впрыска на рассмагриваемый угол поворота коленчатого вала составл ет

-. Повышенные скорости плунжера в период подачи, обеспечиваемые механизмом, позвол ют установить более позднее начало впрыска топлива в цилиндр, -ем при обычном, нерегулируемом приводе HatOic что благопри тно сказываетс  на жесгксч: процесса и выбросах NOx. Формулаиэобртени 

Claims (2)

1.Приводной механизм плунжерного топливного насоса высокого давлений дизельного двигател , содержащий кулачковый вал, муфту опережени  впрыска

топлива с ведомой и ведущей полумуфтами, св занными между собой с возможностью изменени  их относительного углового пс ложени , привод кулачкового вэпа. кмею щий -ведущее зубчатое ко/ieco, жестко

св занное с коленчатым валом двигателе ведомое зубчатое колесо, св занное с веду щей полумуфтой, и промежуточную зубчатую передачу с по меньшей мере одной парой соосных, жестко соединенных между

собой зубчатых колес, св занную с ведомым и ведущим колесами привода кулачкового вала, причем ведома  полумуфта жестко св зана с кулачковым валом, отличающийс  тем. что с целью повышени 

эффективности на частичных нагрузках путем увеличени  угловой скорости кулачкового вала в период впрыска, зубчатые колеса по меньшей мере одной кинематической пары зубчатой передачи привода кулачкового

вала выполнены некруглыми.

2.Механизм по п. 1.отличающийс  тем, что некруглые колеса выполнены в форме деформированных эллипсов.

Пол рна  ось

ПОАЯрНСЯ

ось

noAftpHafl ось

Фиг.

Фиг.

550560570580590 600 ЫО 620 630 650 660610680 690 700 7Ю 720 Ю ZO

Фиг. 5

(

1 г

280 90 300 JWJ203yjyfO 350350 Ю 20 30 W SO

Фиг. 6

1616245

230100 т

JZO y503f05 ..

5a60- . Фиг.7

JO 20 30 o so