RU2330174C1

RU2330174C1 - Diesel engine fuel system

Info

Publication number: RU2330174C1
Application number: RU2007101103/06A
Authority: RU
Inventors: Виктор Михайлович Славуцкий (RU); Виктор Михайлович Славуцкий; Алексей Геннадиевич Черныш (RU); Алексей Геннадиевич Черныш; Захар Владимирович Каныгин (RU); Захар Владимирович Каныгин; Юрий Владимирович Белозубов (RU); Юрий Владимирович Белозубов
Priority date: 2007-01-09
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2008-07-27

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: diesel engine fuel system incorporates a high-pressure sectional pump with a distributing device made up of a body with inlet and outlet channels, the inlet channel communicating with the fuel pump appropriate section, a slide valve arranged in the body to rotate and axially move and furnished with distributing channels allowing communication between the body inlet and outlet channels, a drive rigidly linking the slide valve with the 2-to-1 transmission ratio camshaft, a jet, a high-pressure line communicating the jet with the distributing device outlet channel, the distributing device being furnished with the discharge outlet channel and throttling outlet channel arranged at the angle of 180 degrees relative to each other. At the slide valve first position, its blind axial channel communicates, via the third distributing channel and throttling outlet channel, with a low-pressure line, and, via the second distributing channel and the discharge outlet valve, with the jet via the high-pressure line. At the slide valve second position, the said valve blind axial channel communicates, via the first distributing channel and the discharge valve, with the jet by means of the high-pressure line. The distributing channels represent radial holes. The first hole is a isoscales triangle section opening, its triangle sides mating along a smaller radius, the second and third openings being oval in section with the triangle height and the oval larger axis being equal.

EFFECT: intensified fuel feed, larger intercycle stability and uniformity of fuel feed with a higher initial pressure in discharge line in intercycle interval.

7 dwg

Description

Изобретение относится к области двигателестроения и может применяться в дизельных двигателях для интенсификации процесса топливоподачи.The invention relates to the field of engine building and can be used in diesel engines to intensify the fuel supply process.

Современная тенденция увеличения литровой мощности дизелей требует интенсификации процесса подачи топлив, т.е. повышения давления и сокращения продолжительности процесса впрыскивания, что достигается путем форсирования скоростного режима кулачкового вала топливного насоса. Чрезвычайно важным является повышение равномерности и стабильности подачи топлива, что достигается за счет повышения уровня начального давления Р_нач в нагнетательном трубопроводе. В традиционной системе давление Р_нач в последующем цикле равно остаточному давлению Р_ост в предыдущем цикле (Р_ост=Р_нач). Р_нач и Р_ост изменяются в зависимости от конструктивных особенностей системы от режима ее работы. Регулирование Р_нач заключается в повышении его в межцикловый период φ_мц. Регулирование цикловой подачи топлива в традиционной системе осуществляется изменением активного хода плунжера-золотника за счет его поворота. Важным является предотвращение затягивания процесса впрыска при открытом отсечном отверстии, что достигается разделением процессов нагнетания и дозирования топлива с помощью дополнительных устройств, изменяющих активный ход плунжера топливного насоса.The current trend of increasing liter diesel power requires intensification of the fuel supply process, i.e. increasing pressure and reducing the duration of the injection process, which is achieved by forcing the speed mode of the cam shaft of the fuel pump. It is extremely important to increase the uniformity and stability of the fuel supply, which is achieved by increasing the initial pressure level P _beg in the discharge pipe. In the traditional system, the pressure P _start in the next cycle is equal to the residual pressure P _OST in the previous cycle (P _OST = P _start ). R _beginning and R _ost vary depending on the design features of the system from the mode of its operation. Regulation P _beg is to increase it in the inter-cycle period φ _mts . The regulation of the cyclic fuel supply in the traditional system is carried out by changing the active stroke of the spool-plunger due to its rotation. It is important to prevent the injection process from being delayed with the shut-off hole open, which is achieved by separating the processes of fuel injection and dosing using additional devices that change the active stroke of the fuel pump plunger.

Известна система, содержащая топливный насос высокого давления, аккумулятор давления, автоматическую форсунку, нагнетательных магистралей и дозирующего устройства с электронным клапаном. Устройство благодаря незначительному усовершенствованию традиционной конструкции обеспечивает возможность разделения процессов нагнетания и дозирования топлива за счет электронного регулирования процесса впрыска (Заявка JP №2-2464, кл. F02М 47/00, 55/02, 63/04, опубл. 90.01.18, №5-62).A known system comprising a high pressure fuel pump, a pressure accumulator, an automatic nozzle, discharge lines and a metering device with an electronic valve. The device, thanks to a slight improvement in the traditional design, makes it possible to separate the processes of fuel injection and dosing due to electronic regulation of the injection process (Application JP No. 2-2464, class F02M 47/00, 55/02, 63/04, publ. 90.01.18, No. 5-62).

Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата, являются следующие недостатки рассматриваемой конструкции: критичность к быстродействию электронного клапана, лишь немногие существующие клапаны обладают требуемыми частотными характеристиками, усложнение конструкции дозирующего устройства, отсутствие форсирования топливного насоса по частоте вращения, наличие электронного блока управления, отсутствие возможности регулирования начального давления в нагнетательной магистрали. Все это ограничивает возможности интенсификации процесса топливоподачи в условиях быстроходных дизелей и снижает надежность системы.The reasons that impede the achievement of the required technical result are the following disadvantages of the design under consideration: criticality to the speed of the electronic valve, only a few existing valves have the required frequency characteristics, the complexity of the design of the metering device, the lack of forcing the fuel pump in rotation speed, the presence of an electronic control unit, and the lack of regulation initial pressure in the discharge line. All this limits the possibilities of intensifying the fuel supply process in high-speed diesel engines and reduces the reliability of the system.

Известна система, содержащая топливный насос высокого давления, форсунку, распределительное устройство, перепускной клапан, магистраль для нагнетания топлива в форсунку, магистраль подпитки и линию низкого давления. Насос высокого давления форсирован по частоте вращения в два раза, и дополнительный ход плунжера используется для повышения начального давления в нагнетательном трубопроводе (Пат. RU 2247255 С1, кл. F02М 55/00, 45/00, опубл. 27.02.2005 Бюл. №6).A known system comprising a high pressure fuel pump, nozzle, switchgear, bypass valve, line for injecting fuel into the nozzle, make-up line and low pressure line. The high-pressure pump is doubled in speed and the additional stroke of the plunger is used to increase the initial pressure in the discharge pipe (Pat. RU 2247255 C1, class F02M 55/00, 45/00, publ. 02.27.2005 Bull. No. 6 )

Рассматриваемая и предлагаемая системы идентичны с точки зрения интенсификации процесса подачи топлива путем регулирования уровня начального давления в нагнетательной магистрали и увеличения объемной скорости плунжера. Однако изменение цикловой подачи в рассматриваемой системе осуществляется изменением момента набегания отсечной кромки плунжера топливного насоса на отсечное окно в гильзе плунжера (традиционный способ дозирования цикловой подачи). Это обуславливает затягивание начала подачи топлива и протекание процесса в условиях, когда топливо из надплунжерной полости одновременно подается в форсунку и сливную магистраль, что ведет к уменьшению давления впрыскивания топлива и затягиванию процесса.The considered and proposed systems are identical in terms of intensifying the fuel supply process by adjusting the initial pressure level in the discharge line and increasing the space velocity of the plunger. However, the change in the cyclic feed in the system under consideration is carried out by changing the moment the cut-off edge of the fuel pump plunger runs onto the shut-off window in the plunger sleeve (the traditional method of dispensing the cyclic feed). This causes a delay in the beginning of the fuel supply and the process under conditions when the fuel from the supraplunger cavity is simultaneously supplied to the nozzle and the drain line, which leads to a decrease in the fuel injection pressure and delay of the process.

Наиболее близким к данному изобретению является топливная система для дизеля, содержащая секционный топливный насос высокого давления, распределитель с корпусом, имеющим выпускные каналы по числу канавок золотника, соединенные с форсунками нагнетательными трубопроводами, золотник, приводящийся во вращение зубчатыми колесами от кулачкового вала с передаточным отношением 2:1, где каждая секция насоса соединена с парой впускных каналов в корпусе распределителя трубопроводами (Авт.св. SU 1657714, кл. F02М 47/02, опубл. БИ №18, 1991).Closest to this invention is a diesel fuel system comprising a high-pressure sectional fuel pump, a distributor with a housing having outlet channels by the number of spool grooves connected to the nozzles by pressure pipelines, a spool driven by gears from a cam shaft with a gear ratio of 2 : 1, where each section of the pump is connected to a pair of inlet channels in the distributor housing by pipelines (Aut. St. SU 1657714, class F02M 47/02, publ. BI No. 18, 1991).

Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата, является следующий недостаток конструкции - использование традиционного способа дозирования цикловой подачи топлива с плунжером-золотником, что обуславливает затягивание процесса подачи топлива после открытия плунжером топливного насоса отсечного отверстия в гильзе. Это приводит к вытеснению топлива плунжером одновременно в нагнетательный трубопровод и сливную магистраль, что приводит к значительному увеличению доли цикловой подачи, впрыснутой через форсунку при открытом отсечном отверстии, т.е. при низком давлении. Отсутствие в рассматриваемой конструкции регулирования уровня начального давления в нагнетательной магистрали не исключает разрывов сплошности (образования газовых пузырьков) в нагнетательном трубопроводе на некоторых режимах работы. Наличие газовых пузырьков в нагнетательном трубопроводе приводит к тому, что часть топлива вытесненного из надплунжерной полости расходуется на заполнение этих пустот, что приводит к снижению цикловой подачи и давления впрыска.The reason that impedes the achievement of the required technical result is the following design drawback - the use of the traditional method of dispensing cyclic fuel supply with a spool plunger, which causes a delay in the fuel supply process after the plunger of the fuel pump opens the shut-off hole in the sleeve. This leads to the displacement of fuel by the plunger at the same time into the discharge pipe and the drain line, which leads to a significant increase in the proportion of cyclic feed injected through the nozzle with the shut-off hole open, i.e. at low pressure. The absence in this design of regulation of the initial pressure level in the discharge line does not exclude discontinuities (formation of gas bubbles) in the discharge pipe in some operating modes. The presence of gas bubbles in the discharge pipe leads to the fact that part of the fuel displaced from the supraplunger cavity is consumed to fill these voids, which leads to a decrease in the cyclic supply and injection pressure.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем.The essence of the invention is as follows.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является улучшение основных показателей процесса подачи топлива в цилиндр - повышение давления и снижение продолжительности впрыскивания, увеличение отношения значений среднего и максимального давлений подачи топлива, увеличение равномерности и стабильности подачи топлива традиционными системами топливоподачи с плунжерными насосами высокого давления.The problem to which the invention is directed is to improve the main indicators of the process of supplying fuel to the cylinder - increasing the pressure and reducing the injection time, increasing the ratio of the average and maximum pressure of the fuel supply, increasing the uniformity and stability of the fuel supply by traditional fuel supply systems with high-pressure plunger pumps.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является интенсификация процесса подачи топлива (повышение давления и сокращение продолжительности впрыскивания, приближение уровня среднего давления к максимальному давлению впрыскивания) путем скоростного форсирования вала топливного насоса, разделения процессов нагнетания и дозирования топлива, а также увеличение межцикловой стабильности и равномерности подачи топлива в цилиндры дизеля повышением уровня начального давления в нагнетательной магистрали в межцикловый период. Значение Р_макс увеличивается на 30%-35%, продолжительность впрыскивания сокращается на 10%-12%, значение отношения Р_сред/Р_макс увеличивается до 0,8-0,85.The technical result of the invention is the intensification of the fuel supply process (increasing pressure and shortening the injection time, approaching the average pressure level to the maximum injection pressure) by speeding up the fuel pump shaft, separating the processes of fuel injection and dosing, as well as increasing inter-cycle stability and uniformity of fuel supply in diesel cylinders by increasing the initial pressure level in the discharge line during the inter-cycle period. The value of P _max increases by 30% -35%, the duration of injection is reduced by 10% -12%, the value of the ratio P _medium / P _max increases to 0.8-0.85.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что топливная система дизеля содержит секционный топливный насос высокого давления с кулачковым валом и распределителем, имеющим корпус с впускным и выпускными каналами, впускной канал сообщен с соответствующей секцией топливного насоса, золотник, размещенный в корпусе с возможностью вращения и снабженный распределительными каналами, имеющими возможность сообщения впускных и выпускных каналов корпуса, привод, жестко связывающий золотник с кулачковым валом, имеющий передаточное отношение 2:1, форсунку, линию высокого давления, сообщающую форсунку с выпускным каналом распределителя, причем распределитель выполнен с нагнетательным выпускным каналом и дросселирующим выпускным каналом, расположенными под углом 180 градусов друг относительно друга, причем в первой позиции, занимаемой золотником, имеющим возможность осевого перемещения относительно корпуса, глухой осевой канал золотника сообщен посредством третьего распределительного канала и дросселирующего выпускного канала с линией низкого давления и посредством второго распределительного канала и нагнетательного выпускного канала с форсункой через линию высокого давления, во второй позиции глухой осевой канал золотника посредством первого распределительного канала и нагнетательного канала сообщен с форсункой через линию высокого давления, причем распределительные каналы выполнены в виде радиальных отверстий, первое из которых имеет в сечении форму равнобедренного треугольника со сторонами, сопрягающимися по малому радиусу, а второе и третье - имеют в сечении форму овала, причем высота треугольника и длина большей оси овала равны, второй распределительный канал расположен диаметрально противоположно напротив первого распределительного канала, расстояние от первого распределительного канала до третьего распределительного канала не менее диаметра нагнетательного канала в корпусе, а распределительные каналы ориентированы так, что основание треугольника перпендикулярно продольной оси золотника, а продольные оси овалов параллельны продольной оси золотника.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that the diesel fuel system comprises a high-pressure sectional fuel pump with a cam shaft and a distributor having a housing with inlet and outlet channels, the inlet channel is in communication with the corresponding section of the fuel pump, the spool is rotatably housed in the housing and equipped with distribution channels having the possibility of communicating inlet and outlet channels of the housing, a drive rigidly connecting the spool to the cam shaft ohm, having a gear ratio of 2: 1, a nozzle, a high pressure line communicating with the nozzle to the outlet of the distributor, the distributor being made with a discharge outlet and a throttle outlet located at an angle of 180 degrees relative to each other, and in the first position occupied by the spool having the possibility of axial movement relative to the housing, the blind axial channel of the spool is communicated by means of a third distribution channel and a throttling exhaust channel with a line low pressure and through the second distribution channel and the discharge outlet channel with the nozzle through the high pressure line, in the second position, the blind axial spool channel through the first distribution channel and the discharge channel is in communication with the nozzle through the high pressure line, the distribution channels being made in the form of radial holes, the first of which the cross section has the shape of an isosceles triangle with sides mating along a small radius, and the second and third - in section f the oval shape, and the height of the triangle and the length of the major axis of the oval are equal, the second distribution channel is diametrically opposite to the first distribution channel, the distance from the first distribution channel to the third distribution channel is not less than the diameter of the discharge channel in the housing, and the distribution channels are oriented so that the base of the triangle perpendicular to the longitudinal axis of the spool, and the longitudinal axis of the ovals are parallel to the longitudinal axis of the spool.

Нагнетательный и дросселирующий выпускные каналы в корпусе распределителя расположены под углом 180 градусов друг относительно друга с целью осуществления работы регулятора в двух позициях за один цикл работы четырехтактного дизеля (за два оборота коленвала).The discharge and throttling exhaust channels in the distributor housing are located at an angle of 180 degrees relative to each other in order to operate the regulator in two positions for one cycle of a four-stroke diesel engine (for two crankshaft revolutions).

Первый распределительный канал золотника выполнен в сечении треугольным с целью плавного изменения времени сообщения этого канала с круглым нагнетательным каналом распределителя, при осевом перемещении золотника относительно корпуса. Каждому значению осевого перемещения золотника соответствует определенное значение «время-сечение» нагнетательного канала распределителя. Таким образом, изменение активного хода плунжера осуществляется с помощью распределителя, в котором вращающийся золотник разобщает форсунку и надплунжерную полость топливного насоса. Этим исключается характерная для традиционных систем ситуация, когда топливо из надплунжерной полости поступает одновременно в форсунку и в сливную магистраль, что в традиционных системах топливоподачи снижает давление впрыска топлива.The first distribution channel of the spool is made triangular in cross-section in order to smoothly change the communication time of this channel with the round discharge channel of the distributor, with axial movement of the spool relative to the housing. Each value of the axial displacement of the spool corresponds to a certain value "time-section" of the discharge channel of the distributor. Thus, the change in the active stroke of the plunger is carried out using a distributor, in which a rotating spool separates the nozzle and the plunger cavity of the fuel pump. This eliminates the situation typical for traditional systems when fuel from the supraplunger cavity enters both the nozzle and the drain line, which in traditional fuel supply systems reduces the fuel injection pressure.

Овальная форма второго и третьего распределительных каналов золотника вызвана необходимостью сообщения круглых нагнетательного и дросселирующего каналов корпуса с глухим осевым каналом золотника через распределительные каналы при осевом перемещении золотника относительно корпуса распределителя. Этим достигается повышение уровня начального давления в нагнетательной магистрали, что приводит к уменьшению доли активного хода плунжера, затрачиваемого на догрузку магистрали, увеличению максимального давления впрыскивания, уменьшению неравномерности и увеличению стабильности подачи топлива.The oval shape of the second and third distribution channels of the spool is caused by the need for communication of the round discharge and throttling channels of the housing with a blind axial channel of the valve through the distribution channels during axial movement of the valve relative to the distributor housing. This achieves an increase in the initial pressure level in the discharge line, which leads to a decrease in the fraction of the active stroke of the plunger spent on loading the line, increase the maximum injection pressure, reduce unevenness and increase the stability of fuel supply.

Расстояние между первым и третьим распределительными каналами золотника, не менее диаметра нагнетательного канала в корпусе распределителя, обусловлено необходимостью обеспечения нулевой цикловой подачи во время останова двигателя путем перекрытия нагнетательного выпускного канала распределителя телом золотника.The distance between the first and third distribution channels of the spool, not less than the diameter of the discharge channel in the distributor housing, is due to the need to ensure zero cyclic supply during engine shutdown by blocking the discharge outlet channel of the distributor by the spool body.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:The invention is illustrated by drawings, which depict:

фиг.1 - общий вид топливной системы дизеля;figure 1 - General view of the fuel system of a diesel engine;

на фиг.2 - фрагмент продольного разреза распределителя при дополнительном ходе плунжера (в первой позиции);figure 2 is a fragment of a longitudinal section of a distributor with an additional stroke of the plunger (in the first position);

на фиг.3 - продольный разрез золотника;figure 3 is a longitudinal section of the spool;

на фиг.4 - схема распределителя при дополнительном ходе плунжера (в первой позиции);figure 4 - diagram of the distributor with an additional stroke of the plunger (in the first position);

на фиг.5 - фрагмент продольного разреза распределителя при основном ходе плунжера (во второй позиции);figure 5 is a fragment of a longitudinal section of the distributor during the main stroke of the plunger (in the second position);

на фиг.6 - схема распределителя при основном ходе плунжера (во второй позиции);figure 6 - diagram of the distributor for the main stroke of the plunger (in the second position);

на фиг.7 - форма и расположение распределительных каналов золотника.Fig.7 - the shape and location of the distribution channels of the valve.

Предлагаемая система (фиг.1) содержит секционный топливный насос высокого давления 1 с кулачковым валом 2, нагнетательным клапаном 3, отсечным отверстием 4, распределителем 5. Привод кулачкового вала 2 насоса 1 осуществляется от коленчатого вала 6 дизеля с передаточным отношением 1:1, что обеспечивает два нагнетательных хода плунжера 7 - рабочий и дополнительный - за два оборота коленчатого вала 6. Удвоение скорости вращения кулачкового вала 2 приводит к увеличению объемной скорости плунжера 7, что повышает давление и сокращает продолжительность впрыска топлива.The proposed system (figure 1) contains a high-pressure sectional fuel pump 1 with a camshaft 2, a discharge valve 3, a shut-off hole 4, a distributor 5. The camshaft 2 of the pump 1 is driven from the crankshaft 6 of the diesel engine with a gear ratio of 1: 1, which provides two delivery strokes of the plunger 7 — working and additional — for two rotations of the crankshaft 6. Doubling the speed of rotation of the cam shaft 2 leads to an increase in the space velocity of the plunger 7, which increases the pressure and reduces the duration fuel injection.

Насос 1 через впускную магистраль 8 связан с впускным каналом 9 корпуса 10 (фиг.2) распределителя 5, который, в свою очередь, через линию высокого давления 11 связан с форсункой 12 закрытого типа. В корпусе 10 распределителя 5 имеются нагнетательный 13 и дросселирующий 14 выпускные каналы, выполненные радиально и расположенные под углом 180 градусов друг относительно друга. Внутри корпуса 10 установлен с возможностью вращения и осевого перемещения золотник 15 (фиг.3) с глухим осевым каналом 16 и распределительными каналами 17, 18, 19, которые последовательно совмещаются с выпускными каналами корпуса 10, сообщая их с впускным каналом 9. Распределитель 5 имеет привод, жестко связывающий золотник 15 с кулачковым валом 2, имеющий передаточное отношение 2:1, и механизм осевого перемещения 20 золотника 15 относительно корпуса 10. В первой позиции (фиг.2, фиг.4), занимаемой золотником 15 относительно корпуса 10, глухой осевой канал 16 сообщается посредством третьего распределительного канала 17 золотника 15 и дросселирующего выпускного канала 14 с полостью низкого давления 21 через линию низкого давления 22 и посредством второго распределительного канала 18 и нагнетательного выпускного канала 13 с форсункой 12 через линию высокого давления 11. Во второй позиции (фиг.5, фиг.6) тот же глухой осевой канал 16 золотника 15 посредством первого распределительного канала 19 золотника 15 и нагнетательного канала 13 сообщается с форсункой 12 через линию высокого давления 11.The pump 1 through the inlet pipe 8 is connected to the inlet channel 9 of the housing 10 (figure 2) of the distributor 5, which, in turn, through the high pressure line 11 is connected to the nozzle 12 of the closed type. In the housing 10 of the distributor 5 there is a discharge 13 and a throttling 14 exhaust channels, made radially and located at an angle of 180 degrees relative to each other. Inside the housing 10 is installed with the possibility of rotation and axial movement of the spool 15 (figure 3) with a blind axial channel 16 and distribution channels 17, 18, 19, which are sequentially aligned with the exhaust channels of the housing 10, communicating them with the inlet channel 9. The distributor 5 has a drive rigidly connecting the spool 15 to the cam shaft 2, having a gear ratio of 2: 1, and an axial movement mechanism 20 of the spool 15 relative to the housing 10. In the first position (FIG. 2, FIG. 4) occupied by the spool 15 relative to the housing 10, blind axial channel 16 with it is scored by means of the third distribution channel 17 of the spool 15 and the throttling exhaust channel 14 with the low pressure cavity 21 through the low pressure line 22 and by the second distribution channel 18 and the discharge outlet channel 13 with the nozzle 12 through the high pressure line 11. In the second position (Fig. 5 6) the same blind axial channel 16 of the valve 15 through the first distribution channel 19 of the valve 15 and the discharge channel 13 communicates with the nozzle 12 through the high pressure line 11.

Распределительные каналы выполнены в виде радиальных отверстий (фиг.7), первое из отверстий 19 имеет в сечении форму равнобедренного треугольника со сторонами, сопрягающимися по малому радиусу, а второе 18 и третье 17 - имеют в сечении форму овала, причем высота треугольника и длина большей оси овала равны. Второй распределительный канал 18 расположен диаметрально противоположно напротив первого распределительного канала 19, расстояние от первого распределительного канала 19 до третьего распределительного канала 17 не менее диаметра нагнетательного канала 13 (фиг.2) в корпусе 10. Распределительные каналы ориентированы так, что основание треугольника перпендикулярно продольной оси золотника 15, а продольные оси овалов параллельны продольной оси золотника 15.The distribution channels are made in the form of radial holes (Fig. 7), the first of the holes 19 has a cross section in the shape of an isosceles triangle with sides mating along a small radius, and the second 18 and third 17 have a cross section in the form of an oval, with the height of the triangle and the length being greater the axis of the oval are equal. The second distribution channel 18 is located diametrically opposite opposite the first distribution channel 19, the distance from the first distribution channel 19 to the third distribution channel 17 is not less than the diameter of the discharge channel 13 (figure 2) in the housing 10. The distribution channels are oriented so that the base of the triangle is perpendicular to the longitudinal axis the spool 15, and the longitudinal axis of the ovals are parallel to the longitudinal axis of the spool 15.

Дополнительный нагнетательный ход плунжера 7 (фиг.1) используется для формирования заданного уровня начального давления в линии высокого давления 11 (с целью увеличения межцикловой стабильности и равномерности подачи топлива) путем перепуска части топлива через третий распределительный канал 17 (фиг.2) и нагнетательный канал 13 в линию высокого давления 11 в момент, когда золотник 15 распределителя 5 занимает первую позицию относительно корпуса 10.An additional discharge stroke of the plunger 7 (Fig. 1) is used to form a predetermined initial pressure level in the high-pressure line 11 (with the aim of increasing inter-cycle stability and uniformity of fuel supply) by transferring part of the fuel through the third distribution channel 17 (Fig. 2) and the discharge channel 13 to the high pressure line 11 at the moment when the spool 15 of the distributor 5 occupies the first position relative to the housing 10.

Привод кулачкового вала 2 (фиг.1) топливного насоса 1 от коленчатого вала 6 дизеля с передаточным отношением 1:1, а также распределитель 5 позволяют выполнить указанный технический результат, а именно - интенсифицировать процесс впрыска топлива (повысить давление и сократить продолжительность впрыскивания, увеличить отношение значений среднего и максимального давлений за период впрыскивания), а также увеличить межцикловую стабильность и равномерность подачи топлива в цилиндры дизеля.The drive of the camshaft 2 (Fig. 1) of the fuel pump 1 from the crankshaft 6 of the diesel engine with a gear ratio of 1: 1, as well as the distributor 5 make it possible to fulfill the indicated technical result, namely, to intensify the fuel injection process (increase pressure and shorten injection time, increase the ratio of the mean and maximum pressures for the injection period), as well as to increase inter-cycle stability and uniformity of fuel supply to the diesel cylinders.

С целью ограничения максимальных нагрузок на кулачковый вал 2 топливного насоса 1 во время останова двигателя во впускной магистрали 8 имеется предохранительный клапан 23.In order to limit the maximum loads on the camshaft 2 of the fuel pump 1 during the engine shutdown in the intake manifold 8 there is a safety valve 23.

Работа системы происходит следующим образом.The system operates as follows.

Повышение уровня начального давления осуществляется путем перепуска определенной части топлива посредством распределительного канала 17 и нагнетательного канала 13 в линию высокого давления 11 во время дополнительного хода плунжера 7, предшествующего основному ходу.The initial pressure level is increased by transferring a certain part of the fuel through the distribution channel 17 and the injection channel 13 to the high pressure line 11 during the additional stroke of the plunger 7 preceding the main stroke.

В первой позиции распределителя 5 (фиг.2, фиг.4) при дополнительном ходе плунжера 7 (режим повышения начального давления) насос 1 подает топливо во впускной канал 9 корпуса 10. Глухой осевой канал 16 золотника 15 заполняется топливом, при этом распределительный канал 17 оказывается совмещен с дросселирующим каналом 14 корпуса 10, а распределительный канал 18 оказывается сообщенным с нагнетательным каналом 13 корпуса 10. Топливо через нагнетательный канал 13 заполняет линию высокого давления 11 и одновременно перепускается в полость низкого давления 21 через дросселирующий канал 14 по линии низкого давления 22.In the first position of the distributor 5 (FIG. 2, FIG. 4) with an additional stroke of the plunger 7 (initial pressure increase mode), the pump 1 supplies fuel to the inlet channel 9 of the housing 10. The blind axial channel 16 of the spool 15 is filled with fuel, while the distribution channel 17 It turns out to be combined with the throttling channel 14 of the housing 10, and the distribution channel 18 is in communication with the discharge channel 13 of the housing 10. Fuel through the discharge channel 13 fills the high pressure line 11 and at the same time is transferred to the low pressure cavity 21 h Through the throttling channel 14 along the low pressure line 22.

Изменением сечения дросселирующего канала 14 формируются различные значения начального давления Р_нач в линии высокого давления 11.By changing the cross section of the throttling channel 14, various values of the initial pressure P _beg in the high pressure line 11 are formed.

Таким образом, во время дополнительного хода плунжера 7 происходит перепуск определенной части топлива из глухого осевого канала 16 золотника 15 распределителя 5 в линию высокого давления 11 через нагнетательный канал 13. Количество перепускаемого топлива должно соответствовать определенному уровню давления в линии высокого давления 11, при котором форсунка 12 не открывается, т.е. исключается впрыск топлива в цилиндр при дополнительном ходе плунжера 7.Thus, during the additional stroke of the plunger 7, a certain part of the fuel is transferred from the blind axial channel 16 of the spool 15 of the distributor 5 to the high pressure line 11 through the discharge channel 13. The amount of bypassed fuel must correspond to a certain pressure level in the high pressure line 11, at which the nozzle 12 does not open, i.e. fuel injection into the cylinder is excluded with an additional stroke of the plunger 7.

Цикл впрыска происходит следующим образом. Незадолго до перекрытия распределительного канала 19 (фиг.5, фиг.6) и нагнетательного канала 13 в корпусе 10 распределителя 5 плунжер 7 при ходе вверх начнет сжимать топливо в надплунжерной полости. По мере продвижения плунжера 7 вверх поднимется нагнетательный клапан 3 насоса 1, но топливо не начнет поступать в форсунку 12, а продолжит сжиматься во впускной магистрали 8 распределителя 5. Как только давление достигнет определенной величины, откроется предохранительный клапан 23 и излишек топлива будет перепущен в полость низкого давления 21. Только после этого золотник 15 распределителя 5 займет второе положение относительно корпуса 10 и начнется совмещение распределительного канала 19 с нагнетательным каналом 13 и топливо под предельным давлением начнет поступать в форсунку 12. При осевом смещении золотника 15 относительно корпуса 10 происходит плавное изменение времени, в течение которого форсунка 12 и надплунжерная полость оказываются сообщенными. Еще до начала открытия плунжером 7 отсечного отверстия 4 форсунка 12 и надплунжерная полость оказываются разобщенными из-за перекрытия нагнетательного канала 13. Таким образом, волна возмущения, вызванная посадкой нагнетательного клапана 3, не дойдет до форсунки 12 и не сможет вызвать повторное открытие форсунки. Таким образом, обеспечиваются динамичное начало и конец впрыска. Снижение давления в надплунжерной полости по мере распыливания топлива компенсируется движением плунжера 7 вверх. Во время останова двигателя, когда золотник 15 перемещается в положение, при котором каналы распределительный 19 и нагнетательный 13 разобщены, все топливо, вытесненное плунжером 7, будет слито в полость низкого давления 21 через предохранительный клапан 23 (за исключением топлива, накопленного во впускной магистрали 8 распределителя 5 за счет сжатия до давления открытия предохранительного клапана 23). Разгрузка впускной магистрали 8 распределителя 5 (фиг.1) после завершения цикла впрыска или повышения уровня начального давления происходит через отсечное отверстие 4.The injection cycle is as follows. Shortly before the overlap of the distribution channel 19 (Fig. 5, Fig. 6) and the discharge channel 13 in the housing 10 of the distributor 5, the plunger 7 will start to compress fuel in the supraplunger cavity during the upward stroke. As the plunger 7 moves up, the discharge valve 3 of the pump 1 will rise, but the fuel will not begin to flow into the nozzle 12, but will continue to be compressed in the intake manifold 8 of the distributor 5. As soon as the pressure reaches a certain value, the safety valve 23 will open and the excess fuel will be transferred into the cavity low pressure 21. Only after that the spool 15 of the distributor 5 will take a second position relative to the housing 10 and the combination of the distribution channel 19 with the discharge channel 13 will begin and the fuel under the limit phenomenon will flow to the nozzle 12. When the axial displacement of the spool 15 relative to the housing 10 there is a smooth change in the time during which the injector 12 and the plunger cavity are communicated. Even before the opening of the shut-off hole 4 by the plunger 7, the nozzle 12 and the supra-plunger cavity are disconnected due to the closure of the discharge channel 13. Thus, the disturbance wave caused by the landing of the pressure valve 3 does not reach the nozzle 12 and cannot cause the nozzle to reopen. Thus, a dynamic start and end of the injection are provided. The decrease in pressure in the supraplunger cavity as the fuel is atomized is compensated by the upward movement of the plunger 7. During engine shutdown, when the spool 15 moves to a position where the distribution channels 19 and discharge 13 are disconnected, all fuel displaced by the plunger 7 will be drained into the low pressure cavity 21 through the safety valve 23 (except for the fuel accumulated in the intake manifold 8 distributor 5 due to compression to the opening pressure of the safety valve 23). Unloading the intake manifold 8 of the distributor 5 (Fig. 1) after completion of the injection cycle or increasing the initial pressure level occurs through the shut-off hole 4.

Итак, создание заданного повышенного начального давления в линии высокого давления 11 происходит при дополнительном ходе плунжера 7 путем перепуска части топлива из глухого осевого канала 16 посредством распределительного канала 17 в линию высокого давления 11. Учитывая это, а также то, что система имеет привод вала насоса от коленчатого вала дизеля с передаточным отношением 1:1, выполняется указанный технический результат, а именно - повышение давления и сокращение продолжительности впрыска топлива (за счет увеличения объемной скорости плунжера), увеличение межцикловой стабильности и равномерности подачи топлива в цилиндры дизеля путем создания начальных условий в линии высокого давления 11, увеличение отношения значений среднего и максимального давлений впрыска. Преимущественно система может применяться для быстроходных транспортных дизелей.So, the creation of a given increased initial pressure in the high pressure line 11 occurs with an additional stroke of the plunger 7 by transferring part of the fuel from the blind axial channel 16 through the distribution channel 17 to the high pressure line 11. Given this, and also that the system has a pump shaft drive from the crankshaft of a diesel engine with a gear ratio of 1: 1, the specified technical result is fulfilled, namely, increasing the pressure and reducing the duration of fuel injection (by increasing the space velocity of the plow Geral), inter-cycle increase stability and uniformity of fuel delivery in diesel engine cylinders by establishing the initial conditions in the pressure line 11, increase in the ratio values of the mean and the maximum injection pressure. Advantageously, the system can be used for high-speed transport diesels.

Claims

A diesel fuel system comprising a high-pressure sectional fuel pump with a cam shaft and a distributor having a housing with inlet and outlet channels, each inlet channel is in communication with a corresponding section of the high-pressure fuel pump, a spool arranged rotatably in the housing and provided with distribution channels having the ability to communicate inlet and outlet channels, a drive rigidly connecting the spool to the cam shaft, having a gear ratio of 2: 1, nozzle, high line pressure connecting the nozzle to the outlet channel of the distributor, characterized in that in the distributor the discharge outlet channel and the throttle outlet channel are located at an angle of 180 ° relative to each other, and in the first position occupied by the spool having axial movement relative to the housing, the blind axial spool channel communicated through the third distribution channel and the throttling exhaust channel, with a low pressure line, and, through the second distribution channel and blow the exhaust outlet channel, with the nozzle through the high pressure line, in the second position, the blind axial spool channel through the first distribution channel and the injection channel, in communication with the nozzle through the high pressure line, the distribution channels being made in the form of radial holes, the first of which has a cross section the shape of an isosceles triangle with sides mating along a small radius, and the second and third are oval in cross section, and the height of the triangle and the length of the major axis of the oval are equal to the second distribution channel is located diametrically opposite opposite the first distribution channel, the distance from the first distribution channel to the third distribution channel is not less than the diameter of the discharge channel in the housing, and the distribution channels are oriented so that the base of the triangle is perpendicular to the longitudinal axis of the spool, and the longitudinal axis of the ovals are parallel to the longitudinal axis of the spool .