RU2384727C1 - Fuel feed control device - Google Patents
Fuel feed control device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2384727C1 RU2384727C1 RU2008142566/06A RU2008142566A RU2384727C1 RU 2384727 C1 RU2384727 C1 RU 2384727C1 RU 2008142566/06 A RU2008142566/06 A RU 2008142566/06A RU 2008142566 A RU2008142566 A RU 2008142566A RU 2384727 C1 RU2384727 C1 RU 2384727C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- independent
- control
- pressure
- injection
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для управления подачей топлива для двигателей внутреннего сгорания - дизелей, на стационарных установках с дизелями большой мощности, на мобильном транспорте для большегрузных автомобилей, на тракторах с любым типом трансмиссии, в частности с электротрансмиссией, для реализации широкого спектра технологий в сельском хозяйстве (пахота, обмолот валков комбайнами, укладка валков жатками), для строительно-дорожных машин и технологий, реализуемых с их помощью, в автомобильном и железнодорожном транспорте.The invention relates to a device for controlling the supply of fuel for internal combustion engines - diesel engines, in stationary installations with diesel engines of high power, on mobile vehicles for heavy vehicles, on tractors with any type of transmission, in particular with electric transmission, for implementing a wide range of technologies in agriculture (plowing, threshing rolls with combines, stacking rolls with reapers), for road-building machines and technologies implemented with their help, in automobile and railway transport .
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для управления подачей топлива в двигатель внутреннего сгорания, выбранное в качестве прототипа (патент США №6557779В2 от 06.05.2003), включающее форсунку, содержащую распылитель с отверстиями, запирающие элементы с независимыми камерами управления, соединенными через управляющие клапаны с внешним объемом и гидроаккумулятором высокого давления с клапаном регулирования давления, гидроаккумулятор системы подачи топлива высокого давления, соединенный с топливным баком и топливным насосом высокого давления, а его клапан регулирования давления соединен электрически с блоком электронного управления.Closest to the proposed device is a device for controlling the supply of fuel to an internal combustion engine, selected as a prototype (US patent No. 6557779В2 dated 05/05/2003), including a nozzle containing an atomizer with openings, locking elements with independent control chambers connected via control valves with external volume and high-pressure accumulator with pressure control valve, high-pressure fuel supply system accumulator connected to the fuel tank and fuel m high pressure pump, and its pressure control valve is electrically connected to the electronic control unit.
К недостаткам устройства относятся:The disadvantages of the device include:
- устройство имеет большой расход топлива на управление;- the device has a large fuel consumption for management;
- устройство не позволяет реализовать возможности для мониторинга состава отходящих газов и обеспечить в требуемых пределах управление составом отходящих газов;- the device does not allow you to realize the ability to monitor the composition of the exhaust gases and provide, within the required limits, control the composition of the exhaust gases;
- не позволяет подавать топливо с экстремальной повторяемостью, быстро и точно из-за инерционности электромагнитных процессов в соленоидах управления;- does not allow to supply fuel with extreme repeatability, quickly and accurately due to the inertia of electromagnetic processes in control solenoids;
- устройство не позволяет рекуперировать часть энергии на управление обратно в топливный насос высокого давления;- the device does not allow to recover part of the energy for control back to the high pressure fuel pump;
- устройство не позволяет в полной мере реализовать «прямоугольный» закон впрыска топлива из-за инерционности электромагнитных клапанов и наличия большого количества пружин в форсунке;- the device does not allow to fully realize the "rectangular" law of fuel injection due to the inertia of the electromagnetic valves and the presence of a large number of springs in the nozzle;
- устройство не позволяет сочетать достоинства системы топливоподачи с гидроаккумуляторами высокого давления, обеспечивающие постоянство давления при подаче топлива с простотой и надежностью механических систем;- the device does not allow to combine the advantages of the fuel supply system with high-pressure accumulators, ensuring constant pressure during fuel supply with the simplicity and reliability of mechanical systems;
- устройство не позволяет применять более двух управляющих блоков, например, в виде электроклапанов.- the device does not allow the use of more than two control units, for example, in the form of electrovalves.
Целью изобретения является улучшение динамики подачи топлива и повышение индикаторного к.п.д., повышение экологических требований, а также упрощение, повышение надежности и снижение стоимости топливоподающей аппаратуры.The aim of the invention is to improve the dynamics of fuel supply and increase indicator efficiency, increase environmental requirements, as well as simplify, increase reliability and reduce the cost of fuel supply equipment.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве управления подачей топлива в двигателе внутреннего сгорания, включающем форсунку, содержащую распылитель с отверстиями, запирающие элементы с независимыми камерами управления, соединенными через управляющие клапаны с внешним объемом и гидроаккумулятором высокого давления с клапаном регулирования давления, гидроаккумулятор системы подачи топлива высокого давления, соединенный с топливным баком и топливным насосом высокого давления, а его клапан регулирования давления соединен электрически с блоком электронного управления, согласно изобретению форсунка выполнена гидроуправляемой с тремя неподпружиненными соосными запирающими элементами, выполненными с гидравлическим разделением отверстий и независимыми управляющими клапанами, расположенными в отдельных камерах управления, с тремя независимыми промежуточными камерами управления, каждая из которых соединена со своим независимым гидроаккумулятором высокого давления, при этом в распылителе выполнены кольцевые проточки между отверстиями первого, второго и третьего уровней, взаимодействующих с кольцевыми выступами соответствующих запирающих элементов, устройство снабжено тремя независимыми блоками управления подачей топлива с разными программами управления, выполненные с возможностью перемещения относительно профилированного кулачка, каждый из которых состоит, как минимум, из одного профилированного кулачка на форсунку с программой, как минимум, одного цикла подачи топлива, взаимодействующего с копиром и плунжером, установленных на платформе, гидроцилиндром, установленным на основании с отверстием, а между платформой и основанием установлена пружина, устройство снабжено дополнительно аккумулятором низкого давления, гидравлически соединенного с тремя независимыми камерами управления форсунки, а также с входом топливного насоса высокого давления и блоком электронного управления.This goal is achieved by the fact that in the fuel supply control device in an internal combustion engine including an injector containing an atomizer with openings, locking elements with independent control chambers connected via external volume control valves and a high pressure hydraulic accumulator to a pressure control valve, a pressure accumulator of the supply system high pressure fuel connected to the fuel tank and the high pressure fuel pump, and its pressure control valve is connected ele ctrically, with an electronic control unit, according to the invention, the nozzle is made hydraulically controlled with three non-spring coaxial locking elements made with hydraulic separation of holes and independent control valves located in separate control chambers, with three independent intermediate control chambers, each of which is connected to its independent high-pressure accumulator pressure, while in the sprayer there are made circular grooves between the holes of the first, second and t At several levels interacting with the annular protrusions of the corresponding locking elements, the device is equipped with three independent fuel supply control units with different control programs, arranged to move relative to the profiled cam, each of which consists of at least one profiled cam per nozzle with a program at least one fuel supply cycle interacting with the copier and plunger installed on the platform, a hydraulic cylinder installed on the base and with a hole, and a spring is installed between the platform and the base, the device is additionally equipped with a low-pressure accumulator hydraulically connected to three independent nozzle control chambers, as well as with the input of the high-pressure fuel pump and the electronic control unit.
При этом запирающий элемент первого уровня отверстий выполнен в виде иглы с кольцевой проточкой в нижней части, а запирающий элемент второго уровня отверстий выполнен в виде втулки, взаимодействующей с кольцевой проточкой иглы, запирающий элемент третьего уровня отверстий выполнен в виде третьей втулки с кольцевой проточкой в нижней части с внутренней стороны, взаимодействующей со второй втулкой, а с внешней стороны взаимодействующей с кольцевой проточкой корпуса форсунки. При этом блоки управления подачей топлива соединены механически с независимыми ручными или автоматическими механизмами перемещения блоков управления подачей топлива.The locking element of the first level of the holes is made in the form of a needle with an annular groove in the lower part, and the locking element of the second level of the holes is made in the form of a sleeve interacting with the annular groove of the needle, the locking element of the third level of the holes is made in the form of a third sleeve with an annular groove in the bottom parts from the inside interacting with the second sleeve, and from the outside interacting with the annular groove of the nozzle body. In this case, the fuel supply control units are mechanically connected to independent manual or automatic mechanisms for moving the fuel supply control units.
При этом профилированные кулачки с разными программами выполнены на распределительном валу с возможностью их аксиального перемещения.In this case, profiled cams with different programs are made on the camshaft with the possibility of their axial movement.
При этом профилированные кулачки выполнены с программами для гомогенного впрыска топлива.In this case, profiled cams are made with programs for homogeneous fuel injection.
При этом пружины блоков управления подачей топлива выполнены с постоянным усилием сжатия.In this case, the springs of the fuel supply control units are made with a constant compression force.
Выполнение устройства управления подачей топлива, в котором форсунка выполнена гидроуправляемой с тремя неподпружиненными запирающими элементами и независимыми управляющими клапанами, позволяет обеспечить:The implementation of the fuel supply control device, in which the nozzle is made hydraulically controlled with three springless locking elements and independent control valves, allows to provide:
- подачу топлива в цилиндры с экстремальной повторяемостью;- fuel supply to the cylinders with extreme repeatability;
- прямоугольный закон впрыска топлива в камеру сгорания через первый, второй, третий уровни отверстий - по числу уровней отверстий - причем при постоянном давлении за счет:- the rectangular law of fuel injection into the combustion chamber through the first, second, third levels of holes - according to the number of levels of holes - and at a constant pressure due to:
- надежной постановки трех независимых запирающих элементов на седло при отсечке топлива;- reliable setting of three independent locking elements on the saddle during fuel cut-off;
- надежной постановки трех независимых запирающих элементов на упор при подаче (впрыске) топлива в камеру сгорания цилиндра.- reliable setting of three independent locking elements against the stop when feeding (injecting) fuel into the combustion chamber of the cylinder.
Выполнение устройства управления подачей топлива, в котором независимые управляющие клапаны расположены в отдельных камерах управления, с тремя независимыми промежуточными камерами управления, каждая из которых соединена со своим независимым гидроаккумулятором высокого давления, причем запирающие элементы выполнены соосно с гидравлическим разделением отверстий различных уровней, а в распылителе выполнены кольцевые проточки между отверстиями первого, второго и третьего уровней, взаимодействующих с кольцевыми выступами соответствующих запирающих элементов, позволяет обеспечить:The implementation of the fuel control device, in which the independent control valves are located in separate control chambers, with three independent intermediate control chambers, each of which is connected to its independent high-pressure accumulator, and the locking elements are made coaxially with the hydraulic separation of the holes of different levels, and in the spray made annular grooves between the holes of the first, second and third levels interacting with the annular protrusions respectively of locking elements, allows to provide:
- соединение через независимые управляющие клапаны, расположенные в отдельных независимых камерах управления, число которых равно числу запирающих элементов и равно трем, и независимых камерах управления над запирающими элементами с подплунжерными полостями блоков управления подачей топлива, в которых создается разрежение при впрыске;- connection through independent control valves located in separate independent control chambers, the number of which is equal to the number of locking elements and equal to three, and independent control chambers above the locking elements with sub-plunger cavities of the fuel supply control units, in which a vacuum is created during injection;
- падение давления в независимых трех промежуточных камерах управления, каждая из которых соединена каналами с дросселями с гидроаккумулятором высокого давления, за счет дросселирования топлива, поступаемого в независимые промежуточные камеры и за счет разрежения в независимых камерах независимых управляющих клапанов, которое создается в блоках управления подачей топлива при впрыске;- pressure drop in the independent three intermediate control chambers, each of which is connected by channels to the throttles with a high-pressure accumulator, due to the throttling of the fuel supplied to the independent intermediate chambers and due to the rarefaction in the independent chambers of the independent control valves, which is created in the fuel supply control units with injection;
- независимость управления каждым из трех запирающих элементов: иглой, первой и второй втулками форсунки своим независимым управляющим клапаном по схеме: одна независимая камера управления - один независимый управляющий клапан - один независимый запирающий элемент - один уровень отверстий для впрыска топлива;- independence of control of each of the three locking elements: the needle, the first and second nozzle bushings with its independent control valve according to the scheme: one independent control chamber - one independent control valve - one independent locking element - one level of fuel injection holes;
- независимый подвод топлива от гидроаккумулятора высокого давления к каждому из трех отдельных запирающих элементов сверху для управления независимыми запирающими элементами при их установке на седло распылителя и при отсечке подачи топлива, причем отдельный независимый уровень отверстий перекрывается при отсечке своим независимым запирающим элементом через промежуточные независимые камеры управления и закрытых независимых управляющих камерах независимых управляющих клапанов по трем цепочкам: независимый гидроаккумулятор высокого давления - независимая промежуточная камера управления - независимая камера управления над отдельным независимым запирающим элементом - независимый запирающий элемент;- independent supply of fuel from the high-pressure accumulator to each of the three separate locking elements from above to control independent locking elements when they are installed on the nozzle seat and when the fuel supply is cut off, and a separate independent level of the holes is blocked when cutting off with its independent locking element through intermediate independent control chambers and closed independent control chambers of independent control valves in three chains: independent high-pressure accumulator st pressure - independent intermediate control chamber - independent control of the separate independent chamber the locking element - an independent locking member;
- независимый отвод топлива сверху от каждого из трех отдельных запирающих элементов для управления независимыми запирающими элементами при их установке на упор и при впрыске топлива через несколько независимых уровней отверстий, причем каждый отдельный независимый уровень отверстий открывается своим независимым запирающим элементом, отвод топлива осуществляется во внешний независимый блок управления подачей топлива через открытые независимые промежуточные камеры и открытые независимые управляющие камеры независимых управляющих клапанов по трем цепочкам: независимая камера управления над независимым запирающим элементом - независимая промежуточная камера управления - независимая управляющая камера управляющего клапана - независимый внешний блок управления подачей топлива;- independent fuel removal from the top of each of the three separate locking elements for controlling independent locking elements when they are fixed and when fuel is injected through several independent levels of openings, each separate independent level of openings being opened by its independent locking element, the fuel is removed to an external independent fuel supply control unit through open independent intermediate chambers and open independent control chambers of independent control valves in three chains: an independent control chamber above an independent locking element - an independent intermediate control chamber - an independent control chamber of a control valve - an independent external fuel supply control unit;
- управление впрыском топлива через три уровня отверстий от трех независимых аккумуляторов высокого давление при изменении их давления за счет так называемой амлитудно-импульсной модуляции (АИМ) гидравлического давления, которая при наличии трех аккумуляторов высокого давления подачи топлива расширяет и возможности текущего мониторинга сжигания топлива и контроля отходящих газов и возможности управления составом отходящих газов при изменении внешних условий;- fuel injection control through three levels of openings from three independent high-pressure accumulators when changing their pressure due to the so-called amplitude-pulse modulation (AIM) of hydraulic pressure, which, with three high-pressure accumulators of fuel supply, extends the capabilities of current monitoring of fuel combustion and control exhaust gases and the ability to control the composition of the exhaust gases when changing external conditions;
- независимый впрыск топлива через три отдельных уровня отверстий для впрыска;- independent fuel injection through three separate levels of injection holes;
- осуществление впрысков через три уровня отверстий с перекрытием впрысков по времени;- the implementation of injections through three levels of holes with overlapping injections in time;
- осуществление впрысков через три уровня отверстий без перекрытия впрысков по времени;- the implementation of injections through three levels of holes without overlapping injections in time;
- применение отдельного гидроаккумулятора подачи топлива высокого давления для каждого уровня отверстий при перекрытии впрысков подачи топлива во времени.- the use of a separate high pressure fuel supply accumulator for each level of the openings when the fuel injection is blocked over time.
Выполнение устройства управления подачей топлива, которое снабжено тремя внешними независимыми блоками управления подачей топлива с разными программами управления, выполненные с возможностью перемещения относительно профилированных кулачков, каждый из которых состоит, как минимум, из одного профилированного кулачка на форсунку с программой, как минимум, одного цикла подачи топлива, взаимодействующего с копиром и плунжером, установленных на платформе, гидроцилиндром, установленным нa основании с отверстием, а между платформой и основанием установлена пружина, позволяет обеспечить:The implementation of the fuel supply control device, which is equipped with three external independent fuel supply control units with different control programs, configured to move relative to the profiled cams, each of which consists of at least one profiled cam per nozzle with a program of at least one cycle fuel supply, interacting with a copier and a plunger mounted on the platform, a hydraulic cylinder mounted on the base with a hole, and between the platform and the base The spring is installed by means of this device, which ensures:
- программное управление впрыском на основе трех внешних независимых блоков управления топливом, реализация которого проще, надежней и дешевле;- injection control based on three external independent fuel control units, the implementation of which is simpler, more reliable and cheaper;
- программное управление впрыском на основе трех внешних независимых блоков управления топливом, трех запирающих элементов и трех уровней отверстий для впрыска и одновременно независимое или зависимое во времени управление впрыском через каждый отдельный уровень отверстий;- programmed injection control based on three external independent fuel control units, three locking elements and three levels of injection holes and simultaneously independent or time-dependent injection control through each individual level of the holes;
- гидравлическое соединение трех подплунжерных полостей, трех блоков управления топливом и трех независимых камер, трех управляющих клапанов форсунки при отсечке и подаче топлива, и за счет этого увеличение скорости изменения давления управления управляющими клапанами и реализацию прямоугольного закона начала и окончания впрыска, одинаковое быстродействие трех независимых управляющих клапанов и трех независимых запирающих элементов форсунки: иглы и двух соосных втулок за цикл подачи;- hydraulic connection of three sub-plunger cavities, three fuel control units and three independent chambers, three nozzle control valves during fuel shut-off and supply, and due to this an increase in the rate of change of control pressure of control valves and the implementation of a rectangular law of the beginning and end of injection, the same speed of three independent control valves and three independent locking nozzle elements: a needle and two coaxial bushings per feed cycle;
- создание при впрыске разрежения в каждом из трех независимых блоков управления подачей топлива путем взаимодействия в каждом блоке управления подачей топлива, как минимум, одного профилированного кулачка с копиром, закрепленным на платформе и плунжером, закрепленным на платформе и установленном в цилиндрическом корпусе и растяжении пружины, уравновешивающей действие профилированного кулачка при этом, а затем разрежение и в независимой камере управления над независимым управляющим клапаном с целью его открывания, причем один профилированный кулачок может реализовать один или несколько впрысков;- creating, during injection, a vacuum in each of the three independent fuel supply control units by interacting in each fuel supply control unit, at least one profiled cam with a copier mounted on the platform and a plunger mounted on the platform and installed in a cylindrical body and spring tension, balancing the action of the profiled cam in this case, and then the vacuum in the independent control chamber over the independent control valve in order to open it, and one profile Rowan cam may implement one or more injections;
- создание при отсечке давления в каждом из трех независимых блоков управления подачей топлива путем взаимодействия в каждом блоке управления подачей топлива, как минимум, одного профилированного кулачка с копиром, закрепленном на платформе и плунжером, закрепленном на платформе и установленном в гидроцилиндре при сжатии пружины, уравновешивающей действие профилированного кулачка;- creating, when the pressure is cut off, in each of the three independent fuel supply control units by interacting in each fuel supply control unit, at least one profiled cam with a copier mounted on the platform and a plunger mounted on the platform and installed in the hydraulic cylinder while compressing the spring balancing profiled cam action;
- создание давления в каждой независимой камере управления над независимым управляющим клапаном для его закрытия и подачу топлива под давлением в аккумулятор низкого давления, причем подачу топлива под давлением в аккумулятор низкого давления может реализовать один профилированный кулачок после одного или нескольких впрысков или несколько кулачков на одном валу, реализующих единую программу впрыска - отсечки топлива по программе «впрыск - отсечка» для каждого из нескольких кулачков;- creating pressure in each independent control chamber above the independent control valve to close it and supplying fuel under pressure to the low-pressure accumulator, moreover, the supply of fuel under pressure to the low-pressure accumulator can be realized by one shaped cam after one or several injections or several cams on one shaft implementing a single injection - fuel cut-off program for the injection-cut-off program for each of several cams;
- минимальный и максимальный временной интервал между впрысками и возможность формирования факела впрыска на протяжении цикла горения;- the minimum and maximum time interval between injections and the possibility of forming an injection torch during the combustion cycle;
- расширение возможностей для текущего мониторинга процесса сгорания и управления составом отходящих газов за счет широтно-импульсной модуляции по времени (далее ШИМ) гидромеханических сигналов управления впрыском топлива при впрыске через отверстия трех уровней;- expanding the capabilities for monitoring the combustion process and controlling the composition of the exhaust gases due to pulse-width modulation in time (hereinafter PWM) of hydromechanical fuel injection control signals during injection through openings of three levels;
- требуемые пусковые и динамические характеристики дизеля за счет управления на основе ШИМ по времени впрыска;- the required starting and dynamic characteristics of the diesel engine due to PWM-based control over the injection time;
- работу дизеля на холостом ходу при малых и средних нагрузках;- diesel idling at low and medium loads;
- минимальный расход топлива на холостом ходу и частичных режимах работы двигателя за счет ШИМ времени управления впрыском в сочетании с АИМ давления при управлении впрыском с помощью трех гидроаккумуляторов высокого давления;- minimum fuel idle and partial engine operation modes due to PWM injection control time in combination with pressure AIM during injection control using three high-pressure accumulators;
- более широкие возможности для реализации мониторинга сжигания топлива и его оптимизации при изменении текущих условий во время эксплуатации дизеля.- greater opportunities for monitoring fuel combustion and its optimization when changing current conditions during the operation of a diesel engine.
Выполнение устройства, которое снабжено дополнительно аккумулятором низкого давления, гидравлически соединенного с тремя независимыми камерами управления форсунки, а также с входом топливного насоса высокого давления и блоком электронного управления, позволяет обеспечить:The implementation of the device, which is additionally equipped with a low-pressure battery, hydraulically connected to three independent nozzle control chambers, as well as with the input of the high-pressure fuel pump and the electronic control unit, allows to ensure:
- частичную рекуперацию энергии топлива, потраченной на управление при подаче топлива, путем возврата под давлением топлива из подплунжерной полости гидроцилиндра каждого из трех блоков управления подачей топлива в топливный насос высокого давления;- partial recovery of fuel energy spent on control during fuel supply by returning under fuel pressure from the sub-plunger cavity of the hydraulic cylinder of each of the three control units for supplying fuel to the high-pressure fuel pump;
- создание давления в каждой независимой камере управления управляющими клапанами, достаточного для предотвращения образования газовых пузырьков в ней, и, следовательно, надежное запирание форсунки при отсечке топлива за счет надежной установки независимых запирающих элементов на седло распылителя и надежная установка запирающих независимых элементов на упор при впрыске топлива.- creating pressure in each independent control chamber of the control valves sufficient to prevent the formation of gas bubbles in it, and, therefore, reliable locking of the nozzle during fuel cut-off due to the reliable installation of independent locking elements on the nozzle seat and reliable installation of locking independent elements on the stop during injection fuel.
Выполнение устройства, в котором запирающий элемент первого уровня выполнен в виде иглы с кольцевой проточкой в нижней части, а запирающий элемент второго уровня отверстий выполнен в виде втулки, взаимодействующей с кольцевой проточкой иглы, запирающий элемент третьего уровня отверстий выполнен в виде третьей втулки, взаимодействующей со второй втулки, а с внешней стороны взаимодействующей с кольцевой проточкой корпуса форсунки:A device in which the locking element of the first level is made in the form of a needle with an annular groove in the lower part, and the locking element of the second level of the holes is made in the form of a sleeve interacting with the annular groove of the needle, the locking element of the third level of the holes is made in the form of a third sleeve interacting with the second sleeve, and from the outside interacting with the annular groove of the nozzle body:
- независимый подвод топлива от независимого гидроаккумулятора к отверстиям первого, второго и третьего уровней снизу для обеспечения впрыска.- independent supply of fuel from an independent accumulator to the openings of the first, second and third levels from the bottom to provide injection.
Выполнение устройства, в котором блоки управления подачей топлива соединены механически с независимыми ручными или автоматическими механизмами перемещения блоков управления подачей топлива, позволяет обеспечить:The implementation of the device in which the fuel supply control units are connected mechanically with independent manual or automatic mechanisms for moving the fuel supply control units, allows to provide:
- изменение длительности впрыска с помощью ручного управления;- change the duration of injection using manual control;
- изменение длительности впрыска с помощью автоматического управления и расширение возможностей управления впрыском с применением мониторинга отходящих газов и с учетом изменяющихся внешних условий.- changing the injection duration using automatic control and expanding the capabilities of injection control using the monitoring of exhaust gases and taking into account changing external conditions.
Выполнение устройства, в котором профилированные кулачки с разными программами выполнены на распределительном валу с возможностью их аксиального перемещения, позволяет обеспечить:The implementation of the device, in which profiled cams with different programs are made on the camshaft with the possibility of their axial movement, allows you to provide:
- изменение длительности впрыска с помощью автоматического управления за счет изменения программ впрыска, расширение возможностей управления впрыском с применением мониторинга отходящих газов и с учетом изменяющихся внешних условий.- change the injection duration using automatic control by changing the injection programs, expanding the capabilities of injection control using monitoring of exhaust gases and taking into account changing external conditions.
Выполнение устройства с кулачком такого профиля, который обеспечивает гомогенный впрыск, позволяет обеспечить:The implementation of the device with a cam of such a profile, which provides a homogeneous injection, allows you to provide:
- хорошее смешивание топлива с воздухом в течение большего промежутка времени, если впрыск осуществлять у НМТ или в момент впуска воздуха;- good mixing of fuel with air for a longer period of time, if the injection is carried out at the BDC or at the moment of air inlet;
- меньшие вредные выбросы на всем протяжении процесса горения;- less harmful emissions throughout the combustion process;
- реализацию режимов малых нагрузок и низких оборотов дизеля.- the implementation of low load and low engine speeds.
Выполнение устройства с пружинами с постоянным усилием сжатия в блоках управления подачей топлива позволяет обеспечить:The implementation of the device with springs with a constant compression force in the fuel supply control units allows you to provide:
- повышение индикаторного к.п.д. за счет уменьшения энергии на сжатие пружин при управлении подачей топлива;- increase in indicator efficiency by reducing energy for compression of the springs when controlling the fuel supply;
- более широкий диапазон управления длительностью впрыска за счет ШИМ временем процесса впрыска.- a wider range of control of the injection duration due to the PWM time of the injection process.
Устройство позволяет повысить экономичность и надежность топливной аппаратуры, снизить его стоимость и заменить более дорогие аналоги.The device allows to increase the efficiency and reliability of fuel equipment, reduce its cost and replace more expensive counterparts.
Предлагаемая система управления иллюстрируется следующими чертежами:The proposed control system is illustrated by the following drawings:
- фиг.1 - продольный разрез гидроуправляемой форсунки для подачи топлива с тремя уровнями отверстий для впрыска;- figure 1 is a longitudinal section of a hydraulic nozzle for supplying fuel with three levels of holes for injection;
- фиг.2 - схематичное изображение первого независимого блока управления подачей топлива;- figure 2 is a schematic representation of a first independent fuel control unit;
- фиг.3 - схематичное изображение второго независимого блока управления подачей топлива;- figure 3 is a schematic illustration of a second independent fuel control unit;
- фиг.4 - схематичное изображение первого независимого блока управления подачей топлива;- figure 4 is a schematic representation of a first independent fuel control unit;
- фиг.5 - блок-схема устройства для реализации устройства подачи топлива;- figure 5 is a block diagram of a device for implementing a fuel supply device;
- фиг.6,а - диаграмма подачи топлива при работе одновременно всех трех независимых гидроаккумуляторов высокого давления (далее ГА);- Fig.6, a is a diagram of the fuel supply when operating simultaneously all three independent high-pressure accumulators (hereinafter GA);
- фиг.6,б - диаграмма подачи топлива при работе только первого независимого ГА высокого давления;- 6, b is a diagram of the fuel supply during operation of only the first independent high pressure GA;
- фиг.6,в - диаграмма подачи топлива при работе только второго независимого ГА высокого давления;- Fig.6, in - diagram of the fuel supply during operation of only the second independent high pressure GA;
- фиг.6,г - диаграмма подачи топлива при работе только третьего независимого ГА;- 6, g is a diagram of the fuel supply during operation of only the third independent GA;
- фиг.6,д - диаграмма подачи топлива при работе всех трех независимых гидроаккумуляторов высокого давления, а также при работе всех трех блоков для автоматического перемещения блоков управления подачей топлива (далее БУТ);- 6, d is a diagram of the fuel supply during operation of all three independent high-pressure accumulators, as well as during operation of all three blocks for automatic movement of fuel supply control units (hereinafter referred to as BUT);
- фиг.7 - пара кулачков с разными программами;- Fig.7 - a pair of cams with different programs;
- фиг.8 - показана диаграмма подачи топлива парой переключаемых кулачков.- Fig. 8 shows a diagram of fuel supply by a pair of switched cams.
На фиг.1 - гидроуправляемая форсунка 1 (далее форсунка) с распылителем 2, первым 3, вторым 4 и третьим 5 уровнями отверстий содержит соосные запирающие элементы: иглу 6, первую втулку 7, вторую втулку 8. Первая втулка 7 выполнена с кольцевым выступом 9, который плотно входит в кольцевую проточку 10 распылителя 2 и разделяет отверстия первого 3 и отверстия второго уровня 4.In Fig.1 - hydraulic nozzle 1 (hereinafter nozzle) with a
Вторая втулка выполнена с кольцевым выступом 11, который плотно входит в кольцевую проточку 12 распылителя 2 и разделяет отверстия для впрыска второго уровня 4 и отверстия для впрыска третьего уровня 5.The second sleeve is made with an annular protrusion 11, which fits tightly into the annular groove 12 of the
Форсунка выполнена с тремя независимыми камерами управления независимыми клапанами (далее НКУНК): первая НКУНК 13 для управления иглой 6, вторая НКУНК 14 для управления первой втулкой 7, третья НКУНК 15 для управления второй втулкой 8.The nozzle is made with three independent control chambers for independent valves (hereinafter referred to as NKUNK): the first NKUNK 13 for controlling the needle 6, the second NKUNK 14 for controlling the first sleeve 7, the third NKUNK 15 for controlling the
В трех НКУНК размещены: первый независимый управляющий клапан (НУК) 16 для управления иглой 6, второй НУК 17 для управления первой втулкой 7, третий НУК 18 для управления второй втулкой 8.In three NKUNK are placed: the first independent control valve (NUK) 16 for controlling the needle 6, the second NUK 17 for controlling the first sleeve 7, the third NUK 18 for controlling the
Форсунка включает три независимые промежуточные камеры управления (далее НПКУ): первую НПКУ 19 для управления иглой 6, вторую НПКУ 20 для управления первой втулкой 7, третью НПКУ 21 для управления второй втулкой 8.The nozzle includes three independent intermediate control chambers (hereinafter NPKU): the first NPKU 19 for controlling the needle 6, the second NPKU 20 for controlling the first sleeve 7, the third NPKU 21 for controlling the
Форсунка содержит три независимых камеры управления запирающими элементами (далее НКУЗЭ): первую НКУЗЭ 22 для управления иглой 6, вторую НКУЗЭ 23 для управления первой втулкой 7, третью НКУЗЭ 24 для управления второй втулкой 8.The nozzle contains three independent control cameras for locking elements (hereinafter NKUZE): the first NKUZE 22 for controlling the needle 6, the second NKUZE 23 for controlling the first sleeve 7, and the
Первая 19, вторая 20 и третья 21 НПКУ соединены гидравлически каналами (каналы на фиг.1 не показаны) соответственно с первой 22, второй 23, третьей 24 НКУЗЭ над иглой 6, первой втулкой 7, второй втулкой 8.The first 19, second 20 and third 21 NPKU are hydraulically connected by channels (channels in figure 1 are not shown), respectively, with the first 22, second 23, third 24 NKUZE over the needle 6, the first sleeve 7, the
Первая НКУНК 13 соединена независимым каналом 25 с первым блоком управления подачи топлива БУТ 45 (БУТ 45 на фиг.1 не показан), вторая НКУНК 14 соединена независимым каналом 26 со вторым блоком управления подачи топлива БУТ 60 ( БУТ 60 на фиг.1 не показан), третья НКУНК 15 соединена независимым каналом 27 с третьим блоком управления подачи топлива БУТ 74 (БУТ 74 на фиг.1 не показан).The first NKUNK 13 is connected by an
Первая НКУНК 13 соединена гидравлически независимым каналом 28 с гидроаккумулятором форсунки низкого давления (далее ГАФ 91, на фиг 1 не показан), вторая НКУНК 14 соединена гидравлически независимым каналом 29 с ГАФ 91, третья НКУНК 15 соединена гидравлически независимым каналом 29 с ГАФ 91.The first NKUNK 13 is connected by a hydraulically independent channel 28 to the accumulator of the low-pressure nozzle (hereinafter
Первая НПКУ 19 соединена каналом высокого давления 31 с дросселем (дроссель на фиг.1 не показан) и с первым гидроаккумулятором высокого давления (далее ГА 94, на фиг 1 не показан), вторая НПКУ 20 соединена каналом высокого давления 32 с дросселем (дроссель на фиг.1 не показан) и со вторым гидроаккумулятором высокого давления 97 (далее ГА 97, на фиг 1 не показан), третья НПКУ 21 соединена каналом 33 с дросселем (дроссель на фиг.1 не показан) и с третьим гидроаккумулятором высокого давления 100 (далее ГА 100, на фиг.1 не показан).The first NPKU 19 is connected by a high-
Канал высокого давления 34 от первого независимого ГА 94 (на фиг.1 не показан) подводит высокое давление под иглу 6 через кольцевую проточку 35 в игле 6, осевой канал 36, радиальные отверстия 37 кольцевую проточку 38, которая выполнена в нижней части иглы 6 для того, чтобы верхняя часть иглы 6 имела с первой втулкой 7 нулевой зазор для обеспечения полной независимости управления иглой 6 при впрыске.The high pressure channel 34 from the first independent GA 94 (not shown in FIG. 1) supplies high pressure under the needle 6 through the annular groove 35 in the needle 6, the axial channel 36, the radial holes 37, the annular groove 38, which is made in the lower part of the needle 6 for so that the upper part of the needle 6 had zero clearance with the first sleeve 7 to ensure complete independence of the control of the needle 6 during injection.
Канал высокого давления 39 служит для подвода топлива под первую втулку 7 от второго независимого ГА (на фиг.1 не показан) через кольцевую проточку 40 во втулке 7, канал 41 в первой втулке 7 к кольцевой проточке 42 во второй втулке 8, которая выполнена в нижней ее части для того, чтобы верхняя первой втулки 7 имела нулевой зазор со второй втулкой 8 для обеспечения полной независимости управления первой втулкой 7 при впрыске.The high pressure channel 39 serves to supply fuel under the first sleeve 7 from the second independent HA (not shown in FIG. 1) through the annular groove 40 in the sleeve 7, the channel 41 in the first sleeve 7 to the annular groove 42 in the
Канал высокого давления 43 служит для подвода высокого давления от третьего независимого ГА (на фиг.1 не показан) под вторую втулку 8 через кольцевую проточку 44 в корпусе форсунки 1.The high pressure channel 43 serves to supply high pressure from a third independent GA (not shown in FIG. 1) under the
Первый независимый блок управления топливом БУТ 45 (фиг.2, далее БУТ 45) включает в себя кулачок с профилем 46, размещенный на валу распределительного вала 47 с возможностью его осевого перемещения с целью смены кулачка (на фиг.2 не показано). БУТ 45 служит для управления иглой 6. БУТ 45 включает платформу 48, соединенную с копиром 49 и плунжером 50, расположенном в гидроцилиндре 51 на основании 52 с отверстием 53 в нем. Между платформой 49 и основанием 52 закреплена пружина 54. Топливо подводится к БУТ 45 и отводится от БУТ 45 трубопроводом 55. Основание 52 и платформа 48 имеет возможность перемещаться по шлицам соответственно 56 и 57.The first independent fuel control unit BUT 45 (FIG. 2, hereinafter BUT 45) includes a cam with a
Основание 52 соединено жесткой тягой 58 с блоком 59 для автоматического или ручного перемещения БУТ 45.The
При повороте на угол γГ вблизи НМТ (гомогенизация) происходит впрыск топлива для его гомогенизации и последующего сжигания при воспламени топлива от сжатия, при повороте на угол γГР происходит отсечка топлива и рекуперация энергии топлива, потраченного на управление.When turning at an angle γ G near the BDC (homogenization), fuel is injected to homogenize it and then burn when the fuel is ignited by compression; when turning through an angle γ ГР , fuel is cut off and the energy of the fuel spent on control is recovered.
Суммарный α=γ1+γ2+γ3+γ4+γ5+γ6 - угол подачи топлива при впрыске, разбитый условно на этапы, без учета гомогенного впрыска, который производится отдельно от общего.The total α = γ 1 + γ 2 + γ 3 + γ 4 + γ 5 + γ 6 is the angle of fuel supply during injection, conditionally divided into stages, without taking into account homogeneous injection, which is performed separately from the general one.
При повороте кулачка 46 на углы γ1 и γ6 происходит впрыск топлива через отверстия первого уровня 3, перекрываемые иглой 6; при повороте кулачка на угол γ2 и угол β>α происходит отсечка топлива и рекуперация энергии топлива, потраченного на управление.When the
Второй независимый блок управления 60 (фиг.3) (далее БУТ 60) включает в себя профилированный кулачок 61, размещенный на валу распределительного вала 47 с возможностью его осевого перемещения с целью смены кулачка (на фиг.3 не показано). БУТ 60 служит для управления первой втулкой 7. БУТ 60 включает платформу 62, соединенную с копиром 63 и плунжером 64, расположенном в гидроцилиндре 65 на основании 66 с отверстием 67 в нем. Между платформой 62 и основанием 66 закреплена пружина 68. Топливо подводится к БУТ 60 и отводится от БУТ 60 трубопроводом 69. Основание 66 и платформа 62 имеет возможность перемещаться по шлицам соответственно 70 и 71. Основание 66 соединено жесткой тягой 72 с блоком 73 для автоматического или ручного перемещения БУТ 60.The second independent control unit 60 (FIG. 3) (hereinafter BUT 60) includes a profiled cam 61 located on the
Суммарный α=γ1+γ2+γ3+γ4+γ5+γ6 - угол подачи топлива при впрыске, разбитый условно на этапы, без учета гомогенного впрыска, который производится отдельно от общего.The total α = γ 1 + γ 2 + γ 3 + γ 4 + γ 5 + γ 6 is the angle of fuel supply during injection, conditionally divided into stages, without taking into account homogeneous injection, which is performed separately from the general one.
При повороте кулачка 61 на углы γ2 и γ4 происходит впрыск топлива через отверстия первого уровня 3, перекрываемые иглой 6; при повороте кулачка на угол γ2 и угол γ5 происходит отсечка топлива и рекуперация энергии топлива, потраченного на управление.When the cam 61 is rotated through the angles γ 2 and γ 4 , fuel is injected through the holes of the first level 3, blocked by a needle 6; when the cam is rotated by an angle of γ 2 and an angle of γ 5 , fuel is cut off and the energy of the fuel spent on control is recovered.
Третий блок управления топливом 74 (фиг.4, далее БУТ 74) включает в себя профилированный кулачок 75, размещенный на валу распределительного вала 47 с возможностью его осевого перемещения с целью смены кулачка (на фиг.4 не показано). БУТ 74 служит для управления первой втулкой 7. БУТ 74 включает платформу 76, соединенную с копиром 77 и плунжером 78, расположенном в цилиндре 79 на основании 80 с отверстием 81 в нем. Между платформой 76 и основанием 80 закреплена пружина 82. Топливо подводится к БУТ 74 и отводится от БУТ 74 трубопроводом 83. Основание 80 и платформа 76 имеют возможность перемещаться по шлицам 84 и 85 соответственно. Основание 80 соединено жесткой тягой 86 с блоком 87 для автоматического или ручного перемещения БУТ 74.The third fuel control unit 74 (FIG. 4, then BUT 74) includes a profiled cam 75 located on the
Суммарный α=γ1+γ2+γ3+γ4+γ5+γ6 - угол подачи топлива при впрыске, разбитый условно на этапы, без учета гомогенного впрыска, который производится отдельно от общего.The total α = γ 1 + γ 2 + γ 3 + γ 4 + γ 5 + γ 6 is the angle of fuel supply during injection, conditionally divided into stages, without taking into account homogeneous injection, which is performed separately from the general one.
При повороте кулачка 75 на углы γ3+γ4 происходит впрыск топлива через отверстия первого уровня 3, перекрываемые иглой 6; при повороте кулачка 75 на угол γ5 происходит отсечка топлива и рекуперация энергии топлива, потраченного на управление.When the cam 75 is rotated through the angles γ 3 + γ 4 , fuel is injected through the openings of the first level 3, blocked by a needle 6; when the cam 75 is rotated through an angle of γ 5 , the fuel is cut off and the energy of the fuel spent on control is recovered.
Устройство управления подачей топлива (фиг.5) содержит БУТ 45, БУТ 60 и БУТ 74, которые соединены жесткими механическими тягами соответственно 58, 73, 86 с блоками 59, 73, 87, а трубопроводами 55, 69, 83 с форсункой 1 и ее каналами 25, 26, 27 (фиг.1).The fuel control device (Fig. 5) contains BUT 45, BUT 60 and BUT 74, which are connected by rigid
Каналы для отвода топлива 28, 29, 30 (фиг.1) соединены трубопроводами с обратными клапанами и дросселями соответственно 88, 89, 90 с ГАФ 91 с клапаном регулирования давления 92 (далее КРД 92) и датчиком давления 93.The channels for the removal of fuel 28, 29, 30 (Fig. 1) are connected by pipelines with non-return valves and throttles 88, 89, 90, respectively, with a
Канал 31 для подвода топлива высокого давления соединен с ГА 94, с КРД 95 и датчиком давления 96.
Канал 32 для подвода топлива высокого давления соединен с ГА 97, с КРД 98 и датчиком давления 99.Channel 32 for supplying high-pressure fuel is connected to the
Канал 33 для подвода топлива высокого давления соединен с ГА 100, с КРД 101 и датчиком давления 102.The channel 33 for supplying high pressure fuel is connected to the
Блок электронного управления 103 (далее БЭУ 103) соединен электрически с датчиками давления 93, 96, 99, 102 и с давления КРД 92, КРД 95, КРД 98, КРД 101 и блоками автоматического управления перемещением БУТ 45, БУТ 60, БУТ 74, соответственно: 59, 73, 87.The electronic control unit 103 (hereinafter BEU 103) is electrically connected to pressure
Топливный бак 104 соединен через топливоподкачивающий насос 105, фильтр 106 с топливным насосом высокого давления 107 (ТНВД 107), а через него с ГА 94, ГА 97, ГА 100.The
На фиг.6,а показана диаграмма подачи топлива при работе одновременно всех трех независимых гидроаккумуляторов высокого давления (далее ГА).Figure 6, a shows a diagram of the fuel supply during operation simultaneously of all three independent high-pressure accumulators (hereinafter GA).
Первый независимый аккумулятор высокого давления ГА 94 подает топливо под иглу 6 через канал 34 при впрыске топлива через отверстия первого уровня 3, а отверстия второго 4 и третьего 5 уровней перекрыты выступами 9 и 11 первой 7 и второй 8 втулки, которые входят в кольцевые прорези соответственно 10 и 12. ГА 94 работает совершенно независимо от ГА 97 и ГА 100.The first independent high-pressure accumulator GA 94 delivers fuel under the needle 6 through the channel 34 when fuel is injected through the openings of the first level 3, and the openings of the second 4 and third 5 levels are blocked by the protrusions 9 and 11 of the first 7 and second 8 bushings, which enter into the annular slots, respectively 10 and 12. GA 94 works completely independently of
Второй независимый аккумулятор высокого давления ГА 97 подает топливо под первую втулку 7 при впрыске топлива через отверстия второго уровня 3. Отверстия первого 3 и третьего 5 уровней перекрыты выступами 9 и 11 первой 7 и второй 8 втулки, которые входят в кольцевые прорези соответственно 10 и 12. ГА 97 работает совершенно независимо от ГА 94 и ГА 100.The second independent high-
Третий независимый аккумулятор высокого давления ГА 100 подает топливо под вторую втулку 8 при впрыске топлива через отверстия третьего уровня 5, а отверстия первого 3 и второго 4 уровней перекрыты выступами 9 и 11 первой 7 и второй 8 втулки, которые входят в кольцевые прорези соответственно 10 и 12. ГА 100 работает совершенно независимо от ГА 94 и ГА 97. Все три ГА работают совершенно независимо друг от другаThe third independent high-
Полная независимость впрысков через все три уровня отверстий 3, 4, 5 позволяет совершенно независимо друг от друга регулировать величину давления впрыска в каждом из уровней и осуществлять так называемую амплитудно-импульсную модуляцию управления давлением впрыска (далее АИМ) и, следовательно, подбирать автоматически давления управления впрыском в зависимости от состава отходящих газов при мониторинге сжигания топлива либо при реализации определенного заданного закона управления мощностью дизеля, в том числе законов форсирования мощности.The complete independence of injections through all three levels of
На фиг.6,б показана диаграмма подачи топлива при работе только первого независимого ГА 94, при этом ГА 97 и ГА 100 отключены.Figure 6, b shows a diagram of the fuel supply during operation of only the first independent GA 94, while
При этом ГА 94 (первый независимый аккумулятор ГА 94, фиг.5) подает топливо под иглу 6 при впрыске топлива через отверстия первого уровня 3, а отверстия второго 4 и третьего 5 уровней перекрыты кольцевыми выступами 9 и 11 первой 7 и второй 8 втулки. Впрыск осуществляется только через малое количество отверстий 3 первого уровня. Реализуется режим АИМ давления при управлении впрыском через ГА 94. Реализуется режим работы на холостом ходу.In this case, the GA 94 (the first independent battery GA 94, Fig. 5) delivers fuel under the needle 6 when fuel is injected through the openings of the first level 3, and the openings of the second 4 and third 5 levels are blocked by annular protrusions 9 and 11 of the first 7 and second 8 of the sleeve. Injection is carried out only through a small number of holes 3 of the first level. The AIM pressure mode is implemented when the injection is controlled through GA 94. The idle mode is implemented.
На фиг.6,в диаграмма подачи топлива при работе только второго независимого ГА 97, при этом ГА 94 и ГА 100 отключены.Figure 6, in the diagram of the fuel supply during operation of only the second
В этом случае ГА 97 (второй независимый аккумулятор ГА 97, фиг.5) подает топливо под первую втулку 7 при впрыске топлива через отверстия второго уровня 4, а отверстия первого 3 и третьего 5 уровней перекрыты кольцевыми выступами 9 и 11. Впрыск осуществляется только через большее количество отверстий 4 второго уровня. Реализуется режим АИМ давления при управлении впрыском через ГА 97. Реализуются режимы работы для малых нагрузок.In this case, the GA 97 (second
На фиг.6,г показана диаграмма подачи топлива при работе только третьего независимого ГА 100.6, g shows a diagram of the fuel supply during operation of only the third
В данном случае ГА 100 (фиг.5) подает топливо под вторую втулку 8 при впрыске топлива через отверстия третьего уровня 5, а отверстия первого 3 и второго 4 уровней перекрыты выступами 9 и 11. Впрыск осуществляется только через еще большее количество отверстий 5 третьего уровня. Реализуется режим АИМ давления при управлении впрыском через ГА 100. Реализуются режимы работы для малых и средних нагрузок.In this case, the GA 100 (Fig. 5) delivers fuel under the
На фиг.6,д показана диаграмма подачи топлива при работе всех трех независимых гидроаккумуляторов ГА 94, ГА 97, ГА 100, а также при работе всех трех блоков для автоматического перемещения 59, 73, 87 блоков БУТ соответственно БУТ 45, БУТ 60, БУТ 74.Figure 6, e shows a diagram of the fuel supply during operation of all three independent hydraulic accumulators GA 94,
Три ГА: ГА 94, ГА 97, ГА 100 реализуют режим АИМ управления давлением при подаче топлива через три уровня отверстий соответственно 3, 4, 5.Three GAs: GA 94,
Кроме того, блоки БУТ 45, БУТ 60 и БУТ 74 могут автоматически или вручную, порознь или все одновременно перемещаться вверх или вниз относительно профилированных кулачков 46, 61, 75 соответственно.In addition, blocks BUT 45, BUT 60 and BUT 74 can automatically or manually, separately or all simultaneously move up or down relative to the profiled
При этом кулачки 46, 61, 75 участвуют в управлении меньшее количество времени, чем при крайнем нижнем положении БУТ 45, БУТ 60 и БУТ 74.In this case, the
Реализуется так называемая широтно-импульсная модуляция времени управления (далее ШИМ) впрыском.Implemented the so-called pulse-width modulation of the control time (hereinafter PWM) injection.
Реализуются при этом различные режимы от номинальных до минимальных нагрузок и расширяются возможности мониторинга при сжигании газов, а также автоматическая настройка системы подачи топлива на оптимальный режим при изменении условий.At the same time, various modes are implemented from nominal to minimum loads and the monitoring capabilities are expanded during gas combustion, as well as the automatic adjustment of the fuel supply system to the optimal mode when the conditions change.
На фиг.7 - показана пара кулачков 46 и 108 с разными программами, которые могут переключаться при управлении аксиальным перемещением распределительного вала 47 для расширения возможностей мониторинга сжигания топлива и автоматического управления им при изменении внешних условий.7 - shows a pair of
На фиг.8 - показаны различные программы впрыска, которые реализуются различными кулачками 46 и 108 через первый уровень отверстий 3 и их отличие по времени и объему впрыскиваемого топлива при условии, что впрыски через первый уровень отверстий 3 имеют пересечения во времени.On Fig - shows various injection programs that are implemented by
Рассмотрим работу заявляемого устройства при условном разделении угловой зоны впрыска на шесть частей α=γ1+γ2+γ3+γ4+γ5+γ6 и работе независимых блоков управления подачей топлива с перекрытием по времени работы кулачков 46, 61 и 75.Consider the operation of the inventive device with conditional separation of the angular zone of injection into six parts α = γ 1 + γ 2 + γ 3 + γ 4 + γ 5 + γ 6 and the operation of independent fuel supply control units with overlapping
При повороте кулачка 46 (фиг.2) на углы γГ, γ1, γ6 происходит впрыск топлива в камеру сгорания (на фиг.1 не показана) через первый уровень отверстий 3 распылителя 2.When the
При повороте кулачка 46 на угол γ1 реализуется «пилотный» впрыск при независимом управлении иглой 6, при подаче давления через отверстия первого уровня 3. При повороте кулачка 46 γ6 реализуются последний этап впрыска через отверстия первого уровня 3 распылителя 2. При повороте кулачка 46 на угол γГ реализуется впрыск у НМТ для слабой гомогенизации топливной смеси перед ее сжиганием.When the
После окончания впрыска с углом γГ, у НМТ происходит рекуперация энергии топлива в ТНВД 107 (фиг.5) за время поворота кулачка 46 на угол γГр и отсечка подачи топлива. Гомогенизация топлива необходима для дизелей больших размеров, с большим ходом поршней для улучшения полноты сгорания топлива и улучшения экологических показателей дизелей, а также при низких оборотах дизеля, при слабых и средних нагрузках.After the injection with an angle of γ G , at the BDC, fuel energy is recovered in the high-pressure fuel pump 107 (Fig. 5) during the rotation of the
После окончания пилотного впрыска (угол γ1) вблизи ВМТ после поворота кулачка 46 на угол γ2 происходит отсечка и частичная рекуперация энергии топлива в ТНВД 107.After the pilot injection (angle γ 1 ) near TDC, after
После окончания последнего впрыска за время поворота кулачка 46 на угол γ6 при движении поршня к НМТ происходит отсечка (угол β>α) топлива и частичная рекуперация энергии топлива, потраченной на управление, в ТНВД 107.After the end of the last injection, during the rotation of the
При повороте кулачка 61 (фиг.3) на углы γ2, γ4 происходит впрыск топлива в камеру сгорания через отверстия второго уровня 4.When the cam 61 is rotated (FIG. 3) by the angles γ 2 , γ 4 , fuel is injected into the combustion chamber through openings of the second level 4.
При повороте кулачка 61 на углы γ3, γ5 при движении поршня к НМТ происходит отсечка топлива и частичная рекуперация энергии топлива, потраченной на управление, в ТНВД 107.When the cam 61 is rotated through the angles γ 3 , γ 5 when the piston moves to the BDC, the fuel is cut off and the fuel energy partially spent on control is restored to the high-
При повороте кулачка 75 (фиг.4) на углы γ3+γ4 происходит впрыск топлива в камеру сгорания через отверстия третьего уровня 5. При повороте кулачка 75 на угол When the cam 75 is rotated (Fig. 4) by the angles γ 3 + γ 4 , fuel is injected into the combustion chamber through the openings of the
γ5 при движении поршня к НМТ происходит отсечка топлива и частичная рекуперация энергии топлива, потраченной на управление, в ТНВД 107.γ 5, when the piston moves to the BDC, the fuel is cut off and the fuel energy partially spent for control is recovered in the high-
При этом независимое управление впрыском через отверстия трех уровней позволяет реализовать экстремальную повторяемость впрыска.At the same time, independent injection control through openings of three levels allows for extreme repeatability of the injection.
«Пилотный» впрыск при этом максимально приближается к «основному» (основной впрыск разбит условно на ряд этапов, которые обозначены углами γ2-γ6), a на деле «основной» впрыск практически сразу следует за «пилотным». Имеет место экстремальная повторяемость впрысков.In this case, the “pilot” injection is as close to the “main” one as possible (the main injection is conditionally divided into a number of stages, which are indicated by the angles γ 2 -γ 6 ), while in reality the “main” injection immediately follows the “pilot” one. Extreme repeatability of injections takes place.
Впрыск через отверстия первого уровня 3 (фиг.1) происходит следующим образом.Injection through the openings of the first level 3 (figure 1) is as follows.
Копир 49, жестко соединенный с платформой 48 при взаимодействии с кулачком 46 поднимает платформу 48 БУТ 45 с определенной скоростью и ускорением, обусловленным профилем кулачка 46, перемещается плунжер 50, жестко соединенный с платформой 48, в гидроцилиндре 51, растягивается пружина 54, закрепленная между основанием 52 и платформой 48.A
Пружина 54 при растяжении запасает потенциальную энергию, которая при рекуперации частично возвращается в дизель через энергию возвращаемого в ТНВД 107 топлива. При выборе пружины с постоянным усилием сжатия (растяжения) энергия, затраченная на растяжение пружины, минимизируется.The
В подплунжерной полости цилиндра 51 создается разрежение. Первый ПУК 13 открывается от сил, создаваемых разрежением под плунжером 50. Топливо поступает в гидроцилиндр 51 через отверстие 53 в основании 52 по трубопроводу 55 от канала 25 форсунки 1.In the subplunger cavity of the
Поскольку в подплунжерной полости цилиндра 51 создается разрежение, то разрежение создается в канале 25, первой НКУНК 13 первого НУК 16, в канале 11, в первой НПКУ 19, в первой управляющей полости 22 над иглой 3 при открытом первом НУК 13. Одновременно на НУК 16 снизу действует сила давления топлива, поступаемого из первой НПКУ 19 по каналу 31 с дросселем. К первой НПКУ 19 топливо поступает по каналу высокого давления 31 с дросселем (дроссель на фиг.1 не показан) от ГА 94. Результирующая сила, направленная вверх, переводит первый НУК 16 в крайнее верхнее положение.Since a vacuum is created in the sub-plunger cavity of the
В подплунжерную полость цилиндра 51 по каналу 25 и трубопроводу 55 поступает топливо по цепочке: канал 25 - первая НУК 13 - НПКУ19 13 - канал для подвода высокого давления 31 с дросселем - ГА 94.Fuel enters the sub-plunger cavity of
Давление в независимой камере управления 19 над иглой 6 резко падает при создании разрежения в цилиндре 51.The pressure in the independent control chamber 19 above the needle 6 drops sharply when creating a vacuum in the
Между тем под иглу 6 по каналу 34 высокого давления, по кольцевой проточке 35 и по осевому каналу 36 к отверстиям первого уровня 3 поступает топливо под давлением аккумулятора ГА 94.Meanwhile, under the needle 6 through the high pressure channel 34, along the annular groove 35 and along the axial channel 36, fuel is supplied to the openings of the first level 3 under the pressure of the accumulator GA 94.
Вследствие разности давлений над и под иглой 6 - игла 6 перемещается вверх и надежно становится на упор при отсутствии пружин, подпружинивающих иглу 6. Происходит впрыск топлива через отверстия первого уровня 3.Due to the pressure difference above and below the needle 6, the needle 6 moves upward and reliably stops at the absence of springs springing the needle 6. Fuel is injected through the openings of the first level 3.
Когда копир 49 достигает верхней точки механической программы профилированного кулачка 46 при повороте последнего, то плунжер 50 на мгновение останавливается и далее при повороте профилированного кулачка 46 начинает движение вниз под действием результирующей силы, обусловленной сжимающейся пружиной 54. Результирующая сила меняет знак и направление.When the
В момент остановки плунжера происходит резкое торможение топлива, поступаемого под плунжер 50 цилиндра 51, резкое нарастание давления в подплунжерной полости гидроцилиндра 51, которое приводит к мгновенному закрыванию первого НУК 16, перекрыванию первым НУК 16 отверстия в канале между НПКУ 19 и НКУНК 13.At the moment the plunger stops, there is a sharp braking of the fuel supplied under the
Далее топливо из-под плунжерной полости гидроцилиндра 51 для БУТ 45 поступает под давлением, обусловленным силой сжимающейся пружины 54, через отверстие 53 основания 52 по трубопроводу 55 и каналу 25 в первую НКУНК 13 первого НУК 16.Further, the fuel from under the plunger cavity of the
Затем по каналу 28 и по трубопроводу 88 с обратным клапаном и дросселем топливо под давлением, которое создает сжимающаяся пружина 54, поступает в ГАФ 91 с датчиком давления 93 и КРД 92, который в свою очередь устанавливает величину давления на уровне, препятствующем случайному открытию первого НУК 16.Then, through channel 28 and through pipeline 88 with a non-return valve and a throttle, pressurized fuel, which creates a compressing
Из ГАФ 91 топливо под давлением поступает в ТНВД 107 и через него в три независимых аккумулятора ГА 94, ГА 97, ГА 100.From
Происходит частичная рекуперация энергии топлива при повороте профилированного кулачка 46 на углы γГР, γ3, β>α, задействованного в управлении подачей топлива на этапах γГ (впрыск для гомогенизации топливной смеси), пилотного впрыска γ1, последнего γ6 впрыска.Partial recovery of fuel energy occurs when the profiled
Величина давления, под которым топливо поступает в ГАФ 91, задается настройкой клапана 92 ГАФ 91 и согласуется с силой затяжки пружины 54 для БУТ 45.The pressure value under which the fuel enters the
Сила затяжки пружины 54 выбирается таковой, чтобы отсутствовали прорывы топлива по каналу между первой НКУНК 13 и первой НПКУ 19 при отсечке и рекуперации энергии топлива. При выборе пружины 54 с постоянным усилием сжатия (растяжения) энергия, затраченная на растяжение пружины, минимизируется.The tightening force of the
При закрытом первом НУК 16 давление топлива в камере управления 19 над и под иглой 6 становятся равными друг другу и давлению топлива от ГА 94.When the
В силу разностей площадей над иглой 6 и дифференциальной площадки под иглой 6 результирующая сила, действующая вниз, надежно и практически мгновенно переводит иглу 6 в крайне нижнее положение, устанавливая ее на седло распылителя 2. Отверстия первого уровня 3 распылителя 2 перекрываются иглой 6. Происходит отсечка топлива.Due to the differences between the areas above the needle 6 and the differential area under the needle 6, the resulting force acting downward reliably and almost instantly puts the needle 6 to the extremely low position by installing it on the
Таким образом, через отверстия первого уровня 3 распылителя 2 реализуются впрыск для гомогенизации топлива у НМТ (угол γГ), первый - пилотный впрыск топлива (угол γ1), последний впрыск топлива (угол γ6).Thus, through the openings of the first level 3 of the
«Пилотный» впрыск заканчивается при повороте вала на угол γ1 совершенно независимо от работы профилированных кулачков 61, 75. При повороте кулачка 46 на угол γ2 происходит рекуперации энергии топлива при управлении первым независимым БУТ 45. Аналогично происходит отсечка и для других этапов впрыска.The “pilot” injection ends when the shaft rotates through an angle of γ 1 completely independent of the operation of the profiled cams 61, 75. When the
Гомогенный впрыск необходим для реализации режимов низкой и средней нагрузки, при низких оборотах, когда смешивание топлива и воздуха происходит менее интенсивно. Топливо подается в камеру до фактической инициации процесса горения, например у НМТ или при впуске воздуха в цилиндр. При движении поршня к ВМТ при сжатии или при движении поршня к НМТ при впуске воздуха и при гомогенном впрыске происходит хорошее перемешивание топлива с воздухом, что при сгорании обеспечивает полное сгорание топлива и минимальный выброс твердых частиц и окислов азота.Homogeneous injection is necessary for the implementation of low and medium load modes, at low speeds, when the mixing of fuel and air occurs less intensively. Fuel is fed into the chamber before the actual initiation of the combustion process, for example at the BDC or at the air inlet into the cylinder. When the piston moves to TDC during compression or when the piston moves to BDC with air inlet and homogeneous injection, fuel and air mix well, which during combustion ensures complete combustion of the fuel and minimal emission of solid particles and nitrogen oxides.
При повороте кулачка 61 на углы γ2, γ4, а кулачка 75 на углы γ3, γ4 происходит независимый впрыск топлива через отверстия второго 4 и третьего 5 уровней. При этом на этапе поворота на угол γ4 происходит совместный впрыск топлива через отверстия второго и третьего уровня. Впрыск на этапе γ2 является «предварительным», а впрыск на этапах γ3, γ4 является «основным».When the cam 61 is rotated by the angles γ 2 , γ 4 , and the cam 75 by the angles γ 3 , γ 4 , an independent fuel injection occurs through the holes of the second 4 and third 5 levels. At the same time, at the stage of rotation through an angle of γ 4 , a joint injection of fuel occurs through the openings of the second and third levels. The injection at the stage γ 2 is “preliminary”, and the injection at the stages γ 3 , γ 4 is “main”.
Копиры 63 и 77, жестко соединенные с платформами 62 и 76, при взаимодействии соответственно с кулачками 63 и 77 поднимают платформы 62 и 76 БУТ 60 и БУТ 74 с определенными скоростями и ускорениями, обусловленными и профилями кулачков 61 и 75.The
Перемешаются плунжеры 64 и 78, жестко соединенные соответственно с платформами 62 и 76, в гидроцилиндрах 65 и 79, закрепленных на основаниях 66 и 80, растягиваются пружины 68 и 82, закрепленные между основаниями 66 и 80 и платформами 62 и 76.The
Пружины 68 и 82 при растяжении запасают потенциальную энергию, которая при рекуперации частично возвращается в дизель через энергию возвращаемого в ТНВД 107 топлива. При выборе пружин 68 и 74 с постоянным усилием сжатия (растяжения) энергия, затраченная на растяжение пружин, минимизируется.The
В подплунжерных полостях гидроцилиндров 65 (фиг.2) и 79(фиг.3) создается разрежение. Второй НУК 17 и третий НУК 18 открываются от сил, создаваемых разрежением под плунжерами 64 и 78 соответственно.In the subplunger cavities of the hydraulic cylinders 65 (FIG. 2) and 79 (FIG. 3), a vacuum is created. The second NUK 17 and the third NUK 18 open from the forces created by vacuum under the
В гидроцилиндры 65 и 79 поступает при разрежении топливо через отверстия соответственно 67 и 81, оснований 66 и 80 по трубопроводам 69 и 83 от каналов 26 и 27 форсунки 1.In the
Поскольку в подплунжерных полостях цилиндров 65 и 79 создается разрежение, то разрежение создается соответственно в каналах 26 и 27, второй НКУНК 14 второго НУК 17, третьей НКУНК 15 третьего НУК 18.Since rarefaction is created in the sub-plunger cavities of the
Разрежение создается во второй НПКУ 20 и третьей НПКУ 21, соединенных каналами соответственно со второй НКУНК 14 и третьей НКУНК 15.The vacuum is created in the second NPKU 20 and the third NPKU 21, connected by channels with the second NKUNK 14 and the third NKUNK 15, respectively.
Разрежение создается во второй 23 и третьей 24 управляющих полостях над первой 4 и второй 5 втулками приоткрытых втором НУК 17 и третьем НУК 18.The vacuum is created in the second 23 and third 24 control cavities over the first 4 and second 5 bushings ajar to the second NUK 17 and the third NUK 18.
Одновременно на второй НУК 17 и третий НУК 18 снизу действуют силы давления топлива, поступаемого из второй НПКУ 20 и третьей НПКУ 21 по каналам (фиг.1) 32 и 33 с дросселями (дроссели на фиг.3 и фиг.4 не показаны).At the same time, the second NUK 17 and the third NUK 18 are affected from below by the pressure forces of the fuel supplied from the second NPKU 20 and the third NPKU 21 through the channels (Fig. 1) 32 and 33 with inductors (the inductors in Fig. 3 and Fig. 4 are not shown).
Ко второй 20 и третьей 21 НПКУ топливо поступает по каналам высокого давления 32 и 33 с дросселями (дроссели на фиг.1 не показаны) от независимых ГА 97 и ГА 100.To the second 20 and third 21 NPKU fuel enters through high pressure channels 32 and 33 with throttles (throttles in figure 1 are not shown) from
Результирующая сила, направленная вверх, переводит второй 17 и третий НУК 18 в крайнее верхнее положение.The resulting force, directed upward, translates the second 17 and the third NUK 18 to its highest position.
В подплунжерные полости гидроцилиндров 65 и 79 по каналам соответственно 26 и 27 и трубопроводам 69 и 83 поступает топливо по цепочкам: канал 26 - вторая НКУНК 14 - НПКУ 20 - канал для подвода высокого давления 32 с дросселем - второй независимый ГА 97, а также цепочке канал 27 - третья НКУНК15 - НПКУ21 - канал для подвода высокого давления 33 с дросселем - ГА 100.Fuel is supplied to the sub-plunger cavities of
Давление в НКУЗЭ 23 и НКУЗЭ24 над соответственно первой 7 и второй 8 втулками резко падает при создании разрежения в гидроцилиндрах 65 и 79.The pressure in the NKUZE 23 and NKUZE24 over the first 7 and second 8 bushings, respectively, drops sharply when a vacuum is created in the
Между тем под первую 7 втулку по каналу 39 высокого давления от ГА 97, по кольцевой проточке 40 в первой втулке 7, по осевому каналу 41 в первой втулке 7 и по кольцевой проточке 42 во второй втулке 8 к отверстиям второго уровня 4 поступает топливо под давлением от второго независимого ГА 97.Meanwhile, under the first 7 bushing, high pressure channel 39 from
Аналогично под вторую втулку 8 по каналу 43 высокого давления, кольцевой проточке 44 в корпусе форсунки 1 поступает топливо от третьего независимого ГА 100.Similarly, under the
Вследствие разности давлений над и под первой втулкой 7, над и под второй втулкой 8, втулки 7 и 8 перемещаются вверх и надежно становятся на упор при отсутствии пружин, подпружинивающих иглу 6, а также втулки 7 и 8. При этом кольцевые выступы 9 и 10 соответственно на втулках 7 и 8 не выходят из зацепления с кольцевыми проточками 11 и 12 распылителя 2 и изолируют друг от друга в момент впрыска отверстия второго уровня 4 и отверстия третьего уровня 5.Due to the pressure difference above and below the first sleeve 7, above and below the
Происходят независимые впрыски топлива через отверстия второго уровня 4 и отверстия третьего уровня 5 распылителя 2 форсунки 1.Independent fuel injections occur through the holes of the second level 4 and the holes of the
Когда копиры 63 и 77 достигают верхних точек своих механических программ на профилированных кулачках соответственно 61 и 75 при их поворотах на соответствующие углы, то плунжеры 64 и 78 на мгновение останавливаются и далее при повороте профилированных кулачков 61 и 75 начинают движение вниз под действием результирующих сил для каждого из плунжеров 64 и 78, обусловленных сжимающимися пружинами 68 и 82.When the
Результирующие силы, действующие на плунжеры 64 и 78, меняют знак и направление.The resulting forces acting on the
Кроме того, в момент остановки плунжеров 64 и 78 происходит резкое торможение топлива, поступаемого под плунжеры 64 и 78 гидроцилиндров 65 и 79, резкое нарастание давления в подплунжерных полостях гидроцилиндров 65 и 79.In addition, at the moment of stopping the
Это приводит к мгновенному закрыванию второго НУК 17, перекрыванию вторым НУК 17 отверстия в канале между НПКУ 20 и НКУНК 14 (канал на фиг.1 не обозначен), а также приводит к мгновенному закрыванию третьего НУК 18 и отверстия в канале между НПКУ 21 и НКУНК 15 (канал на фиг.1 не обозначен).This leads to the instantaneous closing of the second NUK 17, the second NUK 17 blocking the openings in the channel between the NPKU 20 and NKUNK 14 (the channel in Fig. 1 is not indicated), and also leads to the instantaneous closing of the third NUK 18 and the holes in the channel between the NKPU 21 and NKUN 15 (the channel in figure 1 is not indicated).
Далее топливо из-под плунжерных полостей гидроцилиндров 65 и 78 соответственно для БУТ 60 и БУТ 74 поступает под давлением, обусловленным силами сжимающихся пружин 68 и 82, через отверстия 67 и 81 оснований 66 и 80, по трубопроводам 69 (фиг.3) и 83 (фиг.4), каналам 26 и 27 во вторую 14 и третью 15 НКУНК второго 17 и третьего 18 НУК.Further, the fuel from under the plunger cavities of the
Затем по каналам 29 и 30 и по трубопроводам 89 и 90 с обратными клапанами и дросселями (на фиг.5 не показаны) топливо под давлением, которое создает сжимающиеся пружины 68 и 82 поступает в ГАФ 91 с датчиком давления 93 и КРД 92.Then, through channels 29 and 30 and through
КРД 92 устанавливает величину давления на уровне, который препятствует случайному открыванию второго 17 и третьего 18 НУК. Из ГАФ 91 топливо под давлением поступает в ТНВД 107 и через него в три независимых аккумулятора ГА 94, ГА 97, ГА 100.
Происходит частичная рекуперация энергии топлива при повороте профилированного кулачка 61 для БУТ 60 на углы γ3, γ5 и при повороте профилированного кулачка 75 для БУТ 74 на угол γ5.Partial recovery of fuel energy occurs when the profiled cam 61 for the BUT 60 is rotated by the angles γ 3 , γ 5 and when the profiled cam 75 for the BUT 60 is rotated by an angle of γ 5 .
Величина давления, под которым топливо поступает в ГАФ 91, задается настройкой клапана 92 ГАФ 91 и согласуется с силой затяжки пружины 54 для БУТ 60 и БУТ 74 и выбирается таким же, что и для БУТ 45.The pressure under which the fuel enters the
Сила затяжки для пружин 68 и 82 выбирается таковой, чтобы отсутствовали прорывы топлива во время впрыска по каналу между второй НКУНК 14 и второй НПКУ 20, а также между третьей НКУНК 15 и третьей НПКУ 21 при отсечке и рекуперации энергии топлива в ТНВД 107.The tightening force for
При закрытых втором ПУК 17 и третьем НУК 18 давление топлива в камере управления 23 над первой втулкой 7 и под первой втулкой 7 становятся равными друг другу и давлению топлива от второго независимого ГА 97. Давление в камере управления 24 над второй втулкой 8 и под второй втулкой 8 также становятся равными друг другу и давлению топлива от третьего независимого ГА 100.When the second PUK 17 and the third NUK 18 are closed, the fuel pressure in the control chamber 23 above the first sleeve 7 and under the first sleeve 7 become equal to each other and the fuel pressure from the second
В силу разностей площадей над первой втулкой 7, над второй втулкой 8 и дифференциальных площадок под первой втулкой 7 и под второй втулкой 8 результирующие силы, действующие на первую 7 и вторую 8 втулки, надежно и практически мгновенно переводят первую втулку 7 и вторую втулку 8 в крайне нижнее положение, устанавливая их на седло распылителя 2 форсунки 1.Due to the differences in the areas above the first sleeve 7, above the
Отверстия второго уровня 4 и третьего уровня 5 распылителя 2 перекрываются соответственно втулками 7 и 8. Происходит отсечка топлива.The holes of the second level 4 and the
Таким образом, цикл впрыска топлива реализуется при повороте на угол α распределительного вала 47, как минимум, тремя кулачками 46, 61, 75. При этом каждый из кулачков реализует свои этапы цикла, который условно разбит на шесть частей. Число этапов впрыска определяется конкретным типом дизеля и его мощностью.Thus, the fuel injection cycle is realized when the
Управление давлением впрыска осуществляется независимо при впрыске через каждый уровень отверстий изменением соответствующих настроек независимых КРД: КРД 95 для управления иглой 6, КРД 99 для управления первой втулкой 7, КРД 101 для управления второй втулкой 8.The injection pressure is controlled independently during injection through each hole level by changing the corresponding settings of independent KRD:
При этом реализуется амплитудно-импульсное управление давлением, ибо КРД 95, КРД 99, КРД 101 изменяют только величину подаваемого на форсунку 1 давления соответственно по каналам 34, 39 и 43 форсунки 1.In this case, amplitude-pulse pressure control is implemented, since the
Возможности для автоматизации управления подачей топлива и возможности контроля газов при сжигании топлива возрастают в силу независимости управления впрыском по давлению для каждого уровня отверстий. На фиг 6,а, б, в, г эти возможности показаны.The possibilities for automating the control of fuel supply and the possibility of controlling gases during fuel combustion increase due to the independence of the injection pressure control for each level of openings. In Fig. 6, a, b, c, d these possibilities are shown.
Устройство позволяет реализовать номинальные режимы или реализовать форсированные режимы при впрыске топлива через все уровни отверстий (фиг.6,а).The device allows you to implement nominal modes or to implement forced modes when injecting fuel through all levels of the holes (Fig.6, a).
Устройство позволяет осуществлять впрыск только через первый уровень отверстий 3 (фиг.6,б) или только через второй уровень отверстий 4 (фиг.6,в), или только третий уровень отверстий 5 (фиг.6,г).The device allows injection only through the first level of holes 3 (FIG. 6, b) or only through the second level of holes 4 (FIG. 6, c), or only the third level of holes 5 (FIG. 6, d).
Возможны также при подаче топлива комбинации в управлении: первого и третьего уровней отверстий; второго и третьего уровней отверстий; первого и третьего уровня отверстий.Combinations in control are also possible when supplying fuel: first and third levels of holes; second and third levels of holes; first and third level holes.
Устройство для подачи топлива реализует временное управление впрыском. Реализуется так называемая широтно-импульсная модуляция при управлении временем впрыска.A fuel supply device implements temporary injection control. The so-called pulse-width modulation is implemented when controlling the injection time.
Когда основания БУТ 45, БУТ 60, БУТ 74 находятся в крайнем нижнем положении, то длительность импульсов tγ1-6 является наибольшей (фиг.6,а), и в камеры сгорания поступает максимальное количество топлива.When the bases BUT 45, BUT 60, BUT 74 are in the lowest position, the pulse duration t γ1-6 is the largest ( Fig.6 , a), and the maximum amount of fuel enters the combustion chamber.
При перемещении БУТ 45 по направляющим шлицам 56 и 57 путем перемещения основания 52 вверх, соединенного жесткой тягой 58 с блоком 59 для автоматического или ручного перемещения БУТ 45 относительно неподвижного кулачка 46 на распределительном валу 47, уменьшается время взаимодействия копира 49 с профилированным кулачком 46, следовательно, уменьшается время впрыска через отверстия 3 первого уровня. При перемещении БУТ 60 по направляющим шлицам 70 и 71 путем перемещения основания 66 вверх, соединенного жесткой тягой 72 с блоком 73 для автоматического или ручного перемещения БУТ 60 относительно неподвижного кулачка 61 на распределительном валу 47, уменьшается время взаимодействия копира 63 с профилированным кулачком 61. Уменьшается время впрыска через отверстия второго уровня 4.When moving the BUT 45 along the
При перемещении БУТ 74 по направляющим шлицам 84 и 85 путем перемещения основания 80 вверх, соединенного жесткой тягой 86 с блоком 87 для автоматического или ручного перемещения БУТ 74 относительно неподвижного кулачка 75 на распределительном валу 47, уменьшается время взаимодействия копира 77 с профилированным кулачком 75. Уменьшается время впрыска через отверстия 5 третьего уровня. Уменьшается и количество топлива (фиг.6,д), которое впрыскивается в цилиндры (цилиндры на фиг.1 не показаны).When moving the BUT 74 along the
При этом БУТ 45, БУТ 60, БУТ 74 перемещаются вверх либо порознь, либо одновременно, либо вручную, либо автоматически.In this case, BUT 45, BUT 60, BUT 74 move upward either separately, either simultaneously, either manually or automatically.
Кроме того, при управлении можно заменять кулачки, взаимодействующие с копиром. На фиг.7 показана возможность замены кулачка 46 с одним профилем на кулачок с другим профилем 108 для впрыска топлива через отверстия первого уровня 3. Результаты замены программы впрыска показаны на фиг.8.In addition, the control can replace the cams that interact with the copier. FIG. 7 shows the possibility of replacing a
Таким образом, устройство для подачи топлива позволяет подавать топливо независимо через каждый из трех уровней отверстий 3, 4, 5.Thus, the fuel supply device allows fuel to be supplied independently through each of the three levels of the
Устройство позволяет регулировать при этом количество подаваемого топлива через каждый отдельный независимый уровень отверстий путем изменения давления подачи от независимого ГА для каждого уровня отверстий 3, 4, 5.The device allows you to adjust the amount of fuel supplied through each separate independent level of the holes by changing the supply pressure from an independent GA for each level of
Устройство позволяет регулировать количество подаваемого топлива и изменением времени подачи также для каждого отдельного уровня отверстий 3, 4 или 5.The device allows you to adjust the amount of fuel supplied and changing the supply time for each individual level of
Устройство позволяет регулировать количество подаваемого топлива изменением программ профилированных кулачков, например кулачка 46 на кулачок 108 с изменением давления от ГА 94 при этом.The device allows you to adjust the amount of fuel supplied by changing the programs of profiled cams, for example,
Предлагаемое устройство для управления подачей топлива реализует цель изобретения, значительно расширяет возможности подачи топлива.The proposed device for controlling the supply of fuel realizes the purpose of the invention, significantly expands the possibilities of supplying fuel.
Новое устройство позволяет осуществлять реальный мониторинг процесса сгорания, автоматически настраивать процесс сгорания и впрыска топлива на оптимальный и за счет соответствующих управляющих действий изменять его при изменении условий сгорания в течение всего периода эксплуатации.The new device allows real monitoring of the combustion process, automatically adjusts the combustion process and fuel injection to the optimal one and, due to appropriate control actions, changes it when the combustion conditions change during the entire period of operation.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008142566/06A RU2384727C1 (en) | 2008-10-27 | 2008-10-27 | Fuel feed control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008142566/06A RU2384727C1 (en) | 2008-10-27 | 2008-10-27 | Fuel feed control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2384727C1 true RU2384727C1 (en) | 2010-03-20 |
Family
ID=42137406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008142566/06A RU2384727C1 (en) | 2008-10-27 | 2008-10-27 | Fuel feed control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2384727C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2748816C1 (en) * | 2020-03-24 | 2021-05-31 | Юрий Алексеевич Коцарь | Method for parameter control of machine and tractor unit |
-
2008
- 2008-10-27 RU RU2008142566/06A patent/RU2384727C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2748816C1 (en) * | 2020-03-24 | 2021-05-31 | Юрий Алексеевич Коцарь | Method for parameter control of machine and tractor unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2383772C1 (en) | Method to control fuel feed and device to this end | |
US7588012B2 (en) | Fuel system having variable injection pressure | |
US9803564B2 (en) | Dual-fuel fuel injector | |
EP2055925B1 (en) | Fuel injection metering valves | |
DE2508782A1 (en) | COMBUSTION ENGINE WITH AUXILIARY COMBUSTION CHAMBER | |
DE10064055A1 (en) | Control device for high pressure fuel pump and for direct injection engine | |
US9518518B2 (en) | Dual fuel common rail transient pressure control and engine using same | |
WO2007055805A1 (en) | Multi-source fuel system for variable pressure injection | |
US9316190B2 (en) | High-pressure fuel injection valve for an internal combustion engine | |
EP3252301B1 (en) | Fuel injector for a dual fuel engine | |
US20140020773A1 (en) | Diesel Fuel Leakage Control System for a Dual Fuel Injector | |
US10598088B2 (en) | Switch valve for controlling a hydraulic fluid flow for a connecting rod of variable compression internal combustion engine and connecting rod | |
US20110232601A1 (en) | Compression ignition engine with blended fuel injection | |
US20070200011A1 (en) | Fuel injector having nozzle member with annular groove | |
RU2384727C1 (en) | Fuel feed control device | |
WO1983001816A1 (en) | Oil pump with oscillating piston | |
DE102013215909A1 (en) | Method for controlling and regulating a high-pressure fuel pump of an internal combustion engine provided with an inlet valve with an electromagnetic actuator | |
US10570861B2 (en) | Multi-fuel injector for an internal combustion engine, method for operating a multi-fuel injector and internal combustion engine | |
JP7319772B2 (en) | Fuel injection nozzle and fuel injection method for large diesel engines, and large diesel engines | |
RU2384726C1 (en) | Fuel feed control system and method to operate it | |
EP1364113A1 (en) | Diesel engine with catalytic converter | |
RU2389898C1 (en) | Fuel supply control system and operating method thereof | |
RU2422668C2 (en) | Fuel supply control system and its operating method | |
WO2009064454A1 (en) | Fuel injector having valve with opposins sealing surfaces | |
RU2383773C1 (en) | Method to control fuel feed and device to this end |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101028 |