RU2406869C1

RU2406869C1 - Pump section of high pressure fuel pump of diesel engine

Info

Publication number: RU2406869C1
Application number: RU2009124861/06A
Authority: RU
Inventors: Павел Александрович Вавилов (RU); Павел Александрович Вавилов; Юрий Александрович Заяц (RU); Юрий Александрович Заяц
Original assignee: Федеральное государственное учреждение 21 научно-исследовательский испытательный институт МО РФ
Priority date: 2009-06-29
Filing date: 2009-06-29
Publication date: 2010-12-20

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: housing of pressure valve also includes stop ring and annular groove the four axial holes of which are connected to the cavity above the plunger through radial grooves in edge part of plunger bushing; at that, stop ring is located in annular groove with high precision along external cylindrical surface. Fuel pressure in the cavity above the plunger is supplied through radial grooves in edge part of plunger bushing and four axial holes in the housing of pressure valve to the stop ring, thus creating variable sealing forces between connection pipe and plunger bushing. Preliminary sealing forces for providing edge seals are created by tightening the connection pipe only for the mode of small loads, and their further value depends on fuel pressure which leads to the change of edge sealing forces. So, maximum deformation value of plunger bushing, which influences the wear of precision pair, is possible only in modes of nominal rotation frequencies of crankshaft of Diesel engine and cyclic fuel supplies in the area of maximum fuel pressure.

EFFECT: improving reliability and increasing service life of precision pairs of high pressure fuel pump of Diesel engines.

1 dwg

Description

Изобретение относится к топливной аппаратуре дизелей.The invention relates to diesel fuel equipment.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является насосная секция высокого давления дизеля, содержащая плунжер, втулку плунжера, корпус нагнетательного клапана с нагнетательным клапаном и пружиной, штуцер и компенсационную полую шайбу, размещенную между корпусом нагнетательного клапана и штуцером (RU 2321764 С2, кл. F02M 59/46, 10.04.2008).The closest technical solution selected as a prototype is a diesel high-pressure pump section containing a plunger, a plunger sleeve, a pressure valve housing with a pressure valve and a spring, a nozzle and a compensation hollow washer located between the pressure valve body and the nozzle (RU 2321764 C2, C. F02M 59/46, 04/10/2008).

Известное техническое решение направлено на обеспечение герметичности торцевого уплотнения между втулкой плунжера и корпусом нагнетательного клапана в насосной секции топливного насоса высокого давления. Герметичность торцевого уплотнения достигается за счет деформации полой компенсационной шайбы, однако не обеспечивает полную передачу давления топлива в уплотняющие усилия. Под действием давления топлива компенсационная шайба деформируется. На эту деформацию расходуется значительная часть энергии топлива. Кроме того, изготовление компенсационной шайбы из высокопрочного материала вызывает затруднения и не является технологичным.The known technical solution is aimed at ensuring the tightness of the mechanical seal between the plunger bushing and the pressure valve housing in the pump section of the high pressure fuel pump. The tightness of the mechanical seal is achieved due to the deformation of the hollow expansion washer, however, it does not ensure the complete transfer of fuel pressure to the sealing forces. Under the influence of fuel pressure, the compensation washer is deformed. This deformation consumes a significant part of the fuel energy. In addition, the manufacture of a compensation washer from high-strength material is difficult and not technologically advanced.

Технический результат направлен на повышение надежности и долговечности работы прецизионных пар топливного насоса высокого давления дизелей.The technical result is aimed at improving the reliability and durability of the precision pairs of the diesel engine high pressure fuel pump.

Технический результат достигается тем, что корпус нагнетательного клапана дополнительно содержит упорное кольцо и кольцевую проточку, соединенную четырьмя осевыми отверстиями с надплунжерной полостью через радиальные проточки в торцевой части втулки плунжера, причем упорное кольцо расположено в кольцевой проточке прецизионно по внешней цилиндрической поверхности. Давление топлива в полости упорного кольца зависит от давления топлива, создаваемого плунжером. Предварительные уплотняющие усилия для обеспечения торцевых уплотнений создаются с помощью затяжки штуцера только для режимов малых нагрузок, а их дальнейшая величина зависит от давления топлива, которое приводит к нагружению и перемещению упорного кольца и изменению уплотняющих усилий в торцевых уплотнениях. Таким образом, максимальная величина деформации втулки плунжера, влияющая на износ прецизионной пары, возможна только на режимах номинальных частот вращения коленчатого вала дизеля и цикловых подач топлива в области максимального давления топлива.The technical result is achieved by the fact that the pressure valve housing further comprises a thrust ring and an annular groove connected by four axial holes to the supraplunger cavity through radial grooves in the end part of the plunger sleeve, with the thrust ring located precision in the annular groove along an external cylindrical surface. The fuel pressure in the cavity of the thrust ring depends on the pressure of the fuel created by the plunger. Preliminary sealing forces to ensure mechanical seals are created by tightening the nozzle only for low load conditions, and their further value depends on the fuel pressure, which leads to loading and movement of the thrust ring and a change in the sealing forces in the mechanical seals. Thus, the maximum value of the deformation of the plunger sleeve, which affects the wear of a precision pair, is possible only at the nominal speed of the diesel crankshaft and the cyclic fuel supply in the region of maximum fuel pressure.

Отличительными признаками от прототипа является то, что корпус нагнетательного клапана дополнительно содержит упорное кольцо и кольцевую проточку, соединенную четырьмя осевыми отверстиями с надплунжерной полостью через радиальные проточки в торцевой части втулки плунжера, причем упорное кольцо расположено в кольцевой проточке прецизионно по внешней цилиндрической поверхности.Distinctive features of the prototype is that the pressure valve housing further comprises a thrust ring and an annular groove connected by four axial holes with a supraplunger cavity through radial grooves in the end part of the plunger bushing, and the thrust ring is located precision in the annular groove on an external cylindrical surface.

Сопоставительный анализ заявляемого решения и выбранного в качестве прототипа показывает, что предлагаемые мероприятия позволяют повысить долговечность прецизионной пары насосной секции топливного насоса высокого давления двигателя путем введения дополнительно в корпус нагнетательного клапана упорного кольца и кольцевой проточки, соединенной четырьмя осевыми отверстиями с надплунжерной полостью через радиальные проточки в торцевой части втулки плунжера, причем упорное кольцо расположено в кольцевой проточке прецизионно по внешней цилиндрической поверхности, что позволяет исключить постоянно высокие деформации втулки плунжера.A comparative analysis of the proposed solution and chosen as a prototype shows that the proposed measures can improve the durability of the precision pair of the pump section of the high-pressure fuel pump of the engine by introducing an additional thrust ring and an annular groove connected to the axle cavity through four radial holes through radial grooves the end of the plunger sleeve, and the thrust ring is located in the annular groove with precision on the outside a cylindrical surface, which eliminates constantly high deformations of the plunger sleeve.

На чертеже приведена насосная секция топливного насоса высокого давления дизеля.The drawing shows the pump section of the diesel high pressure fuel pump.

Насосная секция топливного насоса высокого давления дизеля установлена в корпусе топливного насоса высокого давления и содержит штуцер 1, пружину нагнетательного клапана 2, корпус нагнетательного клапана 3, нагнетательный клапан 4, втулку плунжера 5, плунжер 6, корпус секции ТНВД 7, упорное кольцо 8, осевые отверстия корпуса клапана 9 и радиальные проточки в торцевой части втулки плунжера 10.The pump section of the diesel high pressure fuel pump is installed in the housing of the high pressure fuel pump and contains a fitting 1, a discharge valve spring 2, a discharge valve housing 3, a discharge valve 4, a plunger sleeve 5, a plunger 6, an injection pump section housing 7, a thrust ring 8, axial openings of the valve body 9 and radial grooves in the end of the sleeve of the plunger 10.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

При работе системы в надплунжерной полости под действием перемещающегося плунжера 6 создается давление топлива Рт. Плунжер на такте нагнетания идет вверх. Топливо через радиальные проточки в торцевой части втулки плунжера 10 проходит в отверстия 9 корпуса нагнетательного клапана 3 и воздействует давлением Рт на упорное кольцо 8, кольцо под действием давления топлива прижимается к штуцеру 1. Давление топлива в полости корпуса нагнетательного клапана 3 повышается и передается на нижнюю поверхность упорного кольца. Под действием этого давления между упорным кольцом 8 и штуцером 1 увеличиваются контактные усилия, которые передаются на торцевые уплотнения: втулка плунжера 5 - корпус нагнетательного клапана 3, корпус нагнетательного клапана 3 - упорное кольцо 8, упорное кольцо 8 - штуцер 1. Контактные усилия зависят от давления топлива, то есть от режима работы дизеля. Чем выше частота вращения коленчатого вала дизеля и нагрузка, тем большие давления топлива развивает насосная секция топливного насоса высокого давления, а следовательно, выше уплотняющие усилия на торцевых уплотнениях от упорного кольца. Усилие предварительной затяжки штуцера 1 предотвращают утечки топлива через торцевые уплотнения на режимах с малыми давлениями топлива.When the system is operating in the supra-plunger cavity under the action of a moving plunger 6, fuel pressure RT is created. The plunger on the discharge stroke goes up. Fuel through radial grooves in the end part of the plug of the plunger 10 passes into the openings 9 of the pressure valve body 3 and acts with the pressure PT on the thrust ring 8, the ring is pressed against the fitting 1 by the pressure of the fuel. The fuel pressure in the cavity of the pressure valve body 3 rises and is transmitted to the lower thrust ring surface. Under the influence of this pressure between the thrust ring 8 and the nozzle 1, the contact forces that are transmitted to the mechanical seals increase: the plunger sleeve 5 - the pressure valve body 3, the pressure valve body 3 - the pressure ring 8, the pressure ring 8 - nozzle 1. The contact forces depend on fuel pressure, that is, from the operation mode of the diesel engine. The higher the diesel engine speed and load, the greater the fuel pressure is developed by the pump section of the high pressure fuel pump, and therefore, the higher the sealing forces on the mechanical seals from the thrust ring. The pre-tightening force of the nozzle 1 prevents fuel leakage through the mechanical seals at low fuel pressures.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет повысить надежность и долговечность работы прецизионной пары насосной секции топливного насоса высокого давления благодаря снижению деформаций втулки плунжера при работе насоса.Thus, the proposed technical solution allows to increase the reliability and durability of the precision pair of the pump section of the high pressure fuel pump due to the reduction of the deformation of the plunger sleeve during pump operation.

Claims

The pump section of the diesel high pressure fuel pump, comprising a plunger, a plunger sleeve, a pressure valve housing with a pressure valve and a spring, a fitting, characterized in that the pressure valve body further comprises a thrust ring and an annular groove connected by four axial holes to the plunger cavity through radial grooves in the end part of the plunger sleeve, and the thrust ring is located in the annular groove precision on the outer cylindrical surface.