RU2493420C2 - Method to control fuel supply and device to control fuel supply - Google Patents
Method to control fuel supply and device to control fuel supply Download PDFInfo
- Publication number
- RU2493420C2 RU2493420C2 RU2012132857/06A RU2012132857A RU2493420C2 RU 2493420 C2 RU2493420 C2 RU 2493420C2 RU 2012132857/06 A RU2012132857/06 A RU 2012132857/06A RU 2012132857 A RU2012132857 A RU 2012132857A RU 2493420 C2 RU2493420 C2 RU 2493420C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- injection
- needle
- fuel
- nozzle
- microprofile
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам подачей топлива и к устройствам управления подачей топлива для двигателей внутреннего сгорания - дизелей (в дальнейшем ДВС) на стационарных установках с дизелями большой мощности и мобильном транспорте, 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 и водном транспорте, бронетехнике и инженерных машинах.The invention relates to methods for supplying fuel and to devices for controlling the supply of fuel for internal combustion engines - diesels (hereinafter ICE) in stationary installations with diesel engines of high power and mobile transport, on tractors with any type of transmission, in particular with electric transmission, for implementing a wide range technologies in agriculture (plowing, threshing rolls with combines, laying rolls with reapers), for road-building machines and technologies implemented with their help, in the automobile and railway water transport, armored vehicles and engineering machines.
Из уровня техники известен способ подачи топлива в цилиндры дизеля (Двигатели внутреннего сгорания. Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. Ред. Орлин А.С., Круглов М.Г. - М. «Машиностроение» - 1990 - С.133…136), заключающийся в том, что во время цикла подачи подают топливо под подпружиненную иглу в цилиндр через распыливающие отверстия при превышении давления топлива над силой пружины и производят отсечку топлива при превышении силы пружины над давлением топлива, количество подаваемого топлива изменяют поворотом плунжера через рейку топливного насоса за счет изменения объема вытесняемого топлива при постоянной длительности впрыска.The prior art method of supplying fuel to diesel cylinders (Internal combustion engines. The design and operation of piston and combined engines. Ed. Orlin AS, Kruglov MG - M. "Engineering" - 1990 - P.133 ... 136 ), which consists in the fact that during the supply cycle fuel is supplied under the spring-loaded needle into the cylinder through the spray holes when the fuel pressure exceeds the spring force and fuel is cut off when the spring force exceeds the fuel pressure, the amount of fuel supplied is changed by turning the plunger es rail fuel pump by changing the displaced volume of fuel at a constant fuel injection duration.
Этот способ не позволяет разделить процессы нагнетания и впрыска, которые протекают одновременно, как это имеет место в системах CommonRail.This method does not allow to separate the processes of injection and injection, which occur simultaneously, as is the case in CommonRail systems.
Этот способ не позволяет регулировать длительность впрыска цилиндрах, не позволяет производить несколько впрысков, сильно сужает возможности по улучшению параметров впрыска, снижению токсичности отходящих газов, улучшению экологических параметров при сжигании топлива, не обеспечивает качественное распыливание и качественное смесеобразование.This method does not allow you to adjust the duration of the injection of the cylinders, does not allow for multiple injections, greatly reduces the possibility of improving the parameters of the injection, reducing the toxicity of the exhaust gases, improving the environmental parameters when burning fuel, does not provide high-quality atomization and high-quality mixture formation.
Способ не позволяет управлять иглой напрямую механическим путем с помощью кулачков с микропрофилями.The method does not allow you to control the needle directly mechanically using cams with microprofiles.
Способ не позволяет подавать топливо в форсунку от гидроаккумулятора высокого давления и достигать высоких показателей по экологичности при сжигании топлива.The method does not allow to supply fuel to the nozzle from a high-pressure accumulator and to achieve high environmental performance when burning fuel.
Из уровня техники известен способ [Л.Г. Гальперович. Системы впрыска судовых двигателей. Проектирование, конструкция. Ленинград-1961 г, с.163] управления подачей топлива (прототип), включающий операции механического перемещения иглы в верхнее крайнее положение при впрыске и подачу топлива под иглу и отверстия для впрыска, отсечки подачи топлива при превышении силы пружины и давления топлива над иглой и над давлением топлива под иглой и перемещение иглы на седло, изменения длительности впрыска,The prior art method is known [L.G. Halperovich. Marine engine injection systems. Design, construction. Leningrad-1961, p.163] fuel supply control (prototype), including the operation of mechanical movement of the needle to the upper extreme position during injection and fuel supply under the needle and injection holes, cutoff of fuel supply when the spring force and fuel pressure exceed the needle and above the fuel pressure under the needle and moving the needle to the saddle, changing the injection duration,
Способ крайне сложен в реализации из-за сложной системы рычагов и не нашел своего применения.The method is extremely difficult to implement due to the complex leverage and has not found its application.
Способ не позволяет реализовать механическим путем разделение движений, когда одно движение позволяет переместить иглу в крайнее положение за заданное время, а второе движение позволяет удерживать ее во время впрыска или отсечки в заданном крайнем положении при фиксированной длительности впрыска, а третье движение позволяет изменять длительность впрыска и отсечки.The method does not allow the mechanical separation of movements, when one movement allows you to move the needle to the extreme position for a given time, and the second movement allows you to keep it during injection or cut-off in a given extreme position for a fixed duration of injection, and the third movement allows you to change the duration of the injection and cutoffs.
Способ позволяет регулировать длительность впрыска, но без разделения движений, когда собственно движение по перемещению иглы в крайнее положение или близкое к таковому и движение по регулированию длительности объединены в одном движении.The method allows you to adjust the duration of the injection, but without separation of movements, when the actual movement to move the needle to an extreme position or close to that and the movement to control the duration are combined in one motion.
Способ по этой причине не позволяет реализовать мультивпрыск, что является родовым и принципиальным недостатком способа.The method for this reason does not allow the implementation of multi-injection, which is a generic and fundamental disadvantage of the method.
Из уровня техники известно устройство (Погуляев Ю.Д., Наумов В.Н. Управление подачей топлива с непрерывным регулированием длительности впрыска ААИ №2-2009, с.40-43) для управления подачей топлива с непрерывным регулированием длительности впрыска, включающее вал с профилированным кулачком с разной шириной программного профиля вдоль оси кулачка, блок управления топливом, выполненный с возможностью осевого перемещения вдоль вала с профилированным кулачком и содержащий подпружиненный плунжер с цилиндром, подплунжерная полость цилиндра соединена с надыгольным объемом.The prior art device (Pogulyaev Yu.D., Naumov V.N. Fuel management with continuous regulation of the injection duration AAI No. 2-2009, p.40-43) for controlling the fuel supply with continuous regulation of the injection duration, including a shaft with a profiled cam with a different width of the program profile along the axis of the cam, a fuel control unit configured to axially move along the shaft with a profiled cam and comprising a spring-loaded plunger with a cylinder, a plunger cavity of the cylinder nadygolnym on a volume.
Устройством реализуются процессы нагнетания и впрыска, которые протекают в разное время и поэтому устройство относится к системам типа Common Rail.The device implements the processes of injection and injection, which occur at different times and therefore the device refers to systems such as Common Rail.
В то же время устройство не позволяет осуществить более одного впрыска с регулируемой длительностью впрыска. Одним из самых существенных недостатков является то, что высота профиля кулачка должна быть достаточно большой для того, чтобы в блок управления под плунжер поступал необходимый объем топлива, который поступает в полость конечного изменяемого объема при впрыске, когда над иглой создается разрежение и давление падает, а под иглой концентрируется значительное давление и за счет разности сил над и под иглой происходит подъем иглы.At the same time, the device does not allow for more than one injection with an adjustable injection duration. One of the most significant drawbacks is that the height of the cam profile must be large enough so that the required amount of fuel enters the control unit under the plunger, which enters the cavity of the final variable volume during injection, when a vacuum is created above the needle and the pressure drops, and Considerable pressure is concentrated under the needle and due to the difference in forces above and under the needle, the needle rises.
Этот объем равен объему топлива, идущего на слив и в известном устройстве является управляющим объемом. Поэтому известное устройство исключает применение кулачков с микропрофилями, а область применения устройств ограничивается дизелями с низкой частотой вращения, ибо динамика не позволяет использовать кулачки с большими профилями при высоких частотах вращения.This volume is equal to the volume of fuel going to the drain and in the known device is the control volume. Therefore, the known device eliminates the use of cams with microprofiles, and the field of application of the devices is limited to diesels with a low speed, because the dynamics do not allow the use of cams with large profiles at high speeds.
Регулирование осуществляется перемещением целого блока управления топливом вдоль оси с профилированными кулачками. Устройство за счет этого усложняется, перемещение цилиндра с управляющим блоком требует гибких трубопроводов.Regulation is carried out by moving the whole fuel control unit along the axis with profiled cams. The device due to this is complicated, the movement of the cylinder with the control unit requires flexible piping.
Устройство не позволяет осуществлять прямой механический привод иглы от профилированных кулачков с микропрофилями при сохранении преимуществ подачи топлива от гидроаккумулятора высокого давления.The device does not allow direct mechanical drive of the needle from profiled cams with microprofiles while maintaining the advantages of fuel supply from a high pressure accumulator.
Из уровня техники известно устройство управления подачей топлива в двигатель внутреннего сгорания (Двигатели внутреннего сгорания. Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. Под ред. Орлин А.С., Круглов М.Г. - С.133…136), включающее форсунку с подпружиненным запирающим элементом, распылителем с одним уровнем отверстий, топливным каналом для подвода топлива высокого давления, топливный насос высокого давления, соединенный с форсункой, топливную емкость, топливоподкачивающий насос, соединенные между собой гидравлически.The prior art device for controlling the supply of fuel to an internal combustion engine (Internal combustion engines. Design and operation of reciprocating and combined engines. Edited by Orlin AS, Kruglov MG - S.133 ... 136), including a nozzle with a spring-loaded locking element, a spray with one level of openings, a fuel channel for supplying high pressure fuel, a high pressure fuel pump connected to the nozzle, a fuel tank, a fuel priming pump connected hydraulically.
Это устройство не позволяет осуществить более одного впрыска за цикл топливоподачи и не позволяет регулировать длительность впрыска.This device does not allow for more than one injection per fuel cycle and does not allow you to adjust the duration of the injection.
Количество впрыскиваемого топлива определяется угловым положением плунжера топливного насоса, который поворачивается вокруг своей оси с помощью рейки топливного насоса. При достижении давления начала впрыскивания гидравлическая сила, действующая со стороны топлива на нижний конический торец иглы становится больше силы предварительной затяжки пружины. Игла поднимается и начинается впрыскивание. Давление начала впрыскивания составляет 15…60 МПаThe amount of injected fuel is determined by the angular position of the plunger of the fuel pump, which rotates around its axis using the rail of the fuel pump. When the injection start pressure is reached, the hydraulic force acting from the fuel side on the lower conical end of the needle becomes greater than the spring pretension force. The needle rises and injection begins. The injection start pressure is 15 ... 60 MPa
При отсечке пружина через штангу прижимает запорный элемент - иглу к поверхности запорного конуса. При малом давлении впрыскивание топлива становится невозможным.During the cut-off, the spring presses the locking element - the needle - through the rod to the surface of the locking cone. At low pressure, fuel injection becomes impossible.
При этом реализуются устройством процессы нагнетания и впрыска, которые протекают одновременно из-за отсутствия в топливной системе гидроаккумулятора высокого давления с датчиком давления и управляемым задатчиком давления.At the same time, the device implements the processes of injection and injection, which occur simultaneously due to the lack of a high-pressure accumulator in the fuel system with a pressure sensor and a controlled pressure regulator.
Устройство не позволяет осуществлять прямой механический привод иглы от профилированных кулачков с микропрофилями при сохранении преимуществ подачи топлива от гидроаккумулятора высокого давленияThe device does not allow direct mechanical needle drive from profiled cams with microprofiles while maintaining the advantages of fuel supply from a high pressure accumulator
Это сильно сужает возможности по улучшению параметров впрыска, снижению токсичности отходящих газов, улучшению экологических параметров при сжигании топлива, не обеспечивает качественное распыливание и качественное смесеобразование.This greatly narrows the possibilities for improving injection parameters, reducing toxicity of exhaust gases, improving environmental parameters during fuel combustion, and does not provide high-quality atomization and high-quality mixture formation.
Из уровня техники известно [Л.Г. Гальперович. Системы впрыска судовых двигателей. Проектирование, конструкция. Ленинград - 1961 г., с.163 - прототип] устройство, включающее форсунку с подпружиненной иглой с механическим приводом, мультипликатор перемещения, механический регулятор длительности впрыска, распылитель с одним уровнем отверстий, топливный насос высокого давления, гидравлический аккумулятор высокого давления, соединенный гидравлически с надыгольной и подыгольной камерами форсунки.The prior art is known [L.G. Halperovich. Marine engine injection systems. Design, construction. Leningrad - 1961, p.163 - prototype] device, comprising a nozzle with a spring-loaded needle with a mechanical drive, a travel multiplier, a mechanical regulator of the duration of injection, a spray with one level of openings, a high-pressure fuel pump, a high-pressure hydraulic accumulator connected hydraulically to nozzle and needle nozzle chambers.
Устройство привода иглы через рычаги, которые приводятся в действие с помощью профилированных кулачков является сложным, трудным в реализации и не нашло своего применения. Устройство не позволяет разделить движение по перемещению иглы из одного крайнего положения в другое и движение по управлению длительностью впрыска. Это родовой недостаток устройства, который препятствовал внедрению устройства. Из главного недостатка вытекают все остальные.The device for driving a needle through levers that are driven by profiled cams is complex, difficult to implement and has not found its application. The device does not allow to separate the movement to move the needle from one extreme position to another and the movement to control the duration of the injection. This is a generic disadvantage of the device, which prevented the introduction of the device. From the main drawback all the rest follow.
Устройство не позволяет осуществить более одного впрыска за цикл топливоподачи, хотя и позволяет регулировать длительность впрыска.The device does not allow for more than one injection per fuel cycle, although it allows you to adjust the duration of the injection.
Устройство не позволяет прекращать подачу топлива под иглу при отсечке, что снижает надежность запирания форсунки при отсечке.The device does not allow to stop the flow of fuel under the needle during shutoff, which reduces the reliability of locking the nozzle during shutoff.
Устройство позволяет осуществлять прямой механический привод иглы от профилированных кулачков с микропрофилями, но не сохраняет преимуществ подачи топлива от гидроаккумулятора высокого давления поскольку отсутствуют управляющий клапан.The device allows direct mechanical needle drive from profiled cams with microprofiles, but does not preserve the advantages of fuel supply from a high pressure accumulator since there is no control valve.
Это сильно сужает возможности по улучшению параметров впрыска, снижению токсичности отходящих газов, улучшению экологических параметров при сжигании топлива, не обеспечивает качественное распыливание и качественное смесеобразование.This greatly narrows the possibilities for improving injection parameters, reducing toxicity of exhaust gases, improving environmental parameters during fuel combustion, and does not provide high-quality atomization and high-quality mixture formation.
Целью изобретения является, повышение надежности и кпд устройства, снижение его стоимости за счет реализации механически регулируемого мультивпрыска на основе системы CR с прямым механическим и гидромеханическим управлением иглой.The aim of the invention is to increase the reliability and efficiency of the device, reducing its cost due to the implementation of mechanically adjustable multi-injection based on the CR system with direct mechanical and hydromechanical control of the needle.
Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающий операции механического перемещения иглы в верхнее крайнее положение при впрыске и подачу топлива под иглу и отверстия для впрыска, отсечки подачи топлива при превышении силы пружины и давления топлива над иглой и над давлением топлива под иглой и перемещение иглы на седло, изменения длительности впрыска, согласно заявленному изобретению, перемещают подпружиненный плунжер индивидуального топливного насоса вниз приводом от профилированного кулачка, вращающегося с частотой, пропорциональной частоте вращения коленчатого вала, и взаимодействующего с роликом коромысла, подают топливо плунжером с приводом от коромысла под высоким давлением от индивидуального топливного насоса в индивидуальный гидравлический аккумулятор высокого давления для каждой форсунки при реализации во время их протекания, как минимум, одного предварительного впрыска, как минимум, одного основного впрыска, как минимум, одного впрыска после основного, а от каждого индивидуального гидравлического аккумулятора высокого давления под иглу форсунки в отверстия распылителя и в надыгольную камеру форсунки, при отсечках подачи топлива после предварительного впрыска, основного впрыска, впрыска после основного подают топливо от каждого индивидуального гидроаккумулятора высокого давления через его клапан регулирования высокого давления в общий гидроаккумулятор низкого давления и в надыгольную камеру форсунки, возвращают плунжер в верхнее положение с помощью сжатой пружины на штоке, подают топливо в подплунжерную полость индивидуального топливного насоса от гидроаккумулятора низкого давления и топливного бака по трубопроводам с обратными клапанами, отдельными для каждого индивидуального топливного насоса, осуществляют, как минимум, один предварительный впрыск до, как минимум, одного основного и, как минимум, один впрыск после, как минимум, одного основного, при этом на каждом предварительном впрыске, на каждом основном впрыске и на каждом впрыске после основного, перемещают иглу форсунки вверх механическим путем, одновременно перемещают вверх шток первого механического клапана с запором в канале, соединяющем управляющую камеру под иглой и индивидуальный топливный насос высокого давления и подводят топливо из гидроаккумулятора высокого давления в подыгольную камеру, одновременно перемещают вверх шток второго механического клапана с запором в канале, соединяющем управляющую камеру над иглой и гидроаккумулятор низкого давления и отводят топливо из управляющей камеры над иглой форсунки в гидроаккумулятор низкого давления в течение времени переключения заданного при предварительном впрыске с помощью кулачков с микропрофилями с малой высотой, меньшей, чем при осуществлении основного впрыска, вращающихся с частотой, пропорциональной частоте вращения коленчатого вала, взаимодействующих с пластиной кинематически соединенной с иглой, при основном впрыске с помощью микропрофилей большей высоты, чем при предварительном впрыске, при впрыске после основного с помощью микропрофилей с высотой, равной или большей высоты микропрофилей, для реализации предварительного впрыска или при реализации основного впрыска дополнительно перемещают иглу и штоки механических клапанов по заданному закону на время длительности основного впрыска при взаимодействии микропрофилей с заданной переменной высотой по длине микропрофиля с выпуклой поверхностью постоянного радиуса, подают топливо под давлением под иглу форсунки и осуществляют каждый впрыск через отверстия распылителя, подают топливо во время впрыска в гидроаккумулятор низкого давления через надыгольную камеру форсунки, удерживают иглу и штоки обоих механических клапанов в верхнем положении на время длительности каждого впрыска механическим путем при взаимодействии микропрофилей с заданной высотой с выпуклой поверхностью постоянного радиуса на конце пластины, после окончания каждого предварительного впрыска, каждого основного впрыска и каждого впрыска после основного иглу форсунки перемещают в нижнее крайнее положение на седло и одновременно перемещают в нижнее положение штоки обоих механических клапанов и удерживают иглу и штоки в нижнем крайнем положении в течение времени заданного при каждой отсечке, подают при этом топливо под высоким давлением в камеру управления над иглой, отводят топливо через клапан регулирования высокого давления от индивидуального гидравлического аккумулятора высокого давления в гидравлический аккумулятор низкого давления, перемещают пластину, взаимодействующую с микропрофилями вдоль оси кулачкового вала с микропрофилями с набегающей кромкой каждого микропрофиля, параллельной оси кулачкового вала и сбегающей кромкой каждого микропрофиля, параллельной скосу выпуклой поверхности на конце пластины, изменяют длину выпуклой поверхности вдоль скоса при непрерывном управлении и изменяют длительность каждого впрыска.This goal is achieved by the fact that in the method, including the operation of mechanical movement of the needle to the upper extreme position during injection and fuel supply under the needle and injection holes, cutoff of fuel supply when the spring force and fuel pressure above the needle and fuel pressure under the needle are exceeded and moving needles on the saddle, changes in the duration of the injection, according to the claimed invention, move the spring-loaded plunger of the individual fuel pump downward driven by a profiled cam rotating with a frequency of the optional rotational speed of the crankshaft, and the rocker interacting with the roller, supply fuel with a high pressure plunger driven by a rocker arm from an individual fuel pump to an individual high pressure hydraulic accumulator for each nozzle when at least one preliminary injection is realized during their course, as at least one main injection, at least one injection after the main, and from each individual hydraulic high-pressure accumulator under the needle f nozzles into the nozzle openings and into the nozzle’s needle chamber, during fuel cut-offs after preliminary injection, main injection, injection after the main, fuel from each individual high-pressure accumulator is supplied through its high pressure control valve to the general low-pressure accumulator and to the nozzle’s needle chamber, they are returned the plunger in the upper position using a compressed spring on the rod, feed fuel into the subplunger cavity of the individual fuel pump from the accumulator At a low pressure and a fuel tank, pipelines with non-return valves separate for each individual fuel pump carry out at least one preliminary injection to at least one main and at least one injection after at least one main, at this, at each preliminary injection, at each main injection and at each injection after the main one, the nozzle needle is moved upward mechanically, while the first mechanical valve rod is moved upward with a lock in the channel, I connect the control chamber under the needle and the individual high-pressure fuel pump and supply fuel from the high-pressure accumulator to the needle chamber, simultaneously move the second mechanical valve stem with a lock in the channel connecting the control chamber above the needle and the low-pressure accumulator and divert fuel from the control chamber above nozzle nozzle in the low pressure accumulator during the switching time specified during preliminary injection using cams with microprofiles with a small a hundredth, smaller than during the main injection, rotating with a frequency proportional to the rotational speed of the crankshaft, interacting with the plate kinematically connected to the needle, during main injection using microprofiles of a higher height than during preliminary injection, during injection after the main using microprofiles with with a height equal to or greater than the height of microprofiles, for the implementation of preliminary injection or for the implementation of the main injection, the needle and the stems of mechanical valves are additionally moved under the law for the duration of the main injection during the interaction of microprofiles with a given variable height along the length of the microprofile with a convex surface of constant radius, fuel is supplied under pressure under the nozzle needle and each injection is injected through the nozzle openings, fuel is supplied during injection into the low pressure accumulator through the needle chamber nozzles, hold the needle and the rods of both mechanical valves in the upper position for the duration of each injection mechanically during interaction The action of microprofiles with a given height with a convex surface of constant radius at the end of the plate, after the end of each preliminary injection, each main injection and each injection after the main needle, the nozzles are moved to the lower end position on the seat and simultaneously move the stems of both mechanical valves to the lower position and hold the needle and the rods in the lowermost position during the time specified at each cut-off, while supplying fuel under high pressure to the control chamber above the needle, divert the fuel through the high pressure control valve from the individual hydraulic high pressure accumulator to the low pressure hydraulic accumulator moves the plate interacting with the microprofiles along the axis of the cam shaft with the microprofiles with the running edge of each microprofile parallel to the axis of the camshaft and the runaway edge of each microprofile parallel to the bevel of the convex surface at the end of the plate, change the length of the convex surface along the bevel with continuous control and change for telnost each injection.
Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления подачей топлива, включающее форсунку с подпружиненной иглой с механическим приводом, мультипликатор перемещения, механический регулятор длительности впрыска, распылитель с одним уровнем отверстий, топливный насос высокого давления, согласно заявленному изобретению, устройство снабжено, индивидуальным гидравлическим аккумулятором высокого давления с клапаном регулирования высокого давления для каждой форсунки, индивидуальным топливным насосом для каждой форсунки с приводом от кулачкового вала, соединенным кинематически с коленчатым валом, через ролик с коромыслом, общим гидравлическим аккумулятором низкого давления, двумя управляющими механическими клапанами со штоками с конусными или иными запирающими поверхностями, быстродействующим реверсивным механическим приводом, выход каждого индивидуального топливного насоса высокого давления соединен с индивидуальным гидравлическим аккумулятором высокого давления, который соединен гидравлически с надыгольной и подыгольной полостями форсунки, а через клапан регулирования высокого давления с общим гидравлическим аккумулятором низкого давления, надыгольная камера форсунки соединена с гидравлическим аккумулятором низкого давления, выход гидроаккумулятора низкого давления соединен со входом каждого индивидуального топливного насоса высокого давления отдельным трубопроводом с обратным клапаном, каждый индивидуальный топливный насос соединен на входе отдельным трубопроводом с обратным клапаном с топливным насосом, первый управляющий механический клапан для каждой форсунки установлен между выходом каждого индивидуального гидравлического аккумулятора и подыгольной камерами каждой форсунки, второй управляющий механический клапан установлен между надыгольной камерой каждой форсунки и гидравлическим аккумулятором низкого давления и соединен кинематически с иглой форсунки, игла форсунки соединена кинематически через мультипликатор перемещения или напрямую с быстродействующим реверсивным механическим приводом для ее линейного перемещения, который снабжен, как минимум, одной пластиной для одного цилиндра с выпуклой поверхностью постоянного радиуса на одном конце определенной длины выпуклой части, кулачковым валом, соединенным кинематически с коленчатым валом с, как минимум, одним программным профилированным кулачком с, как минимум, одним микропрофилем на нем с постоянной заданной малой высотой для реализации предварительного впрыска, как минимум, одним микропрофилем с большей высотой для реализации основного впрыска или, как минимум, одним микропрофилем переменной высоты, изменяющимся по заданному закону по длине микропрофиля для реализации основного впрыска, с, как минимум, одним микропрофилем для реализации впрыска после основного с высотой, большей высоты микропрофиля для реализации предварительного впрыска, программные профилированные кулачки с микропрофилями заданной длины с постоянной или переменной высотой на кулачковом валу для управления впрыском выполнены с возможностью последовательного взаимодействия сначала с прямой частью пластины при ее перемещении из одного крайнего положения в другое, а затем с выпуклой поверхностью пластины постоянного радиуса при впрысках заданной длительности, поверхность, как минимум, одной пластины выполнена с переменной со скосом непрерывной по ширине пластины длиной выпуклой концевой части или нескольких частей и в каждой части со своим скосом и со своей максимальной длиной в начале скоса, микропрофили выполнены с прямыми набегающими краями и косыми сбегающими концами микропрофилей, параллельными скосу выпуклой концевой части пластины или соответствующей ее части, взаимодействующей с соответствующим микропрофилем при непрерывном регулировании длительности, каждая пластина выполнена с возможностью перемещении вдоль оси подпружиненного штока и иглы, каждая пластина выполнена с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной или расположенной под углом к оси иглы и штока при регулировании длительности впрыска и соединена для этого шлицевым соединением со штоком, относительно которого перемещается пластина, пружина для возврата иглы выполнена из двух частей с разной жесткостью, с меньшей жесткостью для реализации предварительного впрыска и с большей жесткостью для реализации основного впрыска.This goal is achieved in that the device for controlling the fuel supply, including a nozzle with a spring-loaded needle with a mechanical drive, a travel multiplier, a mechanical regulator of the duration of injection, a spray with one level of openings, a high pressure fuel pump, according to the claimed invention, the device is equipped with an individual hydraulic accumulator high pressure with high pressure control valve for each nozzle, individual fuel pump for each nozzle with a drive from a cam shaft connected kinematically to a crankshaft through a roller with a rocker, a common low-pressure hydraulic accumulator, two control mechanical valves with rods with conical or other locking surfaces, a quick-acting reversible mechanical drive, the output of each individual high-pressure fuel pump is connected to an individual a high-pressure hydraulic accumulator, which is connected hydraulically to the nozzle and sub-needle cavities of the nozzle, and cut high pressure control valve with a common hydraulic low pressure accumulator, nozzle needle chamber connected to a low pressure hydraulic accumulator, low pressure accumulator output connected to the inlet of each individual high pressure fuel pump by a separate pipeline with a non-return valve, each individual fuel pump connected by a separate pipeline with non-return valve with fuel pump, first control mechanical valve for each nozzle nozzle is mounted between the output of each individual hydraulic accumulator and the nozzle chambers of each nozzle, the second control mechanical valve is installed between the nozzle chamber of each nozzle and the low-pressure hydraulic accumulator and is connected kinematically with the nozzle needle, the nozzle needle is connected kinematically via a movement multiplier or directly with a high-speed reversing mechanical drive for its linear movement, which is equipped with at least one plate for one cylinder with a convex surface of constant radius at one end of a certain length of the convex part, a cam shaft connected kinematically to the crankshaft with at least one software shaped cam with at least one microprofile on it with a constant predetermined low height for the implementation of preliminary injection, as at least one microprofile with a greater height for the implementation of the main injection or at least one microprofile of variable height, which varies according to a given law along the length of the microprofile for real lysing the main injection, with at least one microprofile for realizing the injection after the main one with a height greater than the height of the microprofile for realizing the preliminary injection, software shaped cams with microprofiles of a given length with constant or variable height on the camshaft for controlling the injection are made with the possibility of sequential interaction first, with the straight part of the plate when moving from one extreme position to another, and then with a convex surface of the plate of constant radius for injections of a given duration, the surface of at least one plate is made with a variable bevel, the length of the convex end part or several parts continuous in width of the plate, and in each part with its bevel and with its maximum length at the beginning of the bevel, microprofiles are made with straight forward the edges and oblique run-down ends of the microprofiles parallel to the bevel of the convex end part of the plate or its corresponding part interacting with the corresponding microprofile with continuous adjustment for Each plate is made with the possibility of moving along the axis of the spring-loaded rod and the needle, each plate is made with the possibility of moving in a plane perpendicular to or located at an angle to the axis of the needle and the rod when adjusting the injection duration and is connected for this by a spline connection with the rod relative to which it moves the plate, the spring for returning the needle is made of two parts with different stiffness, with less stiffness for the implementation of preliminary injection and with greater stiffness for real ation main injection.
Реализация устройства позволяет реализовать мультивпрыск, реализовать регулируемый по длительности впрыск за счет применения простых быстродействующих реверсивных механических приводов (БРМП), вала с профилированными программными кулачками с микропрофилями заданной длины для впрыска в сочетании с пластинами для перемещения запирающего элемента и для регулирования длительности впрысков и отсечек с возможностью их одновременного перемещения во взаимно перпендикулярных плоскостях;The implementation of the device allows you to implement multi-injection, to realize an injection that is adjustable in duration due to the use of simple high-speed reversible mechanical drives (BRMP), a shaft with profiled software cams with microprofiles of a given length for injection in combination with plates to move the locking element and to control the duration of injections and cut-offs with the possibility of their simultaneous movement in mutually perpendicular planes;
при этом во время отсечки топливо под высоким давлением не поступает под иглу, что повышает надежность отсечки; соединение форсунки с ГАВД позволяет сделать впрыск экологичным по длительности и давлению управляемым с использованием для этого простых механических средствat the same time, during cut-off, fuel under high pressure does not enter under the needle, which increases the reliability of the cut-off; the connection of the nozzle with the high pressure washer makes it possible to make the injection environmentally friendly in duration and pressure controlled using simple mechanical means for this
Устройство иллюстрируется чертежами, на которых представлены его варианты для реализации способов:The device is illustrated by drawings, which show its options for implementing the methods:
на фиг.1 - показана форсунка с одним уровнем отверстий с иглой и втулкой (продольный разрез) с мультипликатором перемещения и с выходным штоком для иглы и двумя механическими клапанами для управления подачей топлива в камеру управления над иглой;figure 1 - shows a nozzle with one level of holes with a needle and a sleeve (longitudinal section) with a travel multiplier and with an output rod for the needle and two mechanical valves to control the flow of fuel into the control chamber above the needle;
на фиг.2, а) - показана кинематическая схема (вид с торца кулачкового вала) устройства подачи топлива с подпружиненным штоком, мультипликатором перемещения для непрерывной выпуклой поверхности для, взаимодействующей с тремя кулачками и микропрофилями на них;figure 2, a) shows the kinematic diagram (end view of the cam shaft) of the fuel supply device with a spring-loaded rod, a movement multiplier for a continuous convex surface for interacting with three cams and microprofiles on them;
б) - показана кинематическая схема (вид со стороны пластины, трех кулачков и выпуклых пластин, взаимодействующих с кулачками) устройства подачи топлива с косыми скосами выпуклых поверхностей с БРМП;b) - shows the kinematic diagram (view from the side of the plate, three cams and convex plates interacting with the cams) of the fuel supply device with oblique bevels of convex surfaces with BRMP;
фиг.3 - показан отдельные элементы конструкции: а) пластина с выпуклыми поверхностями на конце с тремя скосами про ее ширине для взаимодействия с тремя кулачками с микропрофилями на каждом из них; б) кулачковый вал с тремя кулачками с микропрофилями на них для реализации предварительного впрыска, основного впрыска и впрыска после основного, в том числе и переменной высоты для реализации основного впрыска по заданному закону в увеличенном виде;figure 3 - shows the individual structural elements: a) a plate with convex surfaces at the end with three bevels about its width for interaction with three cams with microprofiles on each of them; b) a camshaft with three cams with microprofiles on them for the implementation of preliminary injection, main injection and injection after the main, including variable height, for the implementation of the main injection according to a given law in an enlarged form;
фиг.4 - показана блок-схема устройства управления подачей топлива при реализации способа управления подачей топлива с индивидуальным топливным насосом (ИТН) с приводом от профилированного силового кулачка, индивидуальным гидравлическим аккумулятором высокого давления (ИГАВД) и гидравлическим аккумулятором низкого давления (ГАНД).figure 4 - shows a block diagram of a fuel supply control device when implementing a method of controlling fuel supply with an individual fuel pump (ITN) driven by a profiled power cam, an individual high pressure hydraulic accumulator (IHAVD) and a low pressure hydraulic accumulator (GAND).
Устройство на фиг.1 состоит: из корпуса 1 с распылителем, с отверстиями для впрыска топлива 2, иглы 3, кольцевой проточки 4 в корпусе 1, кольцевой камеры в корпусе 5, канала 6 с дросселем (дроссель на фиг.1 не показан) в корпусе форсунки для подвода высокого давления от ИТН (ИТН на фиг.1 не показан), штока 7 механического клапана для перекрытия канала 6, рычага 8, соединенного жестко со штоком 9 и через него с иглой 3; крышки 10, управляющей камеры 11 между крышкой 10 и иглой 3 со штоком 9; канала 12 с дросселем (дроссель на фиг.1 не показан) в крышке 10 для подвода высокого давления от ИТН в камеру 11, рычага 13, соединенного со штоком 9 и штоком 14 механического клапана, перекрывающего канал 15 с дросселем (дроссель на фиг.1 не показан) для отвода топлива в гидроаккумулятор низкого давления (ГАНД на фиг.1 не показан).The device in figure 1 consists of: a
Устройство на фиг.2, а) состоит из кинематической схемы привода в виде быстродействующего реверсивного механического привода (БРМП) из мультипликатора перемещения 16 (МП 16), пружины 17 на штоке, соединенным кинематически с МП 16. Стойки 18, вала 19, установленном в стойке 18, первого кулачка 20, второго кулачка 21, третьего кулачка 22, расположенными последовательно на кулачковом валу 19 с микропрофилями: 23 на третьем кулачке для реализации предварительного впрыска до основного, микропрофилем 24 на втором кулачке 21 для реализации основного впрыска; микропрофилем 25 на третьем кулачке для реализации впрыска после основного; выпуклой пластины 26 со скосами для каждого микропрофиля, пластины 27 со шлицами 28 на внутренней стороне для перемещения штока 29 вдоль оси кулачкового вала, шлицами 30 на штоке для перемещения пластины 27 со штоком 29;The device in figure 2, a) consists of a kinematic drive circuit in the form of a high-speed reversing mechanical drive (BRMP) from a displacement multiplier 16 (MP 16), a
Устройство на фиг.2, б) состоит из кинематической схемы привода в виде быстродействующего реверсивного механического привода (БРМП) из мультипликатора перемещения 16 (МП 16), пружины 17 на штоке, соединенным кинематически с МП 16, стойки 18, вала 19, установленном в стойке 18, первого кулачка 20, второго кулачка 21, третьего кулачка 22, расположенными последовательно на кулачковом валу 19 с микропрофилями: 23 на третьем кулачке для реализации предварительного впрыска до основного, микропрофилем 24 на втором кулачке 21 для реализации основного впрыска; выпуклой пластины 26 со скосами для каждого микропрофиля, пластины 27 со шлицами 28 на внутренней стороне для перемещения штока 29 вдоль оси кулачкового вала, шлицами 30 на штоке для перемещения пластины 27 со штоком 29;The device in figure 2, b) consists of a kinematic drive circuit in the form of a high-speed reversing mechanical drive (BRMP) from a displacement multiplier 16 (MP 16), a
Устройство фиг.3 состоит из отдельно показанных: а) выпуклой поверхности 26 со скосами, пластины 27 с внутренней стороны со шлицами 28; б) кулачкового вала 19, первого кулачка 20, второго кулачка 21, третьего кулачка 22, расположенными последовательно на кулачковом валу 19 с микропрофилями: 23 на третьем кулачке 22 для реализации впрыска после основного, микропрофилем 24 на втором кулачке 21 для реализации основного впрыска в том числе с увеличенным микропрофилем 24, изменяющимся по определенным законам, микропрофилем 25 на первом кулачке 20 для реализации предварительного впрыска.The device of figure 3 consists of separately shown: a) a
Устройство фиг.4 состоит: из топливного бака 31, трубопровода 32, соединяющего топливоподкачивающий насос 33 с топливным баком, топливопроводовов 34 с обратным клапаном и топливопровода 35 с обратными клапанами для каждой из форсунок (на фиг.4эти клапаны не обозначены), соединенного с ним и с ИТН с его подплунжерной полостью, кулачка 36 на кулачковом валу 19; ролика 37 на коромысле 38, пружины 39 плунжера 40, взаимодействующего с коромыслом, корпуса ИТН 41; обратного клапана 42 в трубопроводе 43 высокого давления, соединяющего ИТН 41 с индивидуальным гидравлическим аккумулятором высокого давления 44 (ИГАВД 44) с клапаном регулирования высокого давления 45 (КРВД 45): трубопровода 46, соединяющего ИГАВД 44 с форсункой 1 и ее подыгольной камерой, трубопровода 47, соединяющего ИГАВД 44 через КРД 45 с гидроаккумулятором низкого давления (ГАНД), трубопровода 48 высокого давления, соединяющего ИГАВД 44 с надыгольной камерой форсунки; трубопровода 49 низкого давления, соединяющего надыгольную камеру форсунки 1 с ГАНД 50 с клапаном регулирования низкого давления 51; трубопровода 52 низкого давления с обратным клапаном, соединяющего выход ГАНД 50 и вход каждого ИТН 41 через общий трубопровод 35 и трубопроводы для каждого ИТН 41 с обратными клапанами (на фиг.4 не показаны)The device of FIG. 4 consists of a fuel tank 31, a pipe 32 connecting the fuel priming pump 33 to the fuel tank, fuel lines 34 with a non-return valve and fuel lines 35 with non-return valves for each of the nozzles (these valves are not indicated in FIG. 4) connected to it and with ITN with its sub-plunger cavity, cam 36 on cam shaft 19; roller 37 on the beam 38, spring 39 of the plunger 40, interacting with the beam, housing ITN 41; the check valve 42 in the high-pressure pipe 43 connecting the ITN 41 to the individual hydraulic high-pressure accumulator 44 (IGAVD 44) with the high-pressure control valve 45 (KRVD 45): pipeline 46 connecting the IGAVD 44 with the nozzle 1 and its needle chamber, pipeline 47 connecting IGAVD 44 through KRD 45 with a low pressure accumulator (GAND), a high pressure pipe 48 connecting IGAVD 44 with the nozzle’s needle chamber; a low pressure pipe 49 connecting the needle chamber of the nozzle 1 with a GAND 50 with a low pressure control valve 51; a low pressure pipe 52 with a check valve connecting the GAND 50 output and the inlet of each ITN 41 through a common pipe 35 and pipelines for each ITN 41 with check valves (not shown in FIG. 4)
Работа устройства, реализующего способ. Предварительный впрыск. Кулачковый вал 19 вращается с частотой вращения, пропорциональной частоте вращения коленчатого вала.The operation of the device that implements the method. Preliminary injection. The
Поворачивается кулачок 36 привода ИТН 41 (фиг.4) с эксцентриситетом, взаимодействует с роликом 37 коромысла 38, коромысло передает усилие от кулачка 36 плунжеру 40, который перемещается вниз, сжимает пружину 39, подает топливо под давлением из ИТН 41 по трубопроводу 43 с обратным клапаном 42 в ИГАВД 44. Затем от ИГАВД 44 топливо подается в форсунку 1 по трубопроводу 46 и по трубопроводу 48.The
Плунжер 40 перемещается вниз при резком увеличении высоты профиля кулачка 36 с эксцентриситетом относительно центра вращения и его взаимодействия с роликом 37 коромысла во время цикла подачи топлива. Создает необходимое для впрыска высокое давление и вытесняет объем топлива, требуемый для подачи в цилиндр за цикл топливоподачи при мультивпрыске. В конце цикла подачи топлива профиль кулачка 36 с эксцентриситетом начинает уменьшаться относительно центра вращения.The
Под действием пружины 39 и давления топлива, поступаемого от ГАНД 50 по трубопроводам 52, 35 с обратными клапанами, плунжер 40 начинает перемещаться вверх. При этом часть топлива поступает в подплунжерную полость каждого ИТН от топливного насоса 33 и топливного бака 31.Under the action of the
Одновременно при реализации предварительного впрыска поворачивается кулачок 22 с микропрофилем 23, который взаимодействует сначала с пластиной 27 и перемещает пластину 27, а с ней шток 29 со шлицами 30, сжимает пружину 17 (фиг.1), через МП 16 перемещает шток 8, а с ним иглу 3 вместе с рычагом 8 и штоком 7 первого механического клапана вверх и рычагом 13 и штоком 14 второго механического клапана. Поэтому при поднятии иглы 3 поднимаются штоки 7 и 14 первого и второго механических клапанов.At the same time, during the implementation of preliminary injection, the
Канал 6 открывается первым механическим клапаном и топливо поступает под высоким давлением под иглу 3 форсунки 1 через кольцевую камеру 5 и кольцевую проточку 4 (фиг.1). Через канал 15 форсунки, который открывается при перемещении штока 14 второго механического клапана с конусной запирающей поверхностью или иной запирающей поверхностью, топливо вытесняется из надыгольной управляющей камеры 11 в ГАНД 50 (фиг.4) по трубопроводу 49 (фиг.4) через дроссель в канале 15. Топливо поступает от ИГАВД 44 по каналу 12 с дросселем в управляющую камеру 11 во время переустановки иглы 3 в верхнее положение и также вытесняется в ГАНД 50.
Игла 3 перемещается в верхнее положение при впрыске. Во время впрыска топливо поступает в цилиндры через отверстия 2. Количество топлива определяется временем предварительного впрыска и диаметром отверстий 2 для впрыска, давлением, которое развивает ИТН 41 и высотой подъема иглы 3. Поэтому объем впрыскиваемого топлива зависит от высоты микропрофиля 23 на кулачке 22 (фиг.3, б), который определяет высоту подъема иглы 3.
Длительность предварительного впрыска определяется длиной микропрофиля 23 на кулачке 22 и длиной выпуклой поверхности 26 (ВП 26) со скосом, которая соответствует микропрофилю 23 (фиг.3а, б) и с которой взаимодействует микропрофиль 23. При этом взаимодействии микропрофиля 23 и ВП 26 пластина 27 не перемещается, поскольку ВП 26 выпуклая поверхность с постоянным радиусом, а высота микропрофиля 23 постоянная.The duration of the preliminary injection is determined by the length of the microprofile 23 on the
После выхода микропрофиля 23 на кулачке 22 из взаимодействия с ВП 26 разжимается пружина 17 и перемещает иглу 3 на седло через МП 16. Происходит отсечка топлива. Одновременно штоки 7 и 14 первого и второго механических клапанов перемещаются в свое нижнее положение вместе с иглой 3 и перекрывают канал 6 подачи топлива под иглу 3 и канал 15 подачи топлива в ГАНД 50.After the exit of the microprofile 23 on the
Одновременно топливо от ИГАВД 44 подается через трубопровод 43 в форсунку 1, канал 12 с дросселем в надыгольную управляющую камеру 11, давит на площадку штока 9, ускоряет перемещение иглы 3 на седло и надежно запирает иглу 3.At the same time, fuel from the
После заполнения управляющей камеры 11 топливо от ИГАВД 44 при отсечке во время между двумя впрысками по трубопроводу 47 с обратным клапаном через КРВД 45 при его срабатывании поступает в ГАНД 50.After filling the
После окончания первой отсечки начинается второй - основной впрыск.After the end of the first cutoff, the second begins - the main injection.
Он происходит, как и первый, но имеет свою специфику, связанную с высотой микропрофиля 24 на кулачке 21 для основного впрыска или законом изменения высоты микропрофиля 24. Этот профиль больше по высоте в случае постоянной высоты или изменяется, например, по возрастающему закону (фиг.2а, б и фиг.3, б).It occurs, like the first, but has its own specifics associated with the height of the microprofile 24 on the
Кулачок 36 привода продолжает поворот вместе с валом 19 (фиг.4), взаимодействует с роликом 37 коромысла 38. Коромысло передает усилие от кулачка 36 плунжеру 40, который также перемещается вниз, как он перемещался при предварительном впрыске и отсечке между предварительным впрыском и началом основного. Плунжер 40 продолжает перемещение вниз во все время взаимодействия выпуклой части кулачка 36 с роликом 37 и во время выполнения нескольких последовательных впрысков топлива.The
Продолжает сжиматься пружина 39, подается топливо под давлением из ИТН 41 во время основного впрыска по трубопроводу 43 с обратным клапаном 42, в ИГАВД 44 трубопроводу 46 в форсунку 1 под иглу 3. Одновременно часть топлива при впрыске поступает по трубопроводу 49 в ГАНД 50 во время открывания канала 15, в котором аккумулируется с определенным давлением при впрыске топлива.
Одновременно при реализации основного впрыска поворачивается кулачок 21 с микропрофилем 24, который взаимодействует сначала с пластиной 27 и перемещает пластину 27 на большую высоту, чем в случае предварительного впрыска, а с ней шток 29 со шлицами 30. Сжимается пружина 17 (фиг.1), через МП 16 перемещается вверх шток 9, а с ним игла 3 вместе с рычагом 8 и штоком 7 первого механического клапана, а также вместе с рычагом 13 и штоком 14 второго механического клапана.At the same time, when realizing the main injection, the
Топливо поступает под высоким давлением под иглу 3 в отверстия 2 форсунки 1 (фиг.1) через канал 6 с дросселем, который открывается первым механическим клапаном при впрыске при перемещении штока 7 с рычагом 8, соединенным жестко со штоком 9 и иглой 3. Давление топлива под иглой 3 и в кольцевой камере 5 способствует перемещению иглы 3, штоков 7 первого и штока 14 второго механического клапана в верхнее крайнее положение при впрыске.Fuel comes under high pressure under the
При впрыске топливо вытесняется из надыгольной управляющей камеры 11 в ГАНД 50 по трубопроводу 49 (фиг.4) через канал 15 с дросселем форсунки 1, канал 15 открывается при перемещении штока 14 второго механического клапана с конусной запирающей поверхностью или иной запирающей поверхностью вверх. Игла 3 перемещается в верхнее положение при впрыске. Во время впрыска топливо поступает в цилиндры через отверстия 2. Количество топлива определяется временем основного впрыска и диаметром отверстий 2 для впрыска, давлением, которое развивает ИТН 41 и высотой подъема иглы 3. Поэтому объем впрыскиваемого топлива зависит от высоты микропрофиля 24 на кулачке 21, который определяет высоту подъема иглы 3. В случае основного впрыска высота подъема иглы 2 будет больше высоты микропрофиля 23 для предварительного впрыска, объем подыгольной камеры будет больше и пропорционален подъему иглы 3.During injection, fuel is displaced from the
В подыгольной камере будет развиваться большее давление и большее количество топлива поступит в отверстия 2 во время основного впрыска. При постоянной высоте микропрофиля 24, большей высоты микропрофиля 23 при предварительном впрыске, подыгольная камера во время впрыска будет большего объема. Этот объем будет постоянным во время впрыска.In the needle room, more pressure will develop and more fuel will enter
Кроме того, подыгольный объем может изменяться по заданному закону при изменении по заданному закону высоты микропрофиля 24 (фиг.3.б). По этому же закону будет расти давление впрыска и объем поступаемого топлива в цилиндр. Этот объем выбирается оптимальной формой микропрофиля 24. По этому же закону будет перемещаться шток 7 первого механического клапана, изменять сечение канала 6, по которому поступает топливо высокого давления от ИГАВД 44 и первый механический клапан со штоком 7 будет играть роль дозирующего клапана во все время основного впрыска.In addition, the pitch volume can change according to a given law when changing according to a given law the height of the microprofile 24 (Fig.3.b). According to the same law, the injection pressure and the amount of incoming fuel into the cylinder will increase. This volume is selected by the optimal shape of the
Длительность основного впрыска определяется длиной микропрофиля 24 и длиной ВП 26 со скосом, которая соответствует микропрофилю 24 и с которой взаимодействует микропрофиль 24. При этом взаимодействии микропрофиля 24 с постоянной высотой и ВП 26 пластина 27 не перемещается, поскольку ВП 26 выпуклая поверхность с постоянным радиусом.The duration of the main injection is determined by the length of the
Если используется микропрофиль 24, выполненный по заданному закону, то перемещение иглы 3 и пластины 27 осуществляется в течение всего основного впрыска, за счет взаимодействия микропрофиля 24 с соответствующей частью ВП 26 и пластиной 27. В случае основного впрыска длительность его будет больше и количество поступаемого топлива будет намного больше, чем при предварительном впрыске. Кроме того, закон подачи заданного объема топлива оптимизируется за счет формы микропрофиля 24.If a
После выхода микропрофиля 24 из взаимодействия с ВП 26 разжимается пружина 17 перемещает иглу 3 на седло. Происходит отсечка топлива.After the exit of the microprofile 24 from the interaction with the
Топливо от ИГАВД 44 поступает по каналу 12 с дросселем в надыгольную управляющую камеру 11, давит на площадку штока 9 и надежно запирает иглу 3. Одновременно перемещаются вниз штоки 7 и 14 первого и второго механических клапанов, перекрываются каналы 6 и 15. Топливо прекращает поступать под иглу 3 через канал 6, кольцевую камеру 5 и кольцевую проточку 4 и в ГАНД 50 через канал 15 и трубопровод 47.Fuel from
После заполнения надыгольной управляющей камеры 11 через дроссель в канале 12 (дроссель на фиг.1 не показан отдельной позицией.) топливо от ИГАВД 44 при отсечке во время между двумя впрысками по трубопроводу 47 через КРВД 45 при его срабатывании поступает в ГАНД 50.After filling the
После основного впрыска длится отсечка до начала третьего впрыска после основного, необходимого для дожигания несгоревших во время основного впрыска продуктов сгорания.After the main injection, the cut-off lasts until the start of the third injection after the main one, which is necessary for afterburning the combustion products not burnt during the main injection.
При реализации третьего впрыска и первого после основного, кулачок 36 продолжает поворот вместе с валом 19, плунжер 40 продолжает движение вниз и топливо под высоким давлением продолжает вытесняться из-под плунжерной полости ИТН 41 в ИГАВД 44 и через него в форсунку 1.When realizing the third injection and the first after the main one, the
Одновременно при реализации впрыска после основного поворачивается кулачок 20 с микропрофилем 25, который взаимодействует сначала с пластиной 27 и перемещает пластину 27, а с ней шток 29 со шлицами 30, сжимает пружину 17 (фиг.1), через МП 16 перемещает шток 8, а с ним иглу 3 вместе с рычагом 8 и штоком 7 первого механического клапана вверх и рычагом 13 и штоком 14 второго механического клапана. Поэтому при перемещении иглы 3 вверх перемещаются штоки 7 и 14 первого и второго механических клапанов.At the same time, when the injection is implemented, after the main one, the
Канал 6 открывается первым механическим клапаном и топливо поступает под высоким давлением под иглу 3 форсунки 1 (фиг.1). Через канал 15 форсунки, который открывается при перемещении штока 14 второго механического клапана с конусной запирающей поверхностью или иной запирающей поверхностью, топливо вытесняется из надыгольной управляющей камеры 11 в ГАНД 50 (фиг.4) по трубопроводу 49 (фиг.4) через дроссель в канале 15. Топливо поступает от ИГАВД 44 по каналу 12 с дросселем в управляющую камеру 11 во время переустановки иглы 3 в верхнее положение и через нее также вытесняется в ГАНД 50.
Игла 3 перемещается в верхнее положение при впрыске. Во время впрыска топливо поступает в цилиндры через отверстия 2. Количество топлива определяется временем впрыска после основного и диаметром отверстий 2 для впрыска, давлением, которое развивает ИТН 41 и высотой подъема иглы 3. Поэтому объем впрыскиваемого топлива зависит от высоты микропрофиля 25 на кулачке 20 (фиг.3, б), который определяет высоту подъема иглы 3.
Длительность впрыска после основного определяется длиной микропрофиля 25 на кулачке 20 и длиной той части ВП26 со скосом, которая соответствует микропрофилю 25 (фиг.3а, б) и с которой взаимодействует микропрофиль 25. При этом взаимодействии микропрофиля 25 и ВП 26 пластина 27 не перемещается, поскольку ВП 26 выпуклая поверхность с постоянным радиусом, а высота микропрофиля 25 постоянная.The injection duration after the main one is determined by the length of the microprofile 25 on the
После выхода микропрофиля 25 на кулачке 20 из взаимодействия с ВП 26 разжимается пружина 17, перемещает иглу 3 на седло через МП 16. Происходит отсечка топлива. Одновременно штоки 7 и 14 первого и второго механических клапанов перемещаются в свое нижнее положение вместе с иглой 3 и перекрывают канал подачи топлива под иглу 3 и канал 15 подачи топлива в ГАНД 50.After the exit of the microprofile 25 on the
Одновременно топливо от ИГАВД 44 поступает по трубопроводу 48 каналу 12 с дросселем в управляющую камеру 11 форсунки 1, давит на площадку штока 9 и надежно запирает иглу 3 через шток 9. После заполнения управляющей камеры 11 топливом от ИГАВД 44 давление в управляющей камеры остается на уровне давления, задаваемого КРД 51 в ГАНД 50.At the same time, fuel from the
По окончании третьего и последнего впрыска выпуклая часть кулачка 36 уменьшается при дальнейшем повороте вала 19. Пружина 39 разжимается и перемещает плунжер 39 вверх. В подплунжерную полость ИТН 41 поступает топливо.At the end of the third and last injection, the convex part of the
Топливо из топливного бака 31 поступает по трубопроводам 32 через топливный насос 33 по трубопроводу 34 с обратным клапаном в подплунжерную полость ИТН 41.Fuel from the
Топливо также поступает в подплунжерную полость через общий трубопровод 35 под давлением через КРД 51 и трубопроводу 52 со своим обратным клапаном от ГАНД 50. Энергия топлива, которое участвовало в управлении на протяжении трех впрысков возвращается в каждый ИТН 41. Это позволяет выбрать пружину 39 плунжера более слабой и меньших размеров или даже вообще обойтись без пружины 39.The fuel also enters the sub-plunger cavity through a
Пружина 17 для выполнения мультивпрыска может быть выполнена из двух частей или с переменной жесткостью (фиг.1 не показана). Первая часть менее жесткая будет использоваться для реализации предварительного впрыска, которая осуществляется с помощью микропрофилей 23 с меньшей высотой. Вторая часть - более жесткая для реализации основного впрыска, который осуществляется при помощи микропрофилей 24 с большей высотой.The
Когда кулачок 36 вместе с валом 19 совершит полный оборот, начинается новый цикл подачи топлива.When the
Длительность любого впрыска регулируется перемещением пластины 27 с ВП 26, на которой выполнены скосы по одному для каждого из микропрофилей 23, 24, 25, причем угол скоса показан одинаковый для всех микропрофилей и длина ВП26 для каждого микропрофиля выбрана одинаковой для упрощения.The duration of any injection is controlled by moving the
Пластина 27 перемещается вручную или с помощью электромеханического или иного привода по шлицам 28 (фиг.3.а).The
Уменьшается длина ВП 26 для каждого из микропрофилей 23, 24, 25, которые соответствуют при работе этим микропрофилям, а, следовательно, длительность каждого из впрысков.The length of the
Поэтому работа на частичных режимах будет осуществляться абсолютно также, как при впрыске на номинальных режимах.Therefore, work in partial modes will be carried out in exactly the same way as with injection in nominal modes.
Отличие будет только в том, что на частичных режимах меньшая часть топлива от ИТН 41 будет поступать в цилиндры во время впрысков для сжигания, а большая часть будет проходить через ГАНД 50 и тратиться на управление.The difference will only be that in partial modes a smaller part of the fuel from the
Мультивпрыск может быть осуществлен с использованием одного кулачка с тремя микропрофилями, расположенными на нем последовательно со сдвигом в пространстве. В этом случае ВП 26 выполняется с одним по ширине скосом. На фигурах этот вариант не показан. В этом случае уменьшаются возможности устройства по управлению длительностью отдельными впрысками из-за невозможности варьирования углом и высотой отдельных скосов на пластине. И в том, и в другом случае выполняются все операции способа и достигается цель изобретения.Multi-injection can be carried out using one cam with three microprofiles located on it sequentially with a shift in space. In this case, the
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012132857/06A RU2493420C2 (en) | 2012-07-31 | 2012-07-31 | Method to control fuel supply and device to control fuel supply |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012132857/06A RU2493420C2 (en) | 2012-07-31 | 2012-07-31 | Method to control fuel supply and device to control fuel supply |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012132857A RU2012132857A (en) | 2012-11-20 |
| RU2493420C2 true RU2493420C2 (en) | 2013-09-20 |
Family
ID=47322946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012132857/06A RU2493420C2 (en) | 2012-07-31 | 2012-07-31 | Method to control fuel supply and device to control fuel supply |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2493420C2 (en) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1298763A (en) * | 1969-02-06 | 1972-12-06 | Physics Internat Company | Fuel injection system for an internal combustion engine |
| RU2062346C1 (en) * | 1993-03-04 | 1996-06-20 | Государственное малое научно-производственное предприятие "Агродизель" | Unit-injector for internal combustion engine |
| RU94039680A (en) * | 1994-10-24 | 1996-08-27 | А.А. Пустынцев | Multi-functional pump unit |
| JPH09133063A (en) * | 1995-11-13 | 1997-05-20 | Mitsubishi Motors Corp | Unit injector device |
| RU2153096C2 (en) * | 1994-10-13 | 2000-07-20 | Нигель Эрик Роуз | Unit of liquid slave mechanism for engine and unit of engine piston set into motion by liquid |
| RU2001106907A (en) * | 2001-03-15 | 2003-03-10 | Александр Иванович Кедало | METHOD FOR FORMING FUEL INJECTION PRESSURE IN THE COMBUSTION CHAMBER AND CONTROL OF THE INJECTION INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND THE FUEL SYSTEM FOR ITS PERFORMANCE |
| JP2003222047A (en) * | 2002-01-31 | 2003-08-08 | Denso Corp | Accumulator fuel injection device |
| RU41807U1 (en) * | 2004-06-24 | 2004-11-10 | Корабельников Сергей Кимович | DIESEL FUEL FEEDING SYSTEM |
| RU2383772C1 (en) * | 2008-09-16 | 2010-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" | Method to control fuel feed and device to this end |
-
2012
- 2012-07-31 RU RU2012132857/06A patent/RU2493420C2/en active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1298763A (en) * | 1969-02-06 | 1972-12-06 | Physics Internat Company | Fuel injection system for an internal combustion engine |
| RU2062346C1 (en) * | 1993-03-04 | 1996-06-20 | Государственное малое научно-производственное предприятие "Агродизель" | Unit-injector for internal combustion engine |
| RU2153096C2 (en) * | 1994-10-13 | 2000-07-20 | Нигель Эрик Роуз | Unit of liquid slave mechanism for engine and unit of engine piston set into motion by liquid |
| RU94039680A (en) * | 1994-10-24 | 1996-08-27 | А.А. Пустынцев | Multi-functional pump unit |
| JPH09133063A (en) * | 1995-11-13 | 1997-05-20 | Mitsubishi Motors Corp | Unit injector device |
| RU2001106907A (en) * | 2001-03-15 | 2003-03-10 | Александр Иванович Кедало | METHOD FOR FORMING FUEL INJECTION PRESSURE IN THE COMBUSTION CHAMBER AND CONTROL OF THE INJECTION INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND THE FUEL SYSTEM FOR ITS PERFORMANCE |
| JP2003222047A (en) * | 2002-01-31 | 2003-08-08 | Denso Corp | Accumulator fuel injection device |
| RU41807U1 (en) * | 2004-06-24 | 2004-11-10 | Корабельников Сергей Кимович | DIESEL FUEL FEEDING SYSTEM |
| RU2383772C1 (en) * | 2008-09-16 | 2010-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" | Method to control fuel feed and device to this end |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012132857A (en) | 2012-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2383772C1 (en) | Method to control fuel feed and device to this end | |
| RU2493420C2 (en) | Method to control fuel supply and device to control fuel supply | |
| RU2486365C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end | |
| RU2493421C2 (en) | Method to control fuel supply and device to control fuel supply | |
| RU2493419C2 (en) | Method to control fuel supply and device to control fuel supply | |
| RU2531163C2 (en) | Method of control of fuel supply and control device of fuel supply | |
| RU2493423C2 (en) | Method to control fuel supply and device to control fuel supply | |
| RU2493422C2 (en) | Method to control fuel supply and device to control fuel supply | |
| RU2492343C2 (en) | Method to control fuel supply and devices to control fuel supply | |
| RU2494276C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end | |
| RU2492345C2 (en) | Method to control fuel supply and device to control fuel supply | |
| RU2492347C2 (en) | Method to control fuel supply and device to control fuel supply | |
| RU2501969C2 (en) | Method to supply fuel and device to control fuel supply | |
| RU2492344C2 (en) | Method to control fuel supply and device to control fuel supply | |
| RU2506450C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end | |
| RU2530699C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end | |
| RU2506449C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end | |
| RU2494277C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end | |
| RU2501971C2 (en) | Method to supply fuel and device to control fuel supply | |
| RU2506448C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end | |
| RU2492349C2 (en) | Method to control fuel supply and device to control fuel supply | |
| RU2501970C2 (en) | Method to supply fuel and device to control fuel supply | |
| RU2494278C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end | |
| RU2493418C2 (en) | Method to control fuel supply and device to control fuel supply | |
| RU2494280C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end |