RU2636646C1

RU2636646C1 - Fuel accumulator

Info

Publication number: RU2636646C1
Application number: RU2016133406A
Authority: RU
Inventors: Андрей Геннадьевич Глущенко; Антон Владимирович Звягин; Владислав Октябревич Свещинский
Priority date: 2016-08-12
Filing date: 2016-08-12
Publication date: 2017-11-24

Abstract

FIELD: engines and pumps.SUBSTANCE: proposed fuel accumulator includes a tubular body 1 with one central and several radial channels, areas for connecting the supply and discharge pipelines and additional equipment (plugs, safety valves, pressure sensors). The clamps 2 with flanged parts with holes for fastening threaded elements are coaxially installed for attachment to the engine on the fuel accumulator body. To secure the supply and discharge lines to the fuel accumulator, the clamps 3 with a threaded part 12 are provided and installed coaxially with sealing cones in the fuel accumulator body. The angular position of the clamps is secured by cylindrical pins 4 inserted into the fuel accumulator body with tension.EFFECT: increased energy utilisation efficiency generated by fuel combustion.6 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к аккумуляторным системам подачи топлива в камеру сгорания дизельных двигателей.The invention relates to engine building, in particular to battery systems for supplying fuel to the combustion chamber of diesel engines.

Топливные аккумуляторы предназначены для сглаживания колебаний давления в системе, возникающих от работы насоса высокого давления и форсунок. Конструктивно топливные аккумуляторы представляют собой сосуды высокого давления. Как правило, в топливном аккумуляторе имеется корпус с внутренней полостью и несколькими каналами, количество которых определяется количеством подключаемых трубопроводов, элементы для крепления к двигателю, места для подключения подводящих и отводящих трубопроводов и дополнительной аппаратуры - датчиков или клапанов.Fuel accumulators are designed to smooth out pressure fluctuations in the system arising from the operation of the high pressure pump and nozzles. Structurally, fuel cells are pressure vessels. As a rule, in a fuel accumulator there is a housing with an internal cavity and several channels, the number of which is determined by the number of connected pipelines, elements for fastening to the engine, places for connecting inlet and outlet pipelines and additional equipment - sensors or valves.

Объем внутренней полости топливных аккумуляторов выбирается индивидуально для каждой модели двигателя. К индивидуальным конструктивным особенностям относятся также пространственное расположение крепежных элементов, за счет которых выполняется фиксация топливных аккумуляторов на двигателе, и пространственное расположение мест подключения трубопроводов.The volume of the internal cavity of the fuel accumulators is selected individually for each engine model. Individual design features also include the spatial arrangement of the fasteners, due to which the fuel accumulators are fixed on the engine, and the spatial location of the piping connections.

Известен «Аккумулятор высокого давления для систем топливоподачи и способы его установки», см. патент DE №10 2012222448 A1, F02М 55/02, 26.06.2014 г. Аккумулятор выполнен из заготовки-поковки, в которой отформованы штуцеры для подключения трубопроводов и крепежные элементы для фиксации на двигателе.The well-known "High-pressure battery for fuel supply systems and methods for its installation", see patent DE No. 10 2012222448 A1, F02M 55/02, 06/26/2014. The battery is made of a blank forging in which the fittings for connecting pipelines and fasteners are molded for fixing on the engine.

К недостаткам известной конструкции относится невозможность унификации заготовки аккумулятора для модификаций двигателя, различающихся расположением крепежных элементов, а также количеством и расположениями мест подключения трубопроводов.The disadvantages of the known design include the inability to unify the battery blank for engine modifications, which differ in the location of the fasteners, as well as in the number and location of the piping connections.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков - прототипом - является «Общий аккумулятор», см. патент ВОИС WO 2014/077072 A1, F02М 55/02, 16.11.2012. Аккумулятор выполнен в виде толстостенной детали, куда установлены штуцеры для подключения трубопроводов, датчик давления и предохранительный клапан. Конструкция прототипа представляет больше возможностей для унификации заготовки, так как имеет большую свободу по размещению крепежных элементов и штуцеров для подключения трубопроводов.The closest in the set of essential features - the prototype - is a "Common battery", see WIPO patent WO 2014/077072 A1, F02M 55/02, 11.16.2012. The battery is made in the form of a thick-walled part, where fittings for connecting pipelines, a pressure sensor and a safety valve are installed. The prototype design provides more opportunities for unification of the workpiece, as it has greater freedom in the placement of fasteners and fittings for connecting pipelines.

К недостаткам прототипа относится наличие значительных объемов неиспользуемого материала, увеличивающих массу детали без увеличения ее прочности. Кроме того, применение промежуточных штуцеров повышает вероятность утечек топлива за счет введения двух зон уплотнений: в месте контакта штуцеров с аккумулятором и в месте контакта трубопроводов со штуцерами.The disadvantages of the prototype include the presence of significant volumes of unused material, increasing the mass of the part without increasing its strength. In addition, the use of intermediate fittings increases the likelihood of fuel leaks due to the introduction of two seal zones: at the junction of the fittings with the battery and at the point of contact of the pipelines with the fittings.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение недостатков прототипа: облегчение конструкции за счет максимального исключения неиспользуемого материала и повышение надежности за счет исключения дополнительной зоны уплотнения типа «штуцер-аккумулятор» при обеспечении унификации заготовки аккумулятора для нескольких модификаций двигателя.The technical task of the present invention is to eliminate the disadvantages of the prototype: simplifying the design by maximally eliminating unused material and increasing reliability by eliminating the additional seal area of the type "fitting-battery" while ensuring the unification of the battery blank for several engine modifications.

Поставленная техническая задача достигается за счет изготовления аккумулятора в форме толстостенной детали постоянного поперечного сечения, в которой выполнены отверстия для подвода и отвода топлива, а также места для установки заглушек, предохранительного клапана, датчика давления. Подключение трубопроводов подвода и отвода топлива и крепление аккумулятора к двигателю осуществляется за счет использования специальных хомутов.The stated technical problem is achieved through the manufacture of the battery in the form of a thick-walled part of constant cross-section, in which holes are made for supplying and removing fuel, as well as places for installing plugs, a safety valve, and a pressure sensor. Connecting the fuel supply and removal pipelines and fixing the battery to the engine is carried out through the use of special clamps.

Новизной в предложенном устройстве является сочетание в конструкции аккумулятора корпуса, выполненного в форме толстостенной детали постоянного поперечного сечения, с хомутами, устанавливаемыми на корпус с последующей их фиксацией цилиндрическими штифтами в заданном угловом положении. При этом часть хомутов, количество которых определяется количеством подключаемых на двигателе подводящих и отводящих трубопроводов, имеет резьбовую часть. Другие хомуты, количество которых больше, чем один, имеют фланцевые части с отверстиями для крепления на двигателе.The novelty in the proposed device is a combination in the design of the battery of the housing, made in the form of a thick-walled part of constant cross section, with clamps mounted on the housing with their subsequent fixation by cylindrical pins in a given angular position. At the same time, part of the clamps, the number of which is determined by the number of supply and outlet pipelines connected to the engine, has a threaded part. Other clamps, the number of which is more than one, have flange parts with holes for mounting on the engine.

Указанные признаки являются новыми, существенными, неочевидными и промышленно выполнимыми и направлены на достижение поставленной изобретением технической задачи.These signs are new, significant, non-obvious and industrially feasible and are aimed at achieving the technical task set by the invention.

Конструктивное решение топливного аккумулятора позволяет обеспечить широкую унификацию на уровне заготовок: использовать единую заготовку аккумулятора и заготовки хомутов для двигателей различных модификаций при обеспечении требуемой герметичности топливной системы, что подтверждено проведенными испытаниями.The constructive solution of the fuel accumulator allows for wide unification at the level of blanks: use a single blank of the battery and blanks of clamps for engines of various modifications while ensuring the required tightness of the fuel system, which is confirmed by tests.

На фиг. 1 представлен предлагаемый общий вид предлагаемого топливного аккумулятора в варианте комплектации с торцевыми заглушками. На фиг. 2 и фиг. 3 представлен предлагаемый топливный аккумулятор в вариантах комплектации с предохранительным клапаном и датчиком давления соответственно. На фиг. 4 и фиг. 5 представлены поперечные разрезы топливного аккумулятора по местам подключения трубопроводов и крепежным элементам. На фиг. 6 представлен пример установки топливного аккумулятора на двигатель.In FIG. 1 presents the proposed General view of the proposed fuel battery in the configuration with end caps. In FIG. 2 and FIG. 3 shows the proposed fuel battery in configurations with a safety valve and a pressure sensor, respectively. In FIG. 4 and FIG. 5 shows transverse sections of the fuel accumulator at the places of connection of pipelines and fasteners. In FIG. Figure 6 shows an example of installing a fuel battery on an engine.

Топливный аккумулятор включает корпус 1, хомуты 2 для крепления к двигателю, хомуты 3 для подключения подводящих и отводящих трубопроводов, штифты 4 крепления хомутов 2 и 3.The fuel battery includes a housing 1, clamps 2 for attachment to the engine, clamps 3 for connecting inlet and outlet pipelines, pins 4 for mounting clamps 2 and 3.

В зависимости от конструктивного исполнения топливный аккумулятор может быть укомплектован заглушками 5, предохранительным клапаном 6 и датчиком давления 7.Depending on the design, the fuel accumulator can be equipped with plugs 5, a safety valve 6 and a pressure sensor 7.

Уплотнение внутренней полости при подключении подводящих и отводящих трубопроводов происходит за счет прижатия концевой части трубопровода 13 к конусу 8 в корпусе 1.The sealing of the internal cavity when connecting the inlet and outlet pipelines occurs due to the pressing of the end part of the pipeline 13 to the cone 8 in the housing 1.

В отверстиях 9, соединяющих конусы 8 с центральной полостью 10 корпуса 1, выполнены жиклеры 11, способствующие подавлению колебаний давления топлива.In the openings 9 connecting the cones 8 with the central cavity 10 of the housing 1, nozzles 11 are made to suppress fluctuations in fuel pressure.

Расположение хомутов 2 определяется координатами крепления топливного аккумулятора на двигателе.The location of the clamps 2 is determined by the coordinates of the mounting of the fuel battery on the engine.

Расположение хомутов 3 выбирается из условия оптимальной компоновки на двигателе трубопровода от топливного насоса высокого давления до топливного аккумулятора.The location of the clamps 3 is selected from the condition of the optimal layout on the pipeline engine from the high pressure fuel pump to the fuel accumulator.

Угловая фиксация хомутов 2 и 3 обеспечивается штифтами 5, которые устанавливаются в корпус 1 с натягом, а в хомуты 2 и 3 - по переходной посадке.The angular fixation of the clamps 2 and 3 is provided by pins 5, which are installed in the housing 1 with an interference fit, and in the clamps 2 and 3 - by transition landing.

Предлагаемое устройство - топливный аккумулятор - работает следующим образом.The proposed device is a fuel battery - operates as follows.

Топливный аккумулятор устанавливается на двигатель посредством хомутов 2. На резьбовые части 12 хомутов 3 навинчиваются гайки подводящих и отводящих трубопроводов. В корпусе 1 в зависимости от конструктивного исполнения топливной системы могут быть установлены заглушки 5, датчик давления 6 или предохранительный клапан 7.The fuel accumulator is installed on the engine by means of clamps 2. On the threaded parts of 12 clamps 3, the nuts of the inlet and outlet pipelines are screwed. In the housing 1, depending on the design of the fuel system, plugs 5, a pressure sensor 6 or a safety valve 7 can be installed.

В случае изменения компоновки двигателя изменяют положение хомутов 2 и 3, смещая вдоль и (или) разворачивая вокруг оси корпуса 1.In the event of a change in the layout of the engine, the position of the clamps 2 and 3 is changed, displacing along and (or) turning around the axis of the housing 1.

При изменении количества форсунок двигателя, обслуживаемых топливным аккумулятором, соответственно изменяется количество конусов 8, отверстий 9 и жиклеров 11, а также количество хомутов 2 и 3.When changing the number of engine nozzles serviced by the fuel battery, the number of cones 8, holes 9 and nozzles 11, as well as the number of clamps 2 and 3, respectively change.

Предлагаемая конструкция прошла испытания, внедрена в производство на предприятии и поставляется для комплектации перспективных двигателей ООО «ЧТЗ-УРАЛТРАК».The proposed design has been tested, introduced into production at the enterprise and is supplied to complete the advanced engines of ChTZ-URALTRAK LLC.

Claims

A fuel accumulator including a housing on which clamps are mounted for fastening to the engine, places for connecting the supply and exhaust pipelines and additional equipment, characterized in that clamps with a threaded part, oriented in space and fixed to the housing by means of threaded parts, are used pins.