RU2705703C1

RU2705703C1 - Fuel supply device to cylinder of internal combustion engine

Info

Publication number: RU2705703C1
Application number: RU2018131435A
Authority: RU
Inventors: Иван Федорович Дьяков; Юрий Васильевич Моисеев; Ольга Валентиновна Моисеева
Priority date: 2018-08-30
Filing date: 2018-08-30
Publication date: 2019-11-11

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to fuel injection devices in a cylinder of an internal combustion engine. Device for fuel supply to engine cylinder, comprising housing (1), in which hydraulic cavity (4) (HC) is located. Said HC consists of fixed and movable parts, wherein movable part (3) is made in the form of bellows and rigidly connected with fixed part top. On the left side of the fixed part, a conical valve body (6) is installed by means of a threaded connection (TC), in which conical valve (7) is installed, equipped with cylinder protrusion (10) for free passage of fuel into the HC, and with hole in center for free movement along guide rod (8) fixed by means of TC with cover of valve body, in which there are holes (9) for supply of fuel to HC. In lower part of HC there is light guide (23) connected to laser emitter (24) electrically controlled by commands of electronic control unit (26), at that, working frequency of laser emitter is equal to or as close as possible to frequency of absorption of said radiation by fuel.

EFFECT: reduced time of fuel injection into the cylinder, simplified design of the device.

1 cl, 1 dwg

Description

Устройство относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), в частности, к устройствам впрыска топлива в цилиндр двигателя.The device relates to mechanical engineering, namely to internal combustion engines (ICE), in particular, to devices for injecting fuel into the engine cylinder.

Известно устройство для подачи топлива в цилиндр дизельного двигателя с неразделенной камерой сгорания. Устройство содержит топливный насос высокого давления, снабженный плунжером, насос-форсунку со ступенчатым поршнем и перепускными клапанами. Топливо подают плунжером насоса высокого давления в насос-форсунку со ступенчатым поршнем, который перемещается, закрывает второй перепускной клапан на слив топлива, повышается давление в полости под ступенью поршня малого диаметра, впрыскивают топливо через распылитель форсунки в цилиндр дизельного двигателя (заявка Японии №63-259156, МПК F02V 47/00, опубл. 1988).A device for supplying fuel to a cylinder of a diesel engine with an undivided combustion chamber is known. The device comprises a high pressure fuel pump equipped with a plunger, a nozzle pump with a step piston and bypass valves. Fuel is fed by a high-pressure pump plunger to a pump nozzle with a step piston that moves, closes the second bypass valve to drain the fuel, the pressure in the cavity under the piston stage of small diameter increases, fuel is injected through the nozzle nozzle into the cylinder of a diesel engine (Japanese application No. 63- 259156, IPC F02V 47/00, publ. 1988).

Наличие плунжера снижает эффективность работы устройства при износе плунжерной пары насоса высокого давления. При наполнении полости под ступенью поршня малого диаметра насоса-форсунки, когда перепускные клапаны открыты, большая часть топлива поступает на слив, что приводит к снижению подачи топлива в цилиндр двигателя, соответственно тягово-скоростных свойств и требует существенного увеличения активного хода и диаметра плунжера. Причем необходима большая точность изготовления плунжерной пары. При износе плунжерной пары снижается давление впрыска топлива, ухудшается полнота сгорания и увеличиваются сажистые остатки в составе выхлопных газов.The presence of a plunger reduces the efficiency of the device during wear of the plunger pair of the high pressure pump. When filling the cavity under the piston stage of a small diameter pump-nozzle, when the bypass valves are open, most of the fuel flows to the drain, which leads to a decrease in the fuel supply to the engine cylinder, respectively, traction and speed properties and requires a significant increase in the active stroke and diameter of the plunger. Moreover, greater accuracy in the manufacture of the plunger pair is required. When the plunger pair is worn, the fuel injection pressure decreases, the completeness of combustion deteriorates, and soot residues in the exhaust gas composition increase.

Известно устройство подачи топлива в цилиндр дизельного двигателя с неразделенной камерой сгорания по патенту РФ №2069787, МГЖ F02M 47/00. Устройство содержит дозирующий насос высокого давления, топливопровод и насос-форсунку со ступенчатым поршнем, включающую корпус форсунки с внутренней расточкой ступенчатого диаметра, размещенные во внутренней расточке ступенчатого диаметра упор, ступенчатый поршень со ступенью поршня большого диаметра и со ступенью поршня малого диаметра с возможностью возвратно-поступательного перемещения, систему каналов подвода-отвода топлива, возвратную пружину, отличающееся тем, что ступень поршня большого диаметра со стороны упора выполнена с дифференциальной поверхностью, площадь которой больше площади сечения ступени поршня малого диаметра, и запорной поверхностью с опорным диаметром. запорной поверхности, большим малого диаметра ступенчатого поршня.A device for supplying fuel to a cylinder of a diesel engine with an undivided combustion chamber according to the patent of the Russian Federation No. 2069787, MGZH F02M 47/00. The device comprises a high-pressure metering pump, a fuel line and a nozzle pump with a step piston, including a nozzle body with an internal bore of a step diameter, an emphasis placed in the internal bore of a step diameter, a step piston with a piston stage of a large diameter and a piston stage of a small diameter with the possibility of reciprocating translational movement, a system of channels for supplying and removing fuel, a return spring, characterized in that the piston stage of a large diameter on the stop side is made with a differential surface area which is greater than the cross sectional area of the piston small-diameter step, and the locking surface with a reference diameter. locking surface, large small diameter stepped piston.

Недостатком устройства является усложненная конструкция насоса-форсунки со ступенчатым поршнем и сложный процесс управления циклом впрыска, включающий подачу регулируемого по началу и концу и регулируемое по давлению количества топлива. Перемещают ступенчатый поршень возвратной пружиной в исходное положение. Подачу топлива в форсунку осуществляют плунжером дозирующего насоса. Наличие ступенчатого поршня, плунжера, возвратной пружины снижают надежность устройства, так как по мере износа этих элементов теряются жесткостные характеристики, снижается быстродействие впрыска топлива в цилиндр двигателя, удлиняется период подачи топлива, вызывающий изменение фазы газораспределения и жесткость работы двигателя.The disadvantage of this device is the complicated design of the pump nozzle with a stepped piston and a complex process of controlling the injection cycle, including the supply of a fuel quantity regulated at the beginning and end and pressure-controlled. Move the stepped piston return spring to its original position. Fuel is supplied to the nozzle by the plunger of the metering pump. The presence of a stepped piston, plunger, return spring reduces the reliability of the device, since the stiffness characteristics are lost as these elements wear out, the speed of fuel injection into the engine cylinder decreases, the fuel supply period lengthens, causing a change in the gas distribution phase and engine stiffness.

Также известно устройство подачи топлива в цилиндр двигателя внутреннего сгорания по заявке РФ №2012148267, МПК F02M 31/02. Известное устройство подачи топлива в цилиндр двигателя содержит форсунку непосредственного впрыска, присоединенную к цилиндру; лазер, присоединенный к цилиндру; контроллер, имеющий несъемный машиночитаемый носитель данных, включающий в себя код для приведения в действие возбудителя лазерного излучения, присоединенного к лазеру, чтобы выдавать энергию лазерного излучения для испарения впрыскиваемого топлива, основываясь на температуре двигателя во время холодного запуска двигателя; при этом воспламенение испаряемого топлива осуществляют посредством системы искрового зажигания. Посредством контроллера выполняются команды для перемещения фокуса энергии лазерного излучения по направлению к форсунке по мере перемещения поршня цилиндра к верхней мертвой точке или к центру цилиндра; для увеличения или для уменьшения длительности испускаемой энергии лазерного излучения; при этом энергию лазерного излучения из лазерного нагревателя направляют на форсунку во время впрыска топлива, а воспламенение топлива осуществляют посредством искрового зажигания.It is also known a device for supplying fuel to a cylinder of an internal combustion engine according to the application of the Russian Federation No. 2012148267, IPC F02M 31/02. A known device for supplying fuel to an engine cylinder comprises a direct injection nozzle attached to the cylinder; a laser attached to the cylinder; a controller having a non-removable computer-readable storage medium including a code for driving a laser exciter connected to a laser to provide laser energy for vaporizing the injected fuel based on engine temperature during cold engine start; the ignition of the evaporated fuel is carried out by means of a spark ignition system. The controller executes commands to move the focus of the laser radiation energy towards the nozzle as the cylinder piston moves to top dead center or to the center of the cylinder; to increase or decrease the duration of the emitted laser radiation energy; while the laser radiation energy from the laser heater is directed to the nozzle during fuel injection, and the fuel is ignited by spark ignition.

Указанное известное устройство недостаточно эффективно ввиду ограниченной задачи холодного запуска двигателя, основываясь на температуре двигателя. Эта задача решается путем использования энергии лазерного излучения для нагрева топлива в цилиндре и улучшения условий воспламенения топлива посредством искрового зажигания. Неэффективность системы состоит также в том, что нагрев осуществляют в цилиндре распыленного топлива в моменты его наименьшей теплопроводности. Поэтому в системе предусмотрены средства для увеличения или для уменьшения длительности испускаемой энергии лазерного излучения, что усложняет систему.The specified known device is not effective enough due to the limited task of cold starting the engine, based on the temperature of the engine. This problem is solved by using the energy of laser radiation to heat the fuel in the cylinder and improve the conditions of ignition of the fuel through spark ignition. The inefficiency of the system also lies in the fact that heating is carried out in the cylinder of atomized fuel at the moments of its lowest thermal conductivity. Therefore, the system provides means for increasing or decreasing the duration of the emitted laser radiation energy, which complicates the system.

Наиболее близким заявляемому устройству подачи топлива в цилиндр двигателя является устройство по патенту РФ №2621445, МПК F02M 61/16. Известное устройство подачи топлива в цилиндр двигателя содержит форсунку непосредственного впрыска, включающую корпус, в котором выполнены две гидравлические полости с подпружиненным клапаном между ними. Нижняя часть корпуса форсунки выполнена в виде втулки с отверстиями для впрыска, внутри которой закреплен конический диффузор с отверстиями по периметру, имеющий цилиндрическую насадку, соосно с которой установлен конический клапан с возможностью периодического запирания отверстий. В корпусе форсунки закреплен световод, соединенный с выходом лазерного излучателя через оптический коммутатор, выполненный с обеспечением подачи импульса лазерного излучения в полость форсунки с заданной частотой впрыска топлива в цилиндр ДВС по сигналам электронного блока управления. Рабочая длина волны лазерного излучателя равна или максимально близка длине волны поглощения излучения топливом.The closest claimed device for supplying fuel to the engine cylinder is the device according to the patent of the Russian Federation No. 2621445, IPC F02M 61/16. A known device for supplying fuel to an engine cylinder comprises a direct injection nozzle comprising a housing in which two hydraulic cavities are made with a spring-loaded valve between them. The lower part of the nozzle body is made in the form of a sleeve with injection holes, inside of which a conical diffuser with holes around the perimeter is fixed, having a cylindrical nozzle coaxially with which a conical valve is installed with the possibility of periodically locking the holes. A fiber guide is fixed in the nozzle body, connected to the output of the laser emitter through an optical switch, which is designed to provide a laser pulse to the nozzle cavity with a given frequency of fuel injection into the internal combustion engine cylinder according to the signals of the electronic control unit. The working wavelength of the laser emitter is equal to or as close as possible to the wavelength of absorption of radiation by fuel.

Основным недостатком прототипа является постоянный объем второй гидравлической емкости, что ограничивает область применения данного устройства только работой при постоянной мощности ДВС, т.к. в цилиндр впрыскивается постоянное количество топлива за каждый цикл, а также сложность устройства, так как оно содержит две гидравлические полости.The main disadvantage of the prototype is the constant volume of the second hydraulic tank, which limits the scope of this device only to work with constant power of the engine, because a constant amount of fuel is injected into the cylinder for each cycle, as well as the complexity of the device, since it contains two hydraulic cavities.

Технический результат - расширение функциональных возможностей и упрощения конструкции устройства, которое не может быть достигнуто в устройстве по патенту РФ №2621445. Заявляемое изобретение обеспечивает изменение объема подаваемого в цилиндр ДВС топлива за счет того, что гидравлическая полость, из которой и происходит непосредственно подача топлива, имеет переменный объем. Величина этого объема зависит от заданной в данный момент мощности двигателя и, соответственно, объем впрыскиваемого топлива зависит от профиля кулачка, определяемого положением педали подачи топлива. Кроме того, отпадает необходимость в первой гидравлической полости и отводящем клапане.The technical result is the expansion of functionality and simplification of the design of the device, which cannot be achieved in the device according to the patent of the Russian Federation No. 2621445. The claimed invention provides a change in the volume of fuel supplied to the internal combustion engine cylinder due to the fact that the hydraulic cavity from which the fuel is directly supplied has a variable volume. The value of this volume depends on the currently set engine power and, accordingly, the amount of fuel injected depends on the cam profile, determined by the position of the fuel pedal. In addition, there is no need for a first hydraulic cavity and a discharge valve.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство подачи топлива в цилиндр двигателя внутреннего сгорания, содержащее корпус с внутренней расточкой, в котором размещена гидравлическая полость, нижняя часть корпуса жестко соединена со втулкой, которая внутри также жестко соединена с конической частью диффузора, а с его цилиндрической частью соосно установлен подпружиненный конический клапан с возможностью периодического запирания отверстий диффузора, с втулкой жестко соединена коническая втулка с дренажными каналами для впрыска топлива в цилиндр ДВС, в нижней части гидравлической полости закреплен световод, соединенный с лазерным, излучателем, электрически управляемым командами электронного блока управления, при этом рабочая частота излучения лазерного излучателя равна или максимально близка частоте поглощения этого излучения топливом,The specified technical result is achieved in that the device for supplying fuel to the cylinder of the internal combustion engine, comprising a housing with an internal bore in which a hydraulic cavity is located, the lower part of the housing is rigidly connected to the sleeve, which inside is also rigidly connected to the conical part of the diffuser, and to its cylindrical part coaxially mounted spring-loaded conical valve with the possibility of periodically locking the holes of the diffuser; the conical sleeve is rigidly connected to the sleeve with drainage channels for For fuel injection into the engine cylinder, a fiber guide is fixed in the lower part of the hydraulic cavity, connected to a laser emitter electrically controlled by the commands of the electronic control unit, while the working frequency of the laser emitter is equal to or as close as possible to the absorption of this radiation by the fuel,

Особенностью является то, что гидравлическая полость состоит из неподвижной и подвижной частей, причем подвижная часть выполнена в виде сильфона и жестко соединена с верхом неподвижной части, а с левой стороны неподвижной части установлен посредством резьбового соединения корпус конического клапана, в котором размещен конический клапан, снабженный у основания цилиндрическим выступом для свободного прохождения топлива в гидравлическую полость и с отверстием по центру для свободного перемещения вдоль направляющего стержня, закрепленного с помощью резьбового соединения с крышкой корпуса клапана, в которой выполнены отверстия для подачи топлива в гидравлическую полость, верхняя сторона подвижной части гидравлической полости жестко соединена со штоком, причем положение штока зависит от положения роликовой опоры по поверхности профилированного паза кулачкового механизма, а положение кулачкового механизма определяет положение педали подачи топлива.The peculiarity is that the hydraulic cavity consists of a fixed and moving parts, the moving part being made in the form of a bellows and rigidly connected to the top of the fixed part, and on the left side of the fixed part there is a conical valve housing with a conical valve, which is equipped with fixed at the base with a cylindrical protrusion for free passage of fuel into the hydraulic cavity and with a hole in the center for free movement along the guide rod, is fixed using the threaded connection with the valve body cover, in which the holes for supplying fuel to the hydraulic cavity are made, the upper side of the movable part of the hydraulic cavity is rigidly connected to the rod, the position of the rod depending on the position of the roller bearing on the surface of the profiled groove of the cam mechanism, and the cam position mechanism determines the position of the fuel pedal.

Устройство подачи топлива в цилиндр двигателя внутреннего сгорания показано на фиг. 1.The fuel supply device to the cylinder of the internal combustion engine is shown in FIG. one.

Корпус 1 выполнен с внутренней расточкой. Сверху корпус 1 закрыт крышкой 2, которая крепится к корпусу 1 посредством резьбового соединения. В верхней части корпуса 1 находится подвижная часть 3 гидравлической полости 4. Подвижная часть 3 выполнена в виде сильфона с возможностью перемещения внутри корпуса 1. С верхней подвижной частью 3 жестко соединен шток 5, который может свободно перемещаться через отверстие в крышке 2. Низ подвижной части 3 жестко соединен с верхом неподвижной части гидравлической полости 4. С левой стороны неподвижной части полости 4 установлен с помощью резьбового соединения корпус 6 конического впускного клапана, в котором размещен конический клапан 7 с выполненным отверстием по центру для свободного перемещения вдоль направляющего стержня 8, закрепленного с помощью резьбового соединения с корпусом гидравлической полости 4, в которой выполнены отверстия 9 для подачи топлива в нижнюю неподвижную часть гидравлической полости 4. Снизу на подвижной конической части клапана 7 расположен цилиндрический упор 10 для обеспечения свободного поступления топлива в гидравлическую полость 4 при открытом клапане.The housing 1 is made with an internal bore. On top of the housing 1 is closed by a cover 2, which is attached to the housing 1 by means of a threaded connection. In the upper part of the housing 1 there is a movable part 3 of the hydraulic cavity 4. The movable part 3 is made in the form of a bellows with the ability to move inside the housing 1. The rod 5 is rigidly connected to the upper movable part 3, which can freely move through the hole in the cover 2. The bottom of the movable part 3 is rigidly connected to the top of the fixed part of the hydraulic cavity 4. On the left side of the fixed part of the cavity 4, a conical inlet valve body 6 is mounted by means of a threaded connection, in which the conical valve 7 with a central hole for free movement along the guide rod 8, secured with a threaded connection to the housing of the hydraulic cavity 4, in which holes 9 are made for supplying fuel to the lower stationary part of the hydraulic cavity 4. A cylindrical stop 10 is located below on the movable conical part of the valve 7 to ensure free flow of fuel into the hydraulic cavity 4 with the valve open.

С нижней частью корпуса 1 жестко соединена втулка 11, которая жестко соединена с конической частью диффузора 12 с отверстиями 13 по периметру, а соосно его цилиндрической части диффузора 14 установлен подпружиненный конический клапан 15 с возможностью периодического запирания отверстий 13 и с обеспечением возвратного хода посредством пружины 16. Пружина 16 размещена между торцом цилиндрической части диффузора 14 и тарелкой 17 на верхнем торце конического клапана 15 и частично экранирована боковыми кромками тарелки 17, что защищает пружину 16 от смещения в процессе повышения давления в полости 4. Нижняя часть втулки 11 и коническая часть диффузора 12 жестко соединены в виде конической части диффузора 14 с дренажными каналами 18 для подачи топлива в диффузор 12 в цилиндр двигателя. Коническая втулка 12 имеет наружную резьбу для закрепления устройства в камере сгорания (на фиг. резьбы не показаны).A sleeve 11 is rigidly connected to the lower part of the housing 1, which is rigidly connected to the conical part of the diffuser 12 with holes 13 around the perimeter, and a spring-loaded conical valve 15 is installed coaxially with its cylindrical part of the diffuser 14 with the possibility of periodically locking the holes 13 and providing a return stroke through the spring 16 The spring 16 is placed between the end of the cylindrical part of the diffuser 14 and the plate 17 on the upper end of the conical valve 15 and is partially shielded by the lateral edges of the plate 17, which protects the spring 16 from eniya during pressure increase in the cavity 4. The lower portion of the sleeve 11 and the conical part of the diffuser 12 is rigidly connected to a conical portion of the diffuser 14 with drainage channels 18 for supplying fuel to the diffuser 12 into the engine cylinder. The conical sleeve 12 has an external thread for securing the device in the combustion chamber (not shown in FIG.).

Перемещение штока 5 будет приводить к сжатию или растяжению подвижной части 3 гидравлической полости 4, а это, в свою очередь, будет приводить к изменению ее объема. При этом переменное положение штока 5 выполнено с обеспечением прямой зависимости от положения педали подачи топлива. При использовании механической передачи управление может быть выполнено по следующей схеме. В верхней части штока 5 находится шаровая или роликовая опора 19 с возможностью свободного качения по поверхности профилированного паза кулачкового механизма с ограничителями хода 20, положение которого определяет, соответственно, положение педали подачи топлива. На фиг. 1 условно показана возможность хода кулачкового механизма с ограничителями хода толкателя 5 посредством тяги 21 и пружины 22. Кривизна профиля кулачка выбирается в соответствии с законом управления мощностной характеристики двигателя в зависимости от положения педали подачи топлива.The movement of the rod 5 will lead to compression or extension of the moving part 3 of the hydraulic cavity 4, and this, in turn, will lead to a change in its volume. In this case, the variable position of the rod 5 is made with direct dependence on the position of the fuel pedal. When using a mechanical transmission, control can be performed as follows. In the upper part of the rod 5 there is a ball or roller bearing 19 with the possibility of free rolling on the surface of the profiled groove of the cam mechanism with stroke limiters 20, the position of which determines, respectively, the position of the fuel supply pedal. In FIG. 1 conventionally shows the possibility of the cam mechanism running with the stroke limiters of the pusher 5 by means of the rod 21 and the spring 22. The curvature of the cam profile is selected in accordance with the law of control of the engine power characteristic depending on the position of the fuel supply pedal.

В корпусе 1 закреплен световод 23, один конец которого выходит в гидравлическую полость 4. Второй конец световода 23 соединен с выходом регулируемого лазерного излучателя 24, работающего по командам электронного блока управления (ЭБУ) 25. По формируемым командам ЭБУ 25 лазерный излучатель 24 обеспечивает подачу оптического импульса заданной частоты и мощности в гидравлическую полость 4 с заданной частотой впрыска топлива в цилиндр двигателя. Электронный блок управления 25 выполнен с возможностью формирования команд для:An optical fiber 23 is fixed in the housing 1, one end of which extends into the hydraulic cavity 4. The second end of the optical fiber 23 is connected to the output of an adjustable laser emitter 24 operating by the commands of the electronic control unit (ECU) 25. By the generated commands of the ECU 25, the laser emitter 24 provides optical pulse of a given frequency and power into the hydraulic cavity 4 with a given frequency of fuel injection into the engine cylinder. The electronic control unit 25 is configured to generate commands for:

- установления момента подачи топлива в гидравлическую полость 4 устройства;- establishing the moment of fuel supply to the hydraulic cavity 4 of the device;

- установления момента, когда поршень не доходит до верхней мертвой точки на расстояние, соответствующее нескольким градусам поворота коленчатого вала в такт конца сжатия;- establishing the moment when the piston does not reach the top dead center at a distance corresponding to several degrees of crankshaft rotation at the beat of the end of compression;

- установления момента подключения световода 23 к лазерному излучателю 24 и подачи лазерного импульса в соответствующий момент такта сжатия.- establishing the moment of connecting the optical fiber 23 to the laser emitter 24 and supplying the laser pulse at the corresponding moment of the compression stroke.

Рабочая частота лазерного излучения равна или максимально близка частоте поглощения этого излучения топливом, что является необходимым условием функционирования устройства.The working frequency of laser radiation is equal to or as close as possible to the frequency of absorption of this radiation by fuel, which is a necessary condition for the operation of the device.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При запуске ДВС орган управления (например, педали подачи топлива) находится в положении максимальной подачи топлива и через тягу 21 кулачковый механизм 20 с ограничителями хода штока 5 перемещается в крайнее положение, при котором шток 5 через роликовую опору 19 вместе с подвижной частью 3 перемещается в верхнюю часть корпуса 1 и объем гидравлической полости 4 становится максимальным.When starting the internal combustion engine, the control element (for example, the fuel supply pedal) is in the position of maximum fuel supply and through the rod 21 the cam mechanism 20 with the stroke limiters of the rod 5 moves to the extreme position at which the rod 5 through the roller support 19 together with the movable part 3 moves to the upper part of the housing 1 and the volume of the hydraulic cavity 4 becomes maximum.

В исходном состоянии конический клапан 7 под действием некоторого давления топлива из подводящего канала перемещается в крайнее правое положение, открывая путь для поступления топлива через отверстия 9 в гидравлическую полость 4, при этом цилиндрический упор 10 препятствует перекрытию клапаном 7 отверстий 9. Направляющий стержень 8 служит для центровки клапана 7. В то же время конический клапан 15 под действием пружины 16 закрыт.In the initial state, the conical valve 7 under the influence of a certain pressure of the fuel from the supply channel moves to the extreme right position, opening the way for fuel to enter through the openings 9 into the hydraulic cavity 4, while the cylindrical stop 10 prevents the valve 7 from blocking the openings 9. The guide rod 8 serves to alignment of the valve 7. At the same time, the conical valve 15 is closed by the action of the spring 16.

В момент такта сжатия в цилиндре ДВС (этот момент фиксируется устройством ЭБУ 26), когда поршень в цилиндре находится в положении, не доходя до верхней мертвой точки на расстояние, соответствующее нескольким градусам поворота коленчатого вала в такт сжатия, лазерное излучение от лазера 24 по световоду 23 по команде от ЭБУ 25 подается в гидравлическую полость 4. устройства. Под воздействием лазерного излучения в топливе возникает светогидравлический эффект (открытие СССР №65), который приводит к мгновенному нагреву и, соответственно к расширению топлива, которое в свою очередь приводит к появления в нем мощного импульса давления. При этом максимальный эффект возникает при совпадении частоты излучения лазера 24 с частотой поглощения этого изучения топливом.At the time of the compression stroke in the internal combustion engine cylinder (this moment is recorded by ECU 26), when the piston in the cylinder is in position, not reaching the top dead center at a distance corresponding to several degrees of crankshaft rotation during the compression cycle, the laser radiation from the laser 24 along the fiber 23 on command from the ECU 25 is fed into the hydraulic cavity 4. of the device. Under the influence of laser radiation in the fuel, a light-hydraulic effect occurs (USSR discovery No. 65), which leads to instantaneous heating and, accordingly, to the expansion of the fuel, which in turn leads to the appearance of a powerful pressure pulse in it. In this case, the maximum effect occurs when the laser radiation frequency 24 coincides with the absorption frequency of this study by fuel.

Под воздействием импульса давления, которое через отверстия 9 приводит к закрытию впускного конического клапана 7, открывается подпружиненный клапан 15 с тарелкой 17. Чрез отверстия 13 конического диффузора 12 и дренажные каналы 18 распылителя топливо впрыскивается в цилиндр двигателя.Under the influence of a pressure pulse, which through the openings 9 leads to the closure of the inlet conical valve 7, the spring-loaded valve 15 opens with the plate 17. Through the openings 13 of the conical diffuser 12 and the drainage channels 18 of the atomizer, fuel is injected into the engine cylinder.

Количество впрыскиваемого топлива определяется положением профильного кулачкового механизма 20 с ограничителями хода штока 5 и, соответственно, положениями верхней части 3 гидравлической полости 4 и объемом последней. В зависимости от положения педали подачи топлива через тягу 21 меняется положение кулачкового механизма 20 и, соответственно, объем гидравлической полости 4, поэтому количество впрыскиваемого топлива напрямую зависит от положения регулятора подачи топлива. Пружина 22 служит для возврата кулачкового механизма 20 в исходное состояние при холостом ходе двигателя, подача топлива минимальное.The amount of fuel injected is determined by the position of the profile cam mechanism 20 with stroke limiters 5 and, accordingly, the positions of the upper part 3 of the hydraulic cavity 4 and the volume of the latter. Depending on the position of the fuel supply pedal through the rod 21, the position of the cam mechanism 20 and, accordingly, the volume of the hydraulic cavity 4 changes, therefore, the amount of injected fuel directly depends on the position of the fuel supply regulator. The spring 22 serves to return the cam mechanism 20 to its original state when the engine is idling, the fuel supply is minimal.

Устройство позволяет обеспечить управление мощностью двигателя за счет изменения количества подаваемого топлива в цилиндр двигателя, которое, в свою очередь, зависит от положения педали подачи топлива. В то же время при периодическом изменении объема подаваемого топлива устройство сохраняет, как и в прототипе, полноту сгорания топлива, сокращается фаза его нагрева, расширения и распыления, что приводит к сокращению времени впрыска топлива в цилиндр, а это приводит к повышению мощности двигателя и к снижению содержания вредных веществ в выхлопных газах.The device allows you to control engine power by changing the amount of fuel supplied to the engine cylinder, which, in turn, depends on the position of the fuel pedal. At the same time, with a periodic change in the volume of fuel supplied, the device retains, as in the prototype, the completeness of fuel combustion, the phase of its heating, expansion and spraying is reduced, which leads to a reduction in the time of fuel injection into the cylinder, and this leads to an increase in engine power and reduction of harmful substances in exhaust gases.

Кроме того, отпадает необходимость в первой гидравлической полости и отводящем клапане, что приводит к упрощению конструкции устройства.In addition, there is no need for a first hydraulic cavity and a discharge valve, which simplifies the design of the device.

Устройство может быть реализовано с использованием известных материалов и оборудования.The device can be implemented using known materials and equipment.

Claims

A fuel supply device to the cylinder of an internal combustion engine, comprising a housing with an internal bore in which a hydraulic cavity is located, the lower part of the housing is rigidly connected to a sleeve, which is also rigidly connected inside to the conical part of the diffuser, and a spring-loaded conical valve is installed coaxially with its cylindrical part the possibility of periodically locking the holes of the diffuser, the conical sleeve is rigidly connected to the sleeve with drainage channels for fuel injection into the engine cylinder, in the lower part of the hydraulic an optical cavity is fixed to a light guide connected to a laser emitter electrically controlled by the commands of the electronic control unit, while the working frequency of the laser emitter is equal to or as close as possible to the absorption frequency of this radiation by the fuel, characterized in that the hydraulic cavity consists of a fixed and a moving part, the movable part made in the form of a bellows and rigidly connected to the top of the fixed part, and on the left side of the fixed part is installed by means of a threaded connection the cone of the conical valve, in which the conical valve is placed, equipped with a cylindrical protrusion at the base for free passage of fuel into the hydraulic cavity, and with a hole in the center for free movement along the guide rod, fixed by means of a threaded connection to the valve body cover, in which holes are made for the fuel supply to the hydraulic cavity, the upper side of the movable part of the hydraulic cavity is rigidly connected to the rod, and the position of the rod depends on the position of the rollers support on the surface of the profiled groove of the cam mechanism, and the position of the cam mechanism determines the position of the fuel pedal.