RU2724560C1 - Multi-section unit high-pressure fuel pump - Google Patents

Multi-section unit high-pressure fuel pump Download PDF

Info

Publication number
RU2724560C1
RU2724560C1 RU2019135007A RU2019135007A RU2724560C1 RU 2724560 C1 RU2724560 C1 RU 2724560C1 RU 2019135007 A RU2019135007 A RU 2019135007A RU 2019135007 A RU2019135007 A RU 2019135007A RU 2724560 C1 RU2724560 C1 RU 2724560C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
plunger
plungers
engine
cylinders
ring structures
Prior art date
Application number
RU2019135007A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Николаевич Балабин
Сергей Павлович Калугин
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ) filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта" (ФГАОУ ВО РУТ (МИИТ), РУТ (МИИТ)
Priority to RU2019135007A priority Critical patent/RU2724560C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2724560C1 publication Critical patent/RU2724560C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D1/00Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/02Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type

Abstract

FIELD: engine building.SUBSTANCE: invention can be used in fuel supply systems of internal combustion engines (ICE). Disclosed is a block multi-section high-pressure fuel pump for a piston multi-cylinder internal combustion engine with a number of cylinders m, where m≥2, and the same number of identical plungers, each of which is intended to perform the function of displacer and slide-type valve with phasewhere τ – engine strokeness; n – number of plunger, wherein plungers are made with possibility of operation in pairs in combinations of n-th with n+1-m, where n is plunger number, n=1…m-1, and m-th is with 1-m, and form a circular structure, wherein functions of slide-type valve and displacer are separated between plungers in each combination, but are combined in each plunger, operating in different combinations. Pump plungers are combined into k independent ring structures, withplungers in separate annular structure and identical sequence of connection of channels in all ring structures, at which each high-pressure channel connects above-plunger space of said sleeve with plunger sleeve opening hole, which operates with larger phase, and number of plungers in ring structure and number of ring structures in pump is determined from decomposition of number of cylinders of engine m into prime factors.EFFECT: technical result is improved reliability of 2- and 4-stroke multi-cylinder piston internal combustion engines with number of cylinders m, where m ≥2, and the same number of identical plunger pairs under condition of failure of some of these plunger pairs, as well as to reduce the plunger active stroke at the same cyclic feed.1 cl, 5 dwg

Description

«Область техники, к которой относится изобретение»."The technical field to which the invention relates."

Изобретение относится к двигателестроению, преимущественно транспортному многоцилиндровому. Целесообразно применение в топливной аппаратуре высокого давления дизелей, работающих длительное время на переходных режимах.The invention relates to engine manufacturing, mainly transport multi-cylinder. It is advisable to use high-pressure diesel engines in fuel equipment operating for a long time in transient conditions.

«Уровень техники»"Prior art"

Ближайшим аналогом предлагаемого изобретения является «Способ организации работы топливного насоса высокого давления и блочный многосекционный топливный насос высокого давления для его реализации» по Патенту России №2695162 от 22.07.19.The closest analogue of the invention is the "Method of organizing the operation of the high-pressure fuel pump and block multi-section high-pressure fuel pump for its implementation" according to Russian Patent No. 2695162 from 07.22.19.19.

«Раскрытие изобретения»"Disclosure of inventions"

Техническим результатом изобретения является повышение надежности многоцилиндровых 2- и 4-тактных поршневых многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания с числом цилиндров m, где m≥2, и таким же числом одинаковых плунжерных пар при условии возникновения отказа некоторых из этих плунжерных пар, а также для снижения активного хода плунжера при той же цикловой подачи.The technical result of the invention is to increase the reliability of multi-cylinder 2- and 4-stroke piston multi-cylinder internal combustion engines with the number of cylinders m, where m≥2, and the same number of identical plunger pairs, provided that some of these plunger pairs fail, as well as to reduce the active plunger stroke at the same cycle feed.

Для достижения технического результата предложен блочный многосекционный топливный насос высокого давления для поршневого многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с числом цилиндров m, где m≥2, и таким же числом одинаковых плунжеров, каждый из которых предназначен для выполнения функции вытеснителя и золотника с фазой

Figure 00000001
где τ - тактность двигателя; n - номер плунжера, причем плунжеры выполнены с возможностью работы последовательно попарно в сочетаниях n-ый с n+1-ым, где n - номер плунжера, n=1…m-1, а m-й - с 1-м, и образуют кольцевую структуру, при этом функции золотника и вытеснителя разделены между плунжерами в каждом сочетании, но совмещены в каждом плунжере, работающем в разных сочетаниях, при этом плунжеры насоса объединены в к независимых кольцевых структур, с
Figure 00000002
плунжеров в отдельной кольцевой структуре и одинаковой последовательностью соединения каналов во всех кольцевых структурах, при которой каждый канал высокого давления соединяет надплунжерное пространство данной гильзы с отсечным отверстием гильзы плунжера, работающего с большей фазой, а число плунжеров в кольцевой структуре и число кольцевых структур в насосе определено из разложения числа цилиндров двигателя m на простые множители.To achieve a technical result, a multi-section high-pressure multi-cylinder fuel pump is proposed for a piston multi-cylinder internal combustion engine with the number of cylinders m, where m≥2, and the same number of identical plungers, each of which is designed to perform the function of a displacer and a spool with a phase
Figure 00000001
where τ is the engine cycle; n is the number of the plunger, and the plungers are configured to work sequentially in pairs in combinations n-th with n + 1-th, where n is the number of the plunger, n = 1 ... m-1, and the m-th - with the 1st, and form a ring structure, while the functions of the spool and displacer are divided between the plungers in each combination, but combined in each plunger operating in different combinations, while the pump plungers are combined into independent ring structures, with
Figure 00000002
plungers in a separate ring structure and the same sequence of connection of channels in all ring structures, in which each high-pressure channel connects the plunger space of this sleeve with the shut-off hole of the plunger sleeve, which works with a larger phase, and the number of plungers in the ring structure and the number of ring structures in the pump is determined from the decomposition of the number of engine cylinders m into prime factors.

«Краткое описание чертежей»"Brief Description of the Drawings"

На Фиг. 1 для наглядности показана схема плунжерной пары. Здесь 1 отсечной штуцер втулки; 2 - нагнетательный штуцер.In FIG. 1 for clarity, shows a diagram of a plunger pair. There is 1 shut-off fitting for the sleeve; 2 - discharge fitting.

На Фиг. 2 представлена схема образования кольцевой структуры из двух плунжерных пар.In FIG. 2 shows a diagram of the formation of an annular structure of two plunger pairs.

На Фиг. 3 представлена схема образования кольцевой структуры из трех плунжерных пар.In FIG. 3 shows a diagram of the formation of a ring structure of three plunger pairs.

На Фиг. 4 показаны возможные комбинации кольцевых структур для 6-цилиндрового двигателя.In FIG. 4 shows possible combinations of ring structures for a 6-cylinder engine.

На Фиг. 5 показаны возможные комбинации кольцевых структур для 8-цилиндрового двигателя.In FIG. 5 shows possible combinations of ring structures for an 8-cylinder engine.

«Осуществление изобретения»"Implementation of the invention"

Применительно к Фиг. 2 плунжерная пара 3 соединена с плунжерной парой 4 двумя трубопроводами высокого давления. При этом отсечные штуцеры втулок 1 соединены с соответствующими нагнетательными штуцерами 2. Линии высокого давления связаны с форсунками 5 соответствующих цилиндров.With reference to FIG. 2 plunger pair 3 is connected to plunger pair 4 by two high pressure pipelines. In this case, the shut-off fittings of the bushings 1 are connected to the corresponding discharge fittings 2. The high-pressure lines are connected to the nozzles 5 of the respective cylinders.

Применительно к Фиг. 3 параметр z - количество плунжерных пар в кольцевой структуре.With reference to FIG. 3 parameter z - the number of plunger pairs in the ring structure.

Тогда: τ - тактность двигателя; n - номер плунжерной пары; m - число цилиндров двигателя; z - число плунжерных пар в кольцевой структуре ТНВД, к - число кольцевых структур.Then: τ is the engine cycle; n is the number of the plunger pair; m is the number of engine cylinders; z is the number of plunger pairs in the ring structure of the injection pump, k is the number of ring structures.

Значение «m» раскладывается на простые множители с условием выбора минимального «z». К дополнительным условиям можно отнести симметрию двигателя, конструкцию ТНВД и др. Например, желательно, чтобы значение «z» давало центральную симметрию (чтобы «z» не было простым числом), z=6 лучше, чем z=7.The value of "m" is decomposed into prime factors with the condition of choosing the minimum "z". Additional conditions include the symmetry of the engine, the design of the injection pump, etc. For example, it is desirable that the value of "z" give central symmetry (so that "z" is not a prime), z = 6 is better than z = 7.

Если число цилиндров «т» простое число, то будет одна кольцевая структура (к=1) и в ней число плунжерных пар равно числу цилиндров (z=m). При этом, чем больше «т», тем больше возможных вариантов организации кольцевых структур.If the number of cylinders "m" is a prime, then there will be one ring structure (k = 1) and in it the number of plunger pairs is equal to the number of cylinders (z = m). Moreover, the greater the "t", the greater the possible options for organizing ring structures.

По формуле (1) для 2-тактного 4-цилиндрового двигателя τ=2; τ=4 получим:By the formula (1) for a 2-stroke 4-cylinder engine τ = 2; τ = 4 we get:

Figure 00000003
Figure 00000003

Этот двигатель имеет параметры кольцевых структур: m=4; z=2; к=2.This engine has the parameters of ring structures: m = 4; z is 2; k = 2.

Для 6-цилиндрового двигателя возможные комбинации кольцевых структур показаны на фиг. 4. Соответственно (а) - m=6, z=2, к=3; (б) - m=6, z=3, к=2; (в) - m=6, z=6, к=1.For a 6 cylinder engine, possible combinations of ring structures are shown in FIG. 4. Accordingly (a) - m = 6, z = 2, k = 3; (b) m = 6, z = 3, k = 2; (c) - m = 6, z = 6, k = 1.

Для 8-цилиндрового двигателя кольцевая структура показана на фиг. 5, в левой части а, с параметрами: m=8, z=2, к=4. При выходе из строя плунжерной пары 6 (см. фиг. 5, правую часть б), выключаются из работы пары 7 и 8, входящие в кольцевую структуру и связанные с парой 6. В свою очередь пара 9 продолжает работать в штатном режиме. Таким образом, 8-цилиндровый двигатель при выходе из строя одной плунжерной пары продолжает работать на 5-и цилиндрах.For an 8-cylinder engine, the ring structure is shown in FIG. 5, on the left side of a, with parameters: m = 8, z = 2, k = 4. If the plunger pair 6 fails (see Fig. 5, the right part b), the pairs 7 and 8 included in the ring structure and connected with the pair 6 are disconnected. In turn, the pair 9 continues to operate normally. Thus, the 8-cylinder engine in the event of failure of one plunger pair continues to work on 5 cylinders.

Рассмотрим возможные комбинации организации кольцевой работы ТНВД дизеля 42ЧНСП 16/17. Число цилиндров m=42 раскладывается на простые множители 2, 3 и 7. Возможные комбинации числа плунжерных пар и числа кольцевых структур (Z×К):Consider the possible combinations of the organization of the ring work of the high-pressure fuel pump of the diesel engine 42CHNSP 16/17. The number of cylinders m = 42 is decomposed into prime factors 2, 3 and 7. Possible combinations of the number of plunger pairs and the number of ring structures (Z × K):

Figure 00000004
Figure 00000004

Анализ показывает нецелесообразность организации кольцевых структур при Z>10.The analysis shows the inappropriateness of the organization of ring structures at Z> 10.

Claims (1)

Блочный многосекционный топливный насос высокого давления для поршневого многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с числом цилиндров m, где m≥2, и таким же числом одинаковых плунжеров, каждый из которых предназначен для выполнения функции вытеснителя и золотника с фазой
Figure 00000005
где τ - тактность двигателя; n - номер плунжера, причем плунжеры выполнены с возможностью работы последовательно попарно в сочетаниях n-й с n+1-м, где n - номер плунжера, n=1…m-1, a m-й - с 1-м, и образуют кольцевую структуру, при этом функции золотника и вытеснителя разделены между плунжерами в каждом сочетании, но совмещены в каждом плунжере, работающем в разных сочетаниях, отличающийся тем, что плунжеры насоса объединены в k независимых кольцевых структур с
Figure 00000006
плунжеров в отдельной кольцевой структуре и одинаковой последовательностью соединения каналов во всех кольцевых структурах, при которой каждый канал высокого давления соединяет надплунжерное пространство данной гильзы с отсечным отверстием гильзы плунжера, работающего с большей фазой, а число плунжеров в кольцевой структуре и число кольцевых структур в насосе определено из разложения числа цилиндров двигателя m на простые множители.
Block multi-section high-pressure fuel pump for a reciprocating multi-cylinder internal combustion engine with the number of cylinders m, where m≥2, and the same number of identical plungers, each of which is designed to perform the function of a displacer and a spool with a phase
Figure 00000005
where τ is the engine cycle; n is the number of the plunger, and the plungers are configured to work sequentially in pairs in combinations of the n-th with n + 1-m, where n is the number of the plunger, n = 1 ... m-1, and the m-th is from the 1st, and form a ring structure, while the functions of the spool and displacer are divided between the plungers in each combination, but combined in each plunger operating in different combinations, characterized in that the pump plungers are combined in k independent ring structures with
Figure 00000006
plungers in a separate ring structure and the same sequence of connection of channels in all ring structures, in which each high-pressure channel connects the plunger space of this sleeve with the shut-off hole of the plunger sleeve, which works with a larger phase, and the number of plungers in the ring structure and the number of ring structures in the pump is determined from the decomposition of the number of engine cylinders m into prime factors.
RU2019135007A 2019-10-31 2019-10-31 Multi-section unit high-pressure fuel pump RU2724560C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019135007A RU2724560C1 (en) 2019-10-31 2019-10-31 Multi-section unit high-pressure fuel pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019135007A RU2724560C1 (en) 2019-10-31 2019-10-31 Multi-section unit high-pressure fuel pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2724560C1 true RU2724560C1 (en) 2020-06-23

Family

ID=71136098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019135007A RU2724560C1 (en) 2019-10-31 2019-10-31 Multi-section unit high-pressure fuel pump

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2724560C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU346504A1 (en) * Центральный научно исследовательский , конструкторский институт топливной аппаратуры автотракторных , стационарных двигателей HIGH PRESSURE SECTION
US4497299A (en) * 1984-01-13 1985-02-05 Ford Motor Company Plunger type fuel injection pump
US4583509A (en) * 1985-01-07 1986-04-22 Ford Motor Company Diesel fuel injection system
RU2695162C1 (en) * 2018-05-16 2019-07-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта (МИИТ)" РУТ (МИИТ) Method of organizing the operation high-pressure fuel pump and high-pressure block multisection fuel pump for its implementation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU346504A1 (en) * Центральный научно исследовательский , конструкторский институт топливной аппаратуры автотракторных , стационарных двигателей HIGH PRESSURE SECTION
US4497299A (en) * 1984-01-13 1985-02-05 Ford Motor Company Plunger type fuel injection pump
US4583509A (en) * 1985-01-07 1986-04-22 Ford Motor Company Diesel fuel injection system
RU2695162C1 (en) * 2018-05-16 2019-07-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта (МИИТ)" РУТ (МИИТ) Method of organizing the operation high-pressure fuel pump and high-pressure block multisection fuel pump for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10513927B2 (en) Internal combustion engine
ATE448402T1 (en) FUEL INJECTION DEVICE FOR A MULTI-CYLINDER INTERNAL INTERNAL ENGINE
US20170009647A1 (en) Connecting rod
RU2724560C1 (en) Multi-section unit high-pressure fuel pump
US10215125B2 (en) Process of controlling operation in a multi-cylinder engine
CN114174654B (en) System and method for selectively activating engine cylinders to maintain minimum cylinder pressure
EA202100180A1 (en) HAND PUMP
RU2695162C1 (en) Method of organizing the operation high-pressure fuel pump and high-pressure block multisection fuel pump for its implementation
US2359564A (en) Two-shaft opposed-piston internal-combustion engine
US2570616A (en) Variable distribution of fuel spray for direct fuel injection internalcombustion engines
RU2678465C2 (en) Method of repairing a high-pressure diesel fuel pump
US10294903B2 (en) Fuel supply system
US20200018277A1 (en) Fuel Supply System And Fuel Distributor Block
GB1001577A (en) Internal combustion engine
SU266464A1 (en) WRINKING METHOD
JPS6388266A (en) Multiple fuel supply device
US11236670B2 (en) Internal combustion engine with two working spaces of a cylinder
FI20195285A1 (en) Internal combustion engine and modular system for an internal combustion engine
SU992785A1 (en) Distribution-type fuel injection pump
PL437631A1 (en) Internal combustion engine with a linear generator
TH181099A (en) Control devices for internal combustion engines
AR122322A1 (en) SYSTEM FOR VARIATION OF THE COMPRESSION RATIO OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE THROUGH THE USE OF A SECONDARY PISTON FOR DIAGONAL VALVES
KR20190119524A (en) Method and control device for operating a dual fuel engine
EP2995806A1 (en) Fuel injector with diesel pilot injection
GB2259549A (en) Two stroke engine with pressurised air direct fuel injection