SU1192636A3 - Нагнетательный насос дл двигател внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

1. НАГНЕТАТЕЛЬНЫЙ НАСОС ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий корпус, расположенную в корпусе втулку с впускным отверстием , размещенный во втулке с возможностью возвратно-поступательного перемещени  между нижней и верхней мертвыми точками (НМТ и ВМТ) и перекрыти  впускного отверсти  плунжер , образующий с втулкой надплунжерньш объем и имеющий на боковой поверхности отсечную кромку конца нагнетани  топлива, нагнетательный штуцер с нагнетательным клапаном, через который надплунжерный объем сообщен с форсункой, кулачковыйвал с кулачком, св занный с вращающимс  органом двигател , и устройство- регулировани  начала нагнетани  топлива, состо щее из перепускного канала, сообщающего надплунжерный объем с впускным отверстием, наход щегос  под воздействием давлени  топлива в надплунжерном объеме клапана закрыти  и открыти  перепускно го канала с элементом привода клапана и системы управлени  клапаном, св занной с элементом привода, о т л ич ающий с   тем, что, с целью повьппени  эффективности путем оптимизации изменени  начала нагнетани  топлива в зависимости от углового положени  вращающегос  органа двигател , система управлени  клапаном вьгполнена в виде датчика углового положени  вращающегос  органа двигател  с элементом задержки сигнала, источника выработки управл ющих усилий, действующих на клапан в сторону открыти  перепуск .ного канала и имеющих два значени , 9 to одно из которых превышает величину воздействи  на клапан давлени , необходимого дл  открыти  нагнетательного клапана к форсунке,когда плунжер перемещаетс  от НМТ и ВМТ,а другое превы;чает величину воздействи  на клапан минимального значени  давлени  в надплунжерном объеме, когда плунжер перемещаетс  от ВМТ к НМТ, и узла переключени  управл ющих усилий , причем датчик углового положени  вращающегос  органа двигате35 л  с элементом задержки св зан с : оэ узлом переключени управл ющих усилий, а источниквыработки управл ющих усилий -с элементомприз ода клапана. 2. Насос ПОП.1, отлича1 ющий с   тем, что источник выработки управл ющих усилий системы управлени  выполнен в виде двух гидравлических источников давлени , узел переключени  управл ющих усилий - в виде гидравлического , а элемент привода клапана в виде цилиндрического золотника.

Description

1 Изобретение .относитс  к машиностроению , а именно к двигателестро ению, в частности к топливовпрыски пающей аппаратуре двигателей внутреннего сгорани , и может быть использовано в конструкции нагнетательных топливных насосов высокого давлени  с регулируемым перепуском топлипа на линии высокого давлени  дл  двигателей внутреннего сгорани . Целью изобретени   вл етс  повы шение эффективности путем оптимизации изменени  начала нагнетани  топлива в зависимости от углового положени  вращающегос  органа двиГЯТГ   li:i чертеже схематично изображем предлагаемый насос, продольный разрез. Нагнетательный насос содержит корпус 1, в котором по оси установлена цилиндрическа  втулка 2 с впускными отверсти ми 3. Во втулке 2 размещен с возможностью пр  молиней ого возвратно-поступательного перемещени  между нижней и верхней мертвыми точками (НМТ и ВМТ) плупжер 4 с.отсечной кромкой. 5 на его боковой поверхности. В KOiMTyce также размеи1ен нагнетатель . иый илуцер 6 с нагнетательным кла ,паном 7. Торец плунжера 4 с втулкой 2 VI нагнетательным штуцером 6 обрапуат иадплунжервый объем 8, KOTopi-;ic через впускные отверсти  3 сообщаетс  с полостью 9 питани  .и через нагнетательный клапан 7 с форсункой двигател  (не показано). Впускные отверсти  3 выполнены в цнггг1ндр;1ческой стенке втулки 2 вбл зи НМТ торца плунжера 4 и закрываютс  им в начале его хода и ВМТ. В корпусе 1 еще размещен кулачковый вал с кулачком (не показаны) дл  со- 45 общени  плунжеру 4 возвратно-поступательного пр молинейного перемещени . Кулачковый вал кинематически св зан с вра1 1;ающимс  органом 10, например маховнком двигател . Насос также со- 50 держит устройство регулировани  начала нагнетани  топлива, которое состоит из перепускного канала 11, сообщающело падплунжерный объем 8 с полостью Q питани  и выпускньми отвер- 55 сти ми 3, клапана 12 закраыти  и отк )мти  перепускного канала 11 с элементом привода 13 клапана 12 и систе6 мы управлени  клапаном 12, св занной с элементом привода ГЗ. Запорный элемент 14 клапана 12 находитс  под действием давлени  топлива в надплунжерном объеме 8. Элемент привода 13 выполнен в виде цили)дрического золотника, установленного с возможностью скольжени  в цили гдрическом отверстии 15 и образующего с последГим камеру 16 управлени . Система управлени  клапаном 12 выполнена в виде электрического датчика 17 углового положени  вращающегос  органа 10 двигател  с элементом 18 задержки сигнала, источника 19 выработки управл ющих усилий, действующих на клапан 12 в сторону открыти  перепускного канала 11, и узла 20 переключени  управл ющих усилий, причем датчик 17 углового положени  вращающегос  органа 10 двигател  с элементом 18 задержки сигнала св зан с узлом 20 переключени  управл ющих усилий, а источник 19 выработки управл ющих усилий ,с элементом привода 13 клапана 12, Элемент 18 задержки сигнала предназначен дл  задержки электрических сигналов, подаваемых датчиком 17 в зависимости от одного или нескольких параметров двигател  таких, как давление воздуха в двигателе, угловое положение плунжера, максимальное давление топливного цикла или скорость двигател . Система управлени  клапаном 12 может быть снабжена выключателем 21, обеспечивающим отключение насоса в случае аварийного превьщ1вни  какого-либо параметра двигател , например его скорости . Источник 19 выработки управл ющих усилий выполнен в виде двух гидравлических источников 22 и 23 давлени . величина давлени  одного из которых превышает величину воздействи  на запорный элемент 14 клапана 12 давлени , необходимого дл  открыти  нагнетательного клапана 7 к форсунке , когда плунжер 4 перемещаетс  от НМТ к ВМТ, и может составл ть 20 бap, а величина давлени  другого источника превышает величину давлени , которое воздействует на запорный элемент 14 клапана 12 со стороны надплунжерного объема 8, когда плунжер перемещаетс  от ВМТ к НМТ, и может составл ть 1-5 бар.

3.

Узел 20 переключени  управл ющих усилий выполнен в виде гидравлического вентил  с электрическим приводом .

Насос работает следующим образом .

Плунжер 4, перемеща сь от НМТ к ВМТ, закрывает впускные отверсти  3 и продолжает свой ход вверх. Во врем  первого периода хода вверх плунжера 4 гидравлический вентиль узла 20 переключени  управл ющих усилий находитс  в таком положении что жидкость, поступающа  из источника 22 относительно высокого давлни , действует через камеру 16 управлени  на элемент привода 13 клапана 12, который тем самым находитс  в открытом положении. Это означает, что надплунжерный объем 8 сообщаетс  с прлостью 9 питани  через перепускной канал 11. Следовательно , топливо, нагнетаемое плужером 4, поступает в полость 9 питани . Давление в надплунжерном объеме 8 остаетс  относительно низким и недостаточньм дл  открыти  arнeтaтeльнoгo клапана 7, и топлив к форсунке не поступает,

В заданный момент, определ емый прохождением вращающегос  органа 10 двигател  перед датчиком 17 угл вого положени , подаетс  электрический сигнал на электропривод узла 20 переключени , который в данном случае измен ет свое положение На элемент привода 13 клапана 12 прекращаетс  воздействие жидкости под высоким давлением от источника 22 и начинаетс  воздействие жидкости с низким давлением от источника 23. Падение давлени  в камере 16 управлени  приводит к закрытию клапана 12. Учитыва , что плунжер 4 продолжает свое перемещение к ВМТ, давление в надплунжерном объеме 8 увеличиваетс  и вызывает открытие нагнетательного клапана 7 что означает начало подачи топлива к форсунке.

Подача заканчиваетс  в момент. когда отсечна  кромка 5 1проходит (Геред впускным отверстием 3.

Клапан 12 снова открываетс  во врем  перемещени  плунжера 4от ВМТ к НМТ, когда впускные отверсти  3 закрываютс  боковой поверхностью плунжера 4. Открытие клапана 12 во

364

врем  такого перемещени  плунжера 4 способствует хорошему наполнению надплунжерного объема 8 между подачами топлива. Повышенное давление, действующее на элемент привода 13 клапана 12, уменьшаетс  и снова блокирует клапан 12 в его открытом положении .

Момент подачи датчиком 17 углового положени  сигнала управлени  вентилем узла 20 переключени  управл ю .щих усилий может быть выбран близким к моменту начала подачи топлива, определ емого взаимодействием плунжера 4 и впускных отверстий 3. Чтобы можно было измен ть в относительно большом диапазоне момент начала подачи топлива после закрыти  клапана 12j достаточно установить при помощи элемента 18 задержки сигнала интервал между моментом подачи сигнала датчиком 17 и моментом падени  давлени  над элементом привода 13 клапана 12. Этот интервал может быть

выбран в зависимости от скорости

двигател , давлени  воздуха в двигателе , углового положени  плунжера 4, максимального давлени  топливного цикла или в зависимости от любого

другого параметра двигател .

Насос может также работать в случае превышени  скорости. В этом случае достаточно не допускать падени  давлени  над элементом привода

13 клапана 12.

В случае неисправности системы управлени  клапаном 12 можно выключить систему путем отсоединени 

гидравлической схемы источника 22 с относительно высоким давлением. В этом случае момент подачи топлива к форсунке определ етс  взаимодействием , плунжера 4 и впускных отверстий 3,

т.е. двигатель работает-с большим опережением, определ емым механической частью насоса.

Возможны многочисленные варианты выполнени  отдельных частей системы

управлени , как гидравлическими,

электрическими или пьезоэлектрическиNOi .

Такое вьтолнение насоса позвол ет путем использовани  относительно небольших значений управл ющих усилий в широком диапазоне измен ть момент начала впрыска топлива, упрощает систему регулировани  топливоподачи.

гз «

Claims (2)

1. НАГНЕТАТЕЛЬНЫЙ НАСОС ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий корпус, расположенную в корпусе втулку с впускным отверстием, размещенный во втулке с возможностью возвратно-поступательного перемещения между нижней и верхней мертвыми точками (НМТ и ВМТ) и перекрытия впускного отверстия плунжер, образующий с втулкой надплунжерный объем и имеющий на боковой поверхности отсечную кромку конца нагнетания топлива, нагнетательный штуцер с нагнетательным клапаном, Через который надплунжерный объем сообщен с форсункой, кулачковый- вал с кулачком, связанный с вращающимся органом двигателя, и устройство- регулирования начала нагнетания топлива, состоящее из перепускного канала, сообщающего надплунжерный объем с впускным отверстием, находящегося под воздействием давления топлива в надплунжерном объеме клапана закрытия и открытия перепускного канала с элементом привода кла пана и системы управления клапаном, связанной с элементом привода, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем оптимизации изменения начала нагнетания топлиьа в зависимости от углового положения вращающегося органа двигателя, система управления клапаном выполнена в виде датчика углового положения вращающегося органа двигателя с элементом задержки сигнала, источника выработки управляющих усилий, действующих на клапан в сторону открытия перепуск.ного канала и имеющих два значения, одно из которых превышает величину воздействия на клапан давления, необходимого для открытия нагнетательного клапана к форсунке, когда плунжер перемещается от НМТ и ВМТ,а другое превышает величину воздействия на клапан минимального значения давления в надплунжерном объеме, когда плунжер перемещается от ВМТ к НМТ, и узла переключения управляющих усилий, причем датчик углового положения вращающегося органа двигателя с элементом задержки связан с узлом переключения управляющих усилий, а источниквыработки управляющих усилий -с элементомпривода клапана.

2. Насос по п.1, отличающий с я тем, что источник выработки управляющих усилий системы управления выполнен в виде двух гидравлических источников давления, узел переключения управляющих усилий - в виде гидравлического венQj. 1ля, а элемент привода клапана в виде цилиндрического золотника.