SU965368A3 - Топливовпрыскивающий насос - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , более конкретно к двигателестроению и может быть использовано в топливной системе двигател  внутреннего сгорани  с топливовпрыскивающим насосом роторного типа.

Известен топливовпрыскивающий насос роторного типа дл  двигател  внутреннего сгорани , содержащий корпус, размещенный в нем с возможностью синхронного вращени  с двигателем распределитель, имеющий поперечный канал, плунжер, размещенный в поперечном канале, кольцевой кулачок , расположенный вокруг распределител  в зоне поперечного канала с возможностью относительного поворота , устройство дозировки топлива и механизм поворота кольцевого кулачка , управл емый элементом, чувствительным к скорости двигател , и устройством, на которое воздействует оператор 1,

Однако выполнение в известном насосе механизма поворота кольцевого кулачка в виде подпружиненного поршн , на которое воздействует выходное давление топлива подкачивающего насоса , завис щее от скорости вравде

ни  двигател , и пружина с регулируемой зат жкой, приводит к увеличению производительности подкачивающего насоса, а также к запаздыванию передачи регулирующего импульса к поршню, что, в свою очередь, приводит к нарушению согласованности подачи топлива в цилиндр двигател  по времени и тем самым ухудшает

10 процесс сгорани  топлива в цилиндре двигател .

Цель изобретени  - повышение точности подачи топлива по времени.

Указанна  цель достигаетс  тем,,

15 что механизм поворота кольцевого кулачка выполнен в виде рычага с двум  опорными поверхност ми, шарнирно закрепленного на кольцевом кулачке и расположенного в плоскос20 ти, перпендикул рной оси вращени  распределител , исполнительного элемента , проход щего перпендикул рно указанной плоскости и имеющего профильную поверхность, сопр женную

25 с первой опорнойповерхностью рычага , и регулируемого кулачка, сопр женного с второй опорной поверхностью рычага, причем исполнительный элемент св зан с элементом, чувствиельным к скорости двигател , а егулируемый кулачок - с устройстом , на которое воздействует оператор .

Причем, перва  опорна  поверхность рычага выполнена в виде отверсти , в котором расположен исполнительный элемент.

На фиг.1 схематически изображено взсшмодействие основных элементов насоса; на Фиг.2 - вариант выполнени  механизма поворота кольцевого кулачка; на фиг.З - насое продольное ечение; на фиг.4 - вариант выполнени  насоса по фиг.З; на фиг.5 то же, другой вариант.

Насос содержит корпус 1, в котором установлена втулка 2. Во втуле 2 расположен вращающийс  от приводного вала (не показано) синхронно с двигателем, на котором установен насос, цилиндрический распредеитель 3, имеющий поперечный цилиндический канал 4, в котором размеены два плунжера 5,, образующие ежплунжерный объем 6. Межплунжерный объем 6 сообщаетс  с продольным каналом 7, выполненным в распределителе 3. Продольный канал 7 сообщаетс  с наружной цилиндрической поверхностью распределител  3 посредством разнесенных вдоль его оси радиаль- ных впускных каналов 8 и выпускного канала 9, который при вращении распределител  3 поочередно сообщаетс  с форсунками двигател  (не .показано ) . Вокруг распределител  3 в зоне поперечного канала 4 расположен кольцевой кулачок 10, на внутреннем рабочем профиле которого расположено несколько пар кулачковых выступов 1, предназначенных дл  перемещени  плунжеров 5 вовнутрь, которые взаимодействуют с последними через ролики 12 толкателей 13 (показан один из них). Кольцевой кулачок 10 выполнен с возможностью углового движени  относительно распределител  3 дл  регулировки момента подачи топлива в двигатель. Кольцевой кулачок 10 снабжен пружиной раст жени  14, котора  удерживает первый от поворота под действием реакции набегавших на кулачковые выступы 11 роликов 12 толкателей 13. Дл  регулировки момента впРЫСка топлива и двигатель кольцевой кулачок снаб||сен также механизмом его поворота, выполненным в виде рычага 15, шарнирно закрепленного на кольцевом кулачке 10, имеющего две опорные поверхности 16 и 17, расположенного в плоскости, перпендикул рной оси вра-щени  распределител  3, исполнительного элемента 18, проход щего перпендикул рно 5 ьгаагу 15 и имеющего профильную поверхность 19, сопр женную с первой опорной поверхностью

16 рычага 15, и регулируемого кулачка 20, сопр женного с второй опорной поверхностью 17 рычага 15. Исполнительный элемент 18 св зан с элементом 21, чувствительным к.скорости

двигател , в качестве которого может быть вз то устройство, содержащее поршень, к которому подвод т выходное давление топливоподкачивающего насоса, или электромагнитное устройство, мощность которого определ етс  электрической схемой, чувствительной к частоте вращени  двигател . Регулируемый кулачок 20 св зан, в свою очередь, с устройством, на которое воздействует оператор, управл ющий двигателем, и в случае, если двигатель  вл етс  автомобильным, вал регулируемого кулачка может быть соединен непосредственно с педалью

0 управлени . Перва  опорна  поверхность 16 рычага 15 может быть выполнена в виде отверсти  22, в которот размещен исполнительный элемент. 18. Во втулке. 2 вьлполнен подвод щий канал 23, соединенйый с одной стороны с выходом подкачивающего насоса (непоказан ) , а с другой - с кольцевой канавкой 24, выполненный на распределителе 3. Насос имеет еще устройство дозировки топлива, выполненное в виде расположенных на цилиндрической наружной поверхности распределител  3 через одинаковое угловое рассто ние двух групп продольных канавок 25 и 26, расположенных во

5 втулке 2 обводного канала 27, подающего канала 28 и цилиндрической ка-г меры 29, в которой расположен поршень 30, на один конец которого воздействует топливо, выход щее из обводного канала 27,на другой - из подающего канала 28. Перемещение пор;11енька 30 ограничи.ваетс  подпружиненным упором 31,торец которого взаимодействует с выступом 32 свободного рычага 33, который имеет также регулируемую опору 34, средний выступ 3.5, сопр женный с кулачком 36, расположенный на одном вгшу с регулируемым кулачке 20, и крайний выступ 37, выполненный с возможностью сопр жени  со второй профильной позерхностью 38 исполнительного элемента 18.

В первой группе продольные канавки 25 одним концом соединены с

кольцевой канавкой 24, а другим концом располагаетс  на уровне обводного канала 27, причем кажда  из них располагаетс  равномерно между выходами на наружную поверхность

0 распределител  3 впускных каналов 8.

Втора  группа 26 продольных канавок совмещена по угловому расположению с впускньми каналами 8, при этом кажда  из них одним концом сообщаетс  со сливом, а другим заканчиваетс  на уровне обводного канала 27. Подающий канал 28 одним концом посто нно сообщаетс  с цилиндрической Ксилерой 29, а другим попеременно - с продольными канавками первой группы 25 и впускными каналами 8. Обводной же канал одним концом посто нно сообщаетс  с противоположной стороной цилиндрической камеры 29, а другим попеременно сообщаетс  с продольными канавками первой группы 25 или второй группы 26.

Кроме того, насос имеет гидравлический регул тор холостого хода, который выполнен в виде расположенного во втулке 2 золотника 39, размещенного с возможностью скольжени  в цилиндрической полости 40, закры ,тый с торцов. На правый торец золотника 39 воздействует пружина сжати  41, отжимающа  его в крайнее левое положение. На боковой поверхности золотника выполнена кругова  канавка 42, котора  посто нно сообщаес  с кольцевой канавкой 2-4 распределител  3 посредством отверсти  43 Кроме того, канавка 42 посредством сверлени  44 в золотнике 39 сообщаетс  с левым концом цилиндрической полости 40 дл  подвода выходного давлени  подкачивающего насоса к левому торцу золотника 39. Правый конец цилиндрической полости 40, в котором размещена пружина 41, посто нно сообщаетс  со сливом. Во втулке 2 выполнено еще отверстие 45 с возможностью сообщени  с одним из впускных каналов 8, тогда как друго впускной канал 8 будет совпадать с подающим каналом 28. Отверстие 45 выполнено также с возможностью сообщени  с круговой канавкой 42, когда золотник 39 находитс  в крайнем левом положении. Во втулке 2 может быть выполнено также отверстие 46, сообщающеес  с выпускным каналом 9, а на золотнике 39 - канавка 47, посто нно сообщенна  с правым концом цилиндрической полости 40. Как вариант выполнени  гидравлического регул тора, золотник может быть снабжен хвостовиком 48, выход щим из цилиндрической полости 40 наружу и сопр женным с поворотным кулачком 49, который размещен. также на валу регулируемого кулачка 20. Поворотный кулачок 49 снабжен лыской 50, котора  поворачиваетс  в сторону хвостовика 48 при отпускании оператором педали управлени , после чего регул тор холостого хода приводитс  в действие.

Насос работает следующим образом . При вращении распределител  3топливо от подкачивающего насоса подаетс  через подвод щий канал 23 в кольцевую канавку 24 и в первую

группу продольных канавок 25. Когда подающий канал 28 совмещаетс  с одной из канавок 25, топливо начинает поступать в цилиндрическую камеру 29 до тех пор г пока поршенек 30 не переместитс  до упора 31. Распределитель 3 поворачиваетс  дальше, подающий канал 28 совмещаетс  с одним из впускных каналов 8, одновременно обводной канал совме0 щаетс  с.одной из канавок 25 и топливо от подкачивающего насоса поступает к противоположному торцу. поршенька 30, перемеща  его вовнутрь и выталкива  топливо из цилиндрической камеры 29, через подающий

5 канал 28, один из впускных каналов 8, продольный канал 7 в межплунжерный объем 6. Под действием поступившего топлива плунжеры 5 перемещаютс  наружу. Распределитель 3 поворачи0 ваетс  дальше. Ролики 12 толкателей

13набегают на кулачковые выступы 11, под действием которых перемещают плунжеры вовнутрь. В это врем  выпускной канал 9 совмещаетс  с одним

5 из нагнетательных каналов (не показаны ) и происходит подача топлива

в цилиндр двигател . Одновременно с этим подающий канал 28 совмещаетс  со следующей продольной канавкой

0 25, а обводной канал 21 с одной из продольных канавок 26, происходит заполнение цилиндрической камеры 29 следующей порцией топлива, а топливо с противоположной стороны

5 поршенька 30 вытесн етс  через обводный канал 27 и канавку 26 на слив. Дальнейший поворот распределител  приводит к повторению цикла, подава  поочередно топливо во все цилиндры

0 двигател  в соответствии с пор дком их работы. Во врем  работы при увеличении частоты вращени  двигател  исполнительный элемент 18 под действием чувствительного к скорости двигател  элемента 21 продольно пере5 мещаетс  и, воздейству  продольной поверхностью 19 на первую опорную поверхность 16 рычага 15, обеспечивает ему угловое перемещение относительно второй его опорной поверхO ности 17. .Такое перемещение рычага приводит к повороту кольцевого кулачка относительно pacпpeдeJIИтeл  3, обеспечива  необходимое изменение угла опережени  впрыска топлива в

5 зависимости от изменени  скорости . двигател . Таким образом, если распределитель 3 вращаетс  по часовой стрелке, то при увеличении скорости двигател исполнительный элемент 18

0 перемещаетс  вниз (на схеме), что вызывает перемещение кольцевого кулачка 10 против действи  пружины

14по часовой стрелке. Это приводит к опережению моментов подачи топлива в двигатель. Наоборот, когда

5

скорость двигател  снижаетс , исполнительный элемент 18 перемещаетс  вверх, пружина 14 перемещает кольцевой кулачок 10 против часовой стрелки, в результате чего имеет место запаздывание моментов подачи топлива в двигатель.

Угловое перемещение вала регулируемого кулачка 20 также вли ет через вторую опорную поверхность 17 рычага 15 на положение кольцевого кулачка 10 так, что, когда оператор измен ет режим работы двигател , измен ютс  моменты подачи топлива.

Когда оператор перемещает вал регулируемого кулачка 20 в направлении увеличени  количества топлива, подаваемого в двигатель, кулачок 36 позвол ет св-ободному рычагуоЗЗ перемещатьс  против часовой стрелки вокруг регулируемой опоры 34, в результате чего подпружиненный ограничительный упор 31 получает возможность перемещатьс  наружу под действием пружины, что обеспечивает возможность увеличени  диапазона перемещени  поршенька 30. Наобо Зот, когда оператор отпускает педаль управлени , то свободный рычаг 33 перемещаетс  по часовой стрелке и перемещает ограничительный упор 31 вовнутрь , в результате чего уменьшаетс  ход поршенька 30 и, следовательно аденьшаетс  количество топлива, подаваемого в двигатель. Воздействие на подпружиненный ограничительный упор 31 осуществл етс  также и при изменении скоростного режима двигател , когда втора  профильна  поверхность 38 взаимодействует с крайним выступом 37 свободного рычага 33, измен   тем самьм дозировку топлива при увеличении скорости вращени  двигател  в сторону уменьшени  и наоборот. Под действием оператора свободный рычаг 33 может повернутьс  по часовой стрелке так, что ограничительный упор, переместившись в крайнее правое положние , не позвол ет перемещатьс  поршеньку 30.В результате этого топливо через подающий канал 28 не подаетс  и скорость вращени  двигател  падает Когда скорость вращени  достигает нормальной скорости холостого хода, то подача топлива в двигатель осуществл етс  посредством гидравлическбго регул тора холостого хода, который и поддерживает необходимую скорость вращени  холостого хода.

Регул тор работает следующим образом .

Снижение скорости вращени  двигател  приводит к снижению выходного давлени  подкачивающего насоса, что позвол ет золотнику 39 под действием пружины 41 переместитьс  влево

Такое положение золотника 39 позвол ет сообщать впускные каналы В. через сверление 45, круговую канавку 42 и отверстие 43 с кольцевой канавкой 24. Кроме того, в период переходного режима, дл  исключени  неуправл емой подачи топлива в цилиндры , выпускной канал 9 на каждом обороте распределител  3 сообщаетс  со сливом через отверстие 46 и канавку 47. При пуске двигател , когда золотник 39 находитс  в крайнем левом положении, отверстие 45 полностью сообщаетс  с круговой канавкой 42 и межплунжерный объем 6 максимально заполн етс  топливом, т.е-, подача топлива максимальна, что облегчает запуск двигател .

В дальнейшем, с увеличением скоростного и нагрузочного режимов

двигател  выше режимов холостого

хода растет выходное давление топлива подкачивающего насоса и регул тор холостого хода выключаетс  из работы, а управление подачей топлива обеспечиваетс  описанным путем.

Выполнение топливоподкачивающего насоса с механизмом поворота кольцевого кулачка в виде рычага с двум  опорными поверхност ми, шарнирно

закрепленного на кольцевом кулачке и расположенного в плоскости, перпендикул рной оси вращени  распределител , исполнительного элемента, проход щего перпендикул рно рычагу

и имеющего профильную поверхность, сопр женную с первой опорной поверхностью рычага, и регулируемого кулачка , сопр женного со второй опорной поверхностью рычага, позвол ет повысить точность подачи топлива по

времени и тем самым улучшить экономические показатели двигател .

формула изобретени 

Claims (2)

1. Топливовпрыскивающий насос роторного типа дл  дв.игатёл  внутреннего сгорани , содержащий корпус, размещенный в нем с возможностью синхронного вращени  с двигателем распределитель, имеющий поперечный канал, плунже э, размещенный в поперечном канале, кольцевой кулачок, расположенный вокруг распределител 

5 в зоне поперечного канала с возможностью относительного поворота,устройство дозировки топлива и механизм поворота кольцевого кулачка, управл емый элементом, чувствительные к

0 скорости двигател , и устройством, на которое воздействует оператор, отличающийс  тем,что,с целью повышени  точности подачи топлива по времени, механизм поворота ,

5 (Кольцевого кулачка выполнен в виде

рычага с двум  опорньми поверхност ми , шарнирно закрепленного на кольцевом кулачке и расположенного в плоскости, перпендикул рной оси вращени  распределител , исполнительного элемента, проход щего перпендикул рно указанной плоскости и имеющего профильную поверхность, соп15 женную с первой опорной поверхностью рычага, и регулируемого кулачка , сопр женного со второй опорной поверхностью рычага, причем исполнительный элемент св зан с элементом , чувствительный к скорости двигател , а регулируемый кулачок с устройством, на которое воздействует оператор.

2. Насос по п. 1, отличающийс  тем, что перва  опорна  поверхность рычага выполнена в виде отверсти , в котором расположен исполнительный элемент.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции 2366446, кл. F 02 D 1/02, опублик, 1978.

Л

I f

30

1 31 гг7

.1