WO2013141737A1 - Двигатель внутреннего сгорания - Google Patents

Двигатель внутреннего сгорания Download PDF

Info

Publication number
WO2013141737A1
WO2013141737A1 PCT/RU2012/000202 RU2012000202W WO2013141737A1 WO 2013141737 A1 WO2013141737 A1 WO 2013141737A1 RU 2012000202 W RU2012000202 W RU 2012000202W WO 2013141737 A1 WO2013141737 A1 WO 2013141737A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas distribution
camshaft
plunger
housing
fuel pump
Prior art date
Application number
PCT/RU2012/000202
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Борис Константинович ЗУЕВ
Original Assignee
Zuev Boris Konstantinovich
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 Zuev Boris Konstantinovich filed Critical Zuev Boris Konstantinovich
Priority to PCT/RU2012/000202 priority Critical patent/WO2013141737A1/ru
Priority to RU2015137877A priority patent/RU2609558C1/ru
Publication of WO2013141737A1 publication Critical patent/WO2013141737A1/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M41/00—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor
    • F02M41/08—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined
    • F02M41/14—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined rotary distributor supporting pump pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
    • F01L9/11—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column
    • F01L9/12—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column with a liquid chamber between a piston actuated by a cam and a piston acting on a valve stem
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M39/00—Arrangements of fuel-injection apparatus with respect to engines; Pump drives adapted to such arrangements
    • F02M39/02—Arrangements of fuel-injection apparatus to facilitate the driving of pumps; Arrangements of fuel-injection pumps; Pump drives

Definitions

  • the invention relates to the field of engine manufacturing.
  • the hydraulic actuator, the plunger valves of the poppet valves and the plungers of the poppet valves and the pipelines connecting them are located in the same cavity formed by the cylinder head of the engine and the cylinder head cover having drain channels for oil, the cylinder head cover being made with the possibility of restricting the movement of the plunger of the poppet valves .
  • the internal cavity of the hydraulic actuator is connected with the cavity formed by the cylinder head of the engine and the cylinder head cover.
  • the supply pipe from the engine oil pump passes through an opening in the head of the engine block, and a shut-off valve is located on its lower part, and its fastening is leaky and is located in the upper part of the head of the engine block.
  • a cavity with a double-acting valve is formed above the hydraulic actuator, which is connected by throttle openings to at least plunger bushings located above the level of plunger bushings of poppet valves.
  • each of the plunger bushings of the hydraulic actuator there is a cavity with an inlet channel ending in a seat of an inlet valve made in the form of a ball, and limited by a plunger, and the cross-sectional area of the diametrical and axial gaps between the ball and the walls of the cavity is 0.4 - 0.6 of the cross-sectional area of the supply channel.
  • the actuator comprises a housing with a chamber, plunger bushings, each of which is connected to a hydraulic piston of a poppet valve for supplying liquid to it, plungers located in said plunger bushings for compressing a fluid, a valve device comprising a spool movably located on said plunger and inside the plunger bushings for connecting and disconnecting the cavity in the plunger sleeve above the slide valve and the plunger with a chamber in the hydraulic actuator housing.
  • This actuator also contains a first relatively weak spring located between the plunger and the spool for acting on the spool towards the closing direction, and a second relatively strong spring acting on the plunger and spool.
  • a first relatively weak spring located between the plunger and the spool for acting on the spool towards the closing direction
  • a second relatively strong spring acting on the plunger and spool is housed in an individual housing located on the cylinder head of the engine.
  • the disadvantages of this technical solution include the separation of the design into separate actuators of each valve, which leads to the need for a large number of sealed stps and to the difficulty of installing the system and removing air trapped in the system.
  • the system does not provide compensation for the reduction in oil volume during its cooling, which leads to the suction of air into the system.
  • the closest technical solution is the valve control mechanism for gas distribution valves of an internal combustion engine according to US Pat. pipelines connecting the hydraulic actuator to the valve plugs, oil pump, oil supply hydraulic drive of the crankcase, and the lines connecting the pump with hydraulic drive.
  • the hydraulic actuator in turn, contains a camshaft with two cams, two groups of plunger bushings with plungers interacting with said cams, said plunger bushings being connected by the aforementioned pipelines to plunger bushings of gas distribution valves.
  • this design is divided into separate actuators for each valve, which also leads to the need for a large number of sealed ducts and to the difficulty of mounting the system and removing air trapped in the system.
  • the system does not provide compensation for the reduction in oil volume during its cooling, which leads to the suction of air into the system.
  • the objective of the invention is to remedy these disadvantages of known structures.
  • the object of the invention is to reduce the dimensions of the internal combustion engine and simplify its design.
  • An additional objective of the invention is the provision of automatic displacement of air from the hydraulic timing.
  • a high-pressure fuel pump (high-pressure fuel pump) is installed coaxially with the hydraulic timing drive, which includes at least two plungers, the eccentric shaft of which is connected to the camshaft for rotation with it.
  • the coaxially mounted fuel injection pump and the timing hydraulic drive are located below the level of the plunger bushings of the gas distribution valves, which simplifies the removal of air from the timing hydraulic drive
  • each timing plunger of at least one gas distribution valve is connected via a plug-in connection to the cylinder head and is fluidly coupled to a corresponding hydraulic actuator plunger through a channel in the cylinder head and a corresponding pipe. This allows, for example, to increase the manufacturability of replacing valve seals.
  • the channels in the cylinder head connecting the plunger plugs of the poppet valves with the hydraulic actuator plungers are arranged substantially horizontally without forming air crates.
  • the eccentric shaft is integral with the camshaft, in particular, an eccentric forming an eccentric shaft is mounted on the camshaft.
  • the gas distribution hydraulic actuator comprises a housing in which an internal cavity is made, which is fluidly coupled to the crankcase engine, and in this cavity is a camshaft;
  • the high-pressure fuel pump contains a housing in which an internal cavity is made, fluidly connected by a drain pipe through a fitting with a fuel tank, and an eccentric shaft is located in this cavity, while the valve body of the gas distribution mechanism is located in the high-pressure fuel pump housing, and the cavity in these bodies are separated by a cuff, separating fuel and oil.
  • the plungers of the high-pressure fuel pump are located in two rows in the housing of the high-pressure fuel pump, with predominantly three plungers arranged uniformly in each row, while the rows of plungers are shifted in the circumferential direction from each other by 60 °, which increases the uniformity of fuel supply accumulator.
  • the camshaft is mounted in bearings, the outer ring of one of which is installed in the hydraulic drive housing of the gas distribution mechanism, and the outer ring of the other is located in the housing of the high pressure fuel pump, while a cavity is connected between the end of the camshaft and the housing of the high pressure fuel pump, which is in fluid communication with the fuel the pump, and the washer is pressed against the end of the inner ring of the bearing installed in the housing of the high-pressure fuel pump by means of a spring, limiting flowing fuel from the specified cavity, which reduces the wear of the rotary rings.
  • said washer is preferably made of ceramic.
  • FIG. 1 presents a General view of the internal combustion engine
  • FIG. 2 high-pressure fuel pump, combined with a hydraulic timing belt, a General view in section;
  • FIG. 5 injection pump, view from the side of the distributing tubes; in FIG. 6 - valve of the plunger bush of the timing drive in the open position, an enlarged view;
  • the internal combustion engine contains a cylinder block 1, a cylinder head 2 with spring-loaded springs 3 gas distribution valves 4.
  • the upper parts of the valve legs 4 are made in the form of plungers on which are located plunger bushings 5, the movement of which is limited by caps 6.
  • housing 7 injection pump which houses the housing 8 of the hydraulic timing, fixed with screws 9 and 10, respectively.
  • the angular orientation of the housing 7 (Fig. 2) of the injection pump relative to the cylinder block 1 is provided with pins 11, and the timing case is provided with pins 12.
  • a sealing ring 13 is installed between the fuel pump housing 7 and the cylinder block 1 of the engine 13.
  • a camshaft is mounted on bearings 14 and 15 16 with cams 17 (FIG. 4).
  • a gear wheel 20 is fixed to the camshaft 16 (Fig. 2) by means of a key 18 and a screw 19.
  • an eccentric 21 (Fig. 2, 3) is formed on the camshaft 16, forming an eccentric shaft of the high pressure fuel pump.
  • a cuff 24 is installed on the camshaft 16 (Fig. 2).
  • the housing 8 of the hydraulic timing drive there are two rows of six hydraulic pushers (in the case of a six-cylinder engine), which control, respectively, the intake and exhaust valves of the timing, consisting of plunger bushings 25 (Fig. 4), fixed with screws 26 (Fig. 2), plungers 27 (Fig. 4), spring-loaded by spring 28, and pushers 29.
  • the rubber ring 30 ensures the tightness of the joint of the bore in the housing 7 of the injection pump and the plunger sleeve 25.
  • a ball valve 36 is installed that overlaps the channel 37.
  • the opening for the valve 36 is made in such a way that in the closed position (during operation plunger 27) it is pressed against the spherical wall 38, blocking the exit Asla.
  • the valve 36 In the open position, the valve 36 is pressed against the opposite wall 39, which is only half spherical in shape, so that there is a gap for the oil to pass through the channel 37 into the timing hydraulic cavity with a view to continuously pumping it.
  • holes 40 are made for the oil to pass to the distributing tubes 41 sealed on the housing 7 of the injection pump by threaded bushings 42 and on the cylinder head 2 (Fig. 1) by threaded bushings 43.
  • head 2 of the cylinder block horizontal channels 44 for oil passage from the hydraulic actuator to the plunger bushings 5 of the gas distribution valves 4, spring-loaded by springs 3 through the plates 45.
  • Each plunger bush 5 of the poppet valves 4 is connected via a detachable connection to the cylinder head 2.
  • the plunger sleeve 5 has a protrusion with a channel for oil passage, the lower end of which with a sealing ring is installed in a bore, made in the head 2 of the cylinder block, and the channel for oil passage is directed horizontally or upward.
  • the movement of the plunger bushings 5 is limited by a cover 6, through which screws 46 pass, pressing the nozzle 47 to the cylinder head 2.
  • a fuel pump (not shown) through the fitting 55 (Fig. 5) is connected to the cavity of the nozzle 56 (Fig. 2), which, in its in turn, through channels 57, 58, 59, 60 it is connected with the supraplunger cavity, and through channel 61 - with a cavity 62, from which fuel is fed through the channels 63 to the rubbing surfaces of the rotary sleeves 22.
  • the outflow of fuel from the cavity 62 is limited by a spring-loaded ceramic washer 64, pressed against the end of the inner ring of the bearing 14, which simultaneously prevents the rotary rings 22 from leaking axial displacement. Fuel leaked through the gaps between the eccentric 21 and the rotary rings 22, as well as between the end of the inner ring of the bearing 14 and the spring-loaded ceramic washer 64, through the fitting 23 (Fig. 5) flows into the fuel tank (not shown).
  • the spool 65 (Fig. 2), mounted in the sleeve 66 with the ability to move the cup 67, compressing the hydraulic accumulator spring 68 and smoothly blocking the holes 58 with its taper part, thereby controls the performance of the injection pump.
  • the second end of the spool 65 enters the cavity 69, which together with the channels 70, 71, closed by plugs 72, and distributing tubes 73 form a pump accumulator.
  • a sealing ring 74 is installed to seal the cavity of the glass 56.
  • throttle openings are made, which exit into the accumulation chambers 75.
  • Channels 77 are used to drain oil from the cavity of the hydraulic timing belt into the crankcase, maintaining its level in the housing 8 of the hydraulic timing belt.
  • the internal combustion engine operates as follows.
  • camshaft 16 brought into rotation by the engine through the gear wheel 20 (Fig. 2), cam 16 with cams 17 (Fig. 4) through the pusher 29 moves the plunger 27, pumping oil through the channels 40 and pipelines 41 (Fig. 1, 2) into the plunger bushing 5.
  • this poppet valves 4 are moved down, compressing through the crackers and plate 45 return springs 3.
  • the cam 17 releases the next pusher 29, which under the action of the plunger 27, driven by the oil pressure generated by the springs 3 ( Fig. 1) when moving the dish-shaped cl Pan 4, rotates the cam shaft 16 ( Figure 4), it returning some of the energy expended in compression of the springs 3 (Fig. 1).
  • the spool 65 compressing the spring 68 through the cup 67 and accumulating the fuel, smoothly shuts off its conical plot radial channels 58 in vtuzhe 66, limiting the flow of fuel into the cavity above the plungers 50 injection pump, thereby reducing the performance of the injection pump.
  • the spring 68 moves the spool 65 through the cup 67, increasing the bore to the radial channels 58, increasing the injection pump productivity, thereby maintaining a constant pressure in the accumulator.
  • the movement of the spool 65 under the action of the spring 68 provides an additional supply of fuel to the accumulator when the pressure drops in it and frees up the volume for fuel at an overpressure in the accumulator, thereby increasing the capacity of the accumulator.
  • the oil from the oil pump (not shown) through the channel 31 (Fig. 2) enters the annular groove 32, and then through the channels 33, valve 36 (Fig. 6), channels 37 and 40, connecting pipelines 41 ( Fig. 1), the channels 44 and the channels filled in the plunger bushings 5 fill the hydraulic system, displacing the air through the throttle holes filled in the plunger bushings 5. Since the channels are filled either horizontally or upstream of filling the system with oil, there are no air plugs formed.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

Двигатель внутреннего сгорания содержит блок (1) цилиндров, головку блока цилиндров, распредвал (16), газораспределительный механизм, включающий в себя газораспределительные клапаны и плунжерные втулки газораспределительного механизма, гидропривод газораспределительного механизма, включающий в себя по меньшей мере два плунжера (27) гидропривода, приводимых в движение распредвалом (16). Согласно изобретению соосно с гидроприводом газораспределительного механизма установлен топливный насос высокого давления, включающий в себя по крайней мере два плунжера, эксцентриковый вал которого соединен с распредвалом (16) с возможностью совместного с ним вращения. Изобретение позволяет сократить габариты ДВС и упростить его конструкцию. Кроме того, обеспечивается автоматическое вытеснение воздуха из гидропривода газораспределительного механизма.

Description

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Область техники
Изобретение относится к области двигателестроения.
Предшествующий уровень техники
Известен газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания с гидравлическим приводом по заявке WO 2012/011832, содержащий впускные и выпускные тарельчатые клапаны, соединяющие и разъединяющие впускные и выпускные каналы с камерой сгорания двигателя, плунжерные втулки тарельчатых клапанов с плунжерами тарельчатых клапанов, гидропривод с кулачковым валом, содержащим кулачки, управляющие впускными и выпускными тарельчатыми клапанами, и с плунжерами, каждая плунжерная втулка каждого из которых соединена трубопроводом с по крайней мере одной плунжерной втулкой тарельчатого клапана, и соединяющие их трубопроводы. Гидропривод, плунжерные втулки тарельчатых клапанов с плунжерами тарельчатых клапанов и соединяющие их трубопроводы расположены в одной полости, образованной головкой блока цилиндров двигателя и крышкой головки блока цилиндров, имеющей сливные каналы для масла, причем крышка головки блока цилиндров выполнена с возможностью ограничения перемещения плунжерных втулок тарельчатых клапанов. Внутренняя полость гидропривода связана с полостью, образованной головкой блока цилиндров двигателя и крышкой головки блока цилиндров. Питающий трубопровод от масляного насоса двигателя проходит через отверстие в головке блока цилиндров двигателя, причем на нижней его части расположен отсечной клапан, а его крепление выполнено негерметичным и расположено в верхней части головки блока цилиндров двигателя. Над гидроприводом образована полость с клапаном двойного действия, связанная дроссельными отверстиями, по крайней мере, с плунжерными втулками, расположенными выше уровня плунжерных втулок тарельчатых клапанов. В каждой из плунжерных втулок гидропривода выполнена полость с подводящим каналом, оканчивающаяся седлом впускного клапана, выполненного в виде шарика, и ограниченная плунжером, причем площадь сечения диаметрального и осевого зазоров между шариком и стенками полости составляет 0,4 - 0,6 от площади сечения подводящего канала. В верхней части плунжерных втулок тарельчатых клапанов выполнены полости, связанные дроссельными отверстиями с по крайней мере одним из рабочих объемов, образованных плунжерными втулками тарельчатых клапанов и плунжерами тарельчатых клапанов, и ограниченные сверху плоскостью крышки головки блока цилиндров. Недостатком конструкции является невозможность совмещения привода ГРМ с приводом ТНВД, что усложняет конструкцию двигателя из-за наличия двух раздельных приводов. Расположение ГРМ частично выше плунжерных втулок усложняет выведение из системы воздуха.
Известен гидроприводной газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания по патенту US 4612883, содержащий тарельчатые клапаны, совершающие возвратно-поступательные движения для управления соединением впускных и выпускных каналов с камерой сгорания двигателя, гидравлические поршни, связанные с упомянутыми тарельчатыми клапанами, удаленно расположенный привод для подачи рабочей жидкости к упомянутым поршням и насос для подачи рабочей жидкости под давлением к приводу. Привод содержит корпус с камерой, плунжерные втулки, каждая из которых соединена с гидравлическим поршнем тарельчатого клапана для подачи к нему жидкости, плунжеры, расположенные в упомянутых плунжерных втулках, для сжатия жидкости, клапанное устройство, содержащее золотник, подвижно расположенный на упомянутом плунжере и внутри плунжерной втулки, для соединения и разъединения полости в плунжерной втулке над золотником и плунжером с камерой в корпусе гидропривода. Также имеется привод циклического перемещения золотника, отделяющего упомянутую полость в плунжерной втулке от камеры в корпусе гидропривода, и перемещения плунжера в плунжерной втулке для подачи жидкости под давлением к поршню тарельчатого клапана и приведения в действие последнего. Этот привод содержит также первую относительно слабую пружину, расположенную между плунжером и золотником для воздействия на золотник в сторону закрытия, и вторую относительно сильную пружину, действующую на плунжер и золотник. Каждый поршень и верхняя часть тарельчатого клапана размещены в индивидуальном корпусе, расположенном на головке блока цилиндров двигателя. К недостаткам данного технического решения можно отнести разделение конструкции на отдельные приводы каждого клапана, что приводит к необходимости наличия большого количества уплотняемых стьпсов и к сложности монтажа системы и удаления попавшего в систему воздуха. Кроме того, в системе не предусмотрена компенсация уменьшения объема масла при его охлаждении, что приводит к засасыванию в систему воздуха.
Наиболее близким техническим решением является механизм управления клапанами газораспределения двигателя внутреннего сгорания по патенту US 2306131. Этот механизм содержит впускные и выпускные клапаны газораспределения двигателя, плунжерные втулки с плунжерами, взаимодействующими с упомянутыми клапанами газораспределения, гидравлический привод для управления клапанами газораспределения посредством их плунжеров, заполненные маслом трубопроводы, соединяющие гидропривод с плунжерными втулками клапанов, масляный насос, подающий масло к гидроприводу из картера двигателя, и магистраль, соединяющую этот насос с гидроприводом. Гидропривод, в свою очередь, содержит кулачковый вал с двумя кулачками, две группы плунжерных втулок с плунжерами, взаимодействующими с упомянутыми 'кулачками, при этом указанные плунжерные втулки соединены упомянутыми выше трубопроводами с плунжерными втулками газораспределительных клапанов. Как и конструкция по патенту US 4612883 данная конструкция разделена на отдельные приводы каждого клапана, что также приводит к необходимости наличия большого количества уплотняемых стьпсов и к сложности монтажа системы и удаления попавшего в систему воздуха. Кроме того, в системе не предусмотрена компенсация уменьшения объема масла при его охлаждении, что приводит к засасыванию в систему воздуха.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков известных конструкций.
В частности, задачей изобретения является сокращение габаритов ДВС и упрощение его конструкции. Дополнительной задачей изобретения является обеспечение автоматического вытеснения воздуха из гидропривода ГРМ.
Раскрытие изобретения
Указанная задача решена в двигателе внутреннего сгорания, содержащем блок цилиндров, головку блока цилиндров, распредвал, газораспределительный механизм (ГРМ), включающий в себя газораспределительные клапаны и плунжерные втулки газораспределительного механизма, гидропривод ГРМ, включающий в себя по меньшей мере два плунжера гидропривода, приводимых в движение распредвалом.
Согласно изобретению соосно с гидроприводом ГРМ установлен топливный насос высокого давления (ТНВД), включающий в себя по меньшей мере два плунжера, эксцентриковый вал которого соединен с распредвалом с возможностью совместного с ним вращения.
Предпочтительно соосно установленные ТНВД и гидропривод ГРМ расположены ниже уровня плунжерных втулок газораспределительных клапанов, что упрощает выведение воздуха из гидропривода ГРМ
Предпочтительно каждая плунжерная втулка ГРМ по меньшей мере одного газораспределительного клапана соединена посредством разъемного соединения с головкой блока цилиндров и связана по текучей среде с соответствующим плунжером гидропривода через канал в головке блока цилиндров и соответствующий трубопровод. Это позволяет, например, повысить технологичность замены сальников клапанов.
Предпочтительно каналы в головке блока цилиндров, соединяющие плунжерные втулки тарельчатых клапанов с плунжерами гидропривода, расположены по существу горизонтально, не образуя воздушных цробок.
Предпочтительно эксцентриковый вал вьшолнен за одно целое с распредвалом, в частности, на распредвалу вьшолнен эксцентрик, образующий эксцентриковый вал.
Гидропривод газораспределительного механизма содержит корпус, в котором выполнена внутренняя полость, связанная по текучей среде с картером двигателя, причем в этой полости расположен распредвал; топливный насос высокого давления содержит корпус, в котором выполнена внутренняя полость, связанная по текучей среде сливным трубопроводом через штуцер с топливным баком, а эксцентриковый вал расположен в этой полости, при этом корпус гидропривода газораспределительного механизма расположен в корпусе топливного насоса высокого давления, а полости в указанных корпусах разделены манжетой, разделяя топливо и масло.
При этом плунжеры топливного насоса высокого давления расположены в корпусе топливного насоса высокого давления в два ряда, причем в каждом ряду равномерно по окружности расположены преимущественно три плунжера, а ряды плунжеров смещены в окружном направлении один относительно другого на 60°, что увеличивает равномерность подачи топлива в гидроаккумулятор.
Предпочтительно распредвал установлен в подшипниках, внешнее кольцо одного из которых установлено в корпусе гидропривода газораспределительного механизма, а внешнее кольцо другого - в корпусе топливного насоса высокого давления, при этом между торцом распредвала и корпусом топливного насоса высокого давления образована полость, сообщенная по жидкой среде с топливоподкачивающим насосом, а к торцу внутреннего кольца подшипника, установленного в корпусе топливного насоса высокого давления посредством пружины прижата шайба, ограничивающая перетекание топлива из указанной полости, что уменьшает износ поворотных колец.
При этом указанная шайба предпочтительно выполнена из керамики.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен общий вид ДВС;
на фиг. 2 - ТНВД, совмещенный с гидроприводом ГРМ, общий вид в разрезе;
на фиг. 3 - поперечный разрез ТНВД;
на фиг. 4 - поперечный разрез гидропривода ГРМ;
на фиг. 5 - ТНВД, вид со стороны разводящих трубок; на фиг. 6 - клапан плунжерной втулки привода ГРМ в открытом положении, вид в увеличенном масштабе;
Варианты осуществления изобретения
Как показано на фиг. 1, двигатель внутреннего сгорания содержит блок 1 цилиндров, головку 2 блока цилиндров с подпружиненными пружинами 3 газораспределительными клапанами 4. Верхние части ножек клапанов 4 выполнены в виде плунжеров, на которых расположены плунжерные втулки 5, перемещения которых ограничено крышками 6. В цилиндрической расточке блока 1 цилиндров (фиг. 1, 2) установлен корпус 7 ТНВД, в котором расположен корпус 8 гидропривода ГРМ, закрепленные винтами 9 и 10, соответственно. Угловое ориентирование корпуса 7 (фиг. 2) ТНВД относительно блока 1 цилиндров обеспечивается штифтами 11, а корпус гидропривода ГРМ - штифтами 12. Для обеспечения герметичности между корпусом 7 ТНВД и блоком 1 цилиндров двигателя установлено уплотнительное кольцо 13. На подшипниках 14 и 15 установлен распредвал 16 с кулачками 17 (фиг. 4). На распредвалу 16 (фиг. 2) посредством шпонки 18 и винта 19 закреплено зубчатое колесо 20. С противоположной стороны на распредвалу 16 выполнен эксцентрик 21 (фиг. 2, 3), образующий эксцентриковый вал топливного насоса высокого давления. На эксцентрике 21 расположены поворотные кольца 22. Для отделения внутренней полости в корпусе 8 (фиг. 2) гидропривода, в которой расположен распредвал 16, связанной с картером двигателя (не показан), от внутренней полости в корпусе 7 ТНВД, в которой расположен эксцентрик 21, связанной через штуцер 23 (фиг. 5) с топливным баком (не показан), на распредвалу 16 (фиг. 2) установлена манжета 24.
В корпусе 8 гидропривода ГРМ расположено два ряда по шесть гидротолкателей (в случае шестицилиндрового двигателя), управляющих, соответственно, впускными и выпускными клапанами ГРМ, состоящих из плунжерных втулок 25 (фиг. 4), закрепленных винтами 26 (фиг. 2), плунжеров 27 (фиг. 4), подпружиненных пружиной 28, и толкателей 29. Резиновое кольцо 30 обеспечивает герметичность стыка расточки в корпусе 7 ТНВД и плунжерной втулки 25. Для подвода масла от масляного насоса (на чертеже не показан) в блоке 1 (фиг. 2) цилиндров двигателя и в корпусе 7 ТНВД выполнены отверстия 31, а на корпусе 8 гидропривода ГРМ - кольцевая канавка 32. Для смазки толкателей 29 (фиг. 4) на корпусе 8 (фиг. 2) гидропривода ГРМ выполнены пазы 33, отверстия 34 и кольцевые канавки 35. Для возможности прокачки маслом полости гидропривода ГРМ в плунжерной втулке 25 (фиг. 6) установлен шариковый клапан 36, перекрывающий канал 37. Отверстие под клапан 36 выполнено таким образом, что в закрытом положении (при рабочем ходе плунжера 27) он прижимается к сферической стенке 38, перекрывая выход масла. В открытом положении клапан 36 прижат к противоположной стенке 39, которая лишь наполовину имеет сферическую форму, так что остается щель для прохода масла через канал 37 в полость гидропривода ГРМ с целью ее непрерывной прокачки. В корпусе 7 ТНВД (фиг. 2) выполнены отверстия 40 для прохода масла к разводящим трубкам 41, герметично закрепленным на корпусе 7 ТНВД резьбовьми втулками 42 и на головке 2 (фиг. 1) блока цилиндров резьбовыми втулками 43. В головке 2 блока цилиндров выполнены горизонтальные каналы 44 для прохода масла от гидропривода к плунжерным втулкам 5 газораспределительных клапанов 4, подпружиненных пружинами 3 через тарелки 45. Каждая плунжерная втулка 5 тарельчатых клапанов 4 связана с помощью разъемного соединения с головкой 2 блока цилиндров. Для этого плунжерная втулка 5 имеет выступ с каналом для прохода масла, нижний конец которого с уплотнительным кольцом установлен в расточке, вьшолненной в головке 2 блока цилиндров, причем канал для прохода масла направлен горизонтально или вверх. Перемещение плунжерных втулок 5 ограничено крышкой 6, через которую проходят винты 46, прижимающие форсунку 47 к головке 2 блока цилиндров.
В корпусе 7 ТНВД установлены два ряда по 3 плунжерных втулки 48 (фиг.
3), которые от осевого перемещения вверх удерживаются разрезным кольцом 49. Плунжеры 50 прижаты пружинами 51 к поворотным кольцам 22, выполненным, например, из твердого сплава ВК-8. Над каждой плунжерной втулкой 48 расположен клапан 52, подпружиненный пружиной 53, второй конец которой упирается в заглушку 54. Топливоподкачивающий насос (не показан) через штуцер 55 (фиг. 5) связан с полостью стакана 56 (фиг. 2), которая, в свою очередь, через каналы 57, 58, 59, 60 связана с надплунжерной полостью, а через канал 61 - с полостью 62, из которой через каналы 63 топливо подается к трущимся поверхностям поворотных втулок 22. Вытекание топлива из полости 62 ограничено подпружиненной керамической шайбой 64, прижатой к торцу внутреннего кольца подшипника 14, которое одновременно удерживает от осевого смещения поворотные кольца 22. Топливо, просочившееся через зазоры между эксцентриком 21 и поворотными кольцами 22, а также между торцом внутреннего кольца подшипника 14 и подпружиненной керамической шайбой 64, через штуцер 23 (фиг. 5) перетекает в топливный бак (не показан).
Золотник 65 (фиг. 2), установленный во втулке 66 с возможностью перемещения чашки 67, сжимая пружину 68 гидроаккумулятора и плавно перекрывая своей конусной частью отверстия 58, тем самым управляет производительностью ТНВД. Второй конец золотника 65 выходит в полость 69, которая вместе с каналами 70, 71, закрытыми заглушками 72, и разводящими трубками 73 образуют гидроаккумулятор ТНВД. Для герметизации полости стакана 56 установлено уплотнительное кольцо 74.
Для стравливания из системы воздуха в наивысших точках плунжерных втулок 5 (фиг. 1) клапанов 4 выполнены дроссельные отверстия (не показаны), выходящие в накопительные камеры 75.
В нижних втулках 25 (фиг. 4) гидротолкателей, выполнены риски 76 (фиг. 2) для выхода воздуха при заполнении гидропривода маслом.
Каналы 77 (фиг. 4) служат для слива масла из полости гидропривода ГРМ в картер двигателя, поддерживая его уровень в корпусе 8 гидропривода ГРМ.
Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.
Приведенный во вращение двигателем через зубчатое колесо 20 (фиг. 2) распредвал 16 кулачками 17 (фиг. 4) через толкатель 29 перемещает плунжер 27, нагнетая масло через каналы 40 и трубопроводы 41 (фиг. 1, 2) в плунжерную втулку 5. При этом тарельчатые клапаны 4 перемещаются вниз, сжимая через сухари и тарелку 45 возвратные пружины 3. При дальнейшем вращении распредвала 16 (фиг. 4) кулачок 17 освобождает очередной толкатель 29, который под действием плунжера 27, приводимого в движение давлением масла, создаваемым пружинами 3 (фиг. 1) при перемещении тарельчатого клапана 4, вращает кулачковый вал 16 (фиг 4), возвращая ему часть энергии, затраченной на сжатие пружин 3 (фиг. 1). После посадки тарельчатого клапана 4 на седло перетекание масла по трубопроводу 41 прекращается, и дальнейшее движение плунжера 27 (фиг. 4) происходит под действием пружины 28. Поскольку часть масла при перемещении тарельчатого клапана 4 (фиг. 1) теряется, проходя через дроссельные отверстия (не показаны), выполненные в плунжерной втулке 5, а также зазоры в плунжерных парах, перемещение плунжера 27 (фиг. 4) в конце хода снижает давление в надплунжерной полости до величины давления, меньшего, чем создает масляный насос (не показан) двигателя. При этом масло через каналы 31 ,33 (фиг. 2), открывая клапан 36 (фиг. 6), восполняет потери масла, поддерживая в гидросистеме давление масла, равное давлению, создаваемому масляным насосом (не показан), прокачивая гидросистему. Масло, протекающее через зазор между плунжерной втулкой 25 и плунжером 27, смазывает и охлаждает толкатель 29.
Вращение распредвала 16 (фиг. 3) с его эксцентриком 21 через поворотные кольца 22 перемещает плунжеры 50 ТНВД, вытесняя топливо через нагнетательные клапаны 52 в гидроаккумулятор. При этом положение золотника 65 (фиг. 2) обеспечивает максимальный проход топлива через каналы 57, 58, 59, 60 в полости над плунжерами 50 ТНВД, обеспечивая его максимальную производительность. Когда давление топлива в гидроаккумуляторе, состоящем из каналов 70, 71, трубопроводов 73 и полостей высокого давления в форсунках и полости 69 ТНВД, увеличится до номинального значения, золотник 65, сжимая через чашку 67 пружину 68 и аккумулируя при этом топливо, плавно перекрывает своим коническим участком радиальные каналы 58 во втуже 66, ограничивая поступление топлива в полости над плунжерами 50 ТНВД, снижая тем самым производительность ТНВД. При снижении давления в гидроаккумуляторе пружина 68 через чашку 67 перемещает золотник 65, увеличивая проходное сечение к радиальным каналам 58, увеличивая производительность ТНВД, поддерживая тем самым постоянное давление в гидроаккумуляторе. Движение золотника 65 под действием пружины 68 обеспечивает дополнительную подачу топлива в гидроаккумулятор при падении давления в нем и освобождает объем для топлива при избыточном давлении в гидроаккумуляторе, увеличивая тем самым емкость гидроаккумулятора. При прокручивании коленвала ДВС, масло от маслоподкачивающего насоса (не показан) через канал 31 (фиг. 2) поступает в кольцевую канавку 32, а затем через каналы 33, клапан 36 (фиг. 6), каналы 37 и 40, соединительные трубопроводы 41 (фиг. 1), каналы 44 и каналы, вьшолненные в плунжерных втулках 5, заполняет гидросистему, вытесняя при этом воздух через дроссельные отверстия, вьшолненные в плунжерных втужах 5. Поскольку каналы вьшолнены либо горизонтально, либо вверх по ходу заполнения системы маслом, воздушных пробок не образуется.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий блок (1) цилиндров, головку (2) блока цилиндров, распредвал (16), газораспределительный механизм, включающий в себя газораспределительные клапаны (4) и плунжерные втулки (5) газораспределительного механизма, гидропривод газораспределительного механизма, включающий в себя по меньшей мере два плунжера (27) гидропривода, приводимых в движение распредвалом (16), отличающийся тем, что соосно с гидроприводом газораспределительного механизма установлен топливный насос высокого давления, включающий в себя по меньшей мере два плунжера (50), эксцентриковый вал которого соединен с распредвалом (16) с возможностью совместного с ним вращения.
2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что соосно установленные топливный насос высокого давления и гидропривод газораспределительного механизма расположены ниже уровня плунжерных втулок (5) газорасределительных клапанов (4).
3. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что каждая плунжерная втулка (5) газораспределительного механизма по меньшей мере одного газораспределительного клапана (4) соединена посредством разъемного соединения с головкой (2) блока цилиндров и связана по текучей среде с соответствующим плунжером (27) гидропривода через канал (44) в головке (2) блока цилиндров и соответствующий трубопровод (41).
4. Двигатель по п. 3, отличающийся тем, что каналы (44) в головке (2) блока цилиндров, соединяющие плунжерные втулки (5) газораспределительных клапанов (4) с плунжерами (27) гидропривода, расположены по существу горизонтально.
5. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что эксцентриковый вал (21) выполнен за одно целое с распредвалом (16).
6. Двигатель по п. 5, отличающийся тем, что на распредвалу (16) выполнен эксцентрик, образующий эксцентриковый вал (21).
7. Двигатель по п. 5, отличающийся тем, что гидропривод газораспределительного механизма содержит корпус (8), в котором вьшолнена внутренняя полость, связанная по текучей среде с картером двигателя, причем в этой полости расположен распредвал (16); топливный насос высокого давления содержит корпус (7), в котором вьшолнена внутренняя полость, связанная по текучей среде сливным трубопроводом через штуцер (23) с топливным баком, а эксцентриковый вал (21) расположен в этой полости, при этом корпус (8) гидропривода газораспределительного механизма расположен в корпусе (7) топливного насоса высокого давления, а полости в указанных корпусах (7, 8) разделены манжетой (24).
8. Двигатель по п. 7, отличающийся тем, что плунжеры (50) топливного насоса высокого давления расположены в корпусе (7) топливного насоса высокого давления в два ряда, причем в каждом ряду равномерно по окружности расположены преимущественно три плунжера (50), а ряды плунжеров (50) смещены в окружном направлении один относительно другого на 60°.
9. Двигатель по п. 6, отличающийся тем, что распредвал (16) установлен в подшипниках (14, 15), внешнее кольцо одного из которых установлено в корпусе (8) гидропривода газораспределительного механизма, а внешнее кольцо другого - в корпусе топливного насоса высокого давления, при этом между торцом распредвала (16) и корпусом (7) топливного насоса высокого давления образована полость, сообщенная по жидкой среде с топливоподкачивающим насосом, а к торцу внутреннего кольца подшипника (14), установленного в корпусе (7) топливного насоса высокого давления посредством пружины прижата шайба (64), ограничивающая перетекание топлива из указанной полости.
10. Двигатель по п. 9, отличающийся тем, что указанная шайба (64) вьшолнена из керамики.
PCT/RU2012/000202 2012-03-23 2012-03-23 Двигатель внутреннего сгорания WO2013141737A1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2012/000202 WO2013141737A1 (ru) 2012-03-23 2012-03-23 Двигатель внутреннего сгорания
RU2015137877A RU2609558C1 (ru) 2012-03-23 2012-03-23 Двигатель внутреннего сгорания

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2012/000202 WO2013141737A1 (ru) 2012-03-23 2012-03-23 Двигатель внутреннего сгорания

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013141737A1 true WO2013141737A1 (ru) 2013-09-26

Family

ID=49223061

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2012/000202 WO2013141737A1 (ru) 2012-03-23 2012-03-23 Двигатель внутреннего сгорания

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2609558C1 (ru)
WO (1) WO2013141737A1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2306131A (en) * 1940-01-29 1942-12-22 Lossau Earl Hydraulic valve lifting mechanism
RU1837115C (ru) * 1989-03-22 1993-08-30 Гомельский политехнический институт Топливный насос высокого давлени
US5603303A (en) * 1994-04-28 1997-02-18 Nippondenso Co., Ltd. High pressure fuel supply pump
DE102010030852A1 (de) * 2010-07-02 2012-01-05 Robert Bosch Gmbh Hochdruckpumpe

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK170122B1 (da) * 1993-06-04 1995-05-29 Man B & W Diesel Gmbh Stor totakts forbrændingsmotor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2306131A (en) * 1940-01-29 1942-12-22 Lossau Earl Hydraulic valve lifting mechanism
RU1837115C (ru) * 1989-03-22 1993-08-30 Гомельский политехнический институт Топливный насос высокого давлени
US5603303A (en) * 1994-04-28 1997-02-18 Nippondenso Co., Ltd. High pressure fuel supply pump
DE102010030852A1 (de) * 2010-07-02 2012-01-05 Robert Bosch Gmbh Hochdruckpumpe

Also Published As

Publication number Publication date
RU2609558C1 (ru) 2017-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10041457B2 (en) Pump unit
CN203939535U (zh) 阀桥组件
CN104160141A (zh) 用于燃料泵的泵压头
KR101791732B1 (ko) 연료 분사 펌프 장치 및 내연 엔진을 작동하는 방법
JP2010534788A (ja) エンジン・シリンダの潤滑のための潤滑装置および油圧ピストン
CN108474337A (zh) 具有泵弹簧密封套筒的高压泵
EP3204642A1 (en) Pump unit for supplying fuel, preferably diesel oil, to an internal combustion engine
KR20000016935A (ko) 용적형펌프
WO2018009390A1 (en) High-pressure fuel pump
RU2609558C1 (ru) Двигатель внутреннего сгорания
CN107850010B (zh) 具有进气歧管的多柱塞低温泵
KR101323679B1 (ko) 대형 터보 과급 2-행정 디젤엔진을 위한 연료펌프
RU2528238C1 (ru) Газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания с гидравлическим приводом
JP2023527344A (ja) 船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ
KR102216489B1 (ko) 내연 피스톤 기관에 연료를 공급하기 위한 연료 펌프
KR102239680B1 (ko) 내연 피스톤 기관을 위한 고압 연료 펌프 어셈블리
GB2563263B (en) HP pump for diesel injection systems
CN203239480U (zh) 高压燃油泵
RU2786856C1 (ru) Агрегат насосный плунжерный пневмоприводной
RU2699598C1 (ru) Агрегат насосный плунжерный пневмоприводной
RU2518322C2 (ru) Устройство для реализации процесса газообмена в двс
RU2578777C1 (ru) Плунжерный насос высокого давления
RU2615293C1 (ru) Способ дополнительного наполнения цилиндра двигателя внутреннего сгорания воздухом или топливной смесью перекрытием фаз газораспределения системой привода трёхклапанного газораспределителя с зарядкой пневмоаккумулятора системы привода газом из компенсационного пневмоаккумулятора
KR102216495B1 (ko) 내연 피스톤 기관에 연료를 공급하기 위한 연료 펌프
CN103946534B (zh) 燃料喷射泵及内燃机

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12871983

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015137877

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12871983

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1