Способ настройки процесса подачи топлива секцией насоса

Способ настройки процесса подачи топлива секцией насоса

Реферат

 

Изобретение м. б. использовано при производстве топливовпрыскивающей аппаратуры дизелей и позволяет улучшить параметры впрыска путем уменьшения и стабилизации сжимаемости топлива (Т) и сокращения доли Т, впрыскиваемого в период понижения пикового давления в форсунке. При нагнетательном ходе плунжера (П) 2 от крайнего внутреннего положения до момента перекрытия окна перепускного канала 17 кромкой 13 происходит вытеснение Т из надплунжерной полости при нарастающей скорости П. Т перетекает в линию питания топливной системы. В надплунжерной полости и линии 5 нагнетания происходит пропорционально квадрату скорости П плавное повышение давления. Сечение центрального перепускного канала 12 выбрано т. обр., что давление к моменту перекрытия окна канала 17 кромкой 13 на частоте максимального х. х. почти достигает давления открытия форсунки. Период понижения пикового давления на входе в линию нагнетания при отсечке ограничивают диапазоном 0,13 - 0,39 продолжительности впрыска на режиме максимальной мощности двигателя путем перепуска Т через один и более каналов П. Площадь П в 2 - 5 раз больше площади канала 12. Сжатие Т в линии нагнетания перед активным ходом П ведут до давления 0,2 - 1,0 давления открытия форсунки, а в линии питания насоса поддерживают давление 0,05 - 0,4 МПа. 4 з. п. ф-лы, 5 ил. ил.

Изобретение относится к машиностроению, конкретно к двигателестроению, и может быть применено при производстве топливо-впрыскивающей аппаратуры дизелей с улучшенными технико-экономическими показателями. Целью изобретения является улучшение параметров процесса впрыска путем уменьшения и стабилизации сжимаемости топлива и сокращения доли топлива, впрыскиваемого в период понижения пикового давления в форсунке. На фиг. 1 изображена принципиальная схема топливной системы для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 схема расположения управляющих элементов плунжерной пары насоса в начальный момент рабочего хода плунжера; на фиг. 3 схема расположения регулирующих элементов плунжерной пары в конце разгрузочного хода плунжера (в конце отсечки подачи); на фиг.4 схема настройки закономерности изменения во времени импульсов давления на входе в линию нагнетания Р_н, в распылителе форсунки Р_ф и подъема иглы форсунки h_и; на фиг. 5 схема изменения по ходу плунжера проходных сечений перепускных каналов плунжерной пары насоса. Топливная система содержит насос, включающий втулку 1, размещенный по втулке плунжер 2, совершающий возвратно поступательное перемещение во втулке, нагнетательный клапан 3, гидравлически управляемую форсунку 4, линию 5 нагнетания, подкачивающий насос 6 с линией 7 питания, перепускной клапан 8 и емкость 9 с топливом. Плунжер снабжен центральным каналом 10, кольцевой проточкой 11, сообщенной с центральным перепускным каналом 12 ограниченного сечения, кольцевой управляющей кромкой 13, наклонными канавками 14, сообщенными с центральным каналом радиальными перепускными каналами 15, и регулирующими кромками 16. Втулка 1 снабжена перепускными каналами 17, с окнами которых взаимодействуют кромки 13 и 16. Надплунжерная полость 18 сообщена с линией 7 питания на начальном ходе плунжера h от крайнего внутреннего положения до положения перекрытия окон каналов 17 кольцевой проточкой 11 при помощи канала 12 ограниченного сечения. Нагнетательный клапан 3 выполнен без разгрузочного пояска и нагружен мягкой пружиной 19. Система работает следующим образом. При нагнетательном ходе плунжера h_п от крайнего внутреннего положения до момента перекрытия окна перепускного канала 17 кромкой 13 (начальный ход h_н, период h_п) происходит вытеснение топлива из надплунжерной полости при нарастающей скорости плунжера. Топливо через канал 12 ограниченного сечения и открытые окна каналов 17 перетекает в линию питания топливной системы, а в надплунжерной полости 18 и линии 5 нагнетания происходит пропорционально квадрату скорости плунжера плавное повышение давления (фиг. 4, период h_п, кривая давления Р'_н на выходе в линию нагнетания, участок А-Б кривой). Сечение канала 12 выбрано таким образом, что давление к моменту перекрытия окна канала 17 кромкой 13 на частоте максимального холостого хода почти достигает давления открытия форсунки. Это условие обеспечивает выбор сечения канала f_к по зависимости f_к= (0,92-1,26) C_поf_п где плотность топлива; Р_фо давление открытия форсунки; С_по скорость плунжера в момент перекрытия перепускных каналов втулки на оборотах максимальной мощности двигателя; f_п площадь плунжера. В период _пр (фиг. 4) на ходе h_p (фиг. 2 и 5) происходит вытеснение топлива в линию нагнетания с объемной скоростью перемещения плунжера и интенсивное нарастание давления (участок В-С кривой Р_н', фиг. 4). На периоде _ho при ходе h_o (фиг. 3 и 4) происходит интенсивная разгрузка линии нагнетания от пикового давления, которую осуществляют за период, равный 0,13-0,39 продолжительности впуска _bn (фиг. 4) топлива на режиме максимальной мощности двигателя, через радиальный канал 15, площадь сечения которого выбрана в 2-5 раза больше площади сечения канала 12, при интенсивном развитии щелей в окнах каналов 17, управляемых кромками 16. Изменение проходных сечений в окнах перепускных каналов втулки (фиг. 5) при их открытии регулирующими кромками 16 (кривая G) и закрытии управляющей кромки 13 (кривая Н), а также площадь сечения каналов 12 (кривая I) и 15 (J) и периоды их перекрытия (открытия) показаны по ходу плунжера от крайнего внутреннего положения, которыми реализуется настройка процесса подачи топлива по фиг. 4. Плавность повышения давления и малая скорость его нарастания на всем ходе плунжера h_н в период _hн вызывает практически статический рост давления в линии нагнетания (см. кривые давления Р_н' и Р_ф, фиг. 4). Начальный ход h_н выбирают максимально возможным для применяемого профиля кулачка насоса, реализующего описываемый способ, и его выбор ограничивается условиями обеспечения работоспособности кулачкового механизма. Для конструкций топливных насосов с отношением полного хода плунжера к его диаметру 0,8-1,4 максимальная величина хода составляет 0,3-0,55 полного хода. Для достижения результативности волновой разгрузки линии нагнетания максимальный подъем нагнетательного клапана h_к конструктивно устанавливают по меньшей мере равным рабочему ходу плунжера h_р, что составляет немногим более 1,2-2 мм. Меньше значения хода нагнетательного клапана, чем h_p из-за малого периода посадки клапана и прохождения через открытый клапан только части отсечной волны, не обеспечивают эффективной волновой разгрузки линии нагнетания. Качественное наполнение надплунжерной полости, осуществляемой только через перепускной канал, выбранный по приведенной выше зависимости, обеспечивается при давлениях в линии питания 0,15-0,4 МПа для конструкций топливных насосов быстроходных дизелей, имеющих плунжерные пары диаметров 8-14 мм и отношение хода к диаметру 0,8-1,4.

Формула изобретения

1. Способ настройки процесса подачи топлива секцией насоса путем сжатия газовой фазы топлива до растворения в линии нагнетания перед активным ходом плунжера за счет вытеснения плунжером топлива в линию нагнетания через автоматический клапан и в линию питания через перекрываемые плунжером перепускные каналы втулки насоса на начальном ходе плунжера и уменьшения периода понижения пикового давления в линии нагнетания до давления закрытия форсунки при отсечке, отличающийся тем, что, с целью улучшения параметров процесса впрыска путем уменьшения и стабилизации сжимаемости топлива и сокращения доли топлива, впрыскиваемого в период понижения пикового давления в форсунке, сжатие газовой фазы топлива ведут до давления открытия форсунки плавным его повышением за период 0,3 0,55 полного хода плунжера за счет вытеснения топлива в линию нагнетания через автоматический клапан и в линию питания через канал ограниченного сечения плунжерной пары, площадь сечения которого выбрана из условия где f_к площадь канала ограниченного сечения; плотность топлива; P_фо давление открытия форсунки; C_по скорость плунжера в момент перекрытия перепускных каналов втулки на оборотах максимальной мощности двигателя; f_п площадь плунжера, а период понижения пикового давления на входе в линию нагнетания при отсечке ограничивают диапазоном 0,13 0,39 продолжительности впрыска на режиме максимальной мощности двигателя путем перепуска топлива через один и более каналов плунжера, площадь которого по меньшей мере в 2 5 раз больше канала ограниченного сечения. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что вытеснение топлива в линию нагнетания и через канал ограниченного сечения ведут от крайнего внутреннего (нижнего) положения плунжера. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что предварительно повышают давление в линии нагнетания насоса между впрысками путем сообщения ее с линией питания через автоматический клапан, открываемый давлением питания, а разгрузку линии нагнетания ведут путем замедленной посадки автоматического клапана без разгрузочного пояска, нагруженного мягкой пружиной, высота подъема которого равна по меньшей мере активному ходу плунжера. 4. Способ по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что сжатие топлива в линии нагнетания перед активным ходом плунжера ведут до давления 0,2 1,0 давления открытия форсунки. 5. Способ по пп.1 4, отличающийся тем, что в линии питания насоса поддерживают давление 0,05 0,4 МПа.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000

Извещение опубликовано: 20.03.2000