Топливоподающая аппаратура для двухстадийной подачи топлива и способ ее работы

Топливоподающая аппаратура для двухстадийной подачи топлива и способ ее работы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить стабильность подачи в основной и запальной дозах в широком диапазоне изменения скоростного и нагрузочного режимов работы. Кулачок привода топливного насоса 1 высокого давления с рейкой и с нагнетательным клапаном (К) с разгрузочным пояском вьшолнен в виде основного и вспомогательного профилей для подачи основной и запальной доз топлива. Подпружиненный обратный К 8 с пружиной 17 и направляющей 14 с (С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ()9) (ll) (Sl) 4 F 02 М 45/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

l1O ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4225335/25-06 (22) 23.02.87 (46) 07.01.89. Бюл. У 1 (71) Унивеоситет дружбы народов им. Патриса Лумумбы (72) Н.Н.Патрахальцев, Л,Н.Басистый, А,А.Матанов, Е,Г,Пономарев, А,М.Сайкин и.Е.А.Лазарев (53) 621.43.098(088.8) (56) Байков Н.Б. Снижение максимального давления сгорания дизелей ряда

4Н 16/17 двухфазным впрыском топлива. Двигателестроение, 1983, Ф 2, с,50-52.

Авторское свидетельство СССР

Ф 735817, кл. F 02 M 45/04, 1980. (54) ТОП(1ИВОПОДАЮЩАЯ АППАРАТУРА ДЛЯ

ДВУХСТАДИЙНОЙ ПОДАЧИ ТОПЛИВА И СПОСОБ ЕЕ РАБОТЫ (57) Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить стабильность подачи в основной и запальной дозах в широком диапазоне изменения скоростного и нагрузочного режимов работы. Кулачок привода топливного насоса 1 высокого давления с рейкой и с нагнетательным клапаном (К) с разгрузочным пояском выполнен в виде основного и вспомогательного профилей для подачи основной и запальной доз топлива. Подпружиненный обратный

К 8 с пружиной 17 и направляющей 14

49695

14 с язан с линией 6 высокого давления через дополнительный канал 9 и через лннию связи — с отсечной магистралью

5. К выполнен в виде основного и дополнительного запорных элементов (Э}

12 и 13. Дополнительное седло (С) 16

Э 13 размещено со стороны, противоположной основному С 15. Э 13 выполнен в виде плоской пластины, связанной с направляющей К с воэможностью угловоо смещения относительно направляюей. Пластина выполнена с каналами я прохода топлива при ее положений а С 16 и снабжена преобразователем ода рейки топливного насоса, связаня с регулятором жесткости пружины, выполненным в виде электромагнитной атушки, размещенной вокруг С 15 и заимодействующей своим магнитным поем с К. Усилитель сигнала включен ежду преобразователем хода рейки и атушкой и связан с датчиком положея кулачка. В цилиндр подают дозу запального топлива вблизи верхней мертвой точки тактов выпуска-впуска с помощью части нагнетательного хода плунжера и дозу основного топлива вблизи верхней мертвой точки такта сжатия. Перед подачами запальной и

ОснОВной дОз создают В линии ВысОкого давления повышенное давление, а остальное давление топлива после завершения подач уменьшают. При режиме частичных нагрузок и полных частот начальное давление запальной дозы уменьшают, а при выходе на этот режим создаваемое начальное давление иовышают. Со снижением частоты вращения вала подача запального топлива уменьшается. При этом происходит все более глубокая разгрузка линии высокого давления, в результате все больше топлива поступает в нее, восстанавливая запальную дозу. Для уменьшения абсолютной величины запальной дозы уменьшают ее начальцое давление путем перекрытия канала на пластине Э 13.

2 с. и 5 з,п.ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к двигателе;строению для использования в топлив"

;ных системах дизеля.

Целью изобретения является повыше5 ние стабильности топливоподачи в ос-! новной и запальной дозах в широком, диапазоне изменения скоростного и .Нагрузочного режимов работы.

На фиг.1 показана общая схема аппаратуры;.на фиг.2 — вариант выполнения обратного клалана с механическим регулятором жесткости пружины; на фиг. 3 — обратный клапан с электромагнитным регулятором жесткости пружины; на фиг.4 — схема крепления. пластины дополнительного занорного элемента; на фиг.5 — осциллограммы изменения давления топлива Р„ в линии высокого давления (л.в.д.) по углу q поворота вала и движения h„ обратного клапана; на фиг.6 — вариант схемы управления жесткостью пружины.

Топливоподающая аппаратура содер- 25 жит топливный насос высокого давления (т.н,в.д.) 1, кулачок 2 привода с основным 3 и вспомогательным 4 профилями, отсечную магистраль 5, л.в.д.

6, форсунку 7 закрытого типа и обратный клапан 8, связанный дополнительным каналом 9 с л.в.д. 6 и с линией

10 связи с отсечной магистралью 5, имеющей редукционный клапан 11.

Обратный клапан 8 выполнен в виде основного запорного элемента 12 (фиг.2) и дополнительного запорного элемента 13, связанного с направляю" щей 14, основного 15 и дополнительного 16 седел. Элемент 13 выполнен в виде пластины. Основной запорный элемент 12 нагружен пружиной 17, взаимодействующей с регулятором 18 жесткости пружины. Последний может быть выполнен, например, в виде винтового упора пружины 17, поворот которого меняет затяг пружины. Поворот винтового упора осуществляется элементом, связанным с рейкой т.н.в.д..1.

Регулятор жесткости пружины 17 может быть выполнен в виде электромагнитной катушки 19 (фиг. 3) связанной с рейкой 20 т.н.в.д. 1 че95

3 !4496 рез преобразователь 21 хода рейки 20 в электрический сигнал. Преобразователь 21 может быть выполнен в виде индуктивного датчика, потенциометра и т.д. По меньшей мере часть подвиж5 ного элемента клапана 8, например его основной запорный элемент 12, выполнена из магнитного материала для взаимодействия с магнитным полем катушки 19.

Пластина запорного элемента 13 (фиг.4) размещена на расстоянии h от седла 16, причем h = 0,2-0,8, а предпочтительно 0,4-0,6 мм, что оптимизи- !5 рует расход через обратный клапан 8.

Пластина элемента 13 размещена на хвостовике 22 направляющей 14 с зазором и имеет возможность углового смещения. На указанной пластине может быть выполнен по меньшей мере один паз 23 для прохода топлива при положении пластины на плоском седле

16, Аппаратура снабжена также датчиком 24 управляющего сигнала, связан- 25 ного с кулачком 2 и преобразователем

21 через усилитель 25 сигнала.

Топливоподающая апцаратура работает следующим образом, Кулачок 2 при своем вращении приводит в движение плунжер т.н.в.д. 1 попеременно с помощью основного 3 и вспомогательного 4 профилей. Подъем плунжера профилем 4 обеспечивает подачу запальной порции топлива вблизи, 35

ВМТ тактов выпуска-впуска. Подача со- ставляет на номинальном режиме 12-18% от полной подачи, Профиль 3 обеспечивает подачу основной дозы топлива.

После подачи запальной дозы и опуска- 40 ния плунжера в л.в.д. 6 формируются волны разрежения (p,, ср и т.д. (фиг.5) с помощью разгрузочного пояска нагнетательного клапана т.н.в.д. 1. Указанные волны открывают обратный кла- 45 пан 8 (h „„) и топливо по линии 10 и дополнительному каналу 9 поступает в л.в.д. 6, увеличивая в ней давление и создавая перед впрыском основной дозы начальное давление Р„ „ . Затем осуществляют впрыск основной дозы (период впрыска (р„), отсечки подачи, формирование воли разрежения cg,с! и т,п., новые открытия обратного клапана 8 и создание начального давления

Р„с,ц перед очередной подачей запальной дозы 8 . Благодаря подпитке л.в.д. 6 через обратный клапан 8 и созданию Р„ „ перед подачей запальной дозы обеспечивается стабилизация впрысков от цикла к циклу. Со снижением частоты вращения вала подачатоплива профилем 4 кулачка 2 стремит- ся к уменьшению. При этом происходит все более глубокая разгрузка л.в.д, 6, все большим становится разрежение в периоды (p,, р, ср. в результате все больше топлива поступает в л.в.д.

6, растет Р„ „ и восстанавливается запальная доза топлива. Такая же тенденция имеет место и при снижении нагрузки. Однако на малых нагрузках и частотах необходимо уменьшить абсолютную величину запальной дозы топлива. При неизменном профиле 4 это достигается уменьшением начального давления Р„ц„, Для этого клапан 8 имеет дополнительный запорный орган в виде пластины элемента 13 (фиг.2), При проходе волн разрежения у клапана

8 открывается основной запорный элемент 12 и топливо поступает в л.в.д.

6. Затем происходит посадка пластины элемента 13 на седло 16 и прекращение подачи топлива в л.в.д. 6, несмотря на то, что разрежение в ней имеет место. В результате со снижением частоты вращения и нагрузки уменьшается начальное давление основной подачи

Р„ „ и начальное давление перед дополнительной подачей Р„ ° Создание заданного Р„ „ можно выполнить с помощью каналов 23 на пластине элемента 13.

Возможность смещения пластины элемента 13 обеспечивает сохранение подвижности направляющей 14 в канале седла 15 при отсутствии перпендикулярности пластины элемента 13 и хвостовика 22 °

Закон изменения начального давления Р может регулироваться также изменением жесткости пружины 17. Так, с уменьшением подачи топлива рейки т.н.в.д. l смещается и поворачивает винтовой упор регулятора 18 жест" кости, увеличивая жесткость пружины

17, и, следовательно, уменьшая Р„,„„ .

Рейка т ° н.в.д. 1 может взаимодействовать с преобразователем 21, вырабатывающим электрический сигнал тем больший, чем больше подача топлива.

Электромагнитная катушка 19 с помощью этого сигнала своим магнитным полем помогает открытию обратного клапана или, иначе, как бы уменьшает

1449695

1 формула

5 жесткость пружины 17, Величина Р„„„ в этом случае увеличивается.

Для раздельного управления величинами P и Р„ „ в системе у кулачИаЧ нам 5 ка 2 установлен датчик 24 управляющего сигнала, который включает и вык почает усилитель 25 сигнала с преО ваэователя 21, соответственноп и подходе профиля 3 и при отходе е о от датчика 24. В результате после п дачи запальной дозы перед подачей о новной в л,в.д. 6 создаются

P„ „ r P„,„, что улучшает качество по- д чи топлива в основной дозе при сох- 1> р ении более низкого Р„ вперед зап ной дозой.

В варианте выполнения аппаратура жет содержать датчик 24, срабатываий оТ профиля 3 и создающий ycnsrHлем 25 столь высокий потенциал на тушке 19, что в период клапан 8 открывается и некоторое время, болье, чем суммарное время (g, (g<,Ö,, ткрыт. Давление из л.в.д. 6 стравит- 2В я через клапан 8 и перед подачей эаальнои Дозы P нач равнО нулю. Профиль кулачка на таком режиме не сможет беспечить впрыск, происходит лишь арядка л.в.,ц. 6 до уровня некоторого ЗО

„ „перед подачей основной дозы. ухстадийная подача переходит в од" остадийную.

Таким образом, предлагаемое техниеское решение обеспечивает повыше35 ие эффективности. изобретения

1. Топливоподающая аппаратура для фвухстадийной подачи топлива, содержащая кулачок привода топливного насоса высокого давления с рейкой и с нагнетательным клапаном с разгрузочным поиском, линию высокого давления, отсечную магистраль и форсунку закрытого типа, причем кулачок привода выполнен в виде основного и вспомогательного профилей для подачи основной и запальной доз топлива, о т л ич аю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности путем стабилизации подачи запальной дозы и регулчрования ее величины в широком диапазоне скоростных и нагрузочных режимов, аппаратура дополнительно снабжена подпружиненным обратным клапаном с пружиной и направляющей, основным

4 и дополнительным запорными элементами и соответственно последним основным и вспомогательным седлами, регулятором жесткости пружины клапана, дополнительным каналом и линией связи, причем обратный клапан связан с линией высокого давления через дополнительный канал, а через линию свя-. зи .- с отсечной магистралью, дополнительное седло размещено со стороны, противоположной основному седлу, до полнительный эапорный элемент выполнен в виде плоской пластины, связанной с направляющей клапана, а регулятор жесткости пружины обратного клапана связан с рейкой топливного насоса, 2. Аппаратура по п.l, о т л и ч аю щ а я с я тем, что регулятор жесткости пружины выполнен в виде электромагнитной катушки, размещенной вокруг седла клапана и взаимодействующей своим магнитным полем с обратным клапаном.

3. Аппаратура по пп,1-3, о т л ич а ю щ а я с я тем, что связь пластины с направляющей обратного клапана выполнена с возможностью углового смещения относительно направляющей.

4. Аппаратура по пп.1-3, о т л ич а ю щ а я с я тем, что пластина выполнена с каналами для прохода топлива при ее положении на дополнительном седле.

5. Аппаратура по пп.l-4, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она снабжена преобразователем хода рейки топ ливного насоса, связанного с регулятором жесткости пружины.

6. Аппаратура по п.5, о т л и ч аю щ а я с я тем, что она снабжена датчиком положения кулачка и усилителем, причем усилитель включен между преобразователем хода рейки и электромагнитной катушкой и связан с датчиком положения кулачка.

7. Способ работы топливоподающей аппаратуры для двухстадийной подачи топлива, заключающийся в том, что при работе дизеля подают в его цилиндр дозу запального топлива и дозу основного топлива, причем запальное топливо подают вблизи верхней мертвой точки (ВМТ) тактов выпуска-впуска с помощью части нагнетательного хода плунжера, основное топливо подают вблизи BNT такта сжатия и перед пода-. чами запальной и основной доз топлива создают в линии высокого давления по144 вышенное начальное давление, а остальное давление топлива после завершения подач уменьшают, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности при переходе двигателя на режимы частичных нагрузок

96 95 8 и полных частот вращения коленчатого вала перед подачей запальной дозы начальное давление уменьшают, а при выходе на режимы пониженных частот вра5 щения создаваемое начальное давление повышают. 9

Составитель В. Павлюков

Редактор О.Головач Техред М.Дидык КорректорН.Король

Заказ 6946/34 Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прп ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

4.

Производстпенн<?-tt(?!llll ряфи .еское препприятие, г. Ужгоро ?,, ул. I() .ектнля, 4