Устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания

Устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

° - 1.J% библко вк IABfw Q

ОП ИСА НИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (ii) 5I272l

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимый от патента № 491239 (51) М. Кл. - F 02М 41/02

F 02М 51/08 (22) Заявлено 13.12.71 (21) 1726402/24-6 (32) Приоритет 17.12.70 (31) Р2062078.4 (33) ФРГ

Опубликовано 30.04.76. Бюллетень № 16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.43.037.2 (088.8) Дата опубликования описания 15.06.76 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Конрад Экерт, Хайнрих Кнапп, Вильфрид Зауттер и Фолькхард Штейн (ФРГ) Иностранная фирма

«Роберт Бош ГМБХ» (ФРГ) (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к двигателестроению и, в частности, к устройствам для впрыска топлива.

По основному патенту № 491239 известно устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием, содержащее размещенные во впускном трубопроводе дроссельную заслонку. и заслонку регулятора, связанную с расположенным в корпусе запорным элементом дозирующего клапана, установленного в напорной магистрали между подкачивающим насосом и форсунками, и перепускной клапан, снабженный воздушным приводом, подключенным к задроссельному пространству трубопровода. Дроссельная заслонка установлена по потоку воздуха после заслонки регулятора, а дозирующий клапан со стороны, противоположной запорному элементу, снабжен поршнем, установленным в предусмотренной в корпусе рабочей камере, соединенной с напорной магистралью через дроссельный элемент.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что дроссельный элемент выполнен в виде клапана с различной пропускной способностью в прямом и обратном направлениях, а также тем, что напорный орган клапана выполнен в виде подвижного в осевом направлении диска с двумя отверстиями различного диаметра, одно из которых перекрыто

2 корпусом в одном из крайних положений диска, или в виде подпружиненной треугольной пластины с дроссельным отверстием.

Кроме того, предлагаемое устройство отличаетея от известного тем, что запорный оогап клапана выполнен упругим и имеет дроссельное отверстие или в виде неподвижной пластины с двумя отверстиями различного диаметра, из которых отверстие большего диаметра снабжено подпружиненным запорным элементом.

Такое выполнение устройства предотвращает обогащение смеси на малых оборотах.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устрой15 ство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием; на фиг. 2 — вариант выполнения клапана с различной пропускной способностью; на фиг. 3— разрез по А — А на фиг. 2; на фиг. 4 — второй

20 вариант выполнения клапана с различной пропускной способностью; на фиг. 5 — разрез по

Б — Б на фиг. 4; на фиг. 6 — третий вариант выполнения клапана с различной пропускной способностью, 25 В изображенном на фиг. 1 устройстве для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием воздух поступает после воздухоочистителя (не изображен) во входной участок 1 впускного трубопровода

30 в направлении, указанном стрелкой. В диффу512721

G5 зоре 2 впускного трубопровода установлена пластина 3 заслонки регулятора. Диффузор 2 при помощи соединительного шланга 4 связан с патрубком 5, в котором установлена дроссельная заслонка 6.

Пластина 3 перемещается в диффузоре 2 пропорционально массе воздуха, проходящего через впускной трубопровод. Для обеспечения постоянной возвратной силы, действующей на пластину 3, а также для поддержания постоянного давления перед ней давление между пластиной 3 и дроссельной заслонкой 6 остается постоянным.

Пластина 3 установлена на рычаге 7, размещенном на оси 8 (трение между рычагом 7 и осью 8 должно быть минимальным). Рычаг

7 своим выступом 9 действует на запорный элемент 10 дозирующего клапана, выполненного в виде золотника, Запорный элемент 10 со стороны, противолежащей упору 11 для выступа 9 рычага 8, снабжен поршнем 12, установленным в рабочей камере 13 корпуса 14 дозирующего клапана. На поршень 12 действует давление топлива из напорной магистрали 15. Усилие на поршне 12 от давления топлива является возвратной силой для пластины 3 заслонки регулятора.

Топливо в напорную магистраль 15 подается насосом 16, приводимым электродвигателем

17, из бака 18. Для поддержания постоянного давления в магистрали 15 установлен патрубок 19 с клапаном 20 ограничения давления.

Из магистрали 15 топливо направляется в канал 21, выполненный в крышке 22 корпуса

14. Канал 21 соединен с кольцевой проточкой

23 крышки 22. Проточка 23 соединяет камеры

24 с напорной магистралью 15, так что на мембрану 25, установленную между прокладкой 26 и корпусом 14, действует давление топлива, равное давлению в напорной магистрали 15. Проточка 23 через канал 27 соединена с отверстиями 28, выполненными во втулке 29, в которой перемещается запорный элемент 10 дозпрующего клапана. Отверстия 28 соединены с пазом 30, выполненным на запорном элементе 10, который поршнем 12 перекрывает в большей или меньшей степени регулируемые радиальные прорези 31, выполненные во втулке 29. Из прорезей 31 отдозированное количество топлива попадает в каналы 32, соединенHble с камерами 33. Последние отдслсны от камер 24 мембраной 25. Из камеры 33 топливо через каналы 34 и патрубок 35 направляется к отдельным форсункам цилиндров двигателя (не изображены). Мембрана 25 образует подвижную часть клапана с плоским запорным элементом, который перемещается в положение открытия при нерасотающем устройстве для впрыска при помощи пружины 36. Давления в камерах 24 и 33 обеспечивают постоянный перепад на дозирующем клапане независимо от положения запорного элемента 10.

Этим обеспечивается пропорциональность между перемещением запорно;о элемента 10 и количеством подаваемого топлива.

Под напором воздуха пластина 3 заслонки регулятора перемещается в диффузоре 2, так что изменение проточного сечения впускного тракта прямо пропорционально перемещению пластины 3. Так как пластина 3 через рычаг 7 соединена с запорным элементом 10, то это обеспечивает пропорциональное соотношение между расходом воздуха во впускном трубопроводе и количеством подаваемого топлива.

Давление топлива в рабочей камере 13 обеспечивает возвратное усилие на пластине

3. Напорная магистраль 15 при помощи трубопровода 37 и патрубка 38 подключена к рабочей камере 13. В трубопроводе 37 установлен дроссель 39. Трубопровод 37 соединен с трубопроводом 40 сливной магистрали, в которой установлен перепускной клапан 41, выполненный с плоским запорным элементом в виде мембраны 42. При незначительном перемещении мембраны 42 перепускной клапан 41 открывается, и топливо из сливной магистрали по трубопроводу 43 направляется обратно в бак 18.

Мембрана 42 снабжена пружиной 44, опорная тарелка 45 которой выполнена подвижной и может перемещаться от воздушного привода

46 и дроссельной заслонки 6.

Для этого толкатель 47 опорной тарелки 45 контактирует с кулачком 48, установленным на оси 49 заслонки 6 с возможностью перемещения в осевом направлении от привода 46 и вращения от оси 49 при помощи угловой шпонки 50. Кулачок 48 соединен с мембраной 51 привода 46, нагруженной пружиной 52. Рабочая камера 53 привода 46 подключена к задроссельному пространству впускного трубопровода при помощи трубопровода 54. Предварительное натяжение пружины 52 определяет давление топлива в камере 13 для обеспечения возвратного усилия.

Давление топлива от патрубка 38 в камеру

13 передается через клапан с различной пропускной способностью в прямом и обратном направлениях. Этот клапан обеспечивает амортизацию перемещения запорного элемента 10 независимо от температуры топлива. Запорный орган клапана выполнен в виде подвижного в осевом направлении диска 55 с двумя отверстиями 56 и 57, первое из которых выполнено большего диаметра и может перекры,àTücÿ шайбой 58 корпуса 14 з одном из крайних положений диска 55.

Устройство работает следующим образом.

При прогретом работающем двигателе топливо забирается из бака 18 при помощи насоса 16 и подается по напорной магистрали 15 к дозирующему клапану. Одновременно по впускному трубопроводу воздух засасывается в цилиндры двигателя, отклоняя пластину 3 от исходного положения.

В соответствии с перемещением пластины 3 перемещается запорный элемент 10 дозирующего клапана, который изменяет сечения радиальных прорезей 31. Проходящее через эти прорези количество топлива соответствует по512721 й0

h) ложению пластины 3. Жесткая связь заслонки регулятора с запорным элементом 10 дозирующего клапана дает постоянную зависимость между количеством всасываемого в двигатель воздуха и впрыскиваемого топлива при неизменных их характеристиках. Требуемое обеднение или обогащение смеси достигается изменением возвратного усилия, действующего на запорный элемент 10.

Величина нагрузки и оборотов двигателя определяется положением дроссельной заслонки 6, управляемой при помощи рычага 59, и разре>кепием Во впускном трубопроводе за ней. При этом величина затяжки пружины 44 перепускного клапана 41 изменяется в зависимости от этих величин путем поворота кулачка 48 и перемещения его в осевом направлении. При номинальной нагрузке дроссельная заслонка 6 полностью открыта и требуется обогащенная смесь. При этом, поскольку ycuJ7II0 пружины 44, определяющее IIавленпе TQIIлива в рабочей камере 13 и величину возвратной силы на пластине 3, невелико, то и запорный элемент установлен в положение максимального открытия прорезей 31.

При уменьшении нагрузки усилие пружины

44 увеличивается, вызывая повышение дазления топлива в камере 13, вследствие этого уменьшается смещение запорного элемента 10 вместе с уменьшением смещения пластины 3 и обеспечивается обеднение смеси.

Давление топлива, действующее на поршень

12, образует возвратное усилие на пластине 3 и изменяется только в зависимости от характеристики двигателя, Гидравлическая связь рабочей камеры 13 с напорной магистралью осуществляется через трубопровод 37 с дросселем 39, патрубок 35 и диск 55 клапана с различной пропускной способностью в прямом и обратном направлениях. Этот клапан необходим, чтобы при колебаниях пластины 3 не возникало рассогласованности между подачей оплива и расходом воздуха во впускном трубопроводе. Это достигается тем, что при разном перемещении пластины 3 в сторону увеличения проходного сечения диффузора 2 в рабочей камере 13 давление повышается в значительно большей степени, чем в обратном направлении.

При резком перемещении пластины 3 в сторону увеличения проходного сечения диффузора 2 диск 55 перемещается к шайбе 58, в связи с чем отверстие 56 перекрывается последней, и топливо из камеры 13 может вытекать только через отверстие 57 малого диаметра.

Поэтому перемещение запорного элемента 10 и пластины 3 замедляется. Если пластина 3 перемещается в обратном направлении, то диск 55 отодвигается от шайбы 58, и топливо из патрубка 38 поступает в рабочую камеру

13 через ооа отверстия 56 и 57, обеспечивая быстрое уменьшение подачи топлива. Таким образом достигается точное соответствие поданного топлива с нагрузкой двигателя в опласти малых чисел оборотов.

Зо

Изображенный на фиг. 2 и 3 клапан с различной пропускной способностью выполнен в виде подпружиненной треугольной пластины

60, имеющей дроссельное отверстие 61. Пластина 60 прижимается к шайбе 58 пружиной 62.

Если поршень 12 движется внутрь рабочей камеры 13, то пластина 60 плотно прижимается к шайбе 58, и топливо из камеры 13 вытекает только через отверстие 61 в патрубок 38 и далее через сливную магистраль в бак 18.

Если давление топлива в камере 13 падает и становится меньше давления в патрубке 38. то под действием перепада давления пластина

60, преодолевая усилие пружины 62. отодвигается от шайбы 58. Топливо через зазор между пластиной 60 и корпусом быстро заполняет камеру 13.

Изображенный на фиг. 4 и 5 клапан с различной пропускной способностью выполнен с запорным органом 63, размещенным на упругой пластине 64. Орган 63 имеет дроссельное отверстие 65. Топливо из камеры 13 вытекает через отверстие 65. а заполняет камеру через отверстие 66 шайбы 58, так как прп движении потока топлива в этом направлении запорный орган 63 отходит от шайбы 58.

Изображенный на фпг. 6 клапан с различной пропускной способностью выполнен с запорным органом в виде неподвижного диска

67, закрепленного в корпусе 14 при помощи стопорного кольца 68 и имеющего два отверстия 69 и 70, первое из которых выполнено большего диаметра. Отверстие 69 снабжено запорным шариком 71, нагруженным пружиной 72.

При движении поршня 12 внутрь камеры 13 топливо нз последне:I вытекает через отверстие 70 малого диаметра, в то время как отверстие 69 перекрыто шариком 71. Если давление топлива в камере 13 падает вследствие перемещения пластины 3 и соответственно поршня 12 в исходное положение, то между камерой 13 и патрубком 38 возникает перепад давления, под действием которой запорный шарик отходит от диска 67. преодолевая усилие пружины 72. и камера 13 заполняется топливом через оба отверстия 69 и 70.

Форм ..7а изобретения

1. Устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием по патенту М 491239, о т л и ч а ю щ е ее я тем, что, с целью предотвращения обогащения смеси на малых оборотах, дроссельный элемент выполнен в виде клапана с различной пропускной способностью в прямом и обратном направлениях.

2. Устройство по п. 1, отлич а ющееся тем, что запорный орган клапана выполнен E виде подвижного в осевом направлении диска с двумя отверстиями различного диаметра одно из которых перекрыто корпусом в одном из крайних положений диска, 512721

15,У/ 11

3. Устройство по п. 1, отлич а ю щеес я тем, что запорный орган клапана выполнен в виде подпружиненной треугольной пластины с дроссельным отверстием.

4. Устройство по п. 1, отл и ч а ющеес я тем, что запорный орган клапана выполнен упругим и имеет дроссельное отверстие, 5. Устройство по п. 1, отлич ающееся тем, что запорный орган клапана выполнен в виде неподвижной пластины с двумя отверстиями различного диаметра, из которых от5 верстие большего диаметра снабжено подпружиненным запорным элементом, 512721

А-A

6-6

М 12

Фиг. Ф 19 1Z п б,7"

11

7г ЛИ

Щг,E

Составитель Л. Синай

Редактор Е. Караулова Техред 3. Тараненко Корректор А. Степанова

Заказ 1257/17 Изд. № 1332 Тираж 690 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр, Сапунова, 2