Устройство для вспрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания

Устройство для вспрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИГРАНИ Е

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (11) 602127

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту М 491239 (22) Заявлено15,03,74 (21) 2006480/25-06 (23) Приоритет (32) 16.03.73 (31) P 2313164.8 (33) ФРГ (43) Опубликовано05 04 78. Бюллетень ¹13 (45) Дата опубликования описания 28.0$ gg (51) N. Кл.

F- 02 D 3/00

Р 02 М 51/00

Государственный комитет

Соввта Мииистров СССР по делам изооретеиий и открытий (53) УД1(621,43.037.2 (088,8) Иностранцы

Герхард 111тумпп, Гюнтер Эггле (ФРГ), Херберт Шарль (Австрия) и Рудольф Краус (ФРГ) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Роберт Бо1ц ГмбХ" (71) Заявитель (ФРГ) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА

В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к устройствам для впрыска топлива.

По основному патенту № 491239 известно устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием, 5 содержащее размещенные во впускном трубопроводе дроссельную заслонку и заслонку регулятора, связанную с запорным элементом дозирующего клапана, установленного в напор ной магистрали между подкачивающим насосом и форсунками. Запорный элемент со стороны, противолежащей соединению заслонки регулятора с рычагом, снабжен поршнем в рабочей камере, соединенной с напорной магистралью через дроссель. Напорная магистраль соединсIIB также со сливной магистра lblo, снао- !5 женной Iio меньшей мере перепускным клапаном.

Однако в известном устройстве после отключения прогретого двигателя происходит испарение и через некоторое время охлаждение, топлива, находящегося в магистралях между насосом и форсунками. В результате объем его уменьшается, а запорный орган дозирующего клапана смещается в сторону обогащения подаваемой в цилиндры смеси. При последующем пуске двигателя в цилиндры пода- 25

7 ется переобогащенная смесь, и двигатель глохнет. Это снижает надежность его пуска.

Целью изобретения является попы1цение надежности пуска двигателя и обеспечение заполнения магистралей топливом.

Поставленная цель достигается тем, что напорная магистраль между насосом и дозирующим клапаном снабжена гидроаккумулятором, который подключен к ней через гидравлический дроссель и дополнительный канал с обратным клапаном. При этом гидроаккумулятор может быть выполнен в виде корпуса с крышкой и мембраной, с одной стороны которой установлена прилегающая K ней подвижная опорная тарелка и пружина, а с другой стороны — — жестко связанная с корпусом перегородка, Ii кo! орой выполнены два отверстия, образующие каналы для соединения с напор ной магистралью, и корпус имеет выступ для ограничения:uI T.:1 тарелки, а против одного из отверстии уста гитвлена упругая пластина, образующая ий1111т11ь111 клапан дополнительного канала. СТРОИС" ВО От ":,1;1а РТСЯ ОТ ИЗВЕСТНО!-О ТаКжс

ТЕМ, !ТО Н1111иР1111Я Ма, !ICTPciЛЬ C11 1ОЖЕНа I!OC ll»ловательно вялю: енными электромагнитным и сливным клапан;1ми, обмотка первого из которых подключен» к электрической цепи, а pLI602127 топлива по каналу 25 в корпусе 12 поступает

60 чаг заслонки регулятора имеет на впускном трубопроводе электромагнитный привод, обмотка которого подключена к электрической цепи через реле времени.

Кроме того устройство отличается от из1

5 вестного тем, что топливопроводы, соединяющие форсунки и дозирующий клапан, подключены к напорной магистрали между электромагнитным и сливным клапанами при помощи патрубков, снабженных обратными клапанами.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием; на фиг. 2 — гидроаккумулятор в разрезе; на фиг. 3 — перегородка гидроаккумулятора; на фиг. 4 и 5 — варианты выполнения устройства.

В устройстве для впрыска топлива в двига- >s тель внутреннего сгорания с искровым зажиганием воздух поступает в корпус 1 воздухоочистителя и,пройдя фильтрирующий элемент 2, попадает в диффузор 3 впускного трубопровода, имеющего дроссельную заслонку (на чертеже не изображена).

В горловине диффузора 3 установлена заслонка регулятора, выполненная в виде пластины 4, размещенной поперек воздушного потока. Пластина 4 перемещается в диффузоре 3 пропорционально массе воздуха, проходящего через впускной трубопровод. Для обеспечения постоянной возвратной силы, действующей на пластину 4, а также для поддержания постоянного давления перед ней давление между пластиной 4 и дроссельной заслонкой В 1ускного трубопровода также остается постоянным.

Пластина 4 установлена на рычаге 5, размещенном на оси 6. Рычаг 5 своим выступом действует на запорный элемент 7 дозирующего клапана, выполненного в виде золотника. Запорный элемент 7 со стороны, противолежащей упору 8 для выступа рычага 5, снабжен поршнем 9, установленным в рабочей камере 10 втулки 11, закрепленной в корпусе 12 дозирующего клапана. На поршень 9 действует давление топлива из напорной магистрали 13. Уси- 4о лие на поршне 9 от давления топлива является возвратной силой для пластины 4 заслонки регулятора.

Топливо в напорную магистраль 13 подается под постоянным давлением электроприводным насосом 14 из бака 15. Из магистрали 13

45 топливо направляется в канал 16 корпуса 12 дозирующего клапана. Канал 16 соединен скольцевым пазом 17 втулки 11. Паз 17 соединен при помощи радиальных отверстий 18 с цилиндрическим отверстием 19, в котором расположен запорный элемент 7. Отверстия 18 выполнены в том месте, где предусмотрена кольцевая проточка 20 на запорном элементе 7.

Запорный элемент 7 поршнем 9 перекрывает в большей или меньшей степени регулируемые радиальные прорези 21 втулки 11. Через прорези 21 дозированное количество топлива попадает в каналы 22, соединенные с топливопроводами 23 форсунок 24.

Из кольцевого паза 17 оставшаяся часть в каналы 26 и 27, первый из которых соединен с трубопроводом 28, а второй — связан со вторым кольцевым пазом 29 на втулке 11, и снабжен регулируемым дросселем 30. Второй кольцевой паз 29 соединен через канал 31 во втулке 11 со сливной магистралью 32 и одновременно с рабочей камерой 10. Сливная магистраль 32 соединена с- баком 15 и имеет перепускной клапан 33, который обеспечивает уменьшение давления топлива в зависимости от режима работы двигателя. Изменение давления в сливной магистрали 32 одновременно вызывает снижение давления в рабочей камере 10, что изменяет соотношение между количествами поступающих в двигатель топлива и воздуха и приводит к обогащению смеси.

В трубопроводе 28 установлен редукционный клапан 34, обеспечивающий постоянное давление в напорной магистрали 13. Давление в сливной магистрали 32, регулируемое клапаном 33, меньше давления, которое устанавливается клапаном 34, и обеспечивает впрыск топлива из форсунок 24, в связи с чем в кана-ле 27 установлен дроссель 30.

Напорная магистраль 13 между насосом 14 и дозирующим клапаном снабжена гидроаккумулятором 35, который соединен с нею при помощи клапана 36 с гидравлическим дросселем 37 и дополнительного канала 38 с обратным клапаном 39. Впуск топлива в гидроаккумулятор происходит при более низком давлении чем давление впрыска топлива из форсунок 24, но более высоком, чем давление испарения топлива при температуре 100 С.

Работа устройства происходит следующим образом.

При прогретом работающем двигателе топливо забирается из бака 15 при помощи насоса 14 и подается по напорной магистрали 13 к дозирующему клапану. Одновременно по впускному трубопроводу воздух засасывается в цилиндры двигателя, отклоняя пластину 4 от исходного положения, устанавливаемого упором 40.

В соответствии с перемещением пластины 4 при помощи рычага 5 перемещается запорный элемент 7 дозирующего клапана, который изменяет сечение радиальных прорезей 21. Проходящее через эти прорези количество топлива соответствует положению пластины 4. Остальная часть топлива по каналу 25 направляется в рабочую камеру 10 и в сливную магистраль 32.

Жесткая связь заслонки регулятора с запорным элементом 7 дозирующего клапана обеспечивает практически линейную зависимость между количеством засасываемого в двигатель воздуха и впрыскиваемого через форсунки 24 топлива. Требуемое обеднение или обогащение смеси достигается изменением возвратного усилия на запорный элемент 7. При изменении нагрузки и оборотов двигателя изменяется степень открытия перепускного клапана 33, вследствие чего изменяются давление в рабочей камере 10 и соотношение между количествами подаваемых топлива и воздуха и происходит обо602127

25 зо характеристику. Размер гидроаккумулятора выбирается в зависимости от величины магистралей устройства.

После включения в работу устройства топливо через отверстие 48 направляется в полость между перегородкой 46 и мембраной 43.

Под давлением, создаваемым насосом 14, мем- 4о брана вместе с тарелкой 44 отходит от перегородки 46, сжимая пружину 45. После выключения прогретого двигателя вследствие увеличения объема топлива, мембрана 43 с опорной тарелкой 44 перемещается до посадки последней на выступ 49, благодаря чему давление в гащение или обеднение смеси. Гидроаккумулятор 35 в начальный период работы двигателя заполняется топливом и в дальнейшем не влияет на регулирование подачи топлива.

Выключение прогретого двигателя и системы охлаждения приводит к нагреву устройства, в результате чего температура топлива в его магистралях и элементах повышается до

100 С. Объем топлива увеличивается и избы,ток его удаляется из устройства.

Если двигатель не включается в работу через определенное время, зависящее от конструк,тивных особенностей, то происходит его охлаждение вследствие отвода тепла в окружающую среду. Температура топлива в магистралях устройства понижается и уменьшается его объем, который восполняется топливом, подаваемым из гидроаккумулятора 35. Таким образом предотвращается смещение запорного элемента 7 дозирующего клапана, который остается в исходном положении для пуска двигателя.

Гидроаккумулятор (фиг. 2) выполнен в виде корпуса 41 с крышкой 42 и мембраной 43, с одной стороны которой установлены прилегающая к ней опорная тарелка 44 и пружина 45, а с другой — жестко связанная с корпусом перегородка 46, в которой выполнены два отверстия 47 и 48 (см. фиг. 3), а корпус имеет выступ 49 для ограничения хода тарелки 44.

Против отверстия 48 установлена упругая пластина 50. Корпус 41, крышка 42, мембрана 43 и перегородка 46 жестко связаны между собой посредством отбортовки. Полость 51 между крышкой 42 и перегородкой 46 является частью напорной магистрали 13, отверстие 47 — дросселирующим каналом, а отверстие 48 с пластиной 50 — дополнительным каналом с обратным клапаном. Пружина 45 имеет наклонную магистралях устройства может быть повышено до давления, регулируемого клапаном 34. После охлаждения топлива вследствие уменьшения его объема пружина перемещает мембрану 43 с тарелкой 44 к перегородке 46, обеспечивая избыточное давление в магистралях и предотвращая смещение запорного элемента 7 от исходного положения. Отверстие 47, имеющее повышенное гидравлическое сопротивление, предназначено для предотвращения мгновенной разгрузки гидроаккумулятора при случайном возникновении утечек с большим расходом.

В устройстве для впрыска топлива трубопровод 28 (идентичные элементы обозначены одинаковыми позициями) может быть соединен

5 о

60 с патрубком 52, в котором последовательно включены электромагнитный 53 и сливной 54 клапаны (фиг. 4).

Упор 40 рычага 5 связан с якорем 55 электромагнитного привода 56, установленного на диффузоре 3 впускного трубопровода. Обмотка 57 электромагнитного клапана 53 и обмотка 58 электромагнитного привода 56 подключены через реле времени 59 к электрической цепи, в которой установлен выключатель 60. Патрубок 52 может быть соединен с магистралью, как показано пунктирной линией.

Работа устройства (фиг. 4) при прогретом двигателе происходит так же, как и в основном варианте (фиг. 1), и выключение двигателя также приводит сначала к нагреву топлива, а затем к его охлаждению. Однако в этом случае одновременно с включением в работу насоса 14 через реле времени 59 открывается электромагнитный клапан 53, а якорь 55 электромагнитного привода 56 перемещает упор 40, так что рычаг 5 смещает запорный элемент 7 в сторону полного открытия прорезей 21. Поэтому, когда реле времени 59 замкнуто, давление в магистралях устройства регулируется сливным клапаном 54, в котором давление открытия меньше давлений открытия клапанов 33 и 34 и давлений впрыска из форсунок 24. В связи с этим в начальный период пуска устройства топливо от насоса 14 циркулирует по магистралям, заполняя их, и избыточное количество топлива, поступающее от насоса 14, через клапан 54 сливается в бак. Так же заполняются топливопроводы 23 и форсунки 24 до своих впрыскивающих сопл. Через заданный промежуток времени реле 59 отключает обмотку 57 клапана 53 и обмотку 58 электромагнитного привода 56, давление в магистралях устройства повышается, а рычаг 5 и запорный элемент 7 дозирующего клапана перемещаются в исходное положение, и происходит пуск двигателя.

Во втором варианте выполнения устройства (фиг. 5), отличающегося от 1 варианта (фиг. 4), вместо электромагнитного привода 56, обеспечивающего заполнение топливопроводов 23, последние подклюнены к патрубку 52 между электромагнитным 53 и сливным 54 клапанами при помощи патрубков 61, в которых установлены обратные клапаны 62.

Работа устройства (фиг. 5) при прогретом двигателе происходит так же, как в основном и первом варианте (фиг. 1 и 4), а обратные клапаны 62 предотвращают отвод топлива от форсунок через патрубки 61, через которые заполняются топливопроводы 23 после подключения через выключатель 60 и реле времени 59 к электрической цепи обмотки 57 электромагнитного клапана 53. Такое выполнение устройства позволяет после остановки прогретого двигателя обеспечить заполнение его магистралей топливом, благодаря чему достигается надежный пуск двигателя и предотвращается его глушен ие.

Фор,иула изобретения

1. Устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания по патен602127 ту № 491239, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности пуска и обеспечения заполнения магистралей топливом, напорная магистраль между насосом и дозируюгцим клапаном сна кена гидроаккумулятором.

2. Устройство по и, l, отличающееся тем, 5 что между гидроаккумулятором и HHHOpIIoA м-lгистралью включен гидравлический дроссель.

3. Устройство по и. 2, итлича!ощееся тем, что напорная магистраль соединена с гидроаккумъляторог! при помощи д<гиолнительиого !

О канала с обратным клапаном.

4. Устройство ио пи. 1 — 3, отличающееся тем, что гидроаккумулятор выполнен в виде корпуса с крышкой и мембраной, с одной стороны которой установлены прилегаю1цая к 1!ей подвижная опорная тарелка и пружи!1а, а с другой стороны — жестко связанная с корпусом перегородка, в которой выполнены два отверстия, образую1цие каналы для соединения с напорной магистральк, и корпус имеет выступ для ограничения хода тарелки.

5. Устройство по и. 4, от.гичающеес 1 тем, ч о па перегородке против одного из отверстий установлена упругая пластина. Образующая обратный к.IH <13II д0110;1нительного канала.

6. Устройство HO п. 1, отгичающееся тем, ир11;!я мai.:Icl раль снабжена последовате.! 1iHO НК, К В<с п Н I

1ым кг!ап

:,0.1I, I-о <е!1а к э, lектрической 11еп11

7. Устройство IIO и. 6, от,гичающееся тем, что ры IHI заслонки регулятора снабжен размещенным на впускном трубопроводе электромагнитным приводом, обмотка которого подключена к электрической цепи.

8. Устройство по пп. 6 и 7, отличающееся тем, что в электрической цепи установлено реле времени.

9. Устройство по пи. 6, 7 и 8, отличающееся тем, что топливопроводы, соединяющие форсх I .ки и . оз<1рукэ1ц111! к 1 а пан, 110 гкл !о 1е11 ы 1, напорной магистрали между электромагнитным и сливным клапанами ири помощи патрубков, снабженных обратными клапанами, Ф<г г5 оО

Составитель Л. Синай

Тсхред О. Луговая Корректор H. Tynuna

Тираж 698 Подписное

Редактор Н. Лхгиедова

Заказ 1608/2

П!1 !ИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035. Москва, Ж-35, Раушская нао. д. 4 5

Филиал Г!ПП «Патент», г. Ужгэрод, уги Г1роектнан, 4