close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY9671

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2007.08.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 9671
(13) C1
(19)
F 02M 57/00
НАСОС-ФОРСУНКА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО
СГОРАНИЯ
(21) Номер заявки: a 20050315
(22) 2005.03.30
(43) 2006.11.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Объединенный институт машиностроения Национальной
академии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Москаленко Виктор Иванович; Климук Анатолий Степанович;
Янкевич Наталья Степановна (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Объединенный
институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) RU 2062346 C1, 1996.
SU 1719704 A1, 1992.
SU 1737144 A1, 1992.
RU 2157913 C2, 2000.
RU 2156891 C1, 2000.
US 4505243, 1985.
US 4355620, 1982.
BY 9671 C1 2007.08.30
(57)
Насос-форсунка для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с топливными каналами, помещенный в него цилиндрический плунжер, дозатор цикловой подачи
топлива, распылитель топлива, пружину обратного хода плунжера, отличающийся тем,
что дополнительно содержит управляемый электроимпульсный нагревательный элемент,
причем внутренняя полость корпуса и плунжер выполнены двухступенчатыми, с образованием топливных полостей между корпусом и большей ступенью плунжера и корпусом
и меньшей ступенью плунжера, обращенной к распылителю топлива, в которую помещен
Фиг. 1
BY 9671 C1 2007.08.30
управляемый электроимпульсный нагревательный элемент, охватывающий меньшую ступень плунжера, а дозатор цикловой подачи топлива установлен в выполненную в плунжере внутреннюю полость с возможностью перемещения вдоль оси плунжера, при этом
плунжер и дозатор цикловой подачи топлива имеют ступенчатые ответные поверхности с
образованием топливных полостей под ступенью дозатора цикловой подачи топлива и под
дозатором цикловой подачи топлива, которые связаны между собой топливным каналом,
причем топливная полость, в которую помещен управляемый электроимпульсный нагревательный элемент, одним топливным каналом связана с топливной полостью под ступенью
дозатора цикловой подачи топлива и с топливной полостью под дозатором цикловой подачи топлива, а другим топливным каналом связана, через последовательно расположенные
обратные клапаны, с основным топливоподающим каналом, который, в свою очередь, связан через обратный клапан с топливной полостью, расположенной под ступенью дозатора.
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к топливоподающей
аппаратуре двигателей внутреннего сгорания (ДВС), и предназначено для впрыска топлива в цилиндры двигателей.
Известен насос-форсунка системы DDEC-11 фирмы Detroit Diesel Allison с механическим приводом от кулачкового вала двигателя (см. Грехов Л.В. Топливная аппаратура дизелей с электронным управлением: Учебно-практическое пособие. - Москва: ЛегионАвтодата, 2003. - 176 с: ил. Стр. 45…47), содержащий корпус с топливными каналами низкого и высокого давления, клапаны для управления топливными потоками, устройство для
дозирования подачи топлива, плунжер, пружину обратного хода и распылитель топлива.
Недостатком этого аналога является то, что для механического привода его плунжера
необходимо иметь в устройстве двигателя распределительный кулачковый вал, в результате чего усложняется конструкция двигателя, технология его изготовления, а также увеличивается его вес, габариты и себестоимость. Другим недостатком аналога является то,
что его работа связана с кулачковым валом двигателя, что обеспечивает возможность
расширения его технических характеристик.
Известен прототип - насос-форсунка с механическим приводом от кулачкового вала
двигателя (Патент RU 2062346, МПК F 02M 57/02, опубл. 20.06.96 // Бюл. № 17), содержащий корпус с топливными каналами низкого и высокого давления, плунжер, пружину
обратного хода плунжера, устройство для дозирования подачи топлива, клапаны для
управления топливными потоками и распылитель топлива.
К недостаткам этого насоса-форсунки, как и аналога, можно отнести его механическую зависимость от кулачкового вала двигателя, что усложняет конструкцию ДВС и ограничивает возможность расширения технических характеристик насоса-форсунки. В результате ограничиваются возможности улучшения экономических и экологических
показателей двигателя.
Задачей изобретения является получение высокого качества топливовоздушной смеси
на всех режимах работы двигателя при одновременном упрощении конструкции ДВС за
счет отсутствия необходимости в кулачковом вале привода насосов-форсунок.
Задача достигается тем, что в насосе-форсунке, содержащем корпус с топливными каналами, цилиндрический плунжер, дозатор цикловой подачи топлива, распылитель топлива, пружину обратного хода плунжера, согласно техническому решению дополнительно
введен управляемый электроимпульсный нагревательный элемент, причем внутренняя
полость корпуса и цилиндрический плунжер выполнены двухступенчатыми, с образованием топливных полостей между корпусом и большей ступенью плунжера, и корпусом и
меньшей ступенью плунжера, обращенной к распылителю, в которую помещен упомянутый электроимпульсный нагревательный элемент, охватывающий меньшую ступень
плунжера. При этом дозатор цикловой подачи топлива помещен в выполненную в цилиндрическом плунжере внутреннюю полость и имеет возможность перемещаться вдоль оси
плунжера при помощи ходового винта. При этом плунжер и дозатор цикловой подачи топлива имеют ступенчатые ответные поверхности с образованием топливных полостей под
2
BY 9671 C1 2007.08.30
ступенью дозатора цикловой подачи топлива и под дозатором. Данные полости связаны
между собой топливным каналом. В свою очередь топливная полость, в которую помещен
электроимпульсный нагревательный элемент, одним каналом связана с полостью под ступенью дозатора и полостью под дозатором цикловой подачи топлива, а другим каналом,
через последовательно расположенные обратные клапаны, с основным топливоподающим
каналом, который также связан через обратный клапан с полостью, расположенной под
ступенью дозатора.
Сущность заявленного насоса-форсунки поясняется чертежами, где изображено:
фиг. 1 - насос-форсунка при выключенном двигателе;
фиг. 2 - насос-форсунка в состоянии окончания впрыска топлива.
Конструкция насоса-форсунки (фиг. 1) состоит из корпуса 1, в который помещен цилиндрический плунжер 2, дозатора 3 цикловой подачи топлива, помещенного в полость
плунжера 2, управляемого электроимпульсного нагревательного элемента 4, закрепленного на корпусе распылителя топлива 5 и соединенного с электропроводом 6, предназначенным для подачи электрического импульса на электроимпульсный нагреватель 4, пружины
7 обратного хода плунжера 2, помещенной в корпус 1 и прижимающей плунжер 2 к распылителю 5, ходового винта 8, соединенного с дозатором цикловой подачи топлива 3 и
предназначенным для его перемещения вдоль оси плунжера 2, тарельчатого клапана 9,
закрепленного на плунжере 2 и служащего для перекрытия топливных каналов 10, расположенных в корпусе плунжера 2, фильтра 11, закрепленного на корпусе плунжера 2,
фильтра 11, закрепленного на корпусе 1 и служащего для фильтрации топлива, подаваемого в насос-форсунку, топливоподающего канала 12, соединяющего топливную полость
фильтра 11 с обратными клапанами 13 и 14, закрепленными в корпусе 1, при этом обратный клапан 13 гидравлически соединен с полостью 15 и далее через канал 16 соединен с
полостью 17, а обратный клапан 14 гидравлически соединен с топливной полостью 18 и
далее через каналы 10 и обратный тарельчатый клапан 9 соединен с топливной полостью
19. Для впрыска топлива в цилиндр (не показан) двигателя в плунжере 2 выполнено отверстие 20, а в распылителе отверстия 21, равномерно расположенные равномерно вокруг
его оси и гидравлически соединяющиеся с отверстием 20 в момент впрыска топлива. Для
слива утечек топлива в корпусе 1 выполнено отверстие 22 под крепление дренажного
штуцера (не показан), а для крепления распылителя 5 корпус 1 имеет резьбу, к которой
последний и крепится при помощи накладной гайки 23. Электроимпульсный нагреватель
4 соединен электроприводом 6 с контроллером 24.
Работа насоса-форсунки (фиг. 1, 2) осуществляется в результате периодического воздействия давления топлива на плунжер 2, получаемого при расширении топлива в результате его нагрева электроимпульсным нагревателем 4, подачу электрического импульса на
который выполняет контроллер 24, обеспечивающий автоматическое управление насосомфорсункой. Под действием давления нагретого топлива со стороны полости 19, плунжер 2
перемещается, сжимая пружину 7, вытесняя при этом топливо из полостей 15 и 17 через
отверстия 16, 20 и 21 в цилиндр двигателя, двигаясь при этом до упора в дозатор 3 цикловой подачи топлива. При этом обратный выброс топлива в топливоподающий канал 12
отсекается обратными клапанами 9 и 13. Одновременно с вытеснением топлива на впрыск
в цилиндр двигателя происходит его всасывание в полость 18 (фиг. 2), образующуюся при
движении плунжера 2 в сторону сжатия пружины 7. При этом обратный клапан 14 открывается в результате разряжения образующегося в полости 18 и топливо от подкачивающего насоса (не показан) по каналу 12 поступает в эту полость. Клапаны 13 и 9 при этом закрыты под действием высокого давления в полостях 15 и 19. При упоре плунжера 2 в
дозатор 3 цикловой подачи топлива сопротивление на выходе перегретого топлива из полости 19 в канал 16 попадает в результате совмещения радиальных отверстий в плунжере
2 и дозаторе 3 цикловой подачи топлива, вследствие чего основная масса этого топлива в
парообразном состоянии вытесняется из полости 19 в цилиндр двигателя. В результате
падения давления топлива в полости 19 плунжер 2, под действием пружины 7, перемещается в сторону распылителя 5 и закрывает канал 20 выхода топлива на впрыск в цилиндр
двигателя. При перемещении плунжера 2 в сторону распылителя 5 полость 18 уменьшает3
BY 9671 C1 2007.08.30
ся, в результате топливо из полости 18 вытесняется через каналы 10 и клапан 9 в полость
19, заполняя ее новой порцией холодного топлива. Остаток паров топлива в полости 19
при этом конденсируется, а излишек вытесняется через канал 16 в полость 17 и далее через отверстия 20 и 21 в цилиндр двигателя. При этом в результате увеличения объема полостей 15 и 17, при перемещении плунжера 2 в сторону распылителя 5 происходит их наполнение новой порцией топлива через открывшийся обратный клапан 13. Обратный
тарельчатый клапан 9, при вытеснении топлива из полости 18 в полость 19, открывает соединяющие их каналы 10, а обратный клапан 14, в результате увеличения давления топлива в полости 18, закрывается, предотвращая тем самым вытеснение топлива из этой полости в топливоподающий канал 12. Таким образом, к моменту посадки плунжера 2 на
конус распылителя 5 происходит обновление топливной смеси в насосе-форсунке, в результате чего он вновь готов к повторению рабочего цикла.
Количество цикловой подачи топлива в двигатель определяется положением дозатора
3 цикловой подачи топлива, формирующего объем полостей 15 и 17 и ограничивающего
ход плунжера 2, тем самым определяющего количество подаваемого топлива на впрыск в
цилиндр двигателя. Управление дозатором цикловой подачи топлива осуществляется через
ходовой винт 8, вращение которого осуществляется через ходовой винт 8, вращение которого осуществляется напрямую либо опосредовано от педали (не показана) акселератора.
Поддержание заданного режима работы насоса-форсунки обеспечивается контроллером 24.
Осуществление многофазного впрыска топлива в цилиндр двигателя достигается автоматическим регулированием момента подачи электрического импульса на электроимпульсный нагреватель 4 насоса-форсунки, а также величиной мощности и продолжительности этого импульса.
Предполагаемый технико-экономический эффект от применения насосов-форсунок с
электроимпульсным нагревателем на двигателях внутреннего сгорания заключается в том,
что в результате упрощения конструкции этих двигателей за счет исключения из их устройства кулачкового вала приводов насосов-форсунок уменьшится вес, габариты и стоимость двигателей внутреннего сгорания, а в результате улучшения качества многофазного
впрыска улучшатся их экономические и экологические показатели.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
191 Кб
Теги
патент, by9671
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа