Роторный топливный насос

 

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет упростить конструкцию , снизить габариты и массу насоса, а также улучшить равномерность топливоподачи, В кольцевой кулачковой шайбе (КШ) 7 на участках выстоя и впуска выполнены дуговые прорези. Устройство дозирования топлива на линии впуска выполнено в виде сегментов (С) 18 с профилированной внутренней поверхностью, размещенных в дуговых прорезях, и поворотной . 22 25, 2(7втулки (ПВ) 20, размещенной снаружи КШ 7, С 18 связаны с ПВ 20 с возможностью перемещения последней по дуге относительно КШ 7. Устройство дозирования снабжено механизмом привода. Последний выполнен в виде реечночервячной, перед ачи и зубчатого венца 21, размещенного на наружной поверхности ПВ 20 и сопряженного с червяком реечно-червячной передачи. Для регулировки равномерности топливоподачи по меньшей мере один из С I8 имеет наружный скос 26, а ПВ 20 в зоне расположения этого С 18 снабжена упорным регулировочным винтом 28 и поперечной прорезью 27. В последней размещена связь С 18 с ПВ 20, Ослабив связь винтом 28, можно перемещать С 18, уменьшая или увеличивая ход толкателя 4, а следовательно, и плунжера 3 насоса, регулируя тем самым цикловую подачу топлива при пос- . дедующем впрыске. 3 зп. ф-лы, 4 ил. 23 V § (Л СА: 4 05 00 Фи1г 25

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 F 02 !) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3982463/25-06 (22) 26.11.85 (46) 23,)0,8?. Бюл. № 39 (7)) Киевский автомобильно-дорожный институт им. 60-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Н.П.Шукшин и А.Г,Говорун (53) 62!.43.038.5 (088.8) (56) Заявка Великобритании

¹ 2094412, кл. F 02 М 4/14, 1982 ° (54) РОТОРНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ НАСОС (57) Изобретение относится к двигателестроению и позволяет упростить конструкцию, снизить габариты и массу насоса, а также улучшить равномерность топливоподачи. B кольцевой кулачковой шайбе (КШ) 7 на участках выстоя и впуска выполнены дуговые прорези. Устройство дозирования топлива на линии впуска выполнено в виде сегментов (С) )8 с профилированной внутренней поверхностью, размещенных в дуговых прорезях, и поворотной втулки (ПВ) 20, размещенной снаружи

КШ 7. С 18 связаны с ПВ 20 с воэможностью перемещения последней по дуге относительно КШ 7. Устройство дозирования снабжено механизмом привода.

Последний выполнен в виде реечночервячной, передачи и зубчатого венца

2l размещенного на наружной поверхности ПВ 20 и сопряженного с червяком реечно-червячной передачи. Для регулировки равномерности топливоподачи по меньшей мере один из С !8 имеет наружный скос 26, а ПВ 20 в зоне расположения этого С !8 снабжена упорным регулировочным винтом 28 и поперечной прорезью 27. В последней размещена связь С 18 с ПВ 20. Ослабив связь винтом 28, можно перемещать С 18, уменьшая или увеличивая ход толкателя 4, а следовательно, и плунжера 3 насоса, регулируя тем самым цикловую подачу топлива при последующем впрыске. 3 зп. ф-лы, 4 ил.

1346842

Изобретение относится к машиностроению, более конкретно к двигателестроению, а именно к топливовспрыскивающей аппаратуре для двигателей внутреннего сгорания, и может

5 быть использовано в роторных топливных насосах высокого давления.

Цель изобретения — упрощение конструкции, сйижение габаритов и веса 10 насоса, а также равномерности топливоподачи.

На фиг.1 изображен насос, продольный разрез общего вида; на фиг.2разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 — на- 15 сос, фрагмент; на фиг. 4 †. то же; другой фрагмент.

Топливный насос содержит корпус 1, внутри которого расположен роторраспределитель 2, имеющий по меньшей 2п. мере два плунжера 3 с толкателями 4, которые через ролики 5 взаимодейству" ют с профилированными выступами 6 кольцевой кулачковой шайбы 7. В насосе выполнены впускная линия, включаю- 25 щая впускную полость 8, впускные 9 и наполнительные 10 каналы, и нагнетательная линия, включающая распределительный канал 11 и нагнетательный канал 12 с разгрузочными клапанами gg

13. Профилированные выступы 6 кольце" вой кулачковой шайбы 7 имеют участки нагнетания 14, выстоя 15 и впуска 16, взаимодействующие с роликами 5 толкателей 4.

В кольцевой кулачковой шайбе на участках выстоя и впуска выполнены дуговые прорези 17. Насос снабжен устройством дозирования топлива на линии впуска, выполненным в виде сег- 40 ментов 18 с профилированной внутренней поверхностью 19, размещенных в дуговых прорезях 17, и поворотной втулки 20, размещенной снаружи кольцевой кулачковой шайбы 7, причем сег- 4> менты 18 связаны с поворотной втул" кой 20 с возможностью перемещения последней по дуге относительно коль" цевой кулачковой шайбы 7. Устройство дозирования топлива на линии впуска снабжено механизмом привода, который выполнен в виде реечно-червячной передачи и зубчатого венца 21, размещенного на наружной поверхности поворотной втулки 20. Реечно-червячная передача cog.тоит из зубчатой рейки

22, связанной с регулятором (не показан), и червяка, шестерни 23; причем шестерня сопряжена с зубчатой рейкой 22, а червяк — с зубчатым венцом 21. Насос также имеет устройство для регулирования угла опережения подачи топлива, состоящее из подпружиненного силового поршня 24, соеди" ненного с кольцевой кулачковой шайбой

7 насоса посредством фигурного винта 25, Для выполнения регулировок равномерности топливоподачи по меньшей мере один из сегментов 18 выполнен с возможностью самостоятельного пере" мещения относительно кольцевой кулачковой шайбы 7 и снабжен механизмом регулирования его углового положения, который выполнен в виде наружного скоса 26 на сегменте 18, поперечной прорези 27 на поворотной втулке 20, упорного регулирующего винта 28, установленного в поворотной втулке 20 и сопряженного со скосом 26 сегмента 18. При этом связь сегмента 18 с поворотной втулкой размещена в поперечной прорези 27 последней. В корпусе 1 напротив подвиж" ного сегмента предусмотрено окно 29, закрываемое крышкой 30.

Насос работает следующим образом.

При вращении ротора-распределителя 2 в период выполнения его плунжерами 3 всасывающего хода ролики 5 толкателей 4 находятся на участке

16 впуска профиля профилированного выступа 6 кольцевой кулачковой шайбы 7. В это время межплунжерное пространство (ИП) насоса через впуск" ной 9 и наполнительные 10 каналы, выполненные соответственно в корпусе 1 и роторе-распределителе 2,сооб-. щается с впускной полостью 8, постоянно сообщенной с нагнетательной линией питающего насоса (не показан).

Количество каналов 9 и 10 соответствует числу цилиндров. двигателя.Под давлением Р„ питания топливо заполняет ИП насоса, раздвигая плунжеры 3 с. толкателями 4 и роликами 5. Количество топлива, поступившего в MII насоса, определяется в начальный период заполнения упором роликов 5 в рабочие профилированные внутренние поверхности 1.9 сегментов 18; размещенных на участках 16 впуска выступов 6 кольцевой кулачковой шайбы 7.

Рабочие профилированные поверхности

19 сегментов 18 на начальном участке (по направлению вращения ротора-распределителя 2) копируют как по форме, 1346842 так и по высоте участок 15 выстоя профилированного выступа 6 кулачковой шайбы 7, который выполняется обычно концентрическим, Конечный участок сегмента 18 отличается от профиля общепринятого участка 16 впуска более плавным уменьшением высоты профиля.

Перемещаясь по рабочей поверхности сегмента 18, ролики 5 толкателей

4 скатываются с последних при дальнейшем вращении ротора и под действием давления топлива в МП насоса и центробежной силы выталкиваются на упор в профиль участка )6 впуска кулачковой шайбы.

Поскольку заполнение топливом МП насоса происходит сразу через несколько наполнительных каналов 10 ротора 2, например четыре для четырехциклового насоса, и под избыточным давлением питания, увеличивающегося

I с ростом частоты вращения приводно1 го вала насоса, то топливо заполняет МП насоса полностью и не содержит пузырьков воздуха.

При дальнейшем вращении роторараспределителя 2 каналы 9 и 10 перекрываются, ролики 5 толкателей 4 выходят на участок 14 нагнетания профиля выступа 6 кулачковой шайбы 7.

Перемещаясь при контакте с этим участком в направлении к оси вращения ротора, толкатели 4 перемещают в этом направлении и плунжеры 3, которые, в свою очередь, проталкивают топливо через распределительный канал ll высокого давления и разгрузочные клапаны 13 к форсунке насоса.

При этом из МП насоса в рабочую камеру двигателя впрыскивается полностью весь объем топлива, поступивший в МП насоса при фазе впуска насоса. Впрыск топлива заканчивается с переходом роликов 5 на участок разгрузки выступа кулачковой шайбы.

После разгрузки следует период 15 выстоя, когда ролик катится, не перемещаясь в радиальном направлении по концентрическому участку выступа.Возможно применение кулачковой шайбы и беэ участка разгрузки.

Регулировка цикловой подачи топлива насосом в зависимости от скоростного режима и регулировка номинальной подачи топлива осуществляется изменением положения зубчатой рейки 22 исполнительного органа регулятора. Перемещаясь, рейка 22 посредством червяка-шестерни 23 поворачивает поворотную втулку 20. При этом рейка

22 входит в зацепление своими зубья5 ми с шестерней, а поворотная втулка

20 — с червяком. Применение червякашестерни 23 на связи между рейкой 22 исполнительного органа регулятора и поворотной втулкой 20 позволяет расположить рейку 22 вдоль оси насо- са и тем самым увеличить возможность ее перемещения. Кроме того, такая связь позволяет устранить передачу возможных толчков со стороны сегментов 18 во время их контакта с роли.ками 5 на исполнительный орган регулятора (червячная передача может выполняться самотормозящейся), Надетая свободно на кулачковую шайбу 7, сцентрированную в корпусе 1 насоса, поворотная втулка 20, поворачиваясь относительно кулачковой шайбы 7, меняет положение сегментов 18

25 относительно выступов кулачковой шайбы 7. Перемещаясь в прорезях 17 кулачковой шайбы 7, например, в направлении стрелки, проФилиоованные сегменты IS заполняют собой постепенно участок 16 впуска кулачковой шайбы

7, переходящий на участок 14 нагнета" ния, и уменьшают тем самым ход плунжеров 3 насоса (через уменьшение перемещения толкателей 4 с роликами

5) при фазе впуска. Поскольку данный насос предполагает полное заполнение топливом, МП насоса, то уменьшение хода его плунжеров 3 на фазе впуска вызывает уменьшение впускаемого топ4< лива и, следовательно, уменьшение цикловой подачи насосом. Крайнее левое положение С профилированного- сегмента 18 соответствует максимальному перемещению в радиальном направлении

4 роликов 5 толкателей и плунжеров 3 насоса. При максимальном перемещении в другое крайнее положение В сегмент

18 полностью заполняет собой участок впуска кулачковой шайбы, и ролик 5 толкателя насоса после осуществления плунжерами насоса разгрузочного хода катится по концентрической поверхиостц, состоящей из участка выстоя выступа кулачковой шайбы и на чального участка сегмента 18. При этом на фазе впуска какое-либо перемещение ролика 6 в радиальном направлении отсутс гвует. Отсутствует, следовательно, и возможность перемеще10

Формула изобретения

5 134 ния плунжеров насоса на фазе впуска, что свидетельствует об отсутствии по-" дачи топлива насосом (нулевая подача), В этом положении сегментов 18 плунжеры 3 насоса при наличии кулачковой шайбы, не предусматривающей разгрузочный ход плунжеров, не перемещаются в радиальном направлении, . Если кулачковая-шайба насоса предусматривает разгрузочный ход плунжеров, что позволяет получить более резкое окончание впрыска и более качественно разгрузить нагнетательные каналы высокого давления насоса от остаточного давления, то в этом случае плунжеры 3 насоса совершают небольшие возвратно-поступательные перемещения в радиальном направлении, вызывающие лишь компенсационные перемещения разгрузочных клапанов 13 насоса (компенсация перемещения этиХ клапанов, обусловленная необходимостью выполнения плунжерами насоса разгрузочного хода).

Конструкция насоса предусматрива-. ет также регулировку равномерности топливоподачи насосом. Для этого по меньшей мере один из сегментов 18 насоса снабжен наружным скосом 26, выполненным íà BI o наружной поверхности, а поворотная втулка 20 в районе расположения этого сегмента снабжена упорным регулировочным винтом

28 и поперечной прорезью 27, в которой размещена связь сегмента 18 с поворотной втулкой 20, отличная от других наличием цилиндрической головки.

Ослабив связь, регулировочным винтом 28 можно перемещать сегмент 18, уменьшая или увеличивая ход ролика толкателя 4, а следовательно, и плунжера 3 насоса, регулируя тем самым цикловую подачу топлива при последующем впрыске,.

Конструкция насоса предусматривает также возможность применения устройства для регулировки угла начала подачи топлива. Такое устройство может состоять, например, из подпружиненного поршня 24, управляемого давлением топлива, связанного посредством фигурного винта 25 с кулачковой шайбой 7 насоса, В этом случае в поворотной втулке 20 в нижней ее части предусмотрен вырез для возможного перемещения кулачковой шайбы 7 относительно поворотной втулки 20.

6842

Предлагаемая конструкция устройства для управления топливоподачей позволяет уменьшить длину насоса и его вес, а устранение промежуточных дета5 лей между толкателями насоса и кулачковой шайбой позволяет улучшить равномерность топливоподачи и продлить срок службы насоса,.

1. Роторный топливный насос высокого давления для двигателя .внутреннего сгорания, содержащий корпус,размещенный в корпусе с возможностью вращения ротор-распределитель, имеющий по меньшей мере два плунжера с толкателями, впускную и нагнетательные линии, установленную соосно ротору-распределителю кольцевую кулачковую шайбу, внутренняя поверхность которой имеет профилированные выступы с участками нагнетания, выстоя и

25 впуска, взаимодействующие с толкателями плунжеров ротора-распределителя, и устройство дозирования топлива на линии впуска, снабженное механизмом привода, связанного с органом 0 управления, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения конструкции, снижения габаритов и массы, устройство дозирования топлива на линии впуска выполнено в виде дуговых

35 прорезей в кольцевой кулачковой шайбе на участках выстоя и впуска, сегментов с профилированной внутренней поверхностью, размещенных в дуговых прорезях с возможностью их совместно40 го перемещения и взаимодействия с толкателями плунжеров, и поворотной втулки, размещенной снаружи кулачковой шайбы, жестко связанной с сегментами и взаимодействующей с механиз45

2, Насос по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что механизм привода выполнен в виде реечно-червячной передачи и зубчатого венца, размец1енно5< го на наружной поверхности поворотной втулки и сопряженного с червяком реечно-червячной передачи.

3. Насос по пп, 1 и 2, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью

5 улучшения равномерности топливоподачи, по меньшей мере один из сегментов устройства дозирования топлива на линии впуска выполнен с возможностью перемещения по дуге относи7 тельно кольцевой кулачковой шайбы и снабжен механизмом регулирования

его углового положения.

4. Йасос по п.З, о т л и ч а ю— шийся тем, что механизм регулирования углового положения сегмента выполнен в виде наружного скоса на

346842 8 сегменте, упорного регулирующего винта, установленного в поворотной втулке и сопряженного со скосом сегмента, и поперечной прорези на пово 5. ротной втулке, в которой расположена жесткая связь сегмента с последней.

134á842

Составитель В,Долгов

Редактор А.Ворович Техреду.Кравчук Корректор И Муска

Заказ 5108/35 Тираж 503 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4