Топливный насос

 

Изобретение относится к топливовпрыскивающей аппаратуре для форсированных и адиабатных четырехтактных дизелей. Цель изобретения - повышение экономичности насоса путем повышения скорости движения плунжера насоса на нагнетательном ходе. Кулачковый привод плунжера 3 включает связанный синхронно толкателя 10 и имеющим участок (У) 7 подъема и У 8 и 5 верхнего и нижнего выстоя плунжера. Дополнительный кулачковый привод включает рычаг и вспомогательный приводной вал, связанный синхронно с двигателем с передаточным отношением 1:2 и имеющий К 15. Последний взаимодействует с толкателем плунжера при помощи рычага и имеет У 18 подъема плунжера, равный У 7 и У 19 и 16 верхнего и нижнего выстоя, причем У 7 и У 19 находятся в определенных зависимостях. Изменяя углы У 7 и 18, регулируют частоту впрыска топлива, что улучшает процессы сгорания и смесеобразования. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!) 4 F 02 М 39 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Р sqio

Фиг.!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4243091/25-06 (22) 1.05.87 (46) 30.05.89. Бюл. № 20 (71) Харьковский политехнический институт им. В. И. Ленина (72) P. В. Казачков, И. В. Севрук, А. Ф. Шеховцов, Л. Я. Подольный, В. Г. Аляпышев и В. Г. Никифоров (53) 621.436.038.5 (088.8) (56) Крутов В. И. и др. Топливная аппаратура автотранспортных двигателей. М.:

Машиностроение, с. 25 — 30, 1985. (54) ТОПЛИВНЫЯ НАСОС (57) Изобретение относится к топливовпрыскивающей аппаратуре для форсированных и адиабатных четырехтактных дизелей. Цель изобретения — повышение экономичности насоса путем повышения скорости движения плунжера насоса на нагне„„SU„„1483077 А 1

2 тательном ходе. Кулачковый привод плунжера 3 включает связанный синхронно с двигателем приводной вал с кулачком (K)

4, взаимодействующим с роликом !1 толкателя 10 и имеющим участок (У) 7 подьема и У 8 и 5 верхнего и нижнего выстоя плунжера. Дополнительный кулачковый привод включает рычаг и вспомогательный приводной вал, связанный синхронно с двигателем с передаточным отношением 1:2 и имеющий К 15. Последний взаимодействует с толкателем плунжера при помощи рычага и имеет У 18 подъема плунжера, равный У 7 и У 19 и 16 верхнего и нижнего выстоя, причем У 7 и У 19 находятся в определенных зависимостях. Изменяя углы У 7 и 18, регулируют частоту впрыска топлива, что улучшает процес- у сы сгорания и смесеобразования. 4 ил.

1483077

, =(n — 1ф„,, =

30

50

Изобретение относится к машиностроению, более конкретно к двигателестроению, а именно к топливовпрыскивающей аппаратуре для форсированных и адиабатных четырехтактных дизелей.

Целью изобретения является повышение экономичности путем повышения скорости движения плунжера топливного насоса высокого давления на нагнетательном ходе.

На фиг. 1 изображена схема нижней части топливного насоса в момент, когда ролик толкателя находится на участке нижнего выстоя основного кулачка; на фиг. 2— то же, когда ролик толкателя не контактирует с основным кулачком; на фиг. 3— диаграмма работы топливного насоса, имеющего частное от деления величины частот вращения основного и вспомогательного кулачков, равное n=2; на фиг. 4 — диаграмма работы топливного насоса, у которого п=4.

На фиг. 1 — 4 приняты следующие обозначения: P, P, P, P, р„, р„р угол поворота коленчатого вала, угол поворота основного кулачка, угол поворота вспомогательного кулачка, центральный угол участка подъема основного кулачка, центральный угол участка подъема вспомогательного кулачка, центральный угол участка верхнего выстоя основного кулачка, центральный угол участка выстоя вспомогательного кулачка; h, h — высота выступа основного и вспомогательного кулачка;

6i, Л вЂ” зазор между регулировочным винтом рычага и упором толкателя, зазор между вершиной выступа основного кулачка и роликом толкателя; Soo, S ° — перемещение плунжера и регулировочного винта рычага; О, С, à — Р,  — наполнение, сжатие, горение — расширение, выпуск.

Топливный насос состоит из корпуса 1, содержащего втулку 2 с плунжером 3. Кулачковый привод плунжера включает связанный синхронно с двигателем приводной вал с основным кулачком 4, имеющим участок нижнего выстоя 5 и выступ 6, состоящий из участка 7 подъема с центральным углом Р, участка 8 верхнего выстоя с центральным углом ы, и участка 9 обратного хода. Основной кулачок 4 взаимодействует с толкателем 10 через ролик 11 толкателя. К толкателю 10, имеющему упор

12, прижата тарелка 13 посредством пружины 14. Топливный насос снабжен дополнительным кулачковым приводом, который включает рычаг и вспомогательный приводной вал, связанный синхронно с двигателем с передаточным отношением 1:2. Вспомогательный приводной вал имеет вспомогательный кулачок 15, взаимодействующий при помощи рычага с толкателем 10 плунжера. 3. Вспомогательный кулачок 15 имеет участок 16 нижнего выстоя и выступ 17, состоящий из участка 18 подъема с центральным углом P„равным центральному углу участка подъема основного кулачка участка 19 верхнего выстоя с центральным углом р, и участка 20 обратного хода.

При равенстве центральных углов участков подъема основного и вспомогательного кулачков

P =P =Pa участки подъема и верхнего выстоя основного и вспомогательного кулачков находятся в следующей зависимости между собой:

rooe n=2; 4 — частное от деления величины частоты вращения основного и вспомогательного кулачков.

Высота выступа 17 вспомогательного кулачка 15h=h+A>+Ay, где ho — высота выступа основного кулачка 4, Ai — зазор между регулировочным винтом 21 и упором

12 толкателя 10, когда ролик 11 толкателя 10 контактирует с основным кулачком 4, Aq — зазор между верхним выстоем 8 выступа 6 основного кулачка 4 и роликом 11 толкателя 10, когда регулировочный винт

21 рычага 22 контактирует с упором 12 толкателя 10.

Топливный насос работает следующим образом.

Во время такта сжатия ролик 23 рычага 22 находится на участке 16 нижнего выстоя вспомогательного кулачка, а регулировочный винт 21 не взаимодействует с упором 12 толкателя 10. Зазор между регулировочным винтом 21 и упором 12 толкателя 10 равен Ai. Вследствие этого вспомогательный кулачок 15 вспомогательного приводного вала, связанного синхронно с двигателем с передаточным отношением

1:2, не взаимодействует с толкателем 10.

В это время ролик 11 толкателя 10 взаимодействует с основным кулачком 4, частота вращения которого при n=2 в два раза, а при n=4 в четыре раза превышает частоту вращения кулачков традиционных топливных насосов четырехтактных дизелей. В конце такта сжатия участок 7 подъема выступа 6 основного кулачка 4 и участок 18 подъема выступа 17 вспомогательного кулачка 15 одновременно начинают воздействовать на ролик 11 толкателя 10 и ролик 23 рычага 22 соответственно.

Вследствие того, что центральные углы участков подъема основного 4 и вспомогательного 15 кулачков равны между собой

P =р. =р., а частота вращения основного кулачка 4 превышает частоту вращения вспомогательного кулачка 15 (при л=2 в два раза, при n=4 в четыре раза), на всем ходу плунжера 3 от НМТ к ВМТ вспомогательный кулачок 15 не воздействует на толкатель 10 и движение плунжера

3 осуществляется под воздействием основного кулачка 4. Благодаря высокой частоте

1483077

50 вращения основного кулачка 4 (при n=2 в 2 раза, а при n=4 в четыре раза выше, чем у традиционных четырехтактных дизелей) обеспечивается высокая скорость движения плунжера 3 на его ходу от НМТ и впрыскивание топлива под высоким давлением, что улучшает процессы смесеобразования и сгорания, в результате чего повышается экономичность дизеля.

После поворота вспомогательного кулачка 15 на угол (),, а основного кулачка 4 на угол P +(), регулировочный винт 25 перемещается вверх íà h =h +

+Л +Л, где h — высота выступа основного кулачка 4, Ai — зазор между регулировочным винтом 21 и упором 12 толкателя, Л> — зазор между участком 8 верхнего выстоя основного кулачка 4 и роликом

11 толкателя. При этом регулировочный винт 21 рычага 22 воздействует на упор 12 толкателя 10, приподнимает толкатель 10 с роликом !1 над поверхностью участка 8 верхнего выстоя основного кулачка 4 и удерживает его в таком положении, предотвращая впрыскивание топлива на тактах наполнения, горения — - расширения и выпуска. Пропуски воздействия основного кулачка 4 на ролик 11 толкателя 10 на фиг. 3 и 4 показаны пунктирными линиями. После поворота вспомогательного кулачка 15 на угол „, регулировочный винт 21 начинает перемещаться вниз. При перемещении его на величину Л ролик 11 толкателя 10 начинает взаимодействовать с поверхностью верхнего выстоя основного кулачка 4, а кинематическая связь между вспомогательным кулачком 15 и толкателем 10 разрывается. После поворота основного кулачка 4 на угол р, ролик 11 толкателя 10 переходит на участок 9 обратного хода основного кулачка 4, по которому под воздействием пружины 14 опускается на участок 5 нижнего выстоя.

Если частное от деления величины частоты вращения основного и вспомогательного кулачков n=2, частота вращения основного кулачка 4 в два раза превышает частоту вращения кулачков традиционных топливных насосов четырехтактных дизелей, благодаря чему обеспечиваются высокие скорости движения плунжера и впрыскивание топлива под высоким давлением, что повышает экономичность. Для обеспечения n=2 центральные углы участков верхнего выстоя основного 4 и вспомогательного 15 кулачков определяют по формулам

360 — п

Вследствие этого основной кулачок 4 только один раз за два оборота взаимодействует с роликом 11 толкателя 10 и вследствие высокой частоты вращения обеспечивает впрыскивание топлива под высоким давлением только в конце такта сжатия.

5 !

О

Если частное от деления величины частоты вращения основного и вспомогательного кулачков n=4, частота вращения основного кулачка в четыре раза превышает частоту вращения кулачков традиционных топливных насосов четырехтактных дизелей, благодаря чему обеспечиваются высокие скорости двнжения плунжера и впрыскивание топлива под высоким давлением, что повышает экономичность. Для обеспечения а=4 центральные углы участков верхнего выстоя основного 4 и вспомогательного !5 кулачков определяют по формулам

Благодаря этому основной кулачок 4 только один раз за четыре оборота взаимодействует с роликом 11 толкателя 10 и вследствие высокой частоты вращения обеспечивает впрыскивание топлива под высоким давлением только в конце такта сжатия.

Использование такого топливного насоса дизеля позволяет создать высокоэкономичный адиабатный дизель.

Формула изобретения

Топливный насос высокого давления для дизеля, содержащий насосную секцию, имеющую втулку с плунжером и толкатель плунжера с роликом, и кулачковый привод плунжера, включающий связанный синхронно с двигателем приводной вал, с основным кулачком, взаимодействующим с роликом толкателя и имеющим участок подъема и верхнего и нижнего выстоя плунжера, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности путем увеличения скорости плунжера на нагнетательном ходе, насос снабжен дополнительным кулачковым приводом, который включает рычаг и вспомогательный приводной вал, связанный синхронно с двигателем с передаточным отношением 1:2 и имеющий вспомогательный кулачок, который взаимодействует с толкателем плунжера при помощи рычага и имеет участок подъема плунжера, равный участку подъема плунжера основного кулачка, и участок верхнего и нижнего выстоя, причем участок подъема и верхнего выстоя основного и вспомогательного кулачков находятся в следующей зависимости между собой: р= (n — 1)р„, I3 — (360 — р„)(а — 1) где 8,„, — центральный угол участка верхнего выстоя основного кулачка;

P s — центральный угол участка верхнего выстоя вспомогательного кулачка; — центральный угол участка подъема основного и вспомогательного кулачка;

n=2 4 — частное от деления величины частоты вращения основного и вспомогательного кулачков.

1483077

2 3

17

/-P

780 В!

180

6в, мм пв о

360 Укв

270

180

360

Фиг. 3

С Г-P

6о

360

$„мм

360 180 360 180 360 180 360 180 360 180 360

Ввыв

Впв

180 бв, мм о

360

360

f80

270

270

Фиг. //

Составитель В. Долгов

Реда кто р Т. Л а зоре нко Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

Заказ 2796/27 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

180 36, 540

720 180 л

Явью

+в у х

/ / х о