Система топливоподачи двигателя внутреннего сгорания с непосредственным впрыском

 

Изобретение касается регулировки топливоподачи в двигатель внутреннего сгорания (ДВС), предусматривающей разделение ее на предварительную и основную стадии. Целью изобретения является обеспечение возможности преимущественной стабилизации параметров нагнетания при основном впрыске по мере регулировки количества топлива, подаваемого при предварительном нагнетании, в системе, содержащей топливный насос высокого давления и роликово-кулачковый привод, кулачок которого выполнен с двумя разновысокими выступами соответственно с профилем предварительного нагнетания и выпуклым профилем основного нагнетания. Установка кулачка на ведущем валу выполнена с возможностью регулировочно-установочного разворота его поперечно валу относительно точки, лежащей преимущественно в окрестности расположения центров кривизны профиля основного нагнетания, благодаря чему выступ с профилем предварительного нагнетания по необходимости может быть введен в рабочую зону поля вращения кулачка или выведен из нее и тем самым осуществлен переход на двойную или одностадийную подачу. При этом в зависимости от степени сдвижки кулачка осуществляется либо повышение начального давления перед основным впрыском, либо предварительный впрыск запальной порции топлива. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„.5U„„1567805 А 1 (51)5 Р 02 М 39/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕ ЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 ( (21) 4239987/25-06; 4239986/25-06 (22) 04.05.87 (46) 30.05.90. Бн л, Н - 20 (71) Производственное объединение

"Брянский машиностроительный завод" им.В.И.Ленина (72) И.В.Сычев и Г.М.Кайсина (53) 621.43 (088 ° 8) (56) Серия 4. Двигатели внутреннего сгорания. Вып.t. Особенности рабочего процесса и конструкции дизелей с управляемым впрыском топлива ° — Обзорная информация/ПНИИТЭИтяжмаш. — М., 1984, с.12-13.

2 (54) СИСТЕМА ТОПЛИВОПОДАЧИ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С НЕПОСРЕДСТВЕННЬМ ВПРЫСКОМ (57) Изобретение касается регулирования топливоподачи в двигатель внутреннего сгорания (ДВС), предусматривающей разделение ее на предварительную и основную стадии. Целью изобретения является обеспечение возможности преимущественной стабилизации параметров нагнетания при основном впрыске по мере регулировки количества топлива, подаваемого при предвари1567805

10 тельном нагнетании, в системе, содержащей топливный насос высокого давления и роликово-кулачковый привод, кулачок которого выполнен с двумя разновысокими выступами соответственно с профилем предварительного нагнетания и выпуклым профилем основного нагнетания. Установка кулачка на вепущем валу выполнена с воэможностью регулировочно-установочного разворота его поперечно валу относительно точки, лежащей преимущественно в окрестности расположения центров криИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания с непосредственным впрыском.

Цель изобретения — оптимизация начала нагнетания и средней объемной скорости нагнетания при основном впрыске с количеством топлива, подаваемого при предварительном нагнетании.

На фиг.1 показана система топливоподачи с выпуклым кулачком, установленным с возможностью разворота; на фиг.2 — центровой профиль выпуклого кулачка; на фиг.3 — вогнутый кулачок

35 и его центровой профиль.

Система содержит форсунку 1, нагнетательный трубопровод 2 и топливный насос высокого давления. Топливный насос содержит плунжер 3, толкатель 4, ролик 5 и кулачковый привод с ведущим валом 6, кинематически связанным с коленчатым валом двигателя, и кулачком 7. Кулачок 7 сопряжен с 45 закрепленным на ведущем валу 6 опорным элементом (на чертеже не показан) посредством дуговых направляющих 8. . Кулачок 7 выполнен с основным 9 и дополнительным 10 выступами °

Приняты обозначения: АВ, аЬ вЂ” профиль основного нагнетания и участок центрового профиля (ЦП), ему соответствующий; CD, cd — профиль предварительного нагнетания и участок ЦП, 55 ему соответствующий, 0 — ось ведущего вала 6 и позиция центра вращения кулачка 7 (при его рабочем вращений) на плоскости ЦП, соответствующая базовой . виэны профиля основного нагнетания, благодаря чему выступ с профилем предварительного нагнетания по необходимости может быть введен в рабочую зону поля вращения кулачка или выведен из нее и тем самым осуществлен переход на двойную или одностадийную подачу. При этом в зависимости от степени сдвижки кулачка осуществляется либо повышение начального давления перед основным впрыском, либо предварительный впрыск запальной порции топлива. 1 э.п, ф-лы, 3 ил. настройке (при работе без предварительного нагнетания); 0 — позиция центра вращения кулачка 7 на плоскости ЦП, соответствующая настройке на максимальную топливоподачу при предварительном нагнетании; Z — кольцевая рабочая эона (активная эона) в поле вращения кулачка 7, соответствующая диапазону перемещениИ центра ролика

5 при геометрически активном ходе плунжера 3 насоса, р „„, р — минимальное и наибольшее удаления центра ролика 5 от ос4 вала 6 при геометрически активном ходе плунжра 3 насоса; р — радиус-вектор точки начала центрового профиля основного нагнетания; R — радиус кривизны центрового профиля основного нагнетания; точка пересечения нормалей, проведенных к профилю основного нагнетания в точках начала и конца его; j — центр разворота кулачка 7 на направляющих

8; Л о — величина углового смещения кулачка 7 при развороте.

Кулачок 7 установлен с возможностью регулировочно-установочного разворота в плоскости вращения относительно точки j лежащей за пределами контура профиля кулачка в окрест iocYH сектора W (на фиг.2 и 3 — помечен штриховкой), ограниченного прямыми, проведенными нормально профилю основного. нагнетания в точках начала и конца его, и расположенного в узком створе этих прямых, раскрывающемся в направлении радиус-вектора р точки начала центрового профиля основного нагнетания, при этом кулачок 7 установлен с воэможностью введения цент7805

5 156 рового профиля предварительного нагнетания сЙ в активную зону 2 по мере разворота в направлении, встречном ходу профиля основного нагнетания.

Такая устан >ькя кулачка при расположении точки разворота в окрестности сектора К, преимущественно на удалении от центров кривизны профиля основного нагнетания, позволяет оптимизировать параметры основного нагнетания по мере повышения количества топлива, подаваемого при предварительном нагнетании, а при расположении точки разворота вблизи центров кривизны профиля основного нагнетания — повысить автономность регулировки подачи предварительного нагне ания по отношению к настройке оснсвного нагнетания.

В частном случае ня фиг.1 показана установка кулачка 7 с профилем основного нагнетания АВ, очер енным по дуге окружности, и разворотом кулачка относительно точки j совпадающей с центром этой окружности.

Ня чертежах показан кулачок, профиль предварительного нагнетания CD которого расположен ня участке затылка в месте пересечения его дугой, проведенной радиусом R через центр вращения 0 концентрично точке разворота j. .Такое размещение профиля CD способствует сокрашению угля разворота Д, необходимого для введения центрового профиля сЙ в активную зону Z.

Система топливоподячи работает следующим образом.

Вращательное движение кулачка 7 посредством ролика 5 и толкателя 4 преобразуется в поступательное движение плунжера 3 насоса. При базовой настройке кулачка 7 его дополнительный выступ 10 не заходит в рабочую зону (эквивалентную зоне Z по IUI), соответствующую активному ходу плунжера 3 насоса, и нагнетание топлива в трубопровод 2 происходит только при нябегании ролика 5 на основной выступ 9 кулачка 7. При этом осуществляется только основной впрыск топлива.

При переходе ня управляемый впрыск производят переустановку кулачка 7 на ведущем валу 6, разворачивая его так, чтобы дополнительный выступ с профилем CD вошел в рабочую зону (участок ЦП сс входит в зону Z). В этом случае при работе двигателя происходит либо повышение начального давления в трубопроводе 2 (при малом перемещении кулачка), либо предварительный впрыск топлива через форсунI<ó 1.

При этом разворот кулачка относительно точки j, расположенной в пределах сектора 1, сопровождается повышением средней объемной скорости основного нагнетания (профиль аЪ в активной зоне Z располагается более круто) при одновременном ограничении сдвига этого нагнетания на опережение или отставание. Такая перенастройка топливоподачи позволяет осуществить совместную оптимизацию как неуправляемого одностадийного впрыскя для обычных условий эксплутации, так и управляемого впрыска при переводе двигателя на более форсированные режимы эксплуатации, при временной конвертации дизеля к работе на альтернативном топливе с пониженным цетяновым числом и в других случаях периодических перенастроек двигателя к изменяющимся условиям эксплуатации.

В зависимости от вида используемого топлива степень разворота кулачка может изменяться.

Система топливоподачи позволяет повысить степень унификации используемой топливной аппаратуры и может быть использовапя в многотопливных

ДВС. При этом благодаря оптимизации характеристик топливоподачи, улучшаются эксплуатационные свойства двигателя.

Формула изобретения

1. Система топливоподачи двигателя внутреннего сгорания с непосредственным впрыском, содержащая форсунку, нагнетательный трубопровод и топливный насос высокого давления с кулачковым приводом, кинематически связанным с коленчатым валом двигателя и взаимодействующим с толкателем топливного насоса через ролик посредством кулачка с криволинейным профилем основного нагнетания и профилем предварительного нагнетания, расположенным на затылке кулачка, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью оптимизации начала нагнетания и средней объемной скорости нагнетания при основном впрыске с количеством топлива °

1567805 подаваемого при предварительном нагнетании, кулачок установлен на ведущем валу с возможностью регулировочно-установочного разворота в плоскости вращения относительно точки леь жащей в секторе, ограниченном раскрывающимся в направлении радиус-вектора точки начала центрового профиля основного нагнетания узким створом прямых, проведенных нормально этому профилю в точках начала и конца участка нагнетания, и возможностью введения центрового профиля предварительного нагнетания в активную зону по мере разворота в направлении, встреч ном ходу профиля основного нагнетания.

2. Система по п.1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что профиль предварительного нагнетания расположен на участке затылка в месте пересечения его дугой, проведенной через центр вращения концентрично точке разворота.

1567805

Составитель В.Анфимов

Техред Л.Сердокова Корректор В,Гирняк

Редактор Л.Пчолинская

Тирах 436

Закаэ 1311

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 1О1