Корректирующее устройство топливного насоса дизеля

 

Использование: двигателестроение, в частности автоматическое регулирование двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: устройство состоит из датчика давления наддува, датчика вязкости топлива и сервомотора, содержащего поршень 2, золотник 3 и пружину 4. Датчик давления наддува с помощью мембраны 5 перемещает золотник 3 вдоль оси, а датчик вязкости поршнем 16 и зубчатой рейкой 14 вращает его, изменяя положение наклонной регулирующей кромки 15, которое отслеживается поршнем 2 сервомотора, связанным с дозирующим органом топливного насоса. В устройстве может быть применена любая комбинация из этих и других датчиков, контролирующих параметры двигателя и окру- , жающей среды. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. 8 (л с -РТ XJ 00 N xi -N fO 23 К дозирующему органу носка

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

19

18

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4608284/06 (22) 23,11.88 (46) 30.12.92. Бюл. ¹ 48 (71) Научно-производственное объединение по топливной аппаратуре двигателей "ЦНИТА" (72) Ю.Ф.Хаймин (56) Авторское свидетельство СССР № 1062416, кл. F 02 D 23/02, 1982, (54) КОРРЕКТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

ТОПЛИВНОГО НАСОСА ДИЗЕЛЯ (57) Использование: двигателестроение, в частности автоматическое регулирование двигателей внутреннего сгорания Сущ„„50„„1784742 А1 (я)5 F 02 М 43/00. F 02 D 23/02 ность изобретения: устройство состоит из датчика давления наддува, датчика вязкости топлива и сервомотора, содержащего поршень 2, золотник 3 и пружину 4. Датчик давления наддува с помощью мембраны 5 перемещает золотник 3 вдоль оси, а датчик вязкости поршнем 16 и зубчатой рейкой 14 вращает его, изменяя положение наклонной регулирующей кромки 15, которое отслеживается поршнем 2 сервомотора. связанным с дозирующим органом топливного насоса.

В устройстве может быть применена любая комбинация из этих и других датчиков, контролирующих параметры двигателя и окружающей среды 2 з и ф лы, 1 ил, 1784742

Изобретение относится к области дви- — по давлению наддува. Для современныхгателестроения, в частности к системе авто- топливных насосов дизельных двигателей матического регулирования двигателей этого недостаточно. К ним предъявляются внутреннего сгорания (ДВС), преимущест- требования по корректированию подачи венно дизелей.. -. 5 топлива не менее чем по двум параметрам.

Регуляторы топливных насосов совре- Наиболее важными считаются такие параменных ДВС оснащаются устройствами для метры, как давлейие наддува, вязкость топкорректйрования подачи топлива в зависи- лива, температура отработавших газов, оМи от дайления наддува, например регу- атмосферное давление. лятор RGV-К фирмы Роберт Бош. В связи с 10 Целью изобретения является повышетеМ, что коррек1 ар йо наддуву непосредст- ние эффективности корректирующего усвенно взаимодействует с регулятором, то он ройства, должен развивать значительные перестано- Указанная цель достигается тем, что вочные усилия, что обеспечйвается приме- корректирующее устройство, содержащее нением чувствительного элемента, 15 корпус, подпружиненный поршень с осе являющегося одновременно и исполнитель-. вым каналом, золотник с регулирующей. ным механизмом, с довольно большим диа- кромкой и датчик контролируемого параметром мембраны. Это является метра, связанный с золотником, причем существенным недостатком корректора по поршень взаимодействует с дозирующим наддуву, так как увеличение дйаметра мем- 20 органом насоса и размещен в корпусе с возбраны чувствительного элемейта приводит можностью осевого перемещения и образок увелйчению габаритов устройства и регу- вания с ним рабочей полости, связанной со,. лятором в целом, вызывает сложности ком- сливом через осевой канал поршня и сливпоновки и в итоге ограничивает область его ное окно, выполненное в боковой стенке применения. 25 поршня, а золотник установлен в осевом

Более совершенным является коррек- канале поршня с возможностью возвратнотор, который принимается в качеСтве прото- поступательного перемещения и перекрытипа. В этом корректоре чувствительный тия регулирующей кромкой сливного окна элемент, реагирующий на давление надду- снабжено датчиком второго контролируева; оснащен гидравлическим сервомото- 30 мого параметра, а золотник снаб>кен привором, развивающим эначитЕльные усилия, дом вращательного дви>кения, связанным с необходимые для взаимодействйя с регуля- чувствительным элементом упомянутого тором. Корректор содержит корпус, подпру- датчика, причем регулирующая кромка зожиненный поршень с осевым.каналом, лотника выполнена наклонной. золотник с регулирующей кромкой и датчик 35 Датчик второго. контролируемого параконтролируемого параметра, связанный с метраможет быть выполнен в виде вязкостзолотником, причем поршень взаимодейст- ного датчика, а привод вращательного вуетс дозирующим органом насоса и разме- движения — в виде зубчатой рейки, кинемащен в. корпусе с возможностью осевого тически связанной с чувствительным элеперемещения.и образования с ним рабочей 40 ментом датчика второго контролируемого полости, связанной со сливом через осевой параметра, и шестерни, установленной на канал поршня и слйвное окно, выполненное золотнике. в боковой стенке поршня, а золотнйк уста- На чертеже показано корректирующее новлен в осевом канале поршня с возмож- устройство. ностью возвратно-поступательного 45 Устройство содержит корпус 1, в котоперемещения и перекрытия регулирующей ром установлены датчики контролируемых кромкой сливного окна. Золотник связан с параметров двигателя (датчик давления мембраной чувствительного элемента дат- наддува идатчик вязкости топлива), а также чика давления наддува. В качестве рабочей сервомотор, состоящий из поршня 2. золотсреды используется масло иэ системы смаз- 50 ника 3 и пружины 4, ки двигателя. Применение сервомотора по- Чувствительным элементом датчика зволило сконструировать корреКтор с давлениянаддуваявляетсяэластичнаямеммалыми габаритами и большим нерестано- брана 5, зажатая по периметру между корвочным усилием, благодаря чему он может пусом 1 и крышкой 6, в которой имеется применяться на топливных насосах с боль- 55 штуцер 7для подвода наддувочного воздуха .шими цикловыми подачами. (Рк), Мембрана 5 имеет жесткий центр 8, Существенным недостатком прототипа который взаимодействует с пружиной 9 и являются его ограниченные функциональ- связан с золотником 3 с помощью тарелки ные возможности, так как он корректирует 10 и буртика 11, имеющегося на хвостовике подачутоплива только по одному параметру 12 золотника 3. Тарелка 10 постоянно под1784742 жатв пружиной 9 к жесткому центру 8. Золотник 3 снабжен приводом вращательного движения, состоящим иэ шестерни 13, жестко связанной с золотником 3, и зубчатой рейки 14. На торце золотника 3 имеется регулирующая наклонная кромка 15.

Чувствительный элемент датчика вязкости топлива включает в себя систему дросселей (не показаны) и исполнительный поршень 16. Давление топлива (Рт) в чувствительном элементе зависит от его вязкостй и воздействует на исГ

10 полнительный поршень 16 чувствительного элемента, нагруженный пружиной 17. Поршень

16 связан с зубчатой рейкой 14, находящейся в зацеплении.с шестерней 13 золотника 3. 15

Поршень 2 сервомотора имеет возможность перемещаться вдоль своей оси в цилиндрической расточке корпуса 1 и образует с его стенками рабочую полость 18, в которую че20 рез штуцер 19 поступает рабочая среда (Р ) от источника давления, в данном случае масло

Изменение положения золотника 3 изменяет проходное сечение окна 21 и, как следствие, давление в рабочей полости 18, нарушая равновесие поршня 2. который под действием разности сил переместится вслед за регулирующей кромкой 15 в новое равновесное положение, то есть поршень 2 из системы смазки двигателя, В поршне 2 имеется осевой канал 20, который через окно

21 сообщен с рабочей полостью 18 и через окно 22 — с полостью слива. В осевом канале 25

20 расположен золотник 3 с регулирующей кромкой 15 с воэможностью перекрытия окна 21. Поршень 2 имеет звено 23 для связи с доэирующим органом топливного насоса (или с рычагами регулятора, взаимодейству- 30 ющими с доэирующим органом).

Работает корректирующее устройство следующим образом.

В зависимости от величины давления наддува (Р,), поступающего к мембране 5, 35 она, взаимодействуя с пружиной 9, устанавливает золотник 3 во вполне определенное положение, соответствующее конкретному значению давления наддува, При это л поршень 2 сервомотора займет такое положе- 40 ние, при котором давление рабочей среды (Рс) в рабочей полости 18 будет уравновешиваться усилием пружины 4, то есть поршень .

2 займет равновесное положение, Которое будет обеспечиваться соответствующим от- 45 крытием регулирующей кромкой 15 золотника 3 окна 21, В этом случае устанавливается такое проходное сечение, образуемое окном

21 и регулирующей кромкой 15, при котором давление в рабочей полости 18, воздействую- 50 . щее на поршень 2, создает усилие, равное встречному усилию пружины 4. будет отслеживать положение регулирующей кромки 15 золотника 3. Поскольку поршень 2 через звено 23 связан с дозирующим органом топливного насоса, то при перемещении поршня 2 будет изменяться и подача топлива: при увеличенйи давления наддува золотник 3 и поршень 2 под действием мембраны 5 перемещается в сторону увеличения подачи топлива (на чертеже вниз по стрелке + qq), а при уменьшении давления наддува, наоборот,. в сторону уменьшения подачи топлива.

Корректирование подачи топлива в зависимости от его вязкости осуществляется воздействием на золотник второго датчика.

На чертеже показан только исполнительный поршень 16 этого датчика, который под действием давления Рт, зависящего от вязкости топлива, перемещается в цилиндрической расточке корпуса 1, взаимодействуя с пружиной 17, Так как исполнительный поршень

16 связан с зубчатой рейкой 14, находящейся в зацеплении с шестерней 13, то при движении поршня происходит разворот эолотника 3. При этом изменится положение регулирующей кромки 15 и соответственно положение поршня 2, Профиль наклонной кромки 15 выбран таким образом, чтобы каждому значению вязкости топлива (и давлению Р> в чувствительном элементе) соответствовало требуемое положение поршня

2, Варьируя профилем регулирующей кромки, то есть изменяя наклон на различных ее участках, можно обеспечить любой заданный закон корректирования подачи топлива в зависимости от контролируемого параметра, в данном случае от вязкости топлива.

По конструктивным соображениям датчики давления наддува и вязкости топлива можно поменять местами, тогда исполнительный поршень 16 вяэкостного корректора будет обеспечивать возвратно-поступательное перемещение золотника 3, а мембрана 5 датчика давления наддува — вращательное движение.

Кроме того, в корректоре может быть использована и другая комбинация из любых двух датчиков, контролирующих параметры двигателя и окружающей среды, Таким образом, заявляемое корректирующее устройство обладает широкими функциональными воэможностями и существенными преимуществами перед прототипом и может применяться на различных типах двигателей, обеспечивая коррекцию подачи топлива по двум наиболее важным параметрам. Использование заявляемого устройства позволит обеспечить самые вьlсокие требования, предъявляемые к совреM8HHblM и перспективным топливным

1784742

Составитель Ю.Хаймин

Техред М.Моргентал Корректор С.Патрушева

Редактор

Заказ 4353 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 насосам двигателей внутреннего сгорания.

Устройство позволяет достаточно просто в малых габаритах обеспечить заданные законы корректирования по вйбранйым параметрам двигателя и окружающей среды.

Применение заявляемого"корректирую- щего устройства позволит повысить технический уровень и конкурентоспособность топливйых насосов двигателей внутреннего сгОрания за счет улучшения их экономичности, экологических харэктеристйк и повышения ресурса.

Формула изобретения

1. Корректирующее устройство топлйвного насоса дйзеля, содержащее корпус, подпружиненный поршень с" осевым"каналом, золотник с регулирующей кромкой и датчйк контролируемого параметра, связанный с золотником, йричем поршень взаимодействует:с дозирующим органом насоса и размещен в корпусе с возможностью осевого перемещения и образования с ним рабочей полости,. связанной со сливом через осевой канал поршня, и сливное окно, выполненное в боковой стенке поршня, а золотник установлен в осевом канале поршня с возможностью возвратно-поступательного перемещения и перекрытия регулирую5 щей кромкойсливногоокна, отл ич а ю щее с я тем, что, с целью повышения эффективности, устройство дополнительно снабжено датчиком второго контролируемого параметра, а золотник снабжен приводом вращатель- .

10 ного движения, связанным с чувствительным элементом упомянутого датчика, причем регулирующая кромка золотника выполнена наклонной.

2. УСтройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е15 с я тем, что датчик второго контролируемого параметра выполнен в виде вязкостного датчика, 3. Устройство по п.1, отл и ч а ю ще ес я тем, что привод вращательного движе20 ния выполнен в виде зубчатой рейки и шестерни, зубчатая рейка кинематически связана с чувствительным элементом датчика второго контролируемого параметра, а шестерня установлена на золотнике. и1