Топливный насос высокого давления для многоцилиндрового дизеля

 

Изобретение может быть использовано в области двигателестроения при производстве дизелей, в частности топливных насосов высокого давления (ТНВД) золот-. никового типа. Сущность изобретения заключается в том, что средние участки отсечной кромки плунжеров отключаемых и неотключаемых насосных секций выполнены с определенным соотношением, обеспечивающим плавное отключение отдельных цилиндров и плавное постепенное нагружение оставшихся в работе цилиндров. 1 с.п. ф-лы, 4 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 F 02 0 17/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4336625/06 (22) 05.10,87 (46) 07.07,93. Бюл. М 25

{71) Ленинградское высшее инженерное морское училище им. адм. С.О. Макарова (72) M,Ê. Овсянников, В.А. Петухов, Ю.В, Зайцев и А.Н. Уткин (56) Авторское свилетельство СССР

Мт 1528935, кл. F 02 О 17/02, 1987, (54) ТОПЛИВНЫЙ НАСОС ВЫСОКОГО

ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ МНОГОЦИЛИНДРОВОГО

ДИЗЕЛЯ

Изобретение относится к области машиностроения и дизелестроения, а именно к топливным насосам высокого давления, позволяющим автоматически отключать отдельные цилиндры при повышении требуемой мощности дизеля с помощью отключаемых и неотключаемых насосных секций по числу цилиндров дизеля, Преимущественная область его использования— дизели любого назначения, которые значительную часть эксплуатационного времени работают на режимах холостого хода и малых нагрузок.

Цель изобретения — повышение эффективности эксплуатации дизелей путем обеспечения монотонного изменения суммарного расхода топлива при изменении числа работающих цилиндров н ° режимах

xon0cTorD хода и малых нагрузок. В результате увеличивается КПД и ресурс дизеля при одновременном уменьшении трудозатрат на обслуживание и ремонт, Экономический эффект заключается в повышении эконоJ

„„ЯЫ„„ 1825883 А1 (57) Изобретение может быть использовано в области двигателестроения при производстве дизелей, в частности топливных насосов высокого давления (ТНВД) золот-. никового типа. Сущность изобретения заключается в там, что средние участки отсечной кромки плунжеров отключаемых и неотключаемых насосных секций выполнены с определенным соотношением, обеспечивающим плавное отключение отдельных цилиндров и плавное постепенное нагружение оставшихся в работе цилиндров. 1 с.п, ф-лы, 4 ил. мичности и надежности работы дизеля с отключаемыми цилиндрами. Расчеты показывают, например, для дизеля 14 ZV 40/48 (14 5

ЧРН 40/48) "Вяртсиля — Зульцер" величина экономии топлива при отключении только одного цилиндра будет составлять 3-5, при отключении большего количества цилиндров экономия топлива может достигать

15 — 200/. (Л

Сущность изобретения состоит в следу- QO ющем. 00

Топливный насос высокого давления на (, ) многоцилиндровых дизелях с отключаемой частью цилиндров на режимах холостого хода и малых нагрузок содержит отключаемые и неотключаемые насосные секции — плунй жерные пары по числу цилиндров дизеля.

Каждая насосная секция включает гильзу (плунжерную втулку) с отсечными и нагнетательными окнами и плунжер, имеющий на торце отсечную. кромку начала подачи и на боковой поверхности отсечную кромку, которая для каждого плунжера отключаемых и

1825883 неотключаемых насосных секций состоит иэ соединенных между собой трех участков.

Первый участок соответствует режимам работы дизеля на полных нагрузках; второй участок соответствует режимам холостого хода и малых нагрузок, расположен по концам кромки; средний участок соответствует режимам изменения числа работающих цилиндров, причем этот средний участок регулировочной кромки плунжеров отключаемых и неотключаемых HBcQcHblx секций имеет противоположное направление от конца первого участка отсечной кромки относительно линии, являющейся ее продолжением; расстояние конца среднего участка ог торцевой кромки плунжера для отключаемых секций меньше аналогичного расстояния для неотключаемых секций, Средние участки отсечной кромки плунжеров отключаемых и неотключаемых насосных секций выполнены в соответствии со следующим соотношением: . hp/Ь!! z/(I-z) при а =.(0,15 — 0,2) Яраб, где ho u hg — расстояние измеренное по образующей боковой поверхности плунжера от линии, являющейся продолжением отсечной кромки первого участка, до точки на отсечных кромках среднего участка плунжеро8 отключаемых и неатключаемых секций соответственно; а, Spao длины проекций среднего участка и всей отсечной кромки на торцевую кромку плунжера соответственно; ! д —.общее число цилиндров дизеля и неотключаемое число цилиндров соответственно.

Отличительные признаки от прототипа; наличие среднего переходного плавного монотонного участка на всех плунжерах насосных секций топливного насоса высокого давления многоцилиндрового дизеля, причем средние участки отсечной кромки плунжеров отключаемых и неотключаемых секций выполнены в соответствии hp/hH =

-z/(J-z) пРи а = (0,15 — 0,2) Яраб, что обеспечивает плавное отключение отдельных цилиндров (причем любых по расположению на дизеле) и плавное, монотонное нагружение других неотключаемых цилиндров. Этим достигается повышение надежности, экономичности и динамичности работы дизеля практически на всех переходных режимах эксплуатации (холостом ходу и малых нагрузок).

На фиг.1 показана конструкция отсечной кромки плунжера (Π— 1 — 2 — 3) насосной секции обычного топливного насоса дизеля без отключения цилиндров; на фиг.2 и 3— конструкция отсечной кромки плунжера (О1-4-6) насосной секции неотключаемых и отключаемых цилиндров .соответственно; !отк! hxxi

Ботк = Браб „ йан! hхх!

Котк, "Откр = "ан!1 "ххл

z а = (0,15-0,2) Яраб, о!!хх!—

Т!и

Причем количество неотключаемых цилиндров насосных секций ТНВД определяется по формуле

|(! и)!

Koтк где g< — механический КПД дизеля;

К„, — коэффициент дизеля (Котк - 0,70,85), определяется из опыта эксплуатации подобного типа дизеля. на фиг.4 — геометрическое соотношение между отсечными кромками средних участков, плунжеров отключаемых (1 — 6) и неотключаемых (1-4) цилиндров.

$отк -длина проекции первого и второго участков отсечной кромки плунжеров. а — угол наклона первого участка отсечной кромки плунжеров. !!хх! !откр Ьххъ haHI< hoax! раССтсяНИЕ От верхнего торца плунжера до: крайней точки регулировочной кромки плунжера на режиме холостого хода обычного дизеля, дизеля с отключаемым количеством цилиндров z, крайней точки второго участка отсечной кромки неотключаемых цилиндров, начальной точки первого участка отсечной кромки всех плунжеров, конечной точки второго участка отсечной кромки обычного плунжера соответственно.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Для обычного дизеля с ТНВД золотникового типа топливная рейка одновременно разворачивает плунжеры всех ТНВД вокруг

25 своеЙ оси для регулировани мощности дизеля. На фиг,1 показана развернутая верхняя часть плунжера ТНВД золотникового типа с обычной регулировочной косой кромКОй С ОСНОВаНИЕМ Яраб, СООтВЕтСтВУЮЩИМ изменению цикловой подачи топлива на всех режимах работы дизеля от холостого хода до номинальной нагрузки; на фиг.2 показана конструкция отсечной кромки г!лунжера насосной секции ТНВД неотклю35 чаемых цилиндров; на фиг.3 — конструкция отсечной кромки плунжера ТНВД отключаемых цилиндров; на фиг.4 — геометрическое соотношение между отсечными кромками на втором участке.

Геометрические размеры регулировочных кромок плунжеров ТНВД неотключаемых (z) и отключаемых (1-z) цилиндров взаимосвязаны и строго определены следующими соотношениями:

1825883 юг. 3

Составитель В.Петухов

Техред М.Моргентал Корректор А.Козориэ

Редактор Е.Савина

Заказ 2310 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, 161

Формула изобретения

Топливный насос высокого давления для многоцилиндрового дизеля с отключаемой частью цилиндров на режимах холостого хода и малых нагрузок, содержащий отключаемые и неотключаемые насосные секции по числу цилиндров дизеля, каждая из которых включает гильзу с отсечными и неотсечными окнами и плунжер, имеющий на торце кромку начала подачи и на боковой поверхности — отсечную кромку, которая для каждого плунжера отключаемых и неотключаемых насосных секций состоит иэ соединенных между собой трех участков, первого — полных нагрузок, второго — холостого хода и малых нагрузок, расположенных по концам кромки, и среднего— режимов изменения чи :ла работающих цилиндров, причем средний участок кромки плунжеров отключаемых и неотключаемых насосных секций имеет противоположное направление от конца первого участка отсечной кромки относительно линии, являющейся ее продолжением. а расстояние конца среднего участка от торцовой кромки плунжера для отключаемых секций меньше аналогичного расстояния для неотключаемыхсекций, отличающийся тем.что, с целью повышения эффективности путем

5 обеспечения монотонного изменения суммарного расхода топлива при изменении числа работающих цилиндров, средние участки отсечной кромки плунжеров отключаемых и неотключаемых насосных секций

10 выполнены в соответствии со следующим соотношением:

hg! hq = z/(I-z) при а = (0,15 — 0,2) Spa6, где ho, h< — расстояние, измеренное по образующей боковой поверхности плунжера

15 отлинии, являющейся продолжением отсечной кромки первого участка, до точки на отсечных кромках среднего участка плунжеров отключаемых и неотключаемых секций соответственно;

20 а,S †дли проекций среднего участка и всей отсечной кромки на торцевую кромку плунжера соответственно;

I,z — общее число цилиндров дизеля и неоткл ючаемое число цилиндров соответст25 вен но.