Устройство автоматического регулирования угла опережения впрыска топлива в двигателе внутреннего сгорания

 

Использование: в двигателестроении, в частности конструкциях устройств регулирования угла опережения впрыска топливных насосов высокого давления дизельных двигателей. Сущность изобретения: устройство содержит корпус топливного насоса, установленный на подшипниках скольжения с возможностью поворота относительно оси кулачкового вала. На корпусе топливного насоса с кулачковым валом жестко закреплена червячная шестерня, зубья которой входят в зацепление с червяком, закрепленным на корпусе двигателя и жестко соединенным с рычагом, связанным кинематически с подвижным штоком терморегулятора, жестко закрепленного на корпусе двигателя. Внутренняя полость терморегулятора связана трубопроводами с выходным патрубком масляного насоса. 1 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к конструкциям устройств регулирования угла опережения впрыска топливных насосов высокого давления дизельных двигателей.

Известны устройства автоматического регулирования угла опережения впрыска топлива, являющиеся муфтами автоматического изменения угла опережения впрыска топлива, содержащие в подавляющем большинстве ведущую и ведомые полумуфты с подпружиненными грузами.

Известны устройства, имеющие в насосе топливную камеру, устройства подачи топлива в камеру под давлением, зависящим от скорости вращения вала двигателя. Система регулирования момента начала впрыска топлива срабатывает в зависимости от давления в топливной камере и содержит электромагнитный клапан, который периодически открывается и закрывается, обеспечивая регулировку давления в топливной камере, датчик ускорения подвижного элемента, измеряющего величину подачи, и управляющее устройство, которое на основе сигнала датчика подает в электромагнитный клапан импульсные управляющие сигналы.

Эти устройства сложны в изготовлении и эксплуатации, имеют большую инерционность, не позволяют производить точное регулирование угла опережения момента впрыска топлива. Кроме того, они учитывают один, в лучшем случае два фактора для изменения угла опережения впрыска топлива: частоту вращения коленчатого вала двигателя и изменение нагрузки.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по своей технической сущности является устройство, состоящее из механизма поворота корпуса топливного насоса вручную при помощи гаечного ключа.

Недостатком данного устройства является то, то, во-первых, необходима ручная регулировка угла опережения впрыска топлива при изменении режима работы двигателя, что, в частности, для транспортных двигателей неприемлемо; во-вторых, решение о необходимости корректировки угла опережения впрыска топлива, как и величина угла, принимаются субъективно.

Целью изобретения является повышение эффективности работы двигателя и уменьшение вредного воздействия двигателя на окружающую среду за счет автоматического регулирования момента впрыска топлива.

Это достигается тем, что в устройстве автоматического регулирования угла опережения впрыска топлива содержится механизм поворота корпуса топливного насоса, шарнирно соединенный с штоком терморегулятора, внутренняя полость которого соединена с выходным патрубком масляного насоса. Внутренняя полость терморегулятора соединена со всасывающим патрубком турбокомпрессора и патрубком системы вентиляции картера. Внутренняя полость терморегулятора соединена с выходным патрубком системы охлаждения двигателя до холодильника.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается от известного тем, что при регулировании угла опережения впрыска топлива учитываются факторы, определяющие режим работы двигателя и условия окружающей среды, например частота вращения коленчатого вала, изменение нагрузки двигателя, температура окружающей среды, барометрическое давление. Сочетание этих факторов позволяет объективно устанавливать угол опережения впрыска топлива при конкретных условиях работы двигателя. Таким образом, предлагаемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Известны технические решения, в которых осуществляют поворот корпуса топливного насоса для изменения угла опережения впрыска топлива. Однако указанный поворот осуществляется вручную, а не автоматически, как предложено в изобретении. Это позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже схематически представлено устройство, общий вид.

Корпус топливного насоса 1 устанавливается на подшипниках скольжения 2 с возможностью поворота относительно оси кулачкового вала и поворачивается в ту или иную сторону в пределах возможного угла регулирования. На корпусе топливного насоса соосно с кулачковым валом укреплена червячная шестерня 3, зубья которой входят в зацепление с червяком 4, закрепленным на корпусе двигателя 5, червяк жестко соединен с рычагом 6, связанным через шарнир с подвижным штоком 7 терморегулятора 8, неподвижно закрепленного на корпусе двигателя, а внутренняя полость терморегулятора связана трубопроводами 9 с выходным патрубком или масляного насоса, или со всасывающим патрубком турбокомпрессора, или с патрубком системы вентиляции картера, или с выходным патрубком системы охлаждения двигателя до холодильника.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно производится установка угла опережения впрыска топлива согласно паспортных данных двигателя. После этого производятся запуск двигателя и выход его на эксплуатационный режим работы. При изменении частоты вращения коленчатого вала, изменения нагрузки двигателя, температуры окружающей среды, барометрического давления подвижный шток 7 терморегуляторта 8 через шарнирное соединение посредством червячной передачи осуществляет поворот корпуса топливного насоса в ту или иную сторону. В результате достигается точная установка угла опережения впрыска топлива.

Использование изобретения по сравнению с прототипом позволяет повысить эффективность работы двигателя и уменьшить вредное воздействие двигателя на окружающую среду.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛА ОПЕРЕЖЕНИЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее корпус топливного насоса высокого давления, выполненный с возможностью поворота относительно оси кулачкового вала, отличающееся тем, что оно снабжено червячной шестерней, жестко закрепленной на корпусе топливного насоса высокого давления соосно с кулачковым валом, червяком, укрепленным на корпусе двигателя и жестко соединенным с рычагом, терморегулятором с подвижным штоком, причем зубья червячной шестерни входят в зацепление с червяком, рычаг кинематически связан с подвижным штоком, терморегулятор жестко закреплен на корпусе двигателя, а его внутренняя полость связана трубопроводами с выходным патрубком масляного насоса.

РИСУНКИ

Рисунок 1