Топливный насос

 

Использование: двигателестроение, в частности топливная аппаратура двигателей. Сущность изобретения: топливный насос содержит корпус, установленный в нем вал с рычагом, подпружиненный плунжер и кулачок, выполненный контактирующим с рычагом и смонтированный с возможностью взаимодействия с плунжером через рычаг, плечо которого выполнено изменяемым. Насос снабжен установленной внутри вала косозубой зубчатой рейкой с возможностью смещения ее вдоль оси вала, а рычаг выполнен телескопическим с выдвижной частью, контактирующей с кулачком и образующей с рейкой зубчатую пару. 4 ил.

Изобретение относится к тепловым двигателям и касается топливных насосов, которые циклически подают топливо в камеру сгорания, как, например, в дизельных двигателях.

Известен топливный насос, в котором подпружиненный к кулачку плунжер, перемещаясь во втулке циклически, подает топливо к форсунке дизеля. Регулирование мощности достигается изменением цикловой подачи за счет прерывания подачи топлива соединением напорной магистрали со сливом при некотором угле положения кулачка [1] Известный топливный насос не позволяет обеспечить оптимальный по углу поворота кулачка закон подачи топлива при различной мощности двигателя, что связано с профилем кулачка и моментами подачи и отсечки топлива. От закона подачи топлива зависит эффективность смесеобразования и, следовательно, экономичность двигателя.

Наиболее близким к предлагаемому топливному насосу является насос, содержащий корпус, установленный в нем вал с рычагом, подпружиненный плунжер и кулачок. Кулачок смонтирован с возможностью взаимодействия с плунжером через рычаг, плечо которого выполнено изменяемым от рукоятки управления мощностью [2] Такой насос не обеспечивает при различном положении рукоятки управления мощностью оптимальные углы начала и конца подачи топлива, а также оптимальный закон подачи топлива, что снижает эффективность топливного насоса.

Задачей изобретения является повышение эффективности топливного насоса за счет обеспечения им при различных положениях рукоятки управления мощностью оптимальных законов подачи топлива и наилучших углов начала и конца подачи топлива.

Задача решается топливным насосом, содержащим корпус, установленный в нем вал с телескопическим рычагом, подпружиненный плунжер, кулачок, выполненный контактирующим с выдвижной частью рычага и смонтированный с возможностью взаимодействия с плунжером через рычаг, косозубую зубчатую рейку, установленную внутри вала с возможностью перемещения ее вдоль оси вала и образующую с выдвижной частью рычага зубчатую пару.

Отличительными от прототипа признаками являются следующие: снабжение насоса установленной внутри вала косозубой зубчатой рейкой с возможностью перемещения ее вдоль оси вала, выполнение рычага телескопическим с выдвижной частью, контактирующей с кулачком и образующей с рейкой зубчатую пару.

Предлагаемая конструкция топливного насоса позволяет за счет перемещения рейки изменять плечо рычага и смещать контакт рычага с кулачком, профиль которого в этом положении обеспечивает оптимальный закон подачи топлива и наилучшие углы начала и конца подачи топлива, что повышает эффективность насоса.

На фиг. 1 показан топливный насос, общий вид; на фиг.2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг.3 сечения Б-Б и В-В на фиг.2; на фиг.4 законы подачи топлива массы G от угла поворота кулачка ϕ при двух положениях рукоятки управления мощностью.

Топливный насос содержит корпус 1, состоящий из внешней 2 и выдвижной 3 частей телескопический рычаг, установленный в подшипниках на корпусе кулачок 4 (связанный кинематически с валом двигателя), закрепленную на корпусе втулку насоса 5 с подпружиненным плунжером 6, соединенную патрубками с топливным баком 7 и форсункой 8. На внешней части рычага 2 выполнены контактирующий с плунжером выступ 9 и вал 10, который установлен в закрепленных на корпусе подшипниках 11 и 12. Выдвижная часть рычага 3 установлена с возможностью перемещения перпендикулярно оси вала, снабжена опирающимся на кулачок роликом 13 и косозубым зубчатым венцом 14. Внутри вала с возможностью смещения вдоль оси смонтирована подпружиненная косозубая зубчатая рейка 15, образующая с выдвижной частью рычага зубчатую пару. Внутри вала жестко закреплена монтажная вставка 16. На рейке выполнен шаровой упор 17, контактирующий с подвижной планкой 18, рукоятки управления мощностью 19.

Топливный насос работает следующим образом. Вращающийся кулачок 4 при повороте от угла ϕ_н до ϕ_к (фиг.3), взаимодействуя своей профилированной поверхностью с роликом 13, поворачивает рычаг по часовой стрелке (фиг.1), который перемещает через выступ 9 плунжер 6. Плунжер подает при этом топливо из втулки 5 к форсунке 8. При дальнейшем повороте кулачка рычаг под воздействием подпружиненного плунжера поворачивается против часовой стрелки, при этом топливо из бака 7 поступает во втулку. Затем цикл повторяется.

Для увеличения цикловой подачи массы топлива G_ц рукоятку 19 следует сместить по стрелке, как показано на фиг.2, при этом рейка 5, перемещаясь вдоль оси вала, переместит также и выдвижную часть рычага 3. Профиль кулачка выполнен таким образом, что при этом положении за счет увеличения хода плунжера увеличится цикловая подача топлива G_ц. Различные сечения кулачка могут быть спрофилированы так, чтобы обеспечить необходимые для эффективной работы двигателя законы подачи и углы начала и конца подачи топлива (фиг.3 и 4) при различном положении рукоятки управления мощностью.

Монтажная вставка имеет толщину не менее высоты зуба рейки и служит для замыкания зубчатой пары при сборке.

Следует отметить конструктивную простоту и технологичность предлагаемого топливного насоса.

Формула изобретения

ТОПЛИВНЫЙ НАСОС, содержащий корпус, размещенные в корпусе подпружиненный плунжер, кулачок с профилированной поверхностью, механизм изменения хода плунжера, снабженный валом с рычагом, причем кулачок установлен с возможностью взаимодействия через рычаг с плунжером, отличающийся тем, что механизм изменения хода плунжера дополнительно снабжен зубчатой парой, выполненной в виде косозубой зубчатой рейки, установленной внутри вала с возможностью перемещения последней вдоль оси вала, и зубчатого венца, расположенного с возможностью взаимодействия с косозубой зубчатой рейкой, рычаг выполнен с выдвижной частью, размещенной с возможностью взаимодействия с различными участками профилированной поверхности кулачка, причем зубчатый венец расположен на выдвижной части рычага.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4