Плунжер топливного насоса высокого давления многотопливного дизеля

 

Использование: двигателестроение, в частности топливная аппаратура дизельных двигателей. Сущность изобретения: плунжер топливного насоса высокого давления выполнен с винтовой канавкой, угол наклона которой к горизонтальной плоскости пропорционален отношению значений теплоты сгорания дизельного топлива (ДТ) и альтернативного топлива (АТ) и удовлетворяет условию , где α - угол наклона винтовой канавки к горизонтальной плоскости; Q_ДТ - теплота сгорания дизельного топлива; Q_АТ - теплота сгорания альтернативного топлива. 2 ил.

Изобретение относится к системам топливоподачи дизелей, преимущественно, топливным насосам высокого давления (ТНВД) и может быть использовано в двигателестроении.

Известен плунжер ТНВД плунжерного типа, имеющий центральный канал, диаметральный канал и винтовую канавку, выполненную под углом 45^o [1] Недостатком указанного плунжера является невозможность сохранения установленного заводом-изготовителем закона подвода теплоты в цилиндры дизеля на всех его скоростных и нагрузочных режимах при работе на топливах с иной, чем у дизельного топлива (ДТ) теплотой сгорания и, следовательно, ухудшение мощностных и экономических характеристик дизеля.

Существенным отличием предлагаемого решения от всех, ранее известных, является то, что угол наклона винтовой канавки к горизонтальной плоскости пропорционален отношению значений теплоты сгорания ДТ и альтернативного топлива (АТ) и удовлетворяет условию где α угол наклона винтовой канавки к горизонтальной плоскости; Q_ДТ теплота сгорания дизельного топлива; Q_АТ теплота сгорания альтернативного топлива.

В результате проведенного патентного поиска нами не обнаружено идентичного выполнения предлагаемого решения.

Преимущества изобретения по сравнению со всеми, ранее известными, решениями обуславливаются следующими обстоятельствами.

Выполнение угла наклона винтовой канавки к горизонтальной плоскости пропорциональным отношению значений теплоты сгорания ДТ и АТ и удовлетворяющим указанному условию позволяет без внесения изменений и дополнений в систему регулирования топливоподачи пропорционально уменьшению (увеличению) теплоты сгорания АТ по отношению к ДТ увеличить (уменьшить) величину цикловой подачи.

Задача изобретения направлена на сохранение установленного заводом-изготовителем закона подвода теплоты в цилиндры дизеля.

Сохранение закона подвода теплоты в цилиндры дизеля на всех его скоростных и нагрузочных режимах работы позволяет избежать переобогащения или переобеднения смеси на частичных режимах работы и при перегрузке дизеля, а следовательно, улучшить его мощностные и экономические характеристики.

На фиг. 1 приведена диаграмма, характеризующая изменение закона подвода теплоты в цилиндры дизеля при переходе его для работы на АТ.

Как видно, зависимость цикловой подачи q_ц топлива в цилиндры дизеля от хода рейки h при заданном угле наклона винтовой канавки плунжера (линия 1) с учетом теплоты сгорания ДТ может быть пересчитана в зависимость установленного закона подвода теплоты в цилиндры дизеля от хода рейки (линия 2). При переходе дизеля для работы на АТ цикловая подача топлива не изменяется (линия 1 не смещается), зависимость же подвода теплоты от хода рейки, с учетом большей или меньшей по отношению к ДТ теплоты сгорания АТ, примет положение линий 2' или 2''. Для сохранения заданного закона подвода теплоты необходимо пропорционально уменьшению (увеличению) теплоты сгорания АТ по отношению к ДТ увеличить (уменьшить) величину цикловой подачи топлива при любом положении рейки ТНВД. Это может быть достигнуто изменением угла наклона винтовой канавки плунжера к горизонтальной плоскости.

Расчеты показывают, что для сохранения заданного закона подвода теплоты в цилиндры дизеля угол наклона винтовой канавки плунжера к горизонтальной плоскости должен удовлетворять условию где α угол наклона винтовой канавки к горизонтальной плоскости; Q_ДТ теплота сгорания дизельного топлива;
Q_АТ теплота сгорания альтернативного топлива.

На фиг. 2 показан плунжер, имеющий центральный канал 1, диаметральный канал 2 и винтовую канавку 3, выполненную под углом a к горизонтальной плоскости.

Плунжер работает следующим образом.

При вращении вала ТНВД и движении плунжера вниз надплунжерное пространство через впускное отверстие в гильзе заполняется топливом. При движении плунжера вверх это отверстие перекрывается верхней кромкой плунжера. Начинается нагнетание топлива в цилиндр дизеля. Конец нагнетания наступает, когда кромка винтовой канавки 3 плунжера откроет отсечное отверстие в гильзе.

Таким образом, величина цикловой подачи топлива при прочих неизменных условиях зависит от угла наклона винтовой канавки к горизонтальной плоскости.

Технико-экономическое обоснование изобретения заключается в экономии средств на изготовление и установку специальной системы регулирования топливоподачи при работе дизеля на АТ.

Литература:
1. Белявцев А.В. Процеров А.С. Топливная аппаратура автотракторных дизелей. М. Росагропромиздат, 1988, 224 с. ил.

Формула изобретения

Плунжер топливного насоса высокого давления многотопливного дизеля, содержащий центральный и диаметральный каналы, винтовую канавку, причем центральный канал сообщен с винтовой канавкой через диаметральный канал, отличающийся тем, что угол наклона винтовой канавки к горизонтальной плоскости пропорционален отношению значений теплоты сгорания дизельного топлива и альтернативного топлива и удовлетворяет условию

где α - угол наклона винтовой канавки к горизонтальной плоскости;
Q_д.т теплота сгорания дизельного топлива;
Q_а.т теплота сгорания альтернативного топлива.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2