Система подачи топлива дизеля

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам питания поршневых дизелей. Изобретение позволяет улучшить технические характеристики дизеля и эксплуатационные свойства системы подачи топлива. Система подачи топлива дизеля содержит плунжерный топливный насос высокого давления распределительного типа, кинематически связанный и синхронизированный с коленчатым валом дизеля, и гидроуправляемые форсунки (по количеству цилиндров). Система также содержит электронный блок (например, микропроцессорный), управляющий электромагнитным клапаном слива. Электромагнитный клапан слива установлен в нагнетательной полости топливного насоса высокого давления и управляет процессом окончания подачи топлива, моментом открытия и продолжительностью включения. Выходы датчиков положения поршня, педали акселератора и угловой скорости коленчатого вала соединены с входами электронного блока, выход которого соединен с электромагнитным клапаном слива. 1 ил.

 

Заявляемое изобретение относится к системам питания поршневых дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Известна система подачи топлива дизельного двигателя (дизеля) аккумуляторного типа Common-Rail с электромагнитными форсунками и электронным блоком управления (Особенности техобслуживания системы впрыска Common-Rail //Автостроение за рубежом, 1999, №11, с.17-22), которая позволяет регулировать цикловую подачу топлива по большому числу информационных переменных: угловой скорости коленчатого вала, положению педали акселератора, давлению наддува, температуре воздуха и охлаждающей жидкости и др.

Эта система имеет следующие недостатки:

- наличие большого количества прецизионных пар;

- низкий КПД системы питания из-за значительного расхода топлива, подаваемого на слив в процессе впрыска и поддержания постоянного давления в гидроаккумуляторе;

- не обеспечивается идентичность цикловых подач топлива в каждом цилиндре ДВС.

Известны регуляторы цикловой подачи топлива: механические, гидромеханические и пневматические. Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является система подачи топлива разделенного типа (Файнлейб Б.Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей. - Л.: Машиностроение, 1990, с.162-164, ил.). Она имеет следующие основные элементы: топливный бак, подкачивающий насос, фильтр(ы), регулируемый плунжерный топливный насос высокого давления (ТНВД) распределительного типа, кинематически связанный и синхронизированный с коленчатым валом дизеля, гидроуправляемые форсунки, трубопроводы высокого и низкого давления, регулятор цикловой подачи топлива, который задает определенную цикловую подачу топлива в каждый цилиндр в зависимости от скоростного и нагрузочного режимов работы дизеля.

Недостатки данной системы:

- ограниченное число информационных переменных (чаще всего угловая скорость коленчатого вала двигателя ωд и положение педали акселератора γд) при регулировании цикловой подачи топлива, связанное с отсутствием электрического исполнительного элемента регулятора и электронного блока управления;

- наличие волновых процессов в длинных трубопроводах высокого давления, приводящих к дополнительным подвпрыскам топлива после окончания основного впрыска, что ухудшает топливную экономичность и токсичность дизеля;

- трудности в интенсификации цикловой подачи топлива из-за значительных гидродинамических потерь в длинных трубопроводах высокого давления, что не позволяет повысить КПД и снизить токсичность дизеля;

- неидентичность цикловых подач по цилиндрам при использовании топливного насоса высокого давления секционного типа, приводящая к увеличению крутильных колебаний коленчатого вала и как следствие снижению надежности мотора или повышает его материалоемкость.

Предлагаемая система подачи топлива дизеля исключает перечисленные недостатки и решает задачи повышения КПД системы подачи топлива, приемистости, экономичности и надежности дизеля, снижения токсичности выхлопных газов и шума дизеля, уменьшения числа особо точных (прецизионных) пар и стоимости топливной аппаратуры,

Технический результат - улучшение технических характеристик дизеля и эксплуатационных свойств системы подачи топлива.

Существенное отличие предлагаемого технического решения заключается в том, что оно содержит электронный блок (например, микропроцессорный), управляющий электромагнитным клапаном слива, расположенным в нагнетательной полости топливного насоса, который после преобразования сигнала датчиков управляет процессом окончания подачи топлива, моментом открытия и продолжительностью включения клапана, что обеспечивает одинаковую (идентичную) цикловую подачу топлива по цилиндрам, при этом выходы датчиков положения поршня, педали акселератора и угловой скорости коленчатого вала соединены с входами электронного блока, выход которого соединен с электромагнитным клапаном слива.

На чертеже приведена функциональная схема системы подачи топлива дизеля, которая содержит топливный бак 1, подкачивающий насос 2, фильтр 3, плунжерный топливный насос высокого давления распределительного типа с нагнетательными клапанами (по количеству цилиндров дизеля) 4, кинематически связанный и синхронизированный с коленчатым валом дизеля, электромагнитный клапан слива 5, гидроуправляемые форсунки 7 (по количеству цилиндров дизеля), датчики положения поршня и угловой скорости топливного насоса высокого давления 6 и датчик положения педали акселератора 9, электронный блок управления 8. Все гидроаппараты соединены трубопроводами, а датчики и электромагнитный клапан слива - проводами с электронным блоком управления.

Система подачи топлива дизеля работает следующим образом. Подкачивающий насос 2 забирает топливо из бака 1, прокачивает его через фильтр 3 и подает на вход топливного насоса высокого давления 4. При набегании кулачка на толкатель плунжера топливного насоса высокого давления топливо сжимается, давление повышается, открывается нагнетательный клапан и начинается подача топлива к соответствующей форсунке 7, а через нее в цилиндр двигателя. При поступлении в электронный блок управления 8 сигналов от датчиков положения поршня и угловой скорости коленчатого вала дизеля 6 и датчика положения педали акселератора 9 (возможно и от других датчиков, например, давления наддува, температуры воздуха, температуры охлаждающей жидкости и др.) электронный блок управления 8 согласно отрабатываемому алгоритму определяет и задает момент включения и длительность включения электромагнитного клапана слива топлива 5, после включения которого давление в нагнетательной полости топливного насоса высокого давления падает и процесс подачи топлива к форсунке и далее в цилиндр дизеля прекращается.

Имея топливный насос высокого давления распределительного типа, то есть когда его один плунжер последовательно подает топливо в разные цилиндры, и имея один электромагнитный клапан слива, обеспечивается одинаковая цикловая подача топлива в каждый цилиндр дизеля для данного скоростного и нагрузочного режима работы дизеля. При этом система имеет минимальное количество прецизионных пар, а именно по одной такой паре в каждой форсунке (игла - корпус распылителя) и одну в топливном насосе высокого давления (плунжер - гильза). КПД данной системы значительно выше в сравнении с системой Common-Rail, так как не требуется поддерживать высокое давление в гидроаккумуляторе. Электронный блок управления, регулирующий момент подачи напряжения на электромагнитный клапан слива топливного насоса высокого давления и длительность этого электрического импульса, обеспечивает оптимальную (одинаковую) величину цикловой подачи топлива, что обеспечивает экономичный режим работы дизеля.

Система подачи топлива дизеля, содержащая плунжерный топливный насос высокого давления распределительного типа, кинематически связанный и синхронизированный с коленчатым валом дизеля, и гидроуправляемые форсунки (по количеству цилиндров), отличающаяся тем, что содержит электронный блок (например, микропроцессорный), управляющий электромагнитным клапаном слива, при этом электромагнитный клапан слива установлен в нагнетательной полости топливного насоса высокого давления и управляет процессом окончания подачи топлива, моментом открытия и продолжительностью включения, при этом выходы датчиков положения поршня, педали акселератора и угловой скорости коленчатого вала соединены с входами электронного блока, выход которого соединен с электромагнитным клапаном слива.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам управления топливоподачей дизелей транспортного назначения. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к насосам высокого давления. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре для двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к насосам высокого давления. .

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к топливоподающей аппаратуре для двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливоподающей аппаратуре для двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливовпрыскивающей аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к испытаниям и регулировке топливовпрыскивающей аппаратуры. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре с электронным управлением. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам впрыскивания топлива в двигатели внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить безотказность в работе и эксплуатационную надежность. Устройство для питания двигателя внутреннего сгорания топливом имеет топливный бак и насос высокого давления, соединенные между собой всасывающим топливопроводом, а также имеющее дозирующий клапан, изменяющий проходное сечение всасывающего топливопровода, общую топливную магистраль высокого давления ("rail"), заполняемую находящимся под высоким давлением топливом, и регулирующий клапан для регулирования давления в общей топливной магистрали высокого давления. Дозирующий клапан и регулирующий клапан объединены в общем корпусе и имеют взаимно противоположные направления открытия, а также имеют запорные элементы, жестко соединенные между собой и перемещающиеся вдоль общей оси. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. Предложен топливный насос (1) высокого давления, имеющий головку (2) цилиндра и насосный узел (6). При этом головка (2) цилиндра имеет цилиндрическое отверстие (4), в котором с возможностью направленного перемещения установлен плунжер (5) насосного узла (6). Плунжер (5) насосного узла (6) при этом ограничивает надплунжерное пространство (12) в цилиндрическом отверстии (4) в головке цилиндра. Помимо этого предусмотрен интегрированный в головку (2) цилиндра впускной клапан (20), который позволяет подавать через него топливо в надплунжерное пространство (12). Путем управления впускным клапаном (20) возможно дозирование подаваемого в надплунжерное пространство (12) топлива. Технический результат заключается в упрощении конструкции и удешевлении насоса, а также возможности дозирования топлива путем управления впускным клапаном. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к дозатору топлива для системы впрыскивания топлива в двигатели внутреннего сгорания. В заявке описан дозатор (10) топлива, имеющий корпус (46) и приводимый в действие приводным устройством (12) регулирующий клапан (14) с затвором (42). Согласно изобретению корпус (46) выполнен из пластмассы. Форсунку возможно использовать с различными штекерными разъемами. Техническим результатом является создание герметичного корпуса, уменьшение высоты дозатора. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена система впрыскивания топлива в ДВС, имеющая топливный бак (2), который подкачивающим насосом (1) соединен с внутренним пространством (3) насоса (5) высокого давления. Внутреннее пространство (3) насоса соединено с его рабочей камерой (9) через дозатор (10), а также через перепускной клапан (16), гидравлически соединено со сливным топливопроводом (7). Согласно изобретению в предложенной системе впрыскивания топлива давление наполнения рабочей камеры (9) насоса высокого давления регулируется в зависимости от его требуемой объемной подачи. Достигается это благодаря тому, что полость (15) установки пружины перепускного клапана через дросселирующий контур соединена с подсоединяемым через дозатор (10) гидравлическим пространством. 9 з.п., ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам питания поршневых дизелей

Наверх