источник среднего регулируемого уровня давления топлива для аккумуляторной топливной системы

Формула изобретения

1. ИСТОЧНИК СРЕДНЕГО РЕГУЛИРУЕМОГО УРОВНЯ ДАВЛЕНИЯ ТОПЛИВА ДЛЯ АККУМУЛЯТОРНОЙ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ, содержащий корпус насоса, втулку плунжера, плунжер с механическим кулачковым приводом, обратный клапан, всасывающий клапан, входную полость, нагнетательную полость, аккумулирующую камеру, нагнетательный поршень, регулируемое дросселирующее устройство, дополнительную аккумулирующую камеру, в которой установлен нагнетательный поршень, выходящий одним торцом в аккумулирующую камеру, а другим торцом опирающийся на рабочий поршень, подпоршневая камера рабочего поршня соединена с входной полостью насоса через обратный клапан, надпоршневая камера через регулируемое дросселирующее устройство с источником сжатого воздуха, аккумулирующая камера с нагнетательной полостью через обратный клапан, отличающийся тем, что он снабжен дросселем переменного сечения, предохранительным клапаном, регулируемое дросселирующее устройство установлено между входной полостью и каналом подвода топлива, аккумулирующая камера соединена с входной полостью через предохранительный клапан, между нагнетательной полостью и входной полостью в плунжере установлены всасывающий клапан и дроссель переменного сечения, на плунжере выполнена кольцевая проточка, высота которой не меньше геометрического хода плунжера.

2. Источник по п.1, отличающийся тем, что обратный и всасывающий клапаны выполнены пластинчатыми.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к двигателестроению и предназначено для системы топливоподачи двигателя внутреннего сгорания, преимущественно дизеля.

Известен топливный насос высокого давления (ТНвд), предназначенный для работы на дизеле.

К недостаткам данного технического решения следует отнести потерю активного хода плунжера, за счет радиальных отверстий во втулке плунжера, увеличение габаритов ТНвд при параллельном расположении всасывающего и нагнетательного клапанов. Эти недостатки уменьшают производительность ТНвд и ухудшают компактность.

Известен ТНвд, в котором имеется гладкий плунжер, всасывающий и нагнетательный клапаны, что позволяет иметь достаточную производительность, но данный насос имеет недостаточную компактность и быстродействие при пуске дизеля, а также недостаточную плавность расходной характеристики из-за удаления дросселя от надплунжерной полости.

Известен ТНвд, выбранный в качестве прототипа, однако недостатком данного ТНвд являются увеличенные габариты и недостаточное быстродействие в момент пуска дизеля.

Целью настоящего изобретения является повышение компактности системы, увеличение производительности и быстродействия создания давления топлива в момент пуска дизеля.

Указанная цель достигается тем, что в конструкцию топливного насоса (ТН) вносятся следующие изменения. Плунжер ТН выполняется гладким с кольцевой проточкой в верхней части наружной цилиндрической поверхности, и центральным осевым отверстием, соединенным с кольцевой проточкой через радиальные отверстия. В центральном осевом отверстии устанавливается обратный всасывающий клапан и дополнительный дроссель переменного проходного сечения. Аккумулирующая камера через предохранительный клапан соединена с входной полостью ТН. В магистрали входной полости располагается регулируемое дросселирующее устройство. Подпоршневая камера рабочего поршня форсирующего устройства соединяется с входной магистралью через обратный клапан.

Размещение аккумулирующей камеры в одном корпусе с ТН позволяет повысить компактность всей топливной системы и исключить соединительный топливопровод высокого давления. Применение форсирующего устройства позволяет уменьшить время для создания давления в аккумулирующей полости в момент пуска дизеля, а следовательно, улучшить его пуск. Изготовление гладкого плунжера с центральным осевым отверстием и размещение в нем обратного всасывающего клапана с дополнительным дросселем переменного проходного сечения позволяет увеличить производительность и улучшить характеристики насоса. Применение дополнительного дросселя переменного проходного сечения позволяет регулировать наклон расходной характеристики источника и обеспечить равномерность подач топлива по секциям. Установка обратного клапана в подпоршневую камеру рабочего поршня позволяет уменьшить насосные потери.

На чертеже изображена конструкция источника среднего регулируемого уровня давления топлива, для аккумуляторной топливной системы, который имеет корпус 1, многопрофильный кулачковый вал 2, пружину 3, втулку плунжера 4, регулируемое дросселирующее устройство 5, входную полость 6, предохранительный клапан 7, нагнетательный обратный клапан 8, аккумулирующую камеру 9, нагнетательный поршень 10 форсирующего устройства, обратный клапан 11, рабочий поршень 12, регулируемое дросселирующее устройство 13, надпоршневую камеру 14, подпоршневую камеру 15, надплунжерную полость 16, всасывающий клапан 17, кольцевую проточку 18, дополнительный дроссель переменного сечения 19, радиальные отверстия 20, плунжер 21.

Источник среднего регулируемого уровня давления топлива, для аккумуляторной топливной системы работает следующим образом.

Топливо от подкачивающего насоса под давлением Р_вх поступает через регулируемое дросселирующее устройство 5 во входную полость 6, через кольцевую проточку 18, дополнительный дроссель переменного сечения 19 и всасывающий клапан 17 в надплунжерную полость 16 и далее через нагнетательный обратный клапан 8 в аккумулирующую камеру 9. Плунжер 21 и нагнетательный поршень 10 форсирующего устройства показаны в исходном положении. При повороте кулачкового вала 2 плунжер 21 при движении вверх создает давление в надплунжерной полости 16 и аккумулирующей камере 9. При пуске дизеля включается регулируемое дросселирующее устройство 13, через которое сжатый воздух воздействует на рабочий поршень 12 форсирующего устройства. Рабочий поршень перемещается совместно с нагнетательным поршнем 10 и уменьшает объем аккумулирующей камеры 9, что приводит к повышению давления топлива в ней. Это позволяет повысить давление топлива, впрыскиваемого в цилиндр дизеля в начальный момент пуска, до необходимого уровня и обеспечить надежный пуск дизеля. После запуска дизеля регулируемое дросселирующее устройство 13 отключается, рабочий поршень 12 и нагнетательный поршень 10 возвращаются в исходное положение.

При возвращении плунжера 21 в исходное положение нагнетательный обратный клапан 8 разъединяет аккумулирующую камеру 9 от надплунжерной полости 16, в которой происходит падение давления топлива. При падении давления топлива в надплунжерной полости 16 до величины, меньшей давления во входной полости 6, происходит открытие всасывающего клапана 17, и топливо перетекает из входной полости 6 в надплунжерную полость 16.

Наполнение топливом надплунжерной полости 16 зависит от сечения дополнительного дросселя переменного сечения 19. С помощью дополнительного дросселя переменного сечения 19 можно регулировать равномерность подачи топлива каждой секции источника среднего регулируемого уровня давления и его расходную характеристику.

Установка обратного клапана 11 в подпоршневую полость рабочего поршня 12 позволяет уменьшить насосные потери форсирующего устройства.

Предохранительный клапан 7 предотвращает выход из строя деталей источника от резкого повышения давления в нем.

Разработанный источник среднего регулируемого давления топлива для аккумуляторной топливной системы позволяет увеличить производительность и быстродействие создания давления топлива в системе в момент пуска дизеля, а также улучшить компактность всей топливной системы. Стендовые испытания макетного образца разработанного источника подтвердили эффективность данного изобретения.