топливовспрыскивающее устройство для двигателя внутреннего сгорания

Формула изобретения

Топливовпрыскивающее устройство для двигателя внутреннего сгорания, содержащее корпус, в котором расположен усилитель давления с рабочей полостью, сообщающейся через обратный клапан с источником постоянного давления и форсункой, снабженной подпружиненной иглой, отличающееся тем, что усилитель давления выполнен в виде полупроводниковой свечи с поверхностным разрядом, установленной в рабочей полости усилителя давления и подключенной к источнику питания импульсным напряжением, а в корпусе выполнено сквозное отверстие с внутренней проточкой, закрытое втулкой с образованием кольцевой полости, которая через тангенциальные отверстия, выполненные во втулке, сообщается со сквозным отверстием корпуса и через трубопровод - с выпускным коллектором двигателя или с системой подачи водяного пара, при этом форсунка установлена коаксиально в сквозном отверстии корпуса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности к системам питания двигателей внутреннего сгорания с принудительным зажиганием.

Известны топливовпрыскивающие устройства, содержащие насос постоянного давления, насос высокого давления и форсунку. Причем насос высокого давления может быть выполнен как с механическим приводом плунжера посредством вращающегося кулачка, так и с электромагнитным приводом [1].

В этих устройствах насосы высокого давления имеют сложную конструкцию.

В качестве прототипа взято топливовпрыскивающее устройство для двигателя внутреннего сгорания, содержащее источник постоянного давления топлива, усилитель давления с рабочей полостью, сообщающейся через обратный клапан с источником постоянного давления и с форсункой, снабженной гидрозапираемой подпружиненной иглой, и орган управления вспрыском с электромагнитным приводом. При подаче питания на электромагнит происходит движение плунжера, и создаваемое при этом высокое давление поднимает запорную иглу форсунки, и топливо вспрыскивается либо во впускной коллектор, либо непосредственно в цилиндр двигателя внутреннего сгорания [2].

Недостатком известного устройства является сложность его конструкции.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства.

С этой целью в топливовспрыскивающем устройстве для двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус, в котором расположен усилитель давления с рабочей полостью, сообщающейся через обратный клапан с источником постоянного давления и с форсункой, снабженной подпружиненной иглой, согласно описываемому техническому решению усилитель давления выполнен в виде полупроводниковой свечи с поверхностным разрядом, установленной в рабочей полости усилителя давления и подключенной к источнику питания импульсным напряжением. При этом в корпусе выполнено сквозное отверстие с внутренней проточкой, закрытое втулкой с образованием кольцевой полости, которая через тангенциальные отверстия, выполненные во втулке, сообщается со сквозным отверстием корпуса и через трубопровод - с выпускным коллектором двигателя или с системой подачи водяного пара, при этом форсунка установлена коаксиально в сквозном отверстии корпуса.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства, осевой разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - блок-схема источника питания полупроводниковой свечи импульсным напряжением.

Топливовспрыскивающее устройство для двигателя внутреннего сгорания состоит из корпуса 1 с рабочей полостью 2 (см. фиг.1), в которой установлен усилитель давления, выполненный в виде полупроводниковой свечи 3 с разрядом, направленным вдоль поверхности проводника, и со сквозным отверстием 4 с внутренней проточкой, закрытой втулкой 5 с образованием кольцевой полости 6. Во втулке 5 выполнены тангенциальные отверстия 7, через которые кольцевая полость 6 сообщается со сквозным отверстием 4. Одновременно кольцевая полость 6 через отверстие 8 в корпусе 1, к которому подключен трубопровод 9 (см. фиг. 2), сообщается с выпускным коллектором двигателя или с системой подачи водяного пара (на фигурах не показано). В корпусе 1 установлен трубопровод 10, проходящий через сквозное отверстие 4 и сообщающийся с рабочей полостью 2 усилителя давления. Форсунка 11 (см. фиг.3) выполнена с подпружиненной иглой 12, и установлена коаксиально в сквозном отверстии 4 корпуса 1, и сообщается с трубопроводом 10. Рабочая полость 2 усилителя давления сообщается также с источником постоянного давления (на фигурах не показан) через канал 13, обратный клапан 14 и штуцер 15. Для регулирования количества подаваемых во впускной коллектор отработавших газов или водяного пара отверстия 8 может перекрываться винтом 16.

Источник питания полупроводниковой свечи импульсным напряжением содержит управляемый генератор импульсных напряжений 17, генератор высокочастотных импульсов 18, схему совпадения 19 со входами А и В, усилитель мощности 20, трансформатор 21.

Управляемый генератор импульсных напряжений 17 содержит задатчик частоты импульсов 22 (см. фиг.4) и задатчик длительности импульсов 23, подключенный ко входу генератора 17. Задатчик частоты импульсов 22 связан с педалью акселератора, и изменение ее положения изменяет частоту работы генератора 17. Задатчик длительности импульсов 23 определяет единичную мгновенную мощность импульса. Для питания полупроводниковой свечи необходимо эти импульсы усилить до амплитуды около 600 В. Поэтому выход генератора 17 через схему совпадения 19 (вход А) подключен к усилителю мощности 20 с согласующим трансформатором 21, ко вторичной обмотке которого подключена полупроводниковая свеча 3. Для снижения массогабаритных характеристик трансформатора 21 и усилителя мощности 20 на вход В схемы совпадения 19 подключен выход генератора высокочастотных импульсов 17.

Топливовспрыскивающее устройство работает следующим образом.

Топливо от насоса постоянного давления через обратный клапан 14 и канал 13 поступает в рабочую полость 2 усилителя давления и затем в трубопровод 10. При включении источника питания полупроводниковой свечи импульсным напряжением импульсы с выхода управляемого генератора импульсных напряжений 17 и генератора высокочастотных импульсов 18 поступают на вход схемы совпадения 19, а затем, усиленные усилителем мощности 20, через согласующий трансформатор 21 поступают на полупроводниковую свечу 3. При этом на последней в результате поверхностного разряда возникает электрогидравлический эффект, а в рабочей полости создается высокое давление жидкости, распространяющееся по трубопроводу 10 и форсунке 11, которое поднимает запорную иглу 12 (фиг.3) и вспрыскивает топливо через распылитель форсунки в сквозное отверстие 4 корпуса и через него во впускной коллектор двигателя. Отработавшие газы или водяной пар поступают в кольцевую полость 6 и через тангенциальные отверстия 7 во втулке 5 - в сквозное отверстие 4, перемешиваясь с порциями топлива, вспрыскиваемого форсункой 11.

В заявляемом топливовспрыскивающем устройстве усилитель давления выполнен в виде полупроводниковой свечи с разрядом, направленным вдоль поверхности полупроводника, установленной в камере, заполненной топливом, что упрощает конструкцию устройства в целом и исключает сложную цепь взаимосвязанных между собой приборов и механизмов, служащих для усиления давления вспрыскиваемого топлива в аналогичных устройствах.