многосекционный топливный насос высокого давления с электромагнитными клапанами и их компоновка на корпусе тнвд

Формула изобретения

1. Многосекционный топливный насос высокого давления (ТНВД), содержащий общий корпус, секции высокого давления с электромагнитными управляющими клапанами, каждая из которых состоит из корпуса, плунжерной пары и штуцера с нагнетательным клапаном, отличающийся тем, что электромагнитный управляющий клапан прикреплен к корпусу секции электромагнитом с электрическим разъемом вниз, и все секции при рядном их расположении в общем корпусе ТНВД размещены таким образом, что электромагнитные управляющие клапаны в плане направлены попеременно в разные стороны по отношению к оси ТНВД, проходящей через оси секций, и с разворотом их в одну сторону до открытия отверстий для крепления секций на общем корпусе ТНВД и отверстий для крепления ТНВД на двигателе.

2. Многосекционный топливный насос высокого давления по п.1, отличающийся тем, что электромагнитные управляющие клапаны закрыты общими для каждой стороны всего ряда секций экранами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливным насосам высокого давления (ТНВД) для дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Известные секции ТНВД, например для тяжелых автомобильных двигателей, выполняют обычно в виде одноплунжерного топливного насоса высокого давления с управляющим электромагнитным клапаном (см. патент на изобретение RU 2253031 C1, F02М 51/04). Эти одноплунжерные индивидуальные топливные насосы (ИТН) (см. фиг.1) могут применяться в одноцилиндровых дизельных двигателях, но чаще устанавливаются на многоцилиндровых ДВС непосредственно в блок двигателя с приводом плунжеров от кулачкового вала, размещенного в этом же блоке, или их монтируют в корпусе ТНВД. При этом возникает традиционная проблема компактного размещения ИТН (секций) на двигателе. Пример такого компактного размещения показан на фиг.2 чертежа к этому патенту, где наглядно видно рациональное пространственное размещение базовых (посадочных) цилиндрических поверхностей Д, установленных в блок двигателя перпендикулярно расположенных к ним узлов управляющего клапана 18 с электромагнитом 29 и крепежных деталей 4. Такая удачная компоновка ТНВД стала возможной при проектировании двигателя вновь.

В других случаях конструктивного исполнения секций ТНВД для уже существующих двигателей каждый раз по-новому приходится решать проблему их компактного размещения на конкретном типе двигателя с использованием отдельного корпуса ТНВД для установки в нем секций и кулачкового вала для их привода.

Таким аналогом размещения секций в составе ТНВД на двигателе является компоновочное решение чешской фирмы «Моторпал» (см. прилагаемый рекламный проспект). В этом случае решена задача размещения секций ТНВД, аналогичных секциям фирмы «Бош», в специально спроектированном корпусе с собственным кулачковым валом.

Наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения является ТНВД китайского производства по лицензии фирмы «Delphi». В этом случае решена проблема компактного размещения секций в плане (см. вид сверху). Однако при этом, очевидно, не было габаритных ограничений по высоте и поэтому электромагниты своими электрическими разъемами направлены вверх, что создает проблемы с точки зрения предохранения клапанов и электрических разъемов от механических повреждений в эксплуатации.

В предлагаемом заявителем варианте конструкции секций высокого давления и их размещения на корпусе ТНВД учтены требования заказчика топливной аппаратуры (завода-изготовителя ДВС) - не выходить по высоте за заданные пределы. В качестве корпуса заявителем использован собственный модернизированный ТНВД, применяемый в топливной аппаратуре с золотниковым регулированием топливоподачи, а предлагаемые секции высокого давления представляют собой моновтулку с плунжером, нагнетательным клапаном и управляющим электромагнитным клапаном. При этом электромагнит и управляющий клапан выполнены в виде отдельного узла, прикрепляемого к фланцу моновтулки.

Целью предлагаемого изобретения является рациональное и компактное взаимное расположение элементов самой секции высокого давления, обеспечение компактного размещения таких секций в объединяющем корпусе ТНВД вместе с экраном для защиты электромагнитных управляющих клапанов от внешних механических воздействий.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемые секции высокого давления с электромагнитными управляющими клапанами, состоящие из корпуса, плунжерной пары и штуцера с нагнетательным клапаном, и их компоновка на корпусе ТНВД отличаются тем, что электромагнитный управляющий клапан прикреплен к корпусу секции таким образом, что его электромагнит и электрический разъем направлены вниз и все секции при рядном их расположении в общем корпусе ТНВД размещены таким образом, что электромагнитные управляющие клапаны в плане направлены попеременно в разные стороны по отношению к оси ТНВД, проходящей через оси секций, и с разворотом их в одну сторону вплоть до открытия отверстий для крепления секций на корпусе ТНВД и отверстий для крепления ТНВД на двигателе, при этом электромагнитные управляющие клапаны закрыты двумя общими для каждой стороны всего ряда секций экранами.

Внешний вид предлагаемой секции и вариант наиболее компактного размещения секций в объединяющем их корпусе ТНВД представлены на чертежах, где на фиг.1 показан наибольший контур секции, на фиг.2 - вид сверху этой единичной секции и на фиг.3 показано в плане размещение секций в случае их рядного расположения на многоцилиндровом ДВС (в приведенном случае - шестицилиндровом) с боковыми экранами, защищающими электромагнитные управляющие клапаны при монтажных (ремонтных) работах, при транспортировке ТНВД и их эксплуатации в составе двигателя.

Предлагаемая секция высокого давления состоит из корпуса 1 (см. фиг.1) и выступающего из него плунжера 2, приводимого от кулачкового вала через толкатель (на чертеже не показаны). По оси плунжера 2 к верхней части корпуса секции 1 присоединен штуцер 3, к которому присоединяют трубку высокого давления, в свою очередь, присоединяемую к форсунке (на чертеже не показаны). К боковой части корпуса секции 1 крепежными винтами (не показаны) присоединен (электромагнитом вниз) управляющий электромагнитный клапан 4 с электрическим разъемом 5, через который по электропроводу от бортового электронного блока управления (не показаны) поступают в заданные моменты управляющие клапаном 4 электрические сигналы. Корпус секции 1 крепежными винтами 6 присоединяют к корпусу ТНВД 7 (см. фиг.3). Электромагнитные клапаны 4 с боковой стороны закрыты экранами 8. К корпусу ТНВД 7 присоединен топливный подкачивающий насос 9.

Кулачковый вал ТНВД (не показан) получает вращение от муфты 10, соединенной с приводом ДВС (не показан). Детали крепления ТНВД на двигателе обозначены цифрой 11.

Предлагаемая секция высокого давления обеспечивает рабочий цикл впрыска топлива через форсунку в цилиндр ДВС известным способом, т.е. при поступлении топлива в режиме постоянного нагнетания от топливного подкачивающего насоса 9 в надплунжерную полость и движении плунжера 2 вверх сжатое до высокого давления топливо при закрытом по сигналу от электронного блока управления электромагнитном клапане 4 поступает к форсунке, которая открывается, происходит впрыск, который прерывается открытием управляющего электромагнитного клапана 4 в заданный блоком электронного управления момент, что, таким образом, определяет и заданное опережение, и оптимальную порцию впрыска топлива.

Поставленная изобретением цель по достижению максимально возможной компактности топливного насоса высокого давления в целом, даже в случае большего диаметра управляющего электромагнитного клапана 4 по сравнению с межосевым расстоянием между секциями (см. фиг.3), обеспечена направлением электромагнита клапана 4 (см. фиг.1) с электрическим разъемом 5 вниз, поочередным направлением в противоположные стороны от оси рядного ТНВД управляющих электромагнитных клапанов 4 (фиг.3) и их однонаправленным разворотом для обеспечения свободного доступа к крепежным винтам 6 (расположенным в данном случае как это показано на чертеже) при минимально допустимом межсекционном расстоянии и при максимальной унификации по узлам и деталям с серийно выпускаемыми заявителем модификациями рядных ТНВД. Одновременно обеспечен доступ к отверстиям 11 для крепления ТНВД на двигателе (см. фиг.3).