Паливний акумулюючий насос

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для подачи топлива преимущественно в свободнопоршневой двигатель (СПД). Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является топливный аккумулирующий насос, содержащий дозирующую и аккумулирующую полости, сообщенные между собой каналами, с размещенными в них, соответственно, нагнетательным, разгрузочным клапанами и дифференциальным клапаном с прецизионной цилиндрической частью и запорным конусом, размещенным в ответном прецизионном канале, расположенном между дозирующей полостью и каналом подачи топлива к форсунке, сообщенным с аккумулирующей полостью так, что торец цилиндрической части клапана обращен к дозирующей полости, при этом аккумулирующий плунжер нагружен поршнем пневмопривода, состоящим из двух концентрично расположенных и подвижных один относительно другого поршней, причем поршень меньшего диаметра сопряжен с аккумулирующим плунжером и установлен с возможностью перемещения относительно поршня большего диаметра в начальный период нагнетательного хода дозирующего плунжера. Эта схема насоса обеспечивает наддув нагнетательной полости в предшествии основному впрыску, сглаживая при этом величину амплитуды давления в нагнетательной магистрали, возникающего в результате перемещения дифференциального клапана при запирании подающего канала. Эта система надежно работает в случае применения форсунок закрытого типа, характеризующихся повышенными (более 15 МПа) значениями давления открытия иглы форсунки. В случае же применения форсунок открытого типа или клапанносопловых, у которых давление открытия запорного элемента не превышает 3 МПа, указанная схема насоса не предотвращает предварительного подвпрыска части топлива в цилиндр двигателя. В то же время в случае нарушения плотности в запорном сочленении дифференциального клапана и подающего канала топливо, подаваемое дозирующим плунжером в аккумулирующую полость, сможет просачиваться через зазор на такте дозирования в нагнетательную магистраль в полость форсунки и вызывать неуправляемое подтекание распылителей задолго до момента начала действительного впрыска, что нежелательно. Задачей изобретения является создание топливного аккумулирующего насоса повышенной надежности и стабильности топливоподачи путем обеспечения двойного перекрытия между аккумулирующей и дозирующей полостями в процессе дозирования. Технический результат, который может быть достигнут при использовании изобретения в соответствии с решением поставленной задачи - предотвращение возникновения предварительной волны давления у запорного органа форсунки. Указанный технический результат достигается тем, что в топливном аккумулирующем насосе, содержащем дозирующую и аккумулирующую полости, сообщенные между собой каналами с размещенными в них соответственно нагнетательным, разгрузочным клапанами и дифференциальным клапаном с прецизионной цилиндрической частью и запорным конусом, размещенном в ответном прецизионном канале, расположенном между дозирующей полостью и каналом подачи топлива к форсунке, сообщенном с аккумулирующей полостью так, что торец цилиндрической части клапана обращен к дозирующей полости, согласно изобретению, канал подачи топлива к форсунке выходит на направляющую прецизионную поверхность ответного канала дифференциального клапана, при этом окно выхода канала имеет прямоугольное сечение с большей гранью, перпендикулярной оси дифференциального клапана, дифференциальный клапан снабжен отсечной кромкой, выполненной на его прецизионной цилиндрической поверхности со стороны запорного конуса, причем в крайнем нижнем положении дифференциального клапана его отсечная кромка совпадает с нижней гранью указанного окна, а в крайнем верхнем положении она расположена над верхней гранью этого окна с возможностью его перекрытия. Отличительные признаки заявляемого устройства: "канал подачи топлива к форсунке выходит на направляющую прецизионную поверхность ответного канала дифференциального клапана" указывают на местонахождение канала, подводящего топливо к форсунке, признаки "окно выхода канала имеет прямоугольное сечение с большей гранью, перпендикулярной оси дифференциального клапана, дифференциальный клапан снабжен отсечной кромкой, выполненной на его прецизионной цилиндрической поверхности со стороны запорного конуса" указывают на принцип выполнения перекрытия канала подачи топлива к форсунке, признаки "в крайнем нижнем положении дифференциального клапана его отсечная кромка совпадает с нижней гранью указанного окна, а в крайнем верхнем положении она расположена над верхней гранью этого окна и перекрывает его" -также характеризуют двойное перекрытие, увеличивающее его надежность при всех положениях дифференциального клапана. Таким образом, совокупность признаков, содержащихся в формуле изобретения, необходима и достаточна, вследствие чего осуществляется двойное перекрытие между аккумулирующей и дозирующей полостями в процессе дозирования и предотвращается возникновение предварительной волны давления у запорного органа форсунки, а отличительные признаки можно отнести к общим существенным признакам, приводящим к повышению надежности насоса и стабильности топливоподачи. На фиг. 1 изображен общий вид топливного аккумулирующего насоса; на фиг. 2 -вид А на фиг. 1. Топливный аккумулирующий насос содержит дозирующий плунжер 1 с надплунжерной дозирующей полостью 2, аккумулирующий плунжер 3 с подплунжерной аккумулирующей полостью 4. Аккумулирующая полость 4 сообщена с дозирующей полостью 2 каналами, в которых размещены подпружиненные нагнетательный 5 и разгрузочный 6 клапаны, а также с форсункой (на чертеже не показана) каналом 7 подачи топлива, сообщенным с каналом 8 и выходит на его направляющую прецизионную поверхность. В прецизионном канале 8 установлен дифференциальный клапан 9, прецизионная цилиндрическая часть 10 которого обращена к дозирующей полости 2, и ограничена упором 11, а запорный конус 12 обращен к аккумулирующей полости 4, в которой выполнено седло 13. Окно 14 выхода канала 7 подачи топлива, расположенное на боковой поверхности ответного прецизионного канала 8, в котором установлен дифференциальный клапан 9, имеет прямоугольное сечение (вид А) с большими нижней 15 и верхней 16 гранями, перпендикулярными оси дифференциального клапана 9. Дифференциальный клапан 9 снабжен отсечной кромкой 17, выполненной на его цилиндрической прецизионной поверхности 10, со стороны запорного конуса 12. Местоположение окна 14 и его размеры определяются конструктивно, зависят от величины перемещения дифференциального клапана 9 и взаимосвязаны между собой таким образом, чтобы нижняя грань 15 окна 14 совпадала с отсечной кромкой 17 клапана 9 в крайнем верхнем его положении, когда запорный конус 12 контактирует с поверхностью седла 13, отсечная кромка 17 расположена выше верхней грани 15 окна 14, разобщая полость 18 с полостью 4 и обеспечивая при этом ее двойную герметизацию. Всасывающее окно 19 выходит в полость 2. Дозирующий плунжер 1 снабжен дозирующей кромкой 20 и отсечной кромкой 21. Аккумулирующий плунжер 8 нагружен поршнем 22, установленным в верхней части насоса над плунжером 3. Насос работает следующим образом. В момент наполнения дозирующей полости 2 плунжер 1 расположен в крайнем нижнем положении, клапаны 5 и 6 при этом закрыты, дифференциальный клапан 9 находится в крайнем нижнем положении. При этом его отсечная кромка 17 совпадает с нижней гранью 15 окна 14. При перемещении плунжера 1 вверх с момента перекрытия всасывающего окна 19 кромкой 20 происходит сжатие топлива в полости 2. Под действием избыточного давления со стороны полости 2 клапан 9 начинает перемещаться от упора 11 вверх. При этом на части его хода происходит разобщение сообщающихся полостей 18 и полостей канала 7 подачи топлива и в дальнейшем топливо, располагаемое в верхней части полости 18, в результате перемещения клапана 9 вытесняется в зазор между запорным конусом 12 и седлом 13 в аккумулирующую полость 4. При этом прецизионная кромка 17 располагается выше верхней грани 16 окна 14 и предотвращает переток топлива из полости 18 в канал 7, что повышает гарантию двойного перекрытия полости 4 аккумулирования от полости подачи топлива 7 на такте дозирования. При последующем сжатии плунжером 1 топлива в полости 2 открывается клапан 5 и топливо заполняет подплунжерную аккумулирующую полость 4. Плунжер 3, преодолевая усилие поршня 22 пневмопривода, поднимается до тех пор, пока кромка 21 дозирующего плунжера не откроет окно 19. Давление при этом в полости 2 падает, в результате чего нагнетательный клапан 5 закрывается, а дифференциальный клапан 9 перемещается, под действием избыточного давления со стороны полости 4, к упору 11, при этом открывается доступ топлива из аккумулирующей полости 4 в окно 14 и далее к форсунке. Аккумулирующий плунжер 3 под действием поршня 22 пневмопривода начинает двигаться вниз. К моменту посадки дифференциального клапана 9 на седло 11 плунжер 3 и столб топлива под ним разгоняется до скоростей 3-5 м/с, что в 2-3 раза выше скорости плунжера топливных насосав высокого давления традиционной конструкции. По этой причине максимальное давление перед форсункой оказывается в 1,5-1,9 раза выше давления в полости 6 в течение такта дозирования.