Пристрій для упорскування палива у циліндри високообертового дизеля

Реферат: Пристрій для упорскування палива у циліндри високообертового дизеля складається з форсунок, паливопроводів та паливного насоса високого тиску, який у спільному корпусі містить насосний елемент, регулятор циклової подачі палива з вантажем-золотником, розташованим у роторі, що обертається, та пневматичним коректором, коректор початку подачі палива, насос низького тиску. Для адаптивного задання циклової подачі та моменту початку паливоподачі у насосному елементі встановлено оригінальний дозатор, який обертається та переміщується вздовж осі втулки та поєднаний з рейкою, яка має можливість поздовжнього та обертального руху. Регулятор циклової подачі палива оснащений гідравлічним коректором, який поєднано з важільним механізмом положення упору рейки та містить поршень, поєднаний з тими самими порожнинами, що й рейка. Коректор початку подачі палива має гідравлічну та пневматичну частини, поєднані спільним штоком. UA 106181 C2 (12) UA 106181 C2 UA 106181 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі машинобудування, а саме до двигунобудування, і може використовуватися для забезпечення подачі палива у циліндри високообертових дизелів та формування швидкісних характеристик. Відомий пристрій [1], що містить корпус, у якому розташована втулка з плунжером, що містить дозатор, пов'язаний з додатковою рейкою. Суть пристрою полягає в тому, що розміщення на плунжері дозатора дозволяє змінювати циклову подачу та початок подачі палива залежно від режиму роботи дизеля. Недоліком відомого пристрою є ускладнення конструкції у зв'язку з необхідністю розміщення двох незалежних рейок для задання циклової подачі та початку упорскування, відповідно. Відомий також пристрій [2] з всережимним гідравлічним регулятором, виконаним у вигляді вантажу-золотника, розташованого у роторі, що обертається. Недоліком цього пристрою є відсутність елементів, що забезпечують зміну початку подачі палива залежно від частоти обертання колінчастого вала та тиску наддуву. Також у вказаному пристрої відсутні елементи, що забезпечують зміну циклової подачі палива залежно від тиску наддуву. Найбільш близьким за своєю суттю і ефектом, який досягається, є пристрій [3], у якому здійснюється зміна кута випередження упорскування палива, що містить гідравлічний золотниковий вимірювач кутової частоти обертання вала, муфту, що регулюється, щонайменше один сервомотор приводу органа керування муфтою, систему подачі рідини з нагнітальними та зливними магістралями та гідравлічний елемент керування робочою рідиною, який пов'язано з дозуючим органом паливного насоса. Недоліком відомого пристрою є неможливість забезпечити адаптивне за частотою обертання колінчастого валу та тиску наддуву коригування циклової подачі та початку упорскування палива. В основу винаходу поставлено задачу адаптивного задання циклової подачі та моменту початку паливоподачі. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для упорскування палива у циліндри високообертового дизеля, що складається з форсунок, паливопроводів та паливного насоса високого тиску, який у спільному корпусі містить насосний елемент, регулятор циклової подачі палива з вантажем-золотником, розташованим у роторі, що обертається, та пневматичним коректором, коректор початку подачі палива, насос низького тиску, новим є те, що: - у насосному елементі встановлено оригінальний дозатор, який обертається і переміщується вздовж осі втулки та поєднаний з рейкою, яка має можливість поздовжнього та обертального руху; - регулятор циклової подачі палива оснащений гідравлічним коректором, який поєднано з важільним механізмом положення упору рейки та містить поршень, поєднаний з тими самими порожнинами, що й рейка; - коректор початку подачі палива має гідравлічну та пневматичну частини, поєднані спільним штоком. Суть винаходу пояснює креслення. Для вирішення цієї задачі авторами пропонується пристрій для упорскування палива у циліндри високообертового дизеля, який представлено на кресленні. Основною складовою відміною цього пристрою є паливний насос високого тиску 1, у якому встановлена одна рейка 3, яка забезпечує зміну циклової подачі при поздовжньому переміщенні та визначає початок подачі палива обертанням навколо своєї осі. У паливному насосі високого тиску у одному корпусі містяться насосні елементи 2, які поєднано паливопроводом з шиберним насосом низького тиску 7, що встановлений на кулачковому валу насоса та синхронізований зі спрацюванням плунжерів геометричнимрозташуванням елементів з'єднання. Канали, які виконані у корпусі насоса, сполучають насос низького тиску 7 з вантажем-золотником 8, оберти якого співпадають з обертами вала насоса 7. Перепад тиску палива, що задається вантажемзолотником 8, діє на рейку 3, яка залежно від осьового переміщення задає положення дозатора, що визначає активний хід плунжера насоса високого тиску та власне циклову подачу палива. Встановлений вантажем-золотником 8 тиск палива РР діє у гідравлічній частині коректора циклової подачі 4 на його поршень 5. З іншого боку на цей поршень діє тиск РВ, величина якого відповідає тиску на вході у насос 7. Вибиранням параметрів забезпечено, що у робочому діапазоні частот обертання колінчастого вала n дизеля вантаж-золотник забезпечує пропорційність між перепадом тиску РР - РВ, що діє на рейку, і квадратом частоти обертання вала насоса: PP  PВ  А  n2 , 1 UA 106181 C2 5 10 15 20 25 де PP та PВ - тиск палива у регуляторній та всмоктувальній порожнинах, відповідно; А константа; n - частота обертання колінчастого вала дизеля. Причому константа А не залежить від фізичних властивостей палива. Це забезпечується тим, що положення рейки, а також поршня коректора 4 визначається перепадом тиску палива РР - РВ, що знаходиться у порожнинах пристрою. На поршень гідравлічного коректора циклової подачі 4 також діє сила тиску наддуву через еластичну мембрану, встановлену у корпус пневматичного коректора циклової подачі 6 та сили пружин. На рейку 3 діє всережимна пружина, зусилля якої направлено у бік підвищення циклової подачі. Цьому зусиллю протидіє сила тиску палива (або реакція упору 12 рейки 3). Коректор 4 через важільний механізм 13 переміщує упор рейки, яка, в свою чергу, розгортає дозатори навколо осей втулок плунжерів та змінює циклову подачу залежно від тиску наддуву та частоти обертання колінчастого вала. Спільний шток гідравлічного 9 та пневматичного 11 коректора початку подачі палива під дією тиску палива, що формується у його регулювальній порожнині, та тиску наддуву, сила якого діє на площину мембрани 10, обертає рейку 3 навколо її осі, що приводить до переміщення золотників вздовж осей втулок плунжерів та зміні початку подачі палива. Таким чином, використання пристрою, що заявляється, дозволяє сформувати раціональну зовнішню швидкісну характеристику та часткові характеристики роботи високообертового дизеля, максимально наблизившись до можливостей паливної системи з електронним керуванням типу Commom Rail. За аналогією з останньою, назва пристрою, що заявляється, а саме його гідропнемомеханічної системи регулювання, - НРМ. Джерела інформації: 1. Системы управления дизельными двигателями. Перевод с немецкого. С40 Первое русское издание. - М: ЗАО «КЖИ «За рулём», 2004. - 480 с. 2. Маевский А.Г., Долганов К.Е. Всережимный гидравлический регулятор / А.с. СССР № 147453, класс 60,14. - Опубл. в «Бюллетене изобретений» № 10, 1962 г. 3. Долганов К.Е., Говорун А.Г., Вакина В.В., Столяров А.Л. Устройство для изменения угла опережения впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания / А.с.СССР № 909255, F02D, 39/00. - Опубл. 28.02.82 в «Бюллетене изобретений» № 8, 1982 г. 30 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 1. Пристрій для упорскування палива у циліндри високообертового дизеля, що містить форсунки, паливопроводи та паливний насос високого тиску, який у спільному корпусі містить насосний елемент, регулятор циклової подачі палива з вантажем-золотником, розташованим у роторі, що обертається, та пневматичним коректором, коректор початку подачі палива, насос низького тиску, який відрізняється тим, що у насосному елементі встановлено дозатор, який обертається і переміщується вздовж осі втулки та поєднаний з рейкою, яка має можливість поздовжнього та обертального руху. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що регулятор циклової подачі палива оснащений гідравлічним коректором, який поєднаний з важільним механізмом положення упору рейки та містить поршень, поєднаний з тими самими порожнинами, що й рейка. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що коректор початку подачі палива має гідравлічну та пневматичну частини, поєднані спільним штоком. 2 UA 106181 C2 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3