ПЛУНЖЕРНАЯ ПАРА
PLUNGER PAIR

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в топливоподающих насосах дизелей.
Из известных наиболее близкой к заявляемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является плунжерная пара, содержащая втулку с двумя наполнительными симметричными отверстиями, выполненными по касательной к внутренней поверхности втулки и соединенными с полостью низкого давления, расположенной в головке насоса, отсечное отверстие во втулке и плунжер с осевым и радиальным отверстиями, управляющими канавками, взаимодействующими с отсечным отверстием. С целью равномерного износа поверхности плунжера и втулки на плунжере выполнена кольцевая проточка, соединенная при помощи радиальных и осевого отверстий с надплунжерной полостью, а наполнительные отверстия направлены по касательной к кольцевой проточке на плунжере, при этом наполнительные отверстия расположены под отсечным отверстием (патент РФ №2312247 C1, F02M 59/44, заявл. 27.03.2006, опубл. 10.12.2007, БИ №34).
К недостаткам данной плунжерной пары можно отнести то, что при работе плунжерной пары в процессе топливоподачи нельзя изменить момента подачи топлива при пуске дизеля. Известно, что для быстрого пуска дизеля, особенно при отрицательной температуре воздуха, необходимо иметь более высокую температуру в надпоршневом пространстве в момент начала подачи топлива. Это повышение температуры может быть достигнуто за счет более позднего момента начала подачи топлива, так как в этом случае воздух сжимается до более высокого давления, в результате чего его температура в надпоршневом пространстве имеет более высокое значение, что обеспечивает быстрый пуск дизеля.
Задачей изобретения является изменение момента подачи топлива при пуске дизеля.
Задача решается за счет того, что в плунжерной паре, содержащей втулку с двумя наполнительными отверстиями, выполненными по касательной к кольцевой проточке на плунжере, наполнительные отверстия расположены под отсечным или над отсечным отверстием, на плунжере выполнены управляющие канавки взаимодействующими с отсечным отверстием и кольцевая проточка, соединенная при помощи радиальных и осевого отверстий с надплунжерной полостью. Во втулке выполнено наполнительное отверстие, расположенное под отсечным отверстием, а на боковой поверхности плунжера ниже кольцевой проточки выполнена торцевая дозирующая кромка, образующая общую полость с кольцевой проточкой, высота кромки составляет 0,3…0,4 полного хода плунжера.
Чертежи, поясняющие изобретение
Фиг.1 - плунжерная пара (продольный разрез), положение плунжера при пуске дизеля.
Фиг.2 - разрез А-А фиг.1.
Фиг.3 - вырез В фиг.1.
Фиг.4 - плунжерная пара (продольный разрез), положение плунжера при работе дизеля на остальных режимах.
Заявляемая плунжерная пара топливного насоса высокого давления дизеля содержит втулку 1 с наполнительным отверстием 2, подводящим топливо из полости низкого давления головки насоса (не показано).
Выше наполнительного отверстия 2 во втулке 1 выполнено отсечное отверстие 3, соединенное с отсечной полостью насоса (не показано). Во втулке 1 размещен плунжер 4 с осевым 5 и радиальными 6 и 7 отверстиями, управляющими канавками 8 с кромками 9, кольцевой проточкой 10 с торцевой дозирующей кромкой 11, выполненной ниже проточки 10 и образующей единую полость с кольцевой проточкой.
Заявляемая плунжерная пара насоса высокого давления работает следующим образом.
При пуске дизеля плунжер поворачивается вокруг оси в положение, соответствующее максимальной подаче топлива, которая обеспечивается максимальным рабочим ходом плунжера.
В этом положении торцевая дозирующая кромка 11 устанавливается в одной плоскости с впускным отверстием 2. При перемещении плунжера вниз под действием пружины и совмещением отверстия 2 с проточкой 10 топливо из полости низкого давления насоса поступает по отверстию 2 в кольцевую проточку 10. Далее по радиальным 6, 7 и осевому 5 отверстиям поступает в надплунжерную полость.
При вращении кулачкового вала плунжер начинает перемещаться вверх. После того как только произойдет разъединение нижней границы торцевой дозирующей кромки 11 с отверстием 2, начинается повышение давления топлива в надплунжерной полости. По достижении давлением топлива давления начала подъема иглы форсунки происходит впрыскивание топлива в цилиндр дизеля.
При дальнейшем движении плунжера 4 вверх и совмещении кромок 9 управляющих канавок 8 с отсечным отверстием 3 надплунжерная полость соединится с отсечной полостью насоса, происходит отсечка и подача топлива прекращается.
После того как дизель начинает работать и увеличивать частоту вращения коленчатого вала, центробежный регулятор топливного насоса поворачивает плунжер вокруг оси в положение меньшего активного хода, что соответствует уменьшению цикловой подачи.
Торцевая дозирующая кромка 11 смещается на определенный угол относительно плоскости впускаемого отверстия 2 (фиг.4)
При работе топливного насоса на других режимах в отличие от пускового момент начала подачи топлива происходит тогда, когда нижняя кромка проточки 10 разъединится с впускным отверстием 2. Начало подачи топлива будет происходить несколько раньше, чем при пуске дизеля, т.е. при большем угле начала подачи топлива до ВМТ. Разница угла момента начала подачи топлива будет определяться высотой (h) торцевой дозирующей кромки 11 (фиг.3). При этом высота дозирующей торцевой кромки h выбрана в пределах 0,3…0,4 полного хода плунжера, что соответствует уменьшению угла начала подачи топлива на 3…6 градуса поворота коленчатого вала до ВМТ.
Таким образом, за счет уменьшения угла начала подачи топлива до ВМТ при пуске дизеля сокращается время пуска дизеля.