ПРИВОД ТОПЛИВНОГО НАСОСА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к двигателестроению, в частности к приводам топливных насосов высокого давления (ТНВД) двигателей внутреннего сгорания.
Известна конструкция привода ТНВД, содержащая зубчатую колесную шестерню, расположенную на коленчатом валу двигателя, причем зубчатая передача управляет трансмиссионным валом для поворота, а вал трансмиссии согласован с валом топливного насоса с помощью муфты вала для управления работой топливного насоса (см. патент CN 101285440, МПК F02M 37/06, опубл. 11.05.2011).
Данная конструкция привода ТНВД не обладает достаточной способностью к восприятию осевых нагрузок.
Также известна приводная конструкция ТНВД для двигателя, содержащая косозубую шестерню с внутренним шлицем, втулку с наружным шлицем, скользящую муфту, неподвижную муфту, при этом указанная втулка неподвижно закреплена на валу ТНВД, наружный шлиц втулки и внутренний шлиц косозубой шестерни прилегают друг к другу с зазором с возможностью скольжения косозубой шестерни относительно указанной втулки в продольном направлении, а скользящая и неподвижная муфты соосно вставлены друг в друга с возможностью перемещения в продольном направлении, причем один конец скользящей муфты упирается в косозубую шестерню, а между скользящей и неподвижной муфтами размещена предварительно сжатая пружина (см. патент РФ №2618361, МПК F02M 39/02, F02M 37/06, опубл. 03.05.2017).
Недостатком известного технического решения является неоправданная сложность конструкции привода ТНВД.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является привод ТНВД, содержащий ТНВД, закрепленный на блоке цилиндров, вал привода, соединенный с валом указанного насоса и через ведомую шестерню с коленчатым валом двигателя, причем вал привода соединен с валом ТНВД через редуктор, ведущая шестерня которого установлена на валу привода и зацеплена с валом-шестерней, установленным на двух опорах и соединенным с валом указанного насоса, при этом вал привода расположен в корпусе редуктора, на ведущей шестерне редуктора установлено зубчатое колесо индуктивного датчика, а на ведомой шестерне вала привода установлен гаситель крутильных колебаний (см. патент РФ №109504, МПК F02M 39/00, опубл. 20.10.2011).
Данное техническое решение не обеспечивает достаточного снижения осевого усилия и уровня шума.
Так как конструкция ТНВД не допускает приложение осевых усилий к валу топливного насоса высокого давления, осевое усилие, создаваемое во время передачи крутящего момента при использовании косозубой шестерни в системе привода, должно быть уравновешено или компенсировано. В связи с этим, основной проблемой конструкции привода ТНВД становится устранение и компенсация осевого усилия.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание привода ТНВД простой конструкции, способной воспринимать осевые усилия, создаваемые при приведении в движение косозубой шестерни ТНВД, и обеспечивающей снижение уровня шума.
Для решения поставленной задачи в приводе ТНВД, содержащем установленный в корпусе вал привода, на одном конце которого закреплена ведомая шестерня, а другой конец связан с валом указанного насоса, ведомая шестерня выполнена косозубой, вал привода установлен в корпусе через упорные подшипники скольжения, запрессованные в корпусе привода, и связан с валом ТНВД с помощью шлицевого соединения, при этом в корпусе выполнены каналы для подачи масла к подшипникам, а на его торцевой поверхности имеются проточки, в которые установлены уплотнительные кольца.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что ведомая шестерня выполнена косозубой, вал привода установлен в корпусе через упорные подшипники скольжения, запрессованные в корпусе привода, и связан с валом ТНВД с помощью шлицевого соединения, при этом в корпусе выполнены каналы для подачи масла к подшипникам, а на его торцевой поверхности имеются проточки, в которые установлены уплотнительные кольца, позволяет снизить нагрузку в осевом направлении на детали ТНВД и привода, и обеспечивает снижение уровня шума.
В результате поиска, проведенного по патентной и другой научно -технической литературе, аналога, совпадающего с заявляемым техническим решением по всей совокупности существенных признаков, обнаружено не было. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где изображены:
фиг. 1 - привод ТНВД, общий вид;
фиг. 2 - то же, поперечный разрез;
фиг. 3 - то же, вид поперечного разреза с изображением направления подачи и движения масла;
фиг. 4 - то же, вид сбоку в сборе с блоком цилиндров.
Топливный насос 1 высокого давления (ТНВД) закреплен на блоке 2 цилиндров двигателя внутреннего сгорания (не показано). В специальное отверстие в блоке 2 цилиндров установлен и зафиксирован с помощью резьбовых соединений корпус 3 привода ТНВД (фиг. 4). На торцевой цилиндрической поверхности корпуса 3 привода ТНВД выполнены проточки (канавки), в которых установлены резиновые уплотнительные кольца 4. Вал 5 привода ТНВД установлен в упорные подшипники 6 скольжения, запрессованные в корпусе 3 привода ТНВД (фиг. 2). Внутри корпуса 3 привода ТНВД выполнены каналы А, В для подачи масла к упорным подшипникам 6 скольжения и другим узлам двигателя. Один конец вала 5 привода ТНВД связан с кулачковым валом 7 ТНВД с помощью шлицевого соединения, на другом конце вала 5 с помощью винтов 8 закреплена косозубая шестерня 9 (фиг. 1, фиг. 2).
Привод ТНВД работает следующим образом. Ведомая косозубая шестерня 9, воспринимая усилия от ведущей шестерни (не показано) распределительного вала двигателя внутреннего сгорания, передает их на вал 5 привода ТНВД, который свою очередь приводит в движение кулачковый вал 7 ТНВД при помощи шлицевого соединения. Подвод масла осуществляется по каналам в блоке цилиндров к корпусу 3 привода ТНВД. На фиг. 3 и фиг. 4 стрелками изображено дальнейшее движение потока масла. Через канал А корпуса 3 привода ТНВД масло поступает во внутреннюю полость и происходит смазка упорных подшипников 6 скольжения. Далее через отверстие в валу 5 привода ТНВД и отверстие в кулачковом валу 7 ТНВД масло поступает в ТНВД 1. Отвод масла от ТНВД осуществляется в картер двигателя через канал B в корпусе 3 привода ТНВД.
Привод ТНВД по заявляемому техническому решению имеет ряд преимуществ. В дизельных двигателях из-за ужесточения правил в отношении вредных выбросов широко используется система впрыска топлива высокого давления с общим топливным аккумулятором. Топливный насос приводится в движение с помощью зубчатой, цепной или ременной передачи системы синхронизации. Применение в заявляемой конструкции косозубой шестерни позволяет существенно снизить уровень шума, а также уменьшить контактные напряжения в зубчатом зацеплении. Но, так как данный тип соединения оказывает нагрузку в осевом направлении на детали ТНВД и привода, нами был разработан узел с упорными подшипниками скольжения, к которым в процессе работы двигателя происходит постоянная подача масла для смазки. Конструкция с двумя резиновыми уплотнительными кольцами обеспечивает подачу масла к приводу ТНВД, к ТНВД 1 и другим агрегатам двигателя - к компрессору, промежуточной шестерне, к дополнительному валу отбора мощности. Смазка деталей привода ТНВД осуществляется моторным маслом.
Заявляемое техническое решение позволяет создать привод ТНВД простой конструкции, способной воспринимать осевые усилия, создаваемые при приведении в движение косозубой шестерни ТНВД, и обеспечивающей снижение уровня шума.
Привод ТНВД предлагаемой конструкции соответствует условию промышленной применимости и может быть изготовлен на стандартном оборудовании с применением ранее освоенных технологий.