СИСТЕМА ВПРЫСКА ТОПЛИВА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
FUEL INJECTION SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению.
Известна система впрыска топлива для двигателей внутреннего сгорания (патент DE 19809627 A1, F02M 59/46) с топливным насосом высокого давления, форсункой и соединяющим их по линии высокого давления топливопроводом высокого давления, при этом топливный насос высокого давления оборудован электрическим перепускным клапаном, имеющим неподвижный и подвижный элементы.
Недостатком этой системы впрыска является сложный монтаж неподвижного элемента электрического перепускного клапана в корпусе топливного насоса высокого давления, а именно: запрессовка с гарантированным натягом, что осложняет сборку и ремонт насоса в условиях эксплуатации, т.к. замена неподвижного элемента клапана предполагает наличие сложного технологического оборудования для выпрессовки изношенного или поврежденного неподвижного элемента, а также предполагает дополнительную механическую обработку корпуса под запрессовку вновь устанавливаемого неподвижного элемента.
Указанный недостаток может быть исключен, если неподвижный элемент электрического перепускного клапана будет установлен в корпусе топливного насоса высокого давления с гарантированным зазором, а уплотнение стыка высокого давления, образованного наружной поверхностью неподвижного элемента и внутренней поверхностью в корпусе топливного насоса, и фиксирование неподвижного элемента в заданном положении в корпусе топливного насоса будет произведено посредством двух колец, например, клиновидного сечения и двух гаек, сопрягаемых с корпусом насоса посредством резьбового соединения и обеспечивающих создание необходимого усилия для заданного деформирования колец и фиксирования неподвижного элемента перепускного клапана в заданном положении относительно корпуса насоса.
Технический результат заключается в том, что в известной системе впрыска топлива для двигателей внутреннего сгорания, включающей топливный насос высокого давления, оборудованный электрическим перепускным клапаном, содержащим, по крайней мере, электромагнит, подвижный и неподвижный элементы, а также включающей форсунку и топливопровод высокого давления, соединяющий по линии высокого давления топливный насос и форсунку, согласно заявленному изобретению неподвижный элемент электрического перепускного клапана, выполненный с цилиндрической наружной поверхностью, сопрягается этой поверхностью с цилиндрическим отверстием в корпусе топливного насоса с зазором 0,02…0,04 мм и фиксируется в отверстии корпуса топливного насоса посредством двух колец, размещенных в объемах, образованных внутренней цилиндрической поверхностью отверстия в корпусе топливного насоса и уступами, образованными конической и цилиндрической поверхностями, выполненными на концевых участках наружной поверхности неподвижного элемента электрического перепускного клапана, при этом кольца одновременно используются для уплотнения стыка высокого давления, образованного внутренней поверхностью отверстия в корпусе топливного насоса и наружной поверхностью неподвижного элемента электрического перепускного клапана, а усилие, необходимое для фиксирования неподвижного элемента электрического перепускного клапана в корпусе топливного насоса и уплотнения стыка высокого давления, создается затяжкой двух гаек, имеющих кольцевую форму и сопрягающихся с корпусом топливного насоса посредством резьбового соединения и контактирующих с кольцами, предназначенными для фиксирования неподвижного элемента электрического перепускного клапана и уплотнения стыка высокого давления, посредством поверхности, выполненной в виде усеченного конуса, при этом поперечное сечение колец выполнено в форме равнобедренного треугольника с усеченными вершинами углов, с основанием, прилегающим к конической поверхности кольцевых гаек, и с отношением величины угла между боковыми сторонами к величине угла между боковой стороной и основанием, равным 1:1,5.
Пример исполнения системы впрыска для двигателя внутреннего сгорания приведен на фигурах 1, 2.
Система включает топливный насос высокого давления (1), форсунку (3) и соединяющий их по линии высокого давления топливопровод высокого давления (5).
Топливный насос высокого давления (1) состоит из нижнего корпуса (7), в котором монтируется плунжерная пара (9) и верхний корпус насоса (11) с электрическим перепускным клапаном (13), содержащим, по крайней мере, электромагнит (15), подвижный элемент (17) и неподвижный элемент (19) с цилиндрической наружной поверхностью, размещенный в цилиндрическом отверстии, предусмотренном в верхнем корпусе (11), с обеспечением зазора 0,02…0,04 мм между его (неподвижного элемента) наружной поверхностью и внутренней поверхностью цилиндрического отверстия в корпусе насоса (11), при этом фиксирование неподвижного элемента (19) в корпусе насоса (11) и уплотнение стыка высокого давления (А), образованного наружной поверхностью неподвижного элемента (19) и внутренней поверхностью отверстия в корпусе (11), осуществляется посредством двух колец (21), размещенных в объемах, образованных внутренней поверхностью отверстия в корпусе насоса (11) и уступами, образованными конической и цилиндрической поверхностями, выполненными на концевых участках наружной поверхности неподвижного элемента (19), а также посредством двух гаек (23) кольцевой формы, сопрягающихся с корпусом насоса (11) посредством резьбового соединения (Б), контактирующих с кольцом (21) посредством поверхности, выполненной в виде усеченного конуса, и имеющих на своей наружной торцевой поверхности шлицы (В), необходимые для контакта с инструментом, посредством которого производится затяжка гаек (23).
При этом кольца (21) выполнены с поперечным сечением в виде равнобедренного треугольника с усеченными вершинами, с основанием, прилегающим к конической торцевой поверхности гаек (23), и с отношением величины угла (а) между боковыми сторонами к углу (β) между боковой стороной и основанием, равным 1:1,5.
Заданная величина зазора (С) между электромагнитом (15) и якорем (25) подвижного элемента (17) обеспечивается за счет установки неподвижного элемента (19) в соответствующем положении в направлении оси перемещения подвижного элемента (17), а величина рабочего хода (Д) подвижного элемента (17), определяемая величиной зазора между торцевыми поверхностями подвижного элемента (17) и упора (27), обеспечивается за счет изменения положения упора (27) в направлении оси перемещения подвижного элемента (17).
Для подвода топлива низкого давления с целью заполнения тракта высокого давления (Ж), а также для отвода избыточного топлива, дренажируемого в систему низкого давления при завершении активной фазы подачи, в корпусе насоса (11) выполнены расточки (К), соединяющиеся с системой низкого давления, а также отверстия (Л) в гайках (23), отверстия (М) в упоре (27) и отверстия (Н) в подвижном элементе (17).