АВТОМАТ ОПЕРЕЖЕНИЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА

1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно к топливной аппаратуре дизельных автотракторных двигателей с насосами высокого давления распределительного типа.
2. УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известны автоматы опережения впрыска топлива с электрогидравлическим управлением в насосах высокого давления распределительного типа VP30 и VP44 фирмы Р.Бош (Л.В.Грехов «Топливная аппаратура с электронным управлением дизелей и двигателей с непосредственным впрыском бензина». Москва, Легион-Автодата, 2001).
В предлагаемом автомате опережения впрыска топлива в распределительном насосе с клапаном в плунжере, дозирующим топливо по началу подачи и внешним расположением плунжера относительно кулачкового вала, смазываемого маслом, применена принципиально иная конструктивная схема, которая позволяет изменять объем полости высокого давления насоса над его плунжером, что вызывает необходимость регулятора насоса компенсировать изменившийся объем цикловой подачи, изменяя при этом начало подачи топлива.
В связи с тем, что авторам не известен автомат опережения впрыска топлива, изменяющий объем полости нагнетания насоса, то в качестве прототипа выбран автомат насоса VP30.
В распределительных топливных насосах высокого давления с внешним расположением плунжера относительно кулачкового вала, смазываемого маслом (насосы типа НД, разработки НПО ЦНИТА) снабжались механической муфтой опережения впрыска топлива, которая устанавливалась в приводе насоса. Она, как и все муфты опережения впрыска топлива громоздкая и существенно затрудняет применение современных электронных систем управления для оптимизации угла опережения впрыска топлива. Применение гидравлических автоматов опережения впрыска топлива также затруднено, что обусловлено жесткой связью кулачков с валом.
3. СУЩНОСТЬ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Целями создания настоящей полезной модели являются:
1. Разработка и внедрение в производство автомата опережения впрыска топлива распределительного насоса высокого давления с клапаном в плунжере, дозирующим топливо по началу и внешним расположением плунжера относительно кулачкового вала, смазываемого маслом, позволяющего применять гидравлический, электрический или комбинированный привод.
2. Повышение точности регулирования угла опережения впрыска топлива в цилиндры дизельных двигателей, удовлетворяющей современные экологические требования.
3. Расширение диапазона применяемости указанного типа насосов на дизелях различного назначения.
Указанные цели достигаются тем, что автомат расположен на головке насоса и не имеет связи с его кулачковым валом. Предлагаемый автомат позволяет применение гидравлического или комбинированного привода с электронной системой оптимизации.
Автомат позволяет расширить конструктивные возможности для компоновки насоса применительно к дизелям различного назначения, удовлетворяющие современные экологический требования.
4. ПЕРЕЧЕНЬ ФИГУР, ЧЕРТЕЖЕЙ
Сущность полезной модели поясняется на фигуре, где схематически показан продольный разрез распределительного насоса с автоматом опережения впрыска топлива без приводного вала, автоматического регулятора частоты вращения и подкачивающего насоса.
5. СВЕДЕНЬЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
5.1. Конструкция автомата опережения впрыска топлива.
На корпусе насоса 1 размещена головка 2 (плунжерная втулка), на которой крепится корпус автомата 3, в который помещен поршень 4, поджатый пружиной 5 в полости 6. На скос поршня 4 упирается плунжер 7 автомата, поджатый пружиной 8. В головке 2 насоса помещен его плунжер 9, в стволе которого размещен дозирующий клапан 10, поджатый пружиной 11, в полости нагнетателя 12. В средней части плунжера 9 выполнено окно 13, расположенное перпендикулярно его оси, в зоне которого помещена муфта 14 с дозирующей планкой 15, пропущенной через окно 13, и зафиксирована на плунжере от выпадения, на которую опирается основание дозирующего клапана 10. На боковой поверхности плунжера выполнен распределительный паз 16, сообщающийся с каналом 17 высокого давления. Муфта 14 соединена с приводом 18 регулятора.
5.2. Работа автомата.
Давление масла или усилие от электромагнитного клапана воздействует на поршень 4 как показано стрелкой. С увеличением частоты вращения кулачкового вала насоса давление масла или усилие от электромагнита возрастает и перемещает поршень 4 в сторону полости 6, при этом плунжер 7 автомата скользит по скосу поршня 4 и перемещается под действием пружины 8 вверх, увеличивая объем полости нагнетания 12 на заданную величину. Для компенсации изменившегося объема нагнетания регулятор насоса через привод 18, муфту 14 и дозирующую планку 15 опускает дозирующий клапан 10, увеличивая цикловую подачу и угол опережения впрыска топлива. При уменьшении частоты вращения кулачкового вала насоса усилие со стороны привода поршня 4 уменьшается, пружина 5 перемещает поршень 4 вправо, плунжер 7 опускается на заданную величину, объем полости 12 уменьшается, а регулятор насоса вынужден поднять дозирующий клапан 10, уменьшая угол опережения впрыска топлива.
Перемещение поршня 4 и плунжера 7 происходит в промежутках между нагнетанием топлива к форсункам, когда в полости 12 нет высокого давления, и подвижные детали автомата разгружены. Скос на поршне 4 выполнен под небольшим углом, чтобы высокое давление полости 12 во время нагнетания не перемещало поршень (используется эффект самоторможения).
5.3 Сведенья, подтверждающие возможность реализации предложенной полезной модели.
Для обеспечения реализации предложенного автомата опережения впрыска топлива в распределительных насосах высокого давления использованы классические элементы гидравлических агрегатов, применяемые в топливной аппаратуре. Новизна предложенного автомата заключается в выборе необычного места воздействия чувствительного элемента
(поршня 4), на изменение объема полости 12 высокого давления, вынуждающее регулятор насоса с помощью дозирующего клапана 10 изменять угол опережения впрыска и компенсировать величину цикловой подачи. Такое решение дает основание ожидать возможность успешной реализации предложенной модели в распределительных насосах.