БЕНЗИНОВЫЙ НАСОС ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания (ДВС).
Известно, что на работоспособность насосов при высоких температурах окружающей среды оказывает влияние наличие в насосе внутренних полостей, где поступающее топливо может застаиваться, в результате чего происходит его нагрев с испарением и образованием пробок из паров топлива. Известен насос бензиновый для ДВС (патент на полезную модель RU №5825 от 27.05.1996 г.), содержащий корпус с рычагами привода насоса, диафрагму со штоком, центральную пружину и головку насоса с клапанами, выполненные в виде отдельных модулей. Однако предложенная конструкция насоса не содержит технических решений направленных на оптимизацию объемов внутренних полостей насоса, в которых установлены клапаны и полости между корпусом насоса и нижней части головки, где осуществляется возвратно поступательное движение диафрагмы насоса.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является насос бензиновый для ДВС Димитровоградского автоагрегатного завода, включающие в себя корпус с рычагом привода, диафрагму со штоком, связанным с рычагом привода, установленную между корпусом и головкой насоса с расположенными в ней всасывающим и нагнетательным клапанами, пружину, установленную в корпусе и упирающуюся в нижнюю тарелку диафрагмы и крышку, крепящуюся к головке, описанный в учебном пособии «Карбюраторы и топливные насосы автомобилей ВАЗ», Санкт-Петербург, Петер Гранд 2000 г.
При температурах топлива больше 60 градусов возможны срывы подачи топлива или полный отказ подачи топлива в двигатель за счет образования топливно-воздушных пробок в местах застоя топлива, проходящего через насос. К недостаткам конструкции насоса для ДВС Димитровоградского автоагрегатного завода, относится наличия большего количестве мест застоя топлива или паразитных объемов, в которых резко повышается вероятность образования пробок из паров топлива, в следующих местах насоса: в полости, где осуществляется возвратно поступательное движение диафрагмы, при котором край верхней чашки диафрагмы упирается в основание головки насоса, образуя между чашкой и нижней частей головки паразитный объем за счет неполного прилегания диафрагмы к нижней части головки насоса, вторая область застоя топлива образуется за счет того, что максимальные поперечные сечения полостей головки существенно превосходят диаметр расположенных в них клапанов, что влечет образование паразитных объемов скопления топлива, третья область застоя топлива образуется в полости под крышкой закрывающей головку насоса. Наличие данных паразитных объемов скопления топлива может привести к срыву работы двигателя в летний период, в условиях городских пробок, когда быстро повышается температура подкапотного пространства автомобиля.
Задачей настоящей полезной модели является создание насоса для ДВС, устойчиво работающего при высокой температуре окружающей среды, в т.ч. летний период и при движении в условиях города.
Поставленная задача достигается тем, что в бензиновый насос для двигателей внутреннего сгорания, содержащий корпус с рычагами привода насоса, диафрагму с последовательно установленными на штоке верхней чашкой, гибкой мембраной и нижней чашкой, центральную пружину и головку, с впускными и выпускными клапанами, в соответствии с полезной моделью головка насоса содержит закрытые сверху впускной и выпускной цилиндрические патрубки, в которых установлены впускной и выпускной
клапаны, внешние боковые поверхности патрубков примыкают друг к другу, основания патрубков установлены на фланец, выполненный в форме тарелки обращенной дном вверх, при этом внутренняя поверхность дна имеет кольцевой паз, для захода верхней чашки диафрагмы во внутрь тарелки фланца при возвратно-поступательном движении диафрагмы.
Поставленная задача, также достигается тем, что внутренний объем насоса выбирают из условия, что отношение внутреннего объема полостей головки насоса по которым протекает топливо, к объему прокачиваемой жидкости за один ход диафрагмы насоса, меньше единицы.
Поставленная задача, также достигается тем, что центры выходных отверстий патрубков расположены на равных расстояниях от центра внутренней окружности кольцевого паза фланца.
Поставленная задача, также достигается тем, что центры оснований патрубков и кольцевого паза фланца находятся на одной оси.
Поставленная задача, также достигается тем, что гибкая мембрана для диафрагмы насоса имеет толщину не меньше чем 1 мм.
Технический результат достигается за счет того, что вероятность появления воздушных пробок снижается за счет минимизации объемов топлива находящегося в насосе за один цикл движения диафрагмы, для этой цели предложены следующие конструктивные решения: впускные и выпускные клапаны размещают в патрубках цилиндрической формы, что минимизирует паразитные объемы в области расположения клапанов насоса, в конструкции головки наоса отсутствует крышка, под которой образуется большой паразитный объем скопления топлива. Внутренняя поверхность дна имеет кольцевой паз, для захода верхней чашки диафрагмы во внутрь, что обеспечивает плотное прилегание между диафрагмой и фланцем головки насоса. Вышеуказанные конструктивные решения минимизируют паразитные объемы и снижают вероятность образования пробок в насосе за счет существенного сокращения паразитных объемов в насосе, где может происходить застой топлива, вызывающий испарение топлива и образование
пробок в насосе. Следовательно, повышается надежность работы насоса при повышенных температурах подкапотного пространства.
При выполнении условия, что отношение внутреннего объема полостей головки насоса по которым протекает топливо, к объему прокачиваемой жидкости за один ход диафрагмы насоса, меньше единицы обеспечивается прокачка топлива через насос за один такт и позволяет топливу не застаиваться в насосе, в результате чего не будет происходить дополнительный нагрев топлива и стенок насоса, вызывающий испарение топлива и образование пробок в насосе.
Размещение центров выходных отверстий патрубков на равных расстояниях от центра внутренней окружности кольцевого паза улучшает технологичность изготовления головки насоса при литье.
Расположение что центры оснований патрубков и кольцевого паза на одной оси, позволяет уменьшить размер диафрагмы, обеспечив уменьшение габаритов насоса.
Использование гибкой мембраны для диафрагмы насоса, имеющей толщину не меньше чем 1 мм, позволяет существенно увеличить срок ее использования и тем самым улучшить эксплутационные характеристики насоса.
На фиг.1. представлен продольный разрез насоса.
На фиг.2. представлен аксонометрический вид продольного разреза насоса.
На фиг.3. представлена головка насоса вид снизу.
На фиг.4. представлена головка насоса вид сбоку.
На фиг.5. представлен поперечный разрез А-А головки насоса.
Насос для ДВС содержит корпус 1 с рычагом привода 2, диафрагму 3 со штоком 4, центральную пружину 5, и головку 6.
Головка 6 содержит закрытые сверху впускной 7 и выпускной 8 цилиндрические патрубки, внешние боковые поверхности которых примыкают друг к другу. Во впускном 7 и выпускном 8 патрубках
размещены впускной 9 и выпускной 10 клапаны. Боковая сторона впускного патрубка 7 соединена в верхней части со штуцером 11 подвода топлива, а боковая сторона выпускного патрубка 8 соединена со штуцером отвода топлива 12. Основания патрубков 7, 8 установлены на фланец 13, выполненной в форме тарелки обращенной дном вверх.
Внутренняя часть дна фланца 13 имеет кольцевой паз 14 для захода верхней чашки 15 диафрагмы 3 при возвратно-поступательном движении диафрагмы. Диафрагма 3 включает последовательно установленные на штоке 4 верхнюю чашку 15, гибкую мембрану 16 и нижнюю чашку 17. Гибкая мембрана 16 закреплена с помощью фланцевого соединения между фланцем 13 и верхней плоскостью корпуса насоса 1. В центре внутренней части дна фланца 13 имеется углубление для захода верхней части штока 4 при возвратно-поступательном движении диафрагмы.
Насос работает следующим образом: за счет возвратно-поступательного движения диафрагмы 3, топливо последовательно всасывается через впускной клапан 9 и нагнетается в канале 19 выпускного патрубка 8, через выпускной клапан 10. Привод диафрагмы 3 осуществляется посредством штока 4 с помощью рычага привода 2. Возврат диафрагмы в исходное положение производится под действием центральной пружины 5. Производительность насоса фактически равна расходу топлива двигателем.
насос
х.диафр
В результате проведенных измерений для различных насосов установлено, что отношение внутреннего объема V насоса по которому протекает топливо, к объему прокачиваемой жидкости за один ход диафрагмы насоса V представлены в Табл. 1.
Таблица 1.
V<sub>насос, мл</sub>
V<sub>х.диафр</sub>
V<sub>насос</sub>/V<sub>х.диафр</sub>
Насос Димитровоградского автоагрегатного завода
3,5
3
1,16
Насос по настоящей полезной модели
2
3
0,66
насос
х.диафр
насос
х.диафр
Анализ таблицы 1 показывает, что в насосе Дмитровградского завода отношение V/V больше единицы, что при повышении температуры подкапотного пространства, может привести к быстрому нарастанию температуры топлива проходящего через насос и образованию в нем пробок, в результате испарения топлива. Анализ данных таблицы 1, показывает что отношение V/V насоса выполненного в соответствии с настоящей полезной моделью меньше единицы что, обеспечивает бесперебойную подачу топлива в карбюратор в различных климатических условиях при температурах от -40°С до +50°С и работоспособность двигателя автомобиля в соответствии с техническими условиями.