Устройство для вспрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания - SU602127A4

Чертежи

Описание

Изобретение относится к области двигателестроения , в частности к устройствам для впрыска топлива. По основному патенту № 491239 известно устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием, содержащее размещенные во впускном трубопроводе дроссельную заслонку и заслонку регулятора , связанную с запорным элементом дозирующего клапана, установленного в напор ной магистрали между подкачивающим насосом и форсунками. Запорный.элемент со стороны , противолежащей соединению заслонки регулятора с рычагом, снабжен порщнем в рабочей камере, соединенной с напорной магистралью через дроссель. Напорная магистраль соединена также со сливной магистралью, снабженной по меньщей мере перепускным клапаном . Однако в известном устройстве после отклю чения прогретого двигателя происходит испарение и через некоторое время охлаждение топлива, находящегося в магистралях между насосом и форсунками. В результате объем его уменьплается, а запорный орган дозирующего , кланана сметпается в сторону обогащения подаваемой в цилиндры смеси. При последующем пуске двигателя в пилиндры подается переобоган1енная смесь, и двигатель . Это снижает надежность его пуска. Целью изобретения является попыгиение надежности пуска двигателя и обеспечение заполнения магистралей топливом. Поставленная цель достигается тем, что напорная магистраль между насосом и дозирующим клапаном снабжена гидроаккумулятором , который подк,1ючен к ней через гидравлический дроссель и дополнительный канал с обратным клапаном. При этом гидроаккумулятор может быть выполнен в виде корпуса с крыщкой и мембраной, с одной стороны которой установлена прилегающая к ней подвижная опорная тарелка и пружина, а с другой сторонь, -- жестко связанная с корпусом перегородка , р. которой выполнены два отверстия, образующие каналы для соединения с напор ной магистралью, и корпус имеет выступ для ограничения .хода тарелки, а против одного из отвероти установлена упругая пластина, образующая обратныГ) клапан допо.чнительного капала. Устройство от/шчастся от известного также те.м, что напорная у.агистраль снабжена последовательно включенными электромагнитным и с.тивным клапанам , обмотка первого из которых подключена к электрической цепи, а рычаг заслонки регулятора имеет на впускном трубопроводе электромагнитный йривод, обмотка которого подключена к электрической цепи через реле времени.

Кроме того, устройство отличается от известного тем, что топливопроводы, соединяющие форсунки и дозирующий клапан, подключены к напорной магистрали между электромагнитным и сливным клапанами при помощи патрубков, снабженных обратными клапанами.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием; на фиг. 2 - гидроаккумулятор в разрезе; на фиг. 3 - перегородка гидроаккумулятора; на фиг. 4 и 5 - варианты выполнения устройства.

В устройстве для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием воздух поступает в корпус 1 воздухоочистителя и, пройдя фильтрирующий элемент 2, попадает в диффузор 3 впускного трубопровода , имеющего дроссельную заслонку (на чертеже не изображена).

В горловине диффузора 3 установлена заслонка регулятора, выполненная в виде пластины 4, размещенной поперек воздущного потока . Пластина 4 перемещается в диффузоре 3 пропорционально массе воздуха, проходящего через впускной трубопровод. Для обеспечения постоянной возвратной силы, действующей на пластину 4, а также для поддержания постоянного давления перед ней давление между пластиной 4 и дроссельной заслонкой впускного трубопровода также остается постоянным.

Пластина 4 установлена на рычаге 5, размещенном на оси 6. Рычаг 5 своим выступом действует на запорный элемент 7 дозирующего клапана, выполненного в виде золотника. Запорный элемент 7 со стороны, противолежащей упору 8 для выступа рычага 5, снабжен поршнем 9, установленным в рабочей камере 10 втулки 11, закрепленной в корпусе 12 дозирующего клапана. На порщень 9 действует давление топлива из напорной магистрали 13. Усилие на порщне 9 от давления топлива является возвратной силой для пластины 4 заслонки регулятора.

Топливо в напорную магистраль 13 подается под постоянным давлением электроприводным насосом 14 из бака 15. Из магистрали 13 топливо направляется в канал 16 корпуса 12 дозирующего клапана. Канал 16 соединен с кольцевым-пазом 17 втулки 11. Паз 17 соединен при помощи радиальных отверстий 18 с цилиндрическим отверстием 19, в котором расположен запорный элемент 7. Отверстия 18 выполнены в том месте, где предусмотрена кольцевая проточка 20 на запорном элементе 7. Запорный элемент 7 поршнем 9 перекрывает в больщей или меньщей степени регулируемые радиальные прорези 21 втулки 11. Через прорези 21 дозированное количество топлива попадает в каналы 22, соединенные с топливопроводами 23 форсунок 24.

Из кольцевого паза 17 оставщаяся часть топлива по.каналу 25 в корпусе 12 поступает

в каналы 26 и 27, первый из которых соединен с трубопроводом 28, а второй - связан со вторым кольцевым пазом 29 на втулке 11, и снабжен регулируемым дросселем 30. Второй кольцевой паз 29 соединен через канал 31 во втулке 11 со сливной магистралью 32 и одновременно с рабочей камерой 10. Сливная магистраль 32 соединена с баком 15 и имеет перепускной клапан 33, который обеспечивает уменьщение давления топлива в зависимости

от режима работы двигателя. Изменение давления в сливной магистрали 32 одновременно вызывает снижение давления в рабочей камере 10, что изменяет соотнощение между количествами поступающих в двигатель топлива и воздуха и приводит к обогащению смеси.

В трубопроводе 28 установлен редукционный клапан 34, обеспечивающий постоянное давление в напорной магистрали 13. Давление в сливной магистрали 32, регулируемое клапаном 33, меньще давления, которое устанавливается клапаном 34, и обеспечивает впрыск топлива из форсунок 24, в связи с чем в канале 27 установлен дроссель 30,

Напорная магистраль 13 между насосом 14 и дозирующим клапаном снабжена гидроаккумулятором 35, который соединен с нею при

помощи клапана 36 с гидравлическим дросселем 37 и дополнительного канала 38 с обратным клапаном 39. Впуск топлива в гидроаккумулятор происходит при бодее низком давлении чем давление впрыска топлива из форсунок 24, .но более высоком, чем давление испарения

топлива при температуре 100°С.

Работа устройства происходит следующим образом.

При прогретом работающем двигателе топливо забирается из бака 15 при помощи наcoca 14 и подается по напорной магистрали 13 к дозирующему клапану. Одновременно по впускному трубопроводу воздух засасывается в цилиндры двигателя, отклоняя пластину 4 от исходного положения, устанавливаемого упором 40.

В соответствии с перемещением пластины 4

при помощи рычага 5 перемещается запорный элемент 7 дозирующего клапана, который изменяет сечение радиальных прорезей 21. Проходящее через эти прорези количество топлива соответствует положению пластины 4. Остальная часть топлива по каналу 25 направляется в рабочую камеру 10 и в сливную магистраль 32.

Жесткая связь заслонки регулятора с запорным элементом 7 дозирующего клапана обеспечивает практически линейную зависимость между количеством засасываемого в двигатель воздуха и впрыскиваемого через форсунки 24 топлива. Требуемое обеднение или обогащение смеси достигается изменением возвратного усиЛИЯ на запорный элемент 7. При изменении нагрузки и оборотов двигателя изменяется степень открытия перепускного клапана 33, вследствие чего изменяются давление в рабочей камере 10 и соотнощение между количествами подаваемых топлива и воздуха и происходит обогащение или обеднение смеси. Гидроаккумулятор 35 в начальный период работы двигателя заполняется топливом и в дальнейшем не влияет на регулирование подачи топлива.

Выключение прогретого двигателя и системы охлаждения приводит к нагреву устройства , в результате чего температура топлива в его магистралях и элементах повышается до 100°С. Объем топлива увеличивается и избыток его удаляется из устройства.

Если двигатель не включается в работу через определенное время, зависяш.ее от конструк тивных особенностей, то происходит его охлаждение вследствие отвода тепла в окружаюш,ую среду. Температура топлива в магистралях устройства понижается и уменьшается его объем, который восполняется топливом, подаваемым из гидроаккумулятора 35. Таким образом предотвращается смещение запорного элемента 7 дозирующего клапана, который остается в исходном положении для пуска двигателя.

Гидроаккумулятор (фиг. 2) выполнен в виде корпуса 41 с крышкой 42 и мембраной 43, с одной стороны которой установлены прилегающая к ней опорная тарелка 44 и пружина 45, а с другой - жестко связанная с корпусом перегородка 46, в которой выполнены два отверстия 47 и 48 (см. фиг. 3), а корпус имеет выступ 49 для ограничения хода тарелки 44. Против отверстия 48 установлена упругая пластина 50. Корпус 41, крышка 42, мембрана 43 и перегородка 46 жестко связаны между собой посредством отбортовки. Полость 51 между крышкой 42 и перегородкой 46 является частью напорной магистрали 13, отверстие 47 - дросселирующим каналом, а отверстие 48 с пла.стиной 50 - дополнительным каналом с обратным клапаном. Пружина 45 имеет наклонную характеристику. Размер гидроаккумулятора выбирается в зависимости от величины магистралей устройства.

После включения в работу устройства топливо через отверстие 48 направляется в полость между перегородкой 46 и мембраной 43. Под давлением, создаваемым насосом 14, мембрана вместе с тарелкой 44 отходит от перегородки 46, сжимая пружину 45. После выключения прогретого двигателя вследствие увеличения объема топлива, мембрана 43 с опорной тарелкой 44 перемещается до посадки последней на выступ 49, благодаря чему давление в магистралях устройства может быть повыщено до давления, регулируемого клапаном 34. После охлаждения топлива вследствие уменьщения его объема пружина перемещает мембрану 43 с тарелкой 44 к перегородке 46, обеспечивая избыточное давление в магистралях и предотвращая смещение запорного элемента 7 от исходного положения. Отверстие 47, имеющее повышенное гидравлическое сопротивление, предназначено для предотвращения мгновенной разгрузки гидроаккумулятора при случайном возникновении утечек с больи1им расходом .

В устройстве для впрыска топлива трубопровод 28 (идентичные элементы обозначены одинаковыми позициями) может быть соединен

С патрубком 52, в котором последовательно включены электромагнитный 53 и сливной 54 клапаны (фиг. 4).

Упор 40 рычага 5 связан с якорем 55 электромагнитного привода 56, установленного на диффузоре 3 впускного трубопровода. Обмотка 57 электромагнитного клапана 53 и обмотка 58 электромагнитного привода 56 подключены через реле времени 59 к электрической цепи , в которой установлен выключатель 60. Патрубок 52 может быть соединен с магистралью, как показано пунктирной линией.

Работа устройства (фиг. 4)при прогретом двигателе происходит так же, как и в основном варианте (фиг. 1), и выключение двигателя также приводит сначала к нагреву топлива, а затем к его охлаждению. Однако в этом случае одновременно с включением в работу насоса 14 через реле времени 59 открывается электромагнитный клапан 53, а якорь 55 электромагнитного привода 56 перемещает упор 40, так что рычаг 5 смещает запорный элемент 7 в сторону полного открытия прорезей 21. Поэтому , когда реле времени 59 замкнуто, давление в магистралях устройства регулируется сливным клапаном 54, в котором давление открытия меньше давлений открытия клапанов 33 и 34 и давлений впрыска из форсунок 24. В связи с этим в начальный период пуска устройства топливо от насоса 14 циркулирует по магистралям, заполняя их, и избыточное количество топлива, поступающее от насоса 14, через клапан 54 сливается в бак. Так же заполняются топливопроводы 23 н форсунки 24 до своих впрыскивающих сопл. Через заданный промежуток времени реле 59 отключает обмотку 57 клапана 53 и обмотку 58 электромагнитного привода 56, давление в магистралях устройства повыщается, а рычаг 5 и запорный элемент 7 дозирующего клапана перемещаются в исходное положение, и происходит пуск двигателя.

Во втором варианте выполнения устройства (фиг. 5), отличающегося от 1 варианта (фиг. 4), вместо электромагнитного привода 56, обеспечивающего заполнение топливопроводов 23, последние подключены к патрубку 52 между электромагнитным 53 и сливным 54 клапанами при помощи патрубков 61, в которых установлены обратные клапаны 62.

Работа устройства (фиг. 5) при прогретом двигателе происходит так же, как в основном и первом варианте (фиг. 1 и 4), а обратные клапаны 62 предотвращают отвод топлива от форсунок через патрубки 61, через которые заполняются топливопроводы 23 после подключения через выключатель 60 и реле времени 59 к электрической цепи обмотки 57 электромагнитного клапана 53. Такое выполнение устройства позволяет после остановки прогретого двигателя обеспечить заполнение его магистралей топливом, благодаря чему достигается надежный пуск двигателя и предотвращается его глушение.

Форму а изобретения

1. Устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания по патенту № 491239, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности пуска и обеспечения заполнения магистралей топливом, напорная магистраль между насосом и дозирующим клапаном гидроаккуму;1ятором. 2.Устройство по п. , отличающееся тем, что между гидроаккуму,лятором и напорной магистралью включен гидравлический дроссель. 3.Устройство по п. 2, отличающееся тем, что напорная магистраль соединена с гидроаккумулятором при помощи дополнительного канала с обратным клапаном. 4.Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что гидроаккумулятор выполнен в виде корпуса с крышкой и мембраной, с одной стороны которой установлены прилегающая к ней подвижная опорная тарелка и ггружина, а с другой стороны - жестко связанная с корпусом перегородка, в которой выполнены два отверстия , образующие каналы для соединения с напорной магистралью, и корпус имеет выступ для ограничения хода тарелки. ПП m 5.Устройство по п. 4, отличающееся тем, что на перегородке против одного из отверстий установлена упругая пластина, образуюп|ая обратный клапан дополнительного канала. 6.Устройство по п. , отличающееся тем, что наг1(рн,:1Я магистраль снабжена последовательно вк;1к,)ченными электро.магнитны.м и сли 5ным K.iaruiiia.MH. обмотка первого из KOTopi ix одк.почена к электрической цепи. 7.Устройство по п. 6, отличающееся те.м, что рычаг заслонки регулятора снабжен размещенным на впускном трубопроводе электромагнитным приводом, обмотка которого подключена к электрической цепи. 8.Устройство по пп. 6 и 7, отличающееся тем, что в электрической цепи установлено реле времени. 9.Устройство по пп. 6, 7 и 8, отличающееся тем, что топливопроводы, соединяющие форсунки и дозирующий клапан, подключены к напорной магистрали между электромагнитным и сливным клапанами при помощи патрубков, снабженных обратными клапанами. 0I S ,.,.

Реферат

Формула

г

9ut.5