PL157237B1 - Apparatus for fuel injection into compression-ignition engine with injection advance - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do w tryskiw ania paliw a do silnika spalinow ego Diesla, w którym to urzadzeniu dysza wtry- skowa jest przylaczona kazdorazow o za posrednictwem przew odu tlocznego do pom py paliwowej, która zawiera cylinder z co najmniej jednym przew odem paliwowym do doprow adzania i odprow adzania paliwa oraz kom ore i tlok, przy czym tlok pom py ma co najmniej jedna pola- czona z kom ora pom py przestrzen pierscieniow a z dwie- ma kraw edziam i sterujacym i, a cylinder m a odpow iedni otw ór odciazajacy do przeryw ania w zrostu cisnienia w kom orze pom py, znamienne tym, ze tlok (7) pom py jest polaczony z zasilanym czynnikiem cisnieniowym zespo- lem napedowym (27), niezaleznym od ukladu paliwo- wego, ten zespól napedow y (27) obejm uje osiowa jed- nostke tlokow a (28), zródlo cisnienia (37) oraz wlaczane mechanicznie i/lu b elektrycznie pierwsze urzadzenie ste- rujace (38) z suwakiem glównym (70) i suwakiem pom oc- niczym (71), suwak glówny i pom ocniczy zawieraja po jednym tloku cofajacym (72, 74), które sa polaczone za posrednictw em przew odu (45, 46) z kom ora pom pow a (6) i zasilane paliwem, w przewodzie paliwowym (5, 15) przy pom pie (3) umieszczone jest drugie urzadzenie steru- jace (50) z zaw orem przelewow o-zasysajacym (51) i co najm niej jednym zaworem przerywajacym (53), a zawór przelewowo-zasysajacy (51) zawiera wlaczajaca jednos- tke tlokow a (52), której przestrzen tlokow a jest pola- czona pierwszym przewodem (49) z otw orem odciazaja- cym (11) w cylindrze (4) pom py i kom ora pom pow a (6) oraz drugim przew odem (63, 65) z zaw orem przeryw aja- cym (53) i wreszcie z przew odem paliwowym (15). Fig 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wtryskiwania paliwa do silnika spalinowego Diesla, w którym to urządzeniu dysza wtryskowa jest przyłączona każdorazowo za pośrednictwem przewodu toczonego do pompy paliwowej, która zawiera cylinder z co najmniej jednym przewodem do doprowadzania i odprowadzanie paliwa oraz komorę i tłok, przy czym tłok pompy ma co najmniej jedną połączoną z komorę pompy przestrzeń pierśceenoony z dwiema krawędziami sterującymi, a cylinder ma odpowiedni otwór odciązający do przerywania wzrostu ciśnienia w komorze pompy.

Tego rodzaju urządzenia do wtryskiwania paliwa znajdują zastosowanie w silnkkach spalinowych, w których fazą wtrysku głównego poprzedza wtrysk wyprzedzony. 3ak wiadomo, można w ten sposób zmniejszyć obciążenie cząści konstrukcyjnych silnika i poprawić proces spalania w tym ostatnim.

Z opisu patentowego USA nr 4 426 198 znane jest tego rodzaju urządzenie wtryskowe, przy czym zawiera ono tłok ze skośny krawędzią sterującą i jest napądzane przez wał rozrządu. Obudowa pompy jest zaopatrzona w znany sposób w komorą palówową, do której uchodzą wloty paliwa i z której wychodzi przewód tłoczny do dyszy wtryskowee. Powierzchnia czołowa tłoka pompy oraz krawędzie przestrzeni pierścienj-owej w płaszczu tłoka tworzy krawędzie sterujące i współpracują w znany sposób z wlotami. Poniżej pierwszej przestrzeni pierścieniowej ze skośny krawędzią, która to przestrzeń jest połączona z komorę palwwowę, znajduje sią druga przestrzeń pierścieniowa. Przestrzeń ta jest również połyczona z komory pa^wow' pom^'»', tj . z komory pompową. W obudowie pompy umieszczony jest otwór odeiążajycy, połyczony z przewodem opłO*θ^wym paliwa. Na poczytku suwu pompy tłok zamyka przewody, doprowadzaJącJ palwwo oraz otwór odciązający i w komorze pompy wzrasta ciśnienie. Ciśnienit to ulega ponownie zmniejszeniu, gdy tylko dolna przestrzeń pierścienoowa zwolni otwór odciążający, co powoduje również przerwanie przebiegu wtrysku. Czas trwania przerwy zależy od wymiarów drugiej przestrzeni pier ścijiiowjj oraz od prądkości ruchu tłoka ku górze. Przerwa nastąguje w w której tłok ma już stosunkowo duzą prądkość. Krzywka tarczowa przyśpiesza i przemieszcza tłok dalej i droga ruchu tłoka jest stracona. Aby palwwo wyparte w komorze pompy mogło odpłynąć, przestrzeń pierścjeniowa i otwór odciążający muszą mieć stosunkowo duże wymiary, co przyczynia się do zolększJlia przecieku. Gdy tylko otwór odciążajmy zostaje ponownie zamknięty przez płaszcz tłoka, powstaje wskutek dużej prądkości tłoka nagły wzrost ciśnienia, który przenosi sią na wał rozrządu i powoduje jogo dodatkowe, niekorzystne obciążenie. Duże siły wytworzone przez ciśnienie pompy, np. przy 2000 barów ciśnienia wtryskiwania, wywołują drgania skrątne, która przesuwaj' dynamicznie o szereg stopni kąta obrotu korby początek wtrysku wskutek odchyleń przebiegu ciśnienia. Przy dużych prądkościach tłoka, a zwłaszcza w przypadku silnkków szybkoobrotowych występuję dalsze niedogodności, mani^i^icie druga przestrzeń plJrściθniowa przemieszcza sią tak szybko po otworze odciązającym, iż malenie ciśnienia nie przebiega już prawidłowo. W dużych silnkkach siły działające na wał rozrządu są tak duże, iz niezbędne stają sią specjalne środki zaradcze, a konstrukcje wałów i krzywek drożeją znacznie. Działające siły oraz prądkości ruchu tooków pompowych ograniczaj' drogi suwów tłoka, a także ciśnienie maksymmlne, wytwarzane w komorze pompowoJ.

U podstaw wynalazku leży zadanie opracowania urządzenia do wtryskiwania paliwa, które umooliwia zastosowanie zawast mechanicznego napądu wału rozrządu napądu, zasilanego przez czynnik ciśni^^no^wy oraz w którym można zmniejszyć prądkość tłoka podczas fazy przJrooweJ, zwiąkszyć cały drogą suwu tłoka pompy, a jednocześnie podwyższyć ciśnienie wrysku. Ponadto urządzenie to powinno umożliwiać dokładne przerywanie fazy wtrysku także w przypadku silnków

157 237 szybkoobrotowych oraz dopuszczać zmianę fazy wtrysku wyprzedzonego, fazy przelewowej i fazy wtrysku głównego w zależności od warunków pracy. Urzędzenie powinno zawierać także mechaniczne urzędzenie do pracy awaryjnej.

Zgodnie z wynalazkiem zadanie to zostało rozwięzane dzięki temu, ze tłok pompy jest połęczony z zasilanym czynnikiem ciśnieiiowym zespołem napędowym, niezalżżnym od układu palOwoolgo. Ten zespół napędowy obejmuje osiowę jednostkę tłokowę, źródło ciśnienia oraz mcbaanct^nn i/uub elektrycznie włączane pierwsze urzędzenie sterujące z suwakiem głównym i pomocniczym, suwak główny i pomocniczy zawierają po jednym tłoku cofającym, które sę połęczone za pośredni^nem przewodu z komorę pompowę i zasilane palwwem. W przewodzie palowowym przy pompu umieszczone jest drugie urzędzenie sterujące z zaworem przeewwowo zasysającym o co najmniej jednym zaworem przerywającym, a zawór przelewowo-zasysajęcy zawiera włęczającę jednostkę tłokowę, której przestrzeń tłokowa jest połęczona pierwszym przewodem z otworem odcięzającym w cylindrze pompy i komorę pompowę oraz drugim przewodem z zaworem przerywającym i wreszcie z przewodem palwwowym.

Zespół napędowy, zasilany cznaaikiem ciśnienlowym, zawiera w myśl wynalazku pierwsze urzędzenie sterujące z suwakiem głównym i pornooniczym, regulującymi dopływ i odpływ czynnika ciśnieniowego do osiowej jednostki tłokowej. Ten układ czynnika ci^śni^niww^go jest oddzielony od układu pa^Nowego i dopuszcza stosowanie szczególnie przydatnych czynników ciśnienóowych, np. wysokociśnieniowego oleju hydraulicznego. Układ palówowy pompy palówowej oraz układ czynnika ciśnleπiowegi osiowej jednostki tłokowej sę wzajemnie zależnymi układam, które sę pouczone ze sobę jedynie za pośrednlcn^^rn tłoków cofających pierwszego urzędzenia ste ruj iącego. Suwak główny i pomocniczy pierwszego urzędzenia sterującego zaoierają tłoki cofajęce, która sę połęczone z komorę pompowę i zasilane palwwem. Ten przewód łączęcy od komory posłowej do tłoków cofających urzędzenia sterującego umoiżiwia bezpośrednie oddziaływanie układu pa^Nowego na układ czynnika ciśnienoowego. W zależności od położenia tłoka pompy lub umieszczonych na nim krawędzi sterujących zasila się pierwsze urzędzenie sterujące w zędanej chwiii palwwem, pozostającym pod wysokim ciśnieneem oraz steruje się układem czynnika ciśnieniowegi osiowej jednostki tłokowej. Drugie urzędzenie sterujące, znajdujące się w układzie palwwowym, pozwala na sterowanie doprowadzaniem i odprowadzaniem paliwa, a jednocześnie na oddziaływanie na pierwsze urzędzenie sterujące w zależności od ciśnienia w komorze pimpowOl. Układ taki ma tę zaletę, że poszczególne fazy przebiegu wtrysku sę sterowane bezpośrednio za pomocę ciśnienia paliwa i ruchu tłoka. Otwory odciężajęce w cylindrze pompy służę jedynie do przenoszenia uderzeń ciśnienia, w zwięzku z czym urzędzenie dopuszcza bardzo duże prędkości tłoka oraz stosowanie wszelkich rodzajów paliw. Dalszę zaletą jest możliwość zmiany długości fazy przerwowej podczas wtryskiwania za pomocę zaworu przerywającego w drugim urzędzeniu sterującym.

Zalecana postać w^l^<^n^n:La wynalazku jest znamienna tym, ze cylinder pompy zawiera w górnym obszarze co najmniej jeden przewód do zasilania palwwem, wiodęcy do komory poepowol , a w obszarze ruchu tłoka pierwszy otwór odciężający i umieszczony pod nim drugi otwór odciężający, przy czym te otwory odciężajęce stanowię części przewodów pomiędzy komorę pompowę i tłokami cofającymi oraz włęczającę jednostkę tłokowę, a na płaszczu tłoka pompy umieszczone sę trzy przestrzenie pierścieniowl z dwiema krawędziami sterującymi każda oraz sę połęczone kanałem z komorę pompową. W dalszym rozwinięciu wynalazku pomiędzy przestrzenią tookowę tłoka cofającego w suwaku pomocniczym a przestrzenią tłokowę tłoka cofającego w suwaku głównym umieszczony jest przewód łączęcy z zaworem zwrotnym, a przestrzeń tookowa tłoka cofającego w suwaku pomocniczym jest połęczona dalszym przewodem z przestrzenią tookowę tłoka włęczajęclgi drugiego urzędzenia sterującego. Umieszczenie trzech przestrzeni pilrέcieniowych z krawędziami sterującymi w tłoku pompy oraz dwóch itoirów odcięzających w cylindrze pompy urnooliwia prawidłowe wysterow^enie suwaka głównego i pomocniczego w pieewszym urzędzeniu sterującym, a także punktów łączenia w drugim urzędzeniu sterującym. uzyskać dodatkowe przerywanie fazy wtrysku przez zastosowanie dalszych przestrzeni pierścieniowych z krawędziami sterującymi. Otwór odciężający i przestrzenie pilrścIeniowl służę jedynie do przenoszenia uderzeń ciśnienia i mogę mieć małe -wymmary, ponieważ ilości przepływajęcej cieczy sę bardzo małe.

157 237

Według następnej korzystnej postaci wykonania wynalazku suwak główny zawiera trzy przestrzenie pierścieniowe, oddzielone od siebie za pomocę przylgni blokujących oraz dwa połączone ze sobą elementy suwakowe, a suwak pomooniczy - dwie przestrzenia pierścieniowe, oddzielone za pomocę jednej przylgni blokującej oraz jeden element suwakowy, przy czym pomiędzy środkową przestrzenią pierścieniową suwaka głównego a jedną z przestrzeni pierścieniowych suwaka pomożciczlgo, znajduje się przewód łączący^do każdej z pozostałych przestrzeni pii rśc leniwych suwaka głównego poprowadzony jest przewód ciśnienóowy i przewód powrotny, a druga przestrzeń pilrέcίeniowa suwaka pomoinlczlgo jest połączona przewodem z osiową jednostką tłokową. Dalsze udoskonalenie urządzenia do wtrysk iwania paliwa można uzyskać w ten sposób, ze w pierwszym położeniu łączenoowym suwaka głównego jeden element suwakowy blokuje przewód ciśnieniowy, a przewód powrotny jest połączony przewodem łączącym z jedną z przestrzeni pii τέο^ο^ν/νοίι suwaka pomożoίczlgo, natomiast w drugim położeniu !?ο^(^ηίω^^^αι drugi element suwakowy blokuje przewód powrotny, a przewód ciśnienóowy jest połączony przewodem łączącym z suwakiem potwornozym. Element suwakowy suwaka pomocniczego zawiera korzystnie otwór dławiący, który łączy ze sobą obydwie przestrzenie pilΓŚcieniowe przy zamkniętej przylgni blokującej.

Zalecana postać wykonania wynalazku charakteryzuje się tym, że w pierwszym położeniu łączen^Nym suwaka pomoiniozlgo element zwalnia przylgnię blokującą, a przewód ku osiowej jednostce tłokowej jest połączony bezpośrednio przewodem łęczęcym z suwakiem głównym, natomiast w drugim położmu łęczeπiowym element suwakowy blokuje przewód ku osiowej jednostce tłokowej i tworzy za pośriCni^ttw^^m otworu dławiącego kanał ograniczonego przepływu pomiędzy obydwiema przestrzeniami pierścienoowymi.

W pierwszym położmu łęczeniowym cała ilość cieczy przepływa do osiowej jednostki tłokowej i przemieszcza tłok z normalną prędkością. Drugie położenie łęczeπiowl zajmuje suwak pomooniczy wówczas, gdy pierwsza przestrzeń pierścienoowa w tłoku pompy współpracuje z pierwszym otworem odciążajccym w cylindrze pompy. Pozostające pod oiśnienlem palówo przesuwa suwak pomoinlozy nad tłok cofający. Otwór dławiący umieszczony w elemencie suwakowym suwaka pomoiolczlgo, przepuszcza w tym położeniu jedynie ograniczoną ilość cieczy od źródła czynnika oiśnieniowego do osiowej jednostki tłokowej. Dzięki temu prędkość ruchu tłoka pompy ulega zmniejszeniu, przy czym zmniejszenie to mozia regulować przez zmianę przekroju poprzecznego dławienia. Wynika stąd korzyść taka, zi podczas fazy przerwowij wtrysku nie traci się w praktyce żadnej suwowej ilości cieczy lub drogi roboczej tłoka pompy.

Dalsze udoskonalenia urządzenia do wtryskiwania paliwa wynikają stąd, że drugi zespół sterujący zawiera dwa zawory przerywające, obydwa zawory są zaopatrzone każdy w tłok sterujący, pomiędzy przestrzenią zaworową jednego z zaworów przerywających, a przestrzenią Ookową tego zaworu p rzi rywra jącego znajduje się przewód łączący, w którym umieszczony jest zawór pomoioiczy. Ponadto przestrzeń tookowa drugiego zaworu przerywającego jest połączona przewodem z dolnym otworem odciążajccym w cylindrze pompy, przy czym w stanie bezoiśninnlowym zawór jest otwierany przez sprężynę. Drugi zawór przerywający jest zaopatrzony korzystnie wi wrzeciono wychodzące z zespołu sterującego. Tłok zaworu pomoiniozlgo obciążony jest za pomocą sprężyny i w stanie blzoiśnllniowym zawór pozostaje otwarty, przy czym przestrzeń takowa jest połączona przewodem z przewodem łączącym pomiędzy suwakiem głównym i pomocniczym, a w przewód ten wstawiony jest zawór włączający z połączeniem do przewodu powrotnego.

Obydwa zawory przerywające lub ich przestrzenie tookowi są połączone przewodami z układem pal:iwowym i komorą pompową oraz są sterowali uderzeniami ciśnienia. Obydwa te zawory są przy tym tak włączone, ze normalnu jeden z nich jest otwarty, drugi zaś zamm^ty. Układ taki umożliwia szybkie łączenia, ponieważ podczas ruchu otwierania jednego zaworu przerywającego drugi zawór może juz być zamykany i odwrotnie. Prócz tego drugi zespół sterujący i pompa są zdolne do działania nawet wówczas, gdy wypadają elementy sterujące. Zamiast lub w uzup^ełnmiu wystirowywania hydraulicznego zawory przerywające można wystefowywać równin pośrednio na drodze mechanicznej lub elektrycznej. Bezpośrednie sterowani hydrauliczne ma ^tę zaktię, ^zi ni.epżrzebn^{1 s}ą ^ża^{dli do}da^tkowl cz^ynnil<i włączaj^^ dzięlci ^czemii Njraniczone są obci oddziaływania na proces sterowania. Zawór włączający, sterujący zaworem pomocniczym, jest zaworem hydraulicznym, który jest uruchamiany w ziany sposób elektrycznie. Sygnały

157 237 elektryczne są wytwarzane w znany sposób przez mechanizm korbowy, nadajnik impulsów lub inne punkty pomiarowe zależne od mocy. Do sterowania zaworu hydraulicznego nadaje się także układ krzywkowy.

W innej zalecanej postaci wykonania w otworze, połączonym z odprowadzeniem paliwa, umieszczony jest zawór zwrotny, który blokuje otwór, prowadzący do zaworu przerywającego, natomast zapewnia swobodny przepływ w kierunku otworu. Układ taki ma tę zaletę, że uderzenia ciśnienia występujące w otworze połączonym z przewodem paliwowym, nie mogą oddziaływać na zawory przerywające. Dzięki temu zapobiega się niezamieżznnemu otwarciu tych zaworów.

VI dalszym rozwinięciu wynalazku elementy suwakowe suwaka głównego są połączone z łączzikiee przesuwnym, którego przynajmniej część tworzy rdzeń elektromagnesu, połączonej z ^^d^jnikimm impulsów elektrycznych i/lub łącznik przesuwny stanowi część mechanicznego urządzenia blokującego, który unieruchamia łącznik przesuwny i elementy suwakowe suwaka głównego w danym położeniu sterowania.

Inna zalecana postać wykonania wynalazku charakteryzuje się tym, że urządzenie sterujące w układzie hydraulicznym jest połączone z układem sterowania za pomocą wału rozrządu i krzywka tarczowa oddziaływa na łącznik przesuwny urządzenia sterującego. W układzie takim można stosować wał rozrządu o małej masie, ponieważ musi on przemieszczać jedynie elementy sterujące. Różni się to zasadniczo do urządzeń do wtryskiwania, w których wał rozrządu napędza bezpośrednio tłoki pompy i które ciężkiej i kosztownej konstrukcj.

Sterujący wał krzywkowy działa bezpośrednio na łącznik przesuwny suwaka głównego i służy jako element uruchamiający suwaka głównego lub jako układ sterowania awaryjnego w przypadku awaaii cewki ilektrmmαgnesu. W dalszym rozwinięciu wynalazku tłok osiowy jest tłokeem o podwójnym działaniu, a doprowadzenie czynnika ciśnienóowego do przestrzeni roboczej z całkowicie obciążoną powierzchnią tłoka jest poprowadzone poprzez urządzenie sterujące do źródła ciśnienia, natomiast doprowadzenie czynnika ciśnienrowego do przestrzeni pierścieniowej z powierzihnią piirέiiθnrową tłoka - bezpośrednio do źródła ciśnienia.

Podczas pracy urządzenia do wtryskiwania według wynalazku tłok pompy zostaje obrócony za pomocą znanego jako takie urządzenia sterującego zależnie od mocy silnika dookoła swej osi podłużnej i doprowadzony do położenia, w którym krawędzie sterujące wtryśnięcia żądanej ilości paliwa. Start procesu wtryskiwania uzyskuje się za pośrednidwem pierwszego urządzenia sterującego w układzie czynnika ciśnienonego za pomocą impulsu elektyycznego od cewki elektremagnetu lub za pomocą sterującego wału krzywkowego. Pierwsze urządzenie sterujące zwalnia dopływ czynnika iiśzlenrowegr do osiowej jednostki tłokowej i ta przemieszcza tłok pompy, przy czym paliwo zostaje doprowadzone pod ciśzieniee do komory pompowoi. Przy okreś^nym ciśnieniu zawór sterujący otwiera się w kierunku dyszy wtryskowej i paliwo ulega wtryśnięciu pod ilśzieniem do 2000 barów do silnika spamnego Diesla. Natychmiast po przebyciu przez tłok pompy drogi pomiędzy krawędzią sterującą przy górnej powieΓzcrini krańcowee, a górną krawędzią sterującą w pierwszej przestrzeni pierścieniowej komora pompowa zostaje sprzęgnięta za pośredni^tiW^^m pierwszego otworu odciążającego i przewodów łączących z obydwoma urządzeniami sterującymi tak, iż nagłe, rozchodzące się z prędkością dźwięku uderzenie ciśnienia wyworuji cofnięcie suwaka pomerniczegr za prśridniciwee tłoka cofającego w pierwszym urządzeniu sterującym i blokuje wskutek tego główny strumień czynnika iiśzienrowego w kierunku całkowicie obciążonej powierzchni tłoka osiowej jednostki tłokowej Posuw tłoka osiowego i tłoka pompy odbywa się jeszcze jedynie za pomocą zmniejszonego strumienia czynnika ciśzienrowegr za pośredni^cw^^m dławiącego otworu suwaka prmeriżczego. Jednocześnie uderzenie oddziałowa zs włączającą jednostkę tot^l^c^wą drugiego urządzenia sterującego i otwiera zawór przelewowo-zasysający. Wskutek tego ciśnienie panujące w komorze pompowej ulega zmniejszeniu, przechodząc pnprzez przewód zasilający do odprowadzenia paliwa i następuje przerwanie procesu wtryskiwania. Jeśli pierwsza przestrzeń pierścienoowa w płaszczu tłoka pompy jest umieszczona skośnie, to można regulować w znany sposób fazę wtrysku wyprzedzającego przez obracanie tłoka dokoła osi podłużnej. Natychmiast po przejściu dolnej krawędzi sterującej pierwszej przestrzeni pierścieniowej nad otworem odciążającym, tłok pompy jest gotowy do kontynuowania wtrysku i przemieszcza się ze zmniejszoną prędkośćią. W żądanej chw^Hi zostaje otwarty zam^nęty zawór przerywający i wskutek tego odciążona przestrzeń dokowa włączającej

157 237 jednostki tłokowej. Powoduje to, iz tłok cofający przy suwaku pomocniczym pierwszego zespołu sterującego również ulega odciążeniu, a suwak obciążony za pomocą sprężyny, cofa się do swego pierwszego położenia włączenia. Wskutek tego cały strumień czynnika ciśnieniowego trafia ponownie na tłok osiowy i tłok pompy i przemieszcza się dalej z pełną prędkością. Zawór przelewowo-zasysający zamyka się natychmiast i w komorze pompowej wzrasta ponownie ciśnienie. Przy żądanym ciśnieniu wtrysku zawór sterujący otwiera doprowadzenie do dyszy wtryskowej i rozpoczyna się faza wtrysku głównego. Podczas tej fazy zostaje zamknięty ponownie zawór przerywający w drugim urządzeniu sterującym.

Natychmast po dojściu górnej krawędzi sterującej drugiej przestrzeni pierścieniowej do pierwszego otworu odciążającego zostaje otwarty ponownie w opisany sposób zawór przelewowo-zasysający i przerwana faza wtrysku głównego. Trzecia przestrzeń pierścieniowa w tłoku pompy jest równoległa do drugiej przestrzeni i górne krawędzie sterujące obu przestrzeni pier^ścienóoł^y^ch mają taki sam odstęp wzajemny jak pierwszy i drugi otwór odciążający. Z tego względu uderzenie ciśnienia przechodzi przewodami łączącymi jednocześnie na obydwa tłoki cofające suwaka pomocniczego i głównego w piewszym urządzeniu sterującym, a także na włączającą jednostkę drugiego urządzenia sterującego. Suwak główny otwiera przewód powrotny w układzie czynnika ciśnieniowego, co powoduje iż wraz z otwarciem zaworu przelewowo-zasysającego w układzie palówowym także tłok osiowy natychmiast zatrzymuje się i cofa. Zapewnia to natychmiastowe zamru^cie przewodu wtryskowego i zapobiega dalszemu pompowaniu. Tłok pompy i tłok osiowy zostają przesunięte do swych położeń wyjściowych w dolnym punkcie zwrotnym. W dolnym punkcie zwrotnym tłoka pompy krawędź sterująca leży przy górnej powierzchni krańcowej tłoka pod piewszym otworem odciążającym, w ten sposób cały układ paliwowy łącznie z tłokami cofającymi pozostaje pod tym samym ciśnieniem. Suwak pomocniczy również przemieszcza się do swego położenia wyjściowego i urządzenia sterująca są przygotowane do następnego taktu pracy.

W urządzeniu według wynalazku suw tłoka pompy nie jest ograniczany przez elementy mechaniczne. Z tego względu tłok może mieć mniejszą średnicę i większy suw niż w przypadku znanych urządzeń. Dzięki temu jest więcej mejsca na krawędzie sterujące, co upraszcza wytwarzanie i regulację. Wskutek wolumerycznego określania ilości wtryskówanego paliwa to urządzenie do wtryskiwania paliwa jest niezwykle dokładne. Start procesu wtrysk rwania można ustalić dokładnie za pomocą znanych i wypróbowanych środków oraz przenieść na pierwsze urządzenie sterujące. Przez oddzielenie układu paliwowego od układu czynnika ciśnieniowlgo, możliwe jest zastosowanie specjalnych olejów hydraulicznych lub innych czynników ciśnieniow/ch, zapewniających żądaną dużą trwałość urządzeń do wtryskiwania paliwa. Połączenie sterow^nia za pomocą skośnych kraw/ędzi w tłoku pompy z zespołem napędowym, zasilanmrn czynnikίem ciśnleniowym, daje w wyniku bardzo dużą niezawodność dzułania i niezależność konstrukcyjną. Duża zaleta tego urządzenia do wtryskiwania paliwa polega ponadto na tym, że wszystkie elementy konstrukcyjne mogą być osadzone osiowo względem siebie, a przy zainstaoowaniu szeregu urządzeń wtryskowych, każde z nich jest niezależne od drugiego. Odpadają tu całkowicie ciężkie i kosztowne napędowe wały krzywkowe, co jest istotne zwłaszcza w przypadku dużych i szybkoobrotowych silników Diesla. Pomimo to zapewnione jest sterowanie aoaΓnjnl za pomocą układów z wałem krzywkowym, przy czym ten ostatni ma niewielki ciężar.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig.l przedstawia urządzenie do wtryskiwania paliwa według wynalazku w ujęciu schematycznym, z elementami konstrukcyjnymi, uwidocznionymi częściowo w przekroju, fig.Z - pierwsze urządzenie sterujące z mechanicznym urządzene^m blokującym i układem sterowania za pomocą wału krzywkowego w przekroju podłużnym, i fig.3-drugie urządzenie sterujące z dwoma zaworami przerywającymi, zaworem pomocniczym i dodatkowym zawo^n sterującym, włączonym pomiędzy obydwa urządzenia sterujące w przekroju podłużnym.

Urządzenie do wtryskiwania paliwa, przedstawione na fig.l, zawinra pompę palwwową 3, osiową Jednostkę tookową 28, pierwsze urządzenie sterujące 38, drugu urządzenie sterujące 50 i dyszę wtryskową 1. Pompa piIu^i^wi 3 zawiera cylinder 4, komorę 6, tłok 7 oraz przewód palwwowy złożony z doprowadzenia 14 paliwa, zaworu zwrotnego 16, kanału pa^NOwego 5, Prze157 237 wodu przepisowego 66, przewodu zasilającego 13 i odprowadzenia 15 paliwa. Na górnym końcu cylindra 4 pompy umieszczony jest przewód ciśnieniowy 2, zawierający zawór sterujący 17 i prowadzący do dyszy wtryskowej 1. Przewód zasilający 13 jest wprowadzony na górnym końcu komory pompowej 6. Tłok 7 pompy zawiera w swym płaszczu szereg przestrzeni pierścieniowych 18, 19, 20, które są połączone kanałem 10 z komorę pompową 6. Pierwsza przestrzeń pierścienóowa 18 zawiera krawędzie sterujące 22, 23, druga przestrzeń pierścienóowa 19 krawędzie sterujące 24, 25, a trzecia przestrzeń pierścienoowa 20 - krawędź sterującą 26. Górna powierzchnia krańcowa 9 tłoka 7 pompy tworzy pierwszę krawędź sterującą 21. W cylindrze 4 pompy znajduje się pierwszy otwór odciążający 11 oraz drugi otwór odciążający 12.

Gdy tłok 7 pompy znajduje się w dolnym punkcie martwym, wówczas pierwszy otwór odciążający 11 uchodzi powyżej górnej powierzchni krańcowej 9 tłoka 7 do komory 6 pompy. Drugi otwór odciążający 12 znajduje się w pewniej odległości od pierwszego otworu odciążającego 11, przy czym odległość ta odpowiada maksymalnemu suwowi tłoka 7 pompy. Tłok 7 pompy może ponadto obracać się dokoła swej osi podłużnej 8, do czego przewidziane jest znane urządzenie sterujące 125. Prócz tego tłok 7 pompy jest połączony na śwym dolnym końcu z osiową jednostką tookową 28 zespołu napędowego 27.

Osiowa jednostka tookowa 28 składa się z cylindra 29 oraz z tłoka osiowego 30 o podwójnym działaniu i jest połączona za pośrednictwem przewodów 35, 36, na czynnik ciśnieniowy ze źródłem ciśnienia 37, należącym również do zespołu napędowego 27. Tłok osiowy 30 o podwójnym działaniu ma zwróconą ku komorze roboczej 33 powierzchnię 31, naprzeciw której leży powierzchnia pierścienoowa 32 przyporządkowana przestrzeni pierścieniowej 34. Zespół napędowy 27 jest zasilany dowolnym znanym czynnikiem ^έηίβη^κγπι i tworzy układ czynnika ciśnieniowigo. W podanym przykładzie stosuje się wysokociśnieniowy olej hydrauliczny. W układzie czynnika ^έηίθη^Νθςϋ znajduje się także pierwsze urządzenie sterujące 38, zaopatrzone w przewód ciśnien:Łowy 42, przewód powrotny 43 i przewód drenażowy 44. Przewód 35 czynnika ciśnieniLOwego, uchodzący do komory roboczej 33 osiowej jednostki tłokowej 28, jak również połączony z piewsszym urządze^neem sterolccy^! 38. Ponadto do pierwszego urządzenia sterującego 38 przyłączone są przewody łączące 45, 46, prowadzące do otworów odciążających 11 i 12 w cylindrze 4 pompy. Przewody łączące 45, 46, są połączone ze sobą za pośredni^cw^f^m dalszego przewodu łączącego 47, w który włączony jest zawór zwrotny 48. Ten zawór zwrotny 48 przeciwdziała przepływowi paliwa z przewodu 46 do przewodu 45 lub do suwaka głównego. Nadajnik impulsów elektrycznych 39 jest umieszczony obok pierwszego urządzenia sterującego 38 i połączony z nim. Ten nadajnik impulsów 39 jest połączony w znany sposób z pozostałymi elementami pomiarowymi i sterującymi silnika spalinowego i steruje procesami wtryskowymi stosownie do potrzeb. Oprócz źródła ciśnienia 37 w zespole napędowym 27 lub w układzie czynnika ciśnieniowego umieszczone są w znany sposób: zawór 40 do regulacji ciśnienia oraz zbiornik 41 czynnika ciśnlenitwego i wyrównawczy.

Przewód łączący 46, przewód przep^Nowy 66 i przewód zasilający 13 są połączone z drugim urządzeniem stei^ugącym 50. To ostatnie zawi-era otwór prziloLowr 64, który jest połączony z jednej strony z przewodem przeprywtwyy 66, z drugiej zaś strony z odprowadzeniem 15 paliwa. W otwór ten wbudowany jest zawór przelewowo-zasysający 51, zaopatrzony w gniazdo 61, trzonek 58 i tłok włączający 52. Przy otwartym gnieździe 61 zaworu, palwwo może przepływać z doprowadzenia 14 poprzez przewód przepływowy 66, gniazdo 61 i przewód zasilający 13 do komory 6. W celu wspomagania dopływu paliwa, w doprowadzeniu 14 paliwa umieszczona jest nie uwidoczniona pompa palwwowa, która tłoczy paliwo pod niskim ciśnienemm do układu paltt;owigo. Zawór przelewowo-zasysający 51 jest obciążony za pomocą sprężyny 59, która zamyka gniazdo 61 zaworu. W przestrzeni p^^ewow^ 62 znajduje się tłok włączający 52, przylegający do trzonka 58 zaworu. Poniżej tłoka włączającego 52 utworzona jest przestrzeń takowa 57, która jest połączona za pośrednlcwwem przewodu 49 z łączącym 46 i otworem odciążającym 11. w przestrzeni tłokowej 57 umeszczona jest sprężyna 60, która dociska tłok włączający 52 do trzonka 58 zaworu oraz odciąża zawór przelewowo-zasysający 51 względem siły nacisku sprężyny 59 i utrzymuje w równowadze. Za pośridlictwey otworów 63, 65 i zaworu przerywającego 53, przestrzeń tłokowa 57 jest połączona również z otwor^^E 64 lub odprowadzeniem 15 paliwa. Pomiędzy otwory 63 i 65 włączony jest zawór wyrównawczy 54, ułatwia

157 237 jący dopływ paliwa do poszczególnych otworów. Zawór zwrotny 55, umieszczony naprzeciw zaworu przerywającego 53, przeciwdziała naporowi uderzeń ciśnienia w otworze 64 na zamknięty zawór przerywajęcy 53. Takie uderzenia ciśnienia mogę występować wówczas, gdy zawór przelewowo-zasysajęcy 51 zostaje otwarty przy wysokim ciśnieniu w komorze pompowej 6 i ciśnienie panujęce w pompie przenosi się przewodem zasilajccym 13 do otworu 64 i odprowadzenia 15 paliwa. W zależności od ciśnienia w komorze pompowej 6 tego rodzaju uderzenia ciśnienia mogę osięgać krótkotrwale do 200 barów. Uruchamianie zaworu przerywającego 53 następuje za pośrednictwem układu sterującego 56, którym jest znany elektryczny lub mechaniczny układ sterujący, połęczony z układem sterowania za pomocę wału krzywkowego, oddziaływującym na pierwsze urzędzenie sterujące 38.

Pierwsze urzędzenie sterujące 38 jest przedstawione na fig.2 w przekroju i składa się w zasadzie z suwaka głównego 70, suwaka pomooniczego 71, mechanicznego urzędzenia blokującego 69 oraz z układu sterowania 110 za pomocę wału krzywkowego. Suwak główny 70 zawiera dwa elementy suwakowe 77, 78, z krawędziami sterującymi i przylgniami blokującymi 82, 83. Elementowi suwakowemu 77 przyporządkowana jest przestrzeń pierścienoowa 81. Pomiądzy nimi znajduje się trzecia przestrzeń pierścienoowa 80. Za każdym z elementów suwakowych 77 lub 78 umieszczone sę przestrzenie rozprężajęce i tłoki uszczeeniajęce, przy czym przestrzenie rozprężające sę połęczone z przewodem drenażowym 44. Elementy suwakowe 77, 78 i tłoki uszczelniające sę rozstawione z odpowiednim odstępem wzajemnym przy użyciu specjalnego rdzenia i połęczone ze sobą. Przestrzeń pierścienóowa 81 jest połęczona z przewodem powrotnym 43 przestrzeń pierścienoowa 79 - z przewodem ciśninnówwym 42 i 36, a przestrzeń pierścienoowa 80, łęczy się za pośredni^cw^^m przewodu łęczącego 89 z przestrzenię pieΓŚceen0ową 86 suwaka pornoociczego 71. Na jednym końcu suwaka głównego 70 osadzony jest łęcznik przesuwny 96, połęczony z elementami suwakowymi 77, 78, przy czym część łęcznika przesuwnego 96 tworzy rdzeń 98 cewki 97 el^ekltoomagnesu. Łęcznik przesuwny 96 wystaje poza cewkę 97 elektoomagnesu i jest otoczony przez mechaniczne urzędzenie blokujęce 69. Do tego mechanicznego urzędzenia blokującego 69 przylega układ sterowania 110 za pomocę wału krzywkowego.

Po przeciwległej stronie suwaka głównego 70, tłok cofajęcy 72 współpracuje za pośred nicwwem czopa 76 z elementami suwakowymi 77, 78. Przestrzeń tookowa 73, należęca do tłoka cofającego 72, łęczy się za pośredni^cw^^m przewodu łęczącego 45 z układem pa^Nowym. 3ak jest to uwidocznione na fig.l, ten przewód łęczęcy 45 jest wprowadzony do otworu odciążajęcego 12 w cylindrze 4 pompy, prowadzęcego do komory pompowej 6. Za pośredniitw^^m przewodu łęczącego 47 i zaworu zwrotnego 48, przestrzeń tookowa 73 jest połęczona także z pr^t^f^w^c^c^e^m łęczącym 46, a tym samym z otworem odcięzaJącoo 11 w cylindrze 4 pompy lub z przestrzenię tookowę 57 w drugim urzędzeniu st^uę^ym 50.

Suwak poinocnozy 71 zawiera jeden il^emiit suwakowy 84 i dwie przestrzenie pierścieniowe 85, 86. Za elementem suwakowym 84 i przęstrzeniami pierścienoowyn 85, 86, umieszczone sę również przestrzenie odciężajęce i tłoki uszczelniająci, przy czym przestrzenie odciężające sę połęczone z przewodem drenażowym 44. Pomiędzy obydwiema przestrzeniami pierścieniowy mi 85, 86, znajduje się przylgnia blokujęca 87. Za pośridiictwem przewodu łączącego 89, przestrzeń pierścienoowa 86 łęczy się w zależności od położenia suwaka głównego 70 z przewodem ciśnennoowym 42 lub z przewodem powrotnym 43. Z przestrzeni pierścienoowej 85 wychodzi przewód 35 czynnika ciśnienoowego, prowadzęcy do komory roboczej 33 osiowej jednostki tłokowej 28. W elemencie suwakowym 84 znajduje się otwór dławięcy 88, który również przy zamkniętej przylgni blokujęcej 87 umm01ioia ograniczony przepływ oleju hydraulicznego z przestrzeni pierścieniowej 86 do przestrzeni pierścienoowej 85 i w przecównym kierunku. Suwak pomoc^zy 71 współpracuje na jednym końcu także z Ηο^οε cofającym 74. Przestrzeń tłokowa 75, należęca do tłoka cofającego 74, łęczy się za pośridiictwem przewodu łęczącego 46 z układem paliwowym lub z otworem odcięzaJącyo 11 w cylindrze 4 pompy oraz z przestrzenię tookowę 57 w drugim urzędzeniu sterującym 50. Po przeciwległej stronie suwak poooociczy 71 jest obciężony za pomocę umieszczonej w przestrzeni drenażowej 95 sprężyny 94, cofajęcej każdorazowo suwak 71 do położenia wyjściowego.

Oprócz obu suwaków 70, 71, na fig.2 przedstawione jest ponadto mechaniczne urzędzenie blokujęce 69 i układ sterowania 110 za pomocę wału krzywkowego. Mechaniczne urzędzenie

157 237 blokujące 59, składa się w zasadzie z elementu blokującego 100, zapadek 104 i sworznia odblokowującego 105. Łącznik przesuwny 96 wchodzi w element blokujący 100 i zawiera w jego obszarze odsądzenie 101. Gdy łącznik przesuwny 96 zostaje przesunięty za pomocą cewki 97 elektromagnesu w lewo, wówczas odsądzenie 101 zabiera element blokujący 100 i obciążone za pomocą sprężyny zapadki 104 wchodzą w kułaki 105 i przytrzymują element blokujący 100 w jego położeniu. Dzięki temu może być przerwany dopływ prądu elektrycznego do cewki 97 elektromagnesu i nie istnieje niebezpieczeństwo przeciążenia i przegrzania. Cofnięcie łącznika przesuwnego 96 następuje na końcu procesu wtryskiwanie za pośrednictwem tłoka cofającego 72, zasianego ciśnieniem wtrysku. Łącznik przesuwny 96 zostaje przy tym popchnięty przeciw sile sprężyny 102 w prawo, a sworznie odblokowujące 106 ulegają wypchnięciu na zewnątrz z końca łącznika przesuwnego 96. Te sworznie odblokowujące 106 unoszą zapadki blokujące 104 i zwalniają dzięki temu kułaki 105 w elemencie blokującym 100. Sprężyna 103 cofa wówczas ι^π^ blokujący 100 z powrotem do jego położenia wyjściowego.

W celu zapewnienia większej niezawodności, w przedstawonnym przykładzie oprócz cewki 97 elektremagπesu układowi wysterowywania wtrysku, przyporządkowany jest dodatkowo układ sterowania 110 za pomocą wału krzywkowego. Układ 110 składa się z tarczy 107 z krzywką 108 oraz z krążka tocznego 109, osadzonego na elemencie blokującym 10(0. W^^ krzywkowy jest napędzany za pomocą nie uwidocznionego urządzenia napędowego, połączonego z zespołem korbowym. W przypadku wypadnżęcia nadajników impulsów elektyycznych 39 lub cewki 97 elektromagnesu, albo w przypadku braku napięcia elektyycznego krzywka 108 popycha za pośredni^cweem krążka tocznego 109 element blokujący 100, a tym samym łącznik przesuwny 96 w lewo na początku procesu wtryskiwania. Ruch lleelztu blokującego 100 i łącznika przesuwnego 96 wymaga jedynie niewielkiej siły, w związku z czym układ sterowania 110 za pomocą wału krzywkowego można zbudować łatwo i bez dużego wkładu kinematycznego. Cofnięcie łącznika przesuwnego 96 na końcu procesu wtryskiwania następuje w ten sam sposób, jak to opisano powyżej W przedstawionye przykładzie obok cewki 97 i lek ^οι^ηΜυ umieszczona jest jeszcze druga cewka 99 elekrommagnesu. Obydwie cewki 97, 99, odbierają za pośrednictwem przewodu elektyycznego 93 impulsy elektryczne z nadajnika impulsów elektyycznych 39. Przez zasilenie cewki 99 elektromagnesu impulsem ιΙθ^^οζ^πι eożna przesunąć w prawo łącznik przesuwny 96, a tye saeym przerwać wcześniej proces wtryskiwania. Uieoóliwia to awaryjne zatrzymanie urządzenia wtryskowego, ponieważ przez to przesunięcie suwaka głównego 70 przerywa się zasilanie tłoka os iłowego 30 osiowej jednostki takowej 28 i tłok osiowy 30 zostaje cofnięty.

W przypadku drugiego urządzenia sterującego 50 przedstawionego na fig.3, chodzi o postać wykonania wynalazku, która dopuszcza większe szybkości łączenia i spełnia funkcje związane z pracą awaryjną. To udoskonalone urządzenie sterujące jest zaopatrzone w ten sae sposób jak urządzenie przedstawione na fig.l, w zawór przelewowo-zasysający 51 z ίΐο^βπι włączają^™ 52, w zawór wyrównawczy 54 i w zawór zwrotny 55. Z przewodu przeprywowlgo 66 paliwo przepływa do przestrzeni przelewowej 62, a stamtąd bądź poprzez zawór przelewowozasysający 51 i przewód zasilający 13 do komory pompowej 6, bądź też poprzez otwór 64 do odprowadzenia 15. Zawór zwrotny 55 zawiera wolny kanał 68, przez który paliwo może przepływać z otworu 64 do przewodu 15. Przy otwartym zaworze zwrotnym 55 komora 114 zaworu łączy się poprzez otwór 67 z odprowadzeniem 15 paliwa. Przestrzeń takowa 57 tłoka włączającego 52 jest połączona za pośredni^cn^f^m przewodu 49 oraz przewodów 45 i 46 z otworami odciążającymi 11 i 12 w cylindrze 4 poepy, jak to jest uwidocznione na fig.l. W otwory 63, 65, pomiędzy przestrzenią tookową 57 a odprowadzeniem 15 paliwa wstawiony jest dodatkowo oprócz zaworu przerywającego 53 drugi zawór przerywający 111. Obok zaworu przerywającego 53 umieszczony jest dalszy zawór poeorniyzr 117. Zawór przerywający 111 zawiera tłok sterujący 113 i przestrzeń tookową 118, przy czym ta ostatnia jest połączona za pośrodni^cw^i^e przewodu 119 z lub otworem odciążajcie 12. Jeśli w przestrzeni' tłokowej 118 nie panuje ciśnienie, to zawór przerywający 111 jest dociskany za pomocą sprężyny 120 do dolnej opory i pozostaje otwarty. Zawór przerywający 53 jest zaopatrzony w tłok sterujący 112 i przestrzeń tookową 115, która łączy się za pośredni^wem przewodu 116 z komorą 114 zaw^jru. Zawór przerywający 53 jest dociskany za pomocą sprężyny 126 do gniazda, gdy w przestrzeni tłokowej 115 brak jest ciśnienia i pozostaje wówczas zamrιżętr. V przewodzie 116 umieszczony jest pomiędzy

157 237 przestrzenią tłokową 115 a komorę 114 zaworu zawór pomocniczy 117, zaopatrzony w tłok 121, przestrzeń tłokowę 123 i sprężynę 122. W stanie bezciśneenćowym sprężyna 122 dociska tłok 121 do opory i zawór pomocniczy 117 pozostaje otwarty. Przestrzeń tookowa 123 Jest pomęczona za pośrednictwem przewodu 124 z zaworem włęnzającym 90, który ze swej strony łęnzy się za pośrednlctwem przewodów sterujących 91, 92 z suwakiem pomocniczym 71 urzędzenia sterującego 38. Jak to jest uwidocznione na fig.2, przewód sterujący 91 uchodzi do przestrzeni pierścieniowej 86, natomiast przewód sterujący 92 do połęczonej z przewodem drenażowym przestrzeni drenażowej 95 w suwaku pomocniczym 71. Zaworem, wlęczajgcym 90 jest zawór trójdijwudrogowy, uruchamiany elektrycznie przez nadajnik impulsów 39 lub przez wał krzywkowy .

Urzędzenie do wtryskiwania paliwa, przedstawione na fig.l, pracuje w ten sposób, że paliwo przepływa do doprowadzenia 14 poprzez kanał palówowy 5, przewód 66, otwarty zawór ssęcy 51 i przewód zasilający 13 do komory pompowej 6. Tłok 7 pompy znajduje się wówczas w swym najniższym położeniu, a także tłok osiowy 30, połęczony z tłokiem 7, jest w dolnym punkcie martwym. Suwak główny 70 pierwszego urzędzenia sterującego 38 jest przytrzymywany przez sprężynę 103 w swym położeniu wyjściowym,a element suwakowy 77 zamyka wówczas połęczenie przewodu clśnienCiwego 42 z przewodem 35 czynnika niśiienCowigo. Na poczętku procesu wtryskiwania nadajnik impulsów elektzycznych 39 wzbudza cewkę 97 elektommagnesu, a łącznik przesuwny 96 przesuwa suwak główny 70 w kierunku tłoka cofającego 72. Wskutek tego element suwakowy 77 zwalnia połączenie pomiędzy przestrzemi^ piirścienCowę 79 a przestrzenią pieΓŚcienCowę 80. Z drugiej strojny element suwakowy 78 zamyka pouczenie pomiędzy przestrzenię piirściencowę 80 a przestrzenią plirśclencową 81, Wskutek tego czynnik nlśnleπcowy przepływa pod ciśiieniem z przewodu clśnienCiwego 42 poprzez przewód 89 do przestrzeni ρleΓŚcinnCiwych 86, 85 w suwaku pomocniczym 71 oraz do przewodu 35, a tym samym do komory roboczej 39 osiowej jednostki takowej 28. Tłok osiowy 30 przemieszcza się w górę i popycha tłok 7 pompy w kierunku górnego końca komory pompowej 5. W wyniku tego ruchu osiowego zostaje zamknięty otwór ode:iężający 11 w cylindrze 4 pompy i w komorze pompowej 6 wzrasta ciśnienie. Po osięgnięmu określonego ciśnienia otwiera się zawór sterujący 17 i paliwo zostaje wtryśnięte za pośtidniciwee dyszy wtryskowej 1 do komory spalania silnika spalńnowego Diesla. Ciśnienie panujęce w komorze pompowej 6, doprowadza się za pcśtidniciwem kanału 10, znajdującego się w płaszczu tłoka 7 pompy, do przestrzeni piirścienciwych 18, 19 i 20. Po osięgnięciu przez przestrzeń pliΓŚcienCowę 18 lub jej górnę krawędź sterującą 22 otworu odciężającego 11, ciśnienie panujęce teraz w kcm^rri pompowej 6, przechodzi jako fala uderzeniowa do pierwszego i drugiego urzędzenia sterującego 38 i 50 za pośtidniciwee przewodów 46 i 49. Jak to wynika z fig,2, w piewwszym urzędzeniu stiru^nzym uderzenie ciśnienia obcięza tłok cofający 74 za pośridnlciwem przestrzeni tłokowej 75. Wssutek tego suwak pcmocnlcrz 71 przesuwa się przeciw sile sprężyny 94 i element suwakowy 84 zamyka przylgnię blokującę 87.

Y tym położeniu suwaka pomocniczego 71 z przewodu niśnienCiwego 42 może przepływać jeszcze jedynie ograniczony strumień obJętoścCowz poprzez otwór dławięcy 88 do przestrzeni pliΓŚcienCowij 87, a tym samym do tłoka osiowego 30. Tłok 7 pompy przemieszcza się dlatego od tego jeszcze tylko ze zmniejszenę prędkośćią. Jednocześnie uderzenie ciśnienia obcięża w drugim urzędzeniu stirujczym 50 tłok ^^ęczajęcy 52 za pcśridiiciwem przestrzeni tłokowej 57. Tłok w^czający 52 przesuwa się ku górze i otwiera za pośridiiciwem trzonka 58 zaworu zawór przelewowo-zasysajęcy 51 lub jego gniazdo 61. Ciśnienie, panujęce w komorze pompowej 6, rozpręża się wówczas natychmiast do przestrzeni ptzeiewooiJ 62, otworu 64 i odprowadzenia 15 paliwa. Nagły spadek ciśnienia powoduje natychmiastowe zamknięcie zaworu sterującego 17 i proces wtryskiwania zostaje przerwany. Po krótkiej drodze ruchu tłoka 7, zamyka się ponownie otwór odciężajęcz 11 za pośtidniciwee dolnej krawędzi sterującej 23 przestrzeni pierścieniowej 18 i zawór przelewowo-zasysajęcy 51 jest utΓzemyoaiz w położeniu otwarcia przez tę ilość paliwa, jaka znajduje się w przestrzeni tłokowej 57. Ciśnienie w przestrzeni 57 jest przy tym wyższe niz w przestrzeni 62. Sprężyny 59, 60, wymagaję ruchu zaworu 51. Ponieważ przestrzeń pleΓŚciencowa 18 powinna służyć jedynie do przenoszenia uderze nia ciśnienia, przeto odstęp pomiędzy krawędziami sterującymi 22, 23, może być bardzo mały.

W chwili gdy powinien być wznowiony proces wtryskiwania, zostaje szybko otwarty zawór przery157 237 wajęcy 53 wraz z uruchomieniem układu sterowania 56. Wskutek tego otwór 65 zostaje połączony z odprowadzeniem 15 paliwa i można teraz przesunąć za pomoc? sprężyny 94 suwak pomooniczy 71 w pierwszym urządzeniu sterujccym z powrotem do jego położenia wyjściowego. Wskutek równego rozprężenia zamyka sią zawór przelewowo-zasysający 51. W następstwie tego cały strumień objętościowy przepływa ponownie do przewodu ciśnieniowego 35 i kontynuowany jest z pełną prędkości? ruch tłoka osikowego 30, a tym samym tłoka 7 pompy.

Po osiągnięciu zadanego ciśnienia wtrysku, otwiera się znowu zawór sterujący 17 i rozpoczyna się faza główna wtryskiwania. Podczas tej fazy zostaje zamni^ty ponownie zawór przerywający 53 za pomocą układu sterowania 56. Faza główna wtryskiwania jest kontynuowana do m^n^entu, gdy krawędzie sterujące 24 i 26 obu przestrzeni pinrścnenlowych 19 i 20 dochodzą do ltwlr'ów odciążających 11 i 12. Obydwie krawędzie sterujące 24 i 26 są położone w tej samej odległości jak obydwa otwory odciążające 11 i 12. Po lsiągniąclu tego położenia, ciśnienie panujące w komorze pompowej 6, zostaje przeniesione przewodami 45, 46 i 49 do obu urządzeń sterujących 38 i 50 w postaci uderzenia ciśnienia. Uderzenie ciśnienia w przewodzie 45 obciąża tłok cofający 72 za pośrednprzestrzeni tłokowej 73 i suwak główny 70 zostaje cofnięty. Element suwakowy 77 przm^^wa połęczenm pomiędzy przestrzeniami pierścnenlowymi i 80, a element suwakowy 78 otwiera połęczenie pomiędzy przestrzeniami pierścienlowyei i 81, wskutek czego przestrzeń robocza 33 w osiowej jednostce tłokowej 28 łęczy się z przewodem powrotnym 43. Ponieważ uderzenie ciśnienia również przesunęło suwak pomocniczy 71 ku tłokowi cofająnemu 74, przylgnia blokująca 87 jest teraz zamknięta przez element suwakowy 84. W związku z tym czynnik ciśnieMowy może przepływać z powrotem z ograniczoną jedynie prędkością z przestrzeni roboczej 33 poprzez przewód 35 i otwór dławięcy 88, dzięki czemu zapobiega się nagłemu cofnięciu tłoka. Jednocześnie w drugim urzędzeniu sterującym 50, zawór przelewlwo-zascsajęcy 51 otwiera - jak to powyżej opisano-gniazdo 61 zaworu i ciśnienie w komorze pompowej 6 natychmiast spada. Wskutek tego zamyka się zawór sterujący 17 i proces wtrysku głównego zostaje zakończony. Cały układ palówowy, a tym samym również przestrzenie pierścńernowe 18, 19 i 20 przy tłoku 7 pompy, a także przewody 45, 46, 49, pozostają zatem ponownie pod ciśnieneem normalnym pompy paJLi^wowee , a suwak pomooniczy 71 zostaje cofnięty za pomocą sprężyny 94 do położenia wyjściowego. Element suwakowy 84 otwiera przy tym przylgnię blokującą 87 i zwalnia cały przekrój poprzeczny przepływu wstecznego. Panujęce w przestrzeni pierścieniowej 34 osiowej jednostki takowej ciśnienie układu czynnika ciśnieniowego cofa tłok osiowy 30 az do osięgnlącla jego położenia wyjściowego w dolnym punkcie martwym. Urzędzenie jest wówczas gotowe do następnego cyklu wtryskiwania.

Jeśli zgodnie z fig.3 w drugim urzędzeniu sternę^ym 50 zastosowane są dwa zawory przerywające 53 i 111, to w^czanie tych zaworów następuje również za pomocą uderzeń ciśnienia, wyprowadzonych z komory pompowej 6 za pośrednictwem otworów odciążających 11 i 12. Zastosowanie dwóch zaolrÓΛ^, przerywających 53, 111 z odpowiednimi tłokami sterującymi 112, 113, zapewnia pracę do maksymalnego suwu nawet w przypadku wypadnięcia układu sterowania 56 według fig.l lub zaworu w^czającego 90, będZ tez układu jego wysterowywania. Zawór pomocniczy 117 w stanie bezc:!.śtlnenlowym w przestrzeni tłokowej 123 jest wówczas otwarty dzięki sile sprężyny 122. Gdy krawędZ sterująca 22 w tłoku 7 osiąga otwór odciążajęcy 11, wówczas ciśnienie z komory pompowej 6 działa jako uderzenie ciśnienia od otworu odeiężającego 11 poprzez przewód 49 i przewód łączący 116 na tłok sterujący 112 i zawór przerywajęcy 53 otwiera się. Wskutek spadku ciśnienia w przestrzeni tłokowej 57 zamyka się natychmiast zawór przelewowozasysający 51 i wtryskiwanie jest prowadzone dalej. Wraz ze spadkiem ciśnienia w przewodzie łączącym 116 zamyka się ponownie także zawór 53. Tłok 7 przemieszcza się dalej do góry, przy czym kontynuowana jest faza wtrysku. Natychmiast po oslągnlącl^u przez krawędzie sterujące 24 i 26 odpowiednio otworów odciązajęcych 11 i 12 ciśnienie z komory pompowej 6 działa jako uderzenie clέnieπiown za pośredni^isw^i^m przewodów 49 i 119. Poprzez przewód 49 uderzenie ciśnienia działa na tłok w^czający 52 i otwiera zawór prznłewooo-zasysający 51. Jednocześnie drugi zawór przerywający 111 zostaje zamkonę-y przez uderzenie ciśnienia z komory pompowej 6 poprzez otwór odelężający 12, przewód łączęcy 119 i wskutek obc^zenia tłoka sterujęcego 113 tak, iż zawór przelewowa- zasysajęcy pozostaje otwarty i wtryskiwanie zostaje zakończone. Wskutek odpływu przez zawór prznleoooo-zasysający 51 i późniejszego powolnego

157 237 suwu ssęcego ciśnienie spada w całym układzie paliwowym, a także w przestrzeni tłokowej 118 tak, że zawór 111 zostaje cofnięty przez sprężynę 120 i jest ponownie otwarty dla następnego suwu tłoczącego. Za pomocę wrzeciona 127 w zaworze przerywającym 111 mogę być wykonane podczas suwu wtryskowego dodatkowe ruchy sterujęce. Przez znane jako takie, nie uwidocznione uruchomienie wrzecicna 127, np. w połęczeniu z zawoi^^n włęczającym 90, powstają krótsze interwały łączeniowe zaworu przelewowo-zasysającego 51. Podczas otwierania pierwszego zaworu przerywającego 53, drugi zawór przerywający 111 może już być zamykany i odwron-iie. Otwarty zawór przerywajęcy 111 jest utrzymywany w stanie otwarcia wówczas, gdy zawór pomomiczy 117 jest zamykany. Zawór w^czający 90 czuwa nad tym, aby zawór plmolniczz 117 został we właściwej chwili otwarty, a tym samym zawór przerywajęcy 53 zamknięty. W przed stawionym przykładzie sterowania zaworem 90 do wlęczania zaworu pomocniczego 117 odbywa się w znany sposób w zależności od mocy i prędkości obrotowej, podobnie jak sterowanie urzędzeniem 125 do przestawiania tłoka 7 pmpy. Komminacja obu tych móliwoiści przestawiania u^óż^ia zmianę fazy wtrysku wyprzedzajęcego, fazy przerwowej i fazy wtrysku głównego w szerokim zakresie. W przypadku zastosowania dwóch zaworów przerywających 53 i 111, w drugim urzędzeniu sterujcyyrn 50 można w tłoku 7 pompy umieścić dalsze przestrzenie piJrścieniowe z krawędziami sterującymi, dzięki czemu w cykl wtryskiwania można wlęczyć dalsze fazy przerwowe. Wskutek możliwego długiego suwu tłoka 7, pompy tego rodzaju przestrzenie pierście niowe daję się z łatwościę wprowadzić w znany sposób.

Fig. 3

59 50 65 64 55 68 67 53

66 OZ 8Z 67 08 27

ZC2 ZST

157 237

Fig. 1

31 33 35 40 41 37

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 5000 zł.

Claims (16)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie dt wtryskiwania paliwa dt silnika spalitowegt Diesla, w którym tt urządzeniu dysza w tryskowa jest przyłączona każdtrazowt za pośrednictwem przewtdu tłocznegt dt ptmpy paliwtwej , która zawiera cylinder z ct najmniej jednym przewodem pal-ótowy^m dt dtprtwadzania i tdprtwadzania paliwa traz ktmorę i tłok, przy czym tłok ptmpy ma ct najmniej jedną połączoną z ktmorą ptmpy przestrzeń pierścientową z dwiema krawędziami sterującymi, a cylinder ma tdpowiedni ttwór tdciążajęcy dt przerywania wzrtstu ciśnienia w ktmorze ptmpy, znamienne tym, że tłok /7/ ptmpy jest połącztny z zasilmym czynnikiem ci^nuntowyri zesptłem napędowym /27/, niezaleinym td układu palwwowagt, ten zespół nlpędtwy /2.7/ tbejmuje tsiową jedntstkę ttokową /28/, źródło ciśnienia /37/ traz włączane mechanlcznie i/uub elektrycznie pierwsze urządzenie sterujące /38/ z suwakiem głównym /10/ i suwakiem ptmocniczym /71/, suwak główny i pomocciczy zawierają pt jednym tłoku cofającym /72, 74/, które są ptłączone za ptśredlictwem przewtdu /45, 46/ z ktmorą ptmptwą /6/ i zasilane palówem, w przewodzie palówowym /5, 15/ przy ptmpie /3/ umieszczone jest drugie urządzenie sterujące /50/ z zawtrem przelewowt-zasysającym /51/ i ct najmniej jednym zawtrem przerywającym /53/, a zawór przelewtwo-zasysający /51/ zawi-era włączającą jedntstkę ttokową /52/, której przestrzeń ttokowa /57/ jest ptłączona pierwszym przewodem /49/ z ttwtrem tdclężaJąnym /11/ w cylindrze /4/ ptmpy i ktmorą ptmptwą /6/ traz drugim przewodem /63, 65/ z zawtrem przerywającym /53/ i wreszcie z przewodem palwwowym /15/.
2. 2. Urządzenie według zastrz.l, znamienne tym, że cylinder /4/ ptmpy /3/ zawiera w górnym tbszarze ct najmniej jeden przewód /13/ dt zasilania palwwem, w.tdący dt ktmory ptmpt^^^^j /6/, w tbszarze ruchu tłoka pierwszy ttwór tdciążajęcy /11/ i umieszcztny ptd nim drugi ttwór tdciążajęcy /12/, przy czym te ttwtry tdciążajęd /11, 12/ stantwią części przewtdów /45, 46, 49/ ptmiędzy ktmorą ptmptwą /6/ i tłokami ctfającymi /72, 74/ traz włączającą jedntstkę ttokową /52/, a na płaszczu tłoka /7/ ptmpy umieszcztn są trzy przestrzenie pllrścientowl /18, 19, 20/ z dwiema krawędziami sterującymi każda traz są ptłączone kanałem /10/ z ktmorą ptmptwą /6/.
3. 3. Urządzenie według zastrz.l albt 2, znamienne tym, ze ptmiędzy przestrze nią ttokową /75/ tłoka cofającegt /74/ w suwaku ptmocniczym /71/ a przestrzenią ttokową /13/ tłoka ctfającegt /12./ w suwaku głównym /70/ umieszcz^y jest przewód łączący /47/ z zawtrem zwrttnym /48/, a przestrzeń ttokowa /15/ tłoka ctfającegt /14/ w suwaku ptmocniczym /11/ jest połączona dalszym przewodem /46, 49/ z przestrzenią ttokową /57/ tłoka włączającegt /52/ drugiegt urządzenia sterującego /50/.
4. 4. Urządzenie według zastrz.l albt 2, znamienne tym, że suwak główny /70/ zawiera trzy przestrzenie pierścientowe /79, 80, 81/, tddzulone td siebie za ptmocą przylgni blokujących /82, 83/ traz dwa ptłączone ze stbą elementy suwak-twe /77, 78/, a suwak ptmotniczy /71/ - dwie przestrzenie pierścientowe /85, 86/, tddzielom za ptmocą jednej przylgni bltkującej /87/ traz jeden element suwak^y /84/, przy czym ptmiędzy środkową przestrzenią pierśceentową /80/ suwaka główngt /70/ a jedną z przestrzeni plerścientowych /86/ suwaka ptmocniczegt /71/ znajduje się przewód łączący /89/, dt każdej z pozostałych przestrzeni pierścinnowych /79, 81/ suwaka główngt /70/ ptprtwadztln jest przewód tłoczny /42/ i przewód ptwrOtny /43/, a druga przestrzeń pierśdentowa /85/ suwaka ptmocniczigt /71/ jest połącztna przί^t^L^oe^m /35/ z tsiową jedntstką ttokową /28/.
5. 5. Urządzenie według zastrz.4, znamienne tym, że w pierwszym psitżniu łęczentiwwym suwaka gł^ówngt /70/ jeden element suwaktwy /77/ bltkuje przewód tłoczny /42/, a przewód ptwrotnn /43/ jest połącztny przewodem łączącym /89/ z jedną z przestrzeni pierście157 237 niowych /86/ suwaka pomocniczego /71/, natomiast w drugim położeniu łączeniowym drugi el^^ment suwakowy /78/ blokuje przewód powrotny /43/, a przewód tłoczny /42/ jest połączony przewodem łączącym /89/ z suwakiem pomocniczym /71/.
6. 6. Urządzenie według zastrz. 4, znamienne tym, że element suwakowy /84/ suwaka pomocniczego /71/ zawiera otwór dławiący /88/, który łączy ze sobą obydwie przestrzenie pierścieniowe /85, 86/ przy zamkkiętej przylgni blokującej /87/.
7. 7. Urządzenie według zastrz.6, znamienne t ym, ze w pierwszym położeniu łączeno^ym suwaka pomocniczego /71/ element suwakowy /84/ zwalnia przylgnię blokującą /87/, a przewód /35/ ku osiowej jednostce takowej /28/ jest połączony bezpośrednio przewodem łączącym /89/ z suwakiem głównym /70/, natomiast w drugim położeniu łączeno^ym elenen: suwakowy /84/ blokuje przewód /35/ ku osiowej jednostce tłokowej /28/ i tworzy za pośrednic^em otworu dławiącego /88/ kanał ograniczonego przepływu pomiędzy obydwiema przestrzeniami pieΓέclenirwyel /85, 86/.
8. 8. Urządzenie według zastrz.1, znamienne tym, że drugie urządzenie sterujące /50/ zawiera dwa zawory przerywające /53, 111/, obydwa zawory są zaopatrzone każdy w tłok sterujący /112, 113/, pomiędzy przestrzenią zaworową /114/ jednego z zaworów przerywających /53/ a przestrzenią tookową /115/ tego zaworu przerywającego /53/ znajduje się przewód łączący /116/, w którym umieszczony jest zawór pomocniczy /117/¹.
9. 9. Urządzenie według zastrz.8, znamienne tym, że przestrzeń tłokowa /113/ drugiego zaworu przerywającego /111/ jest połączona przewodem /119, 45/ z dolnym otworem odciążającym /12/ w cylindrze /4/ pompy, przy czym w stanie bezclέπiθnirwym zawór /111/ jest otwierany przez sprężynę /120,/.
10. 10. Urządzenie według zastrz.8, znamienna t y m, że drugi zawór przerywający /111/ jest zaopatrzony we wrzeciono /127/, wychodzące z urządzenia sterującego /50/.
11. 11. Urządzenie według zastrz.8, znamienne tym, że tłok /121/ zaworu pomocniczego /117/ jest obciążony za pomocą sprężyny /122/ i w stanie bezciέlienirwym zawór /117/ pozostaje otwarty, przy czym przestrzeń takowa /123/ jest połączona przewodem /124,

    91/ z przewodem łączącym /89/ pomiędzy suwakiem głównym i pomoc niczym /70, 71/, a w przewód /124, 91/ jest wstawiony zawór włączający /90/ z połączeniem /92/ do przewodu powrotnego /44/.
12. 12. Urządzenie według zastrz.1 albo 11, znamienne tym, że w otworze /64/, połączonym z odprowadzeniem /15/ paliwa, umieszczony jest zawór zwrotny /55/, który blokuje otwór /67/, prowadzący do zaworu przerywającego /53/, natomiast zapewnia swobodny przepływ w kierunku otworu /54/.
13. 13. Urządzenie według zastrz.4, znamienne tym, że elementy suwakowe /17, 13/ suwaka głównego /70/ są połączone z łęczlikleπl przesuwnym /96/, którego przynajmniej część tworzy rdzeń /98/ cewki /97/ elektromagnesu, połączonej z ladaJliklem /39/ impulsów elekt rycznych.
14. 14. Urządzenie według zastrz.4 lub 13, znamienne tym, że elementy suwakowe /17, 78/ suwaka głównego /70/ są połączone z Ιςοζ^^βαι przesuwnym /96/, ten ostatni zaś stanowi część mechanicznego urządzenia blokującego /41/, które unieruchamia łącznik przesuwny /96/ i elementy suwakowe /77, 78/ suwaka głównego /70/ w danym położeniu sterowania.
15. 15. Urządzme według zastrz.1, znamienne tym, że urządzenie sterujące /38/ w układzie hydraullcrnmm jest połączone z układem stepowana /110/ za pomocą wału rozrządu i krzywka tarczowa /107/ oddziaływa na łącznik przesuwny /96/ urządzenia sterującego /38/.
16. 16. Urządzenie według jednego z zastrz.1 albo 15, znamienne tym, że tłok osiowy /30/ jest tłokeem o podwójnym działaniu, a doprowadzenie /35/ czynnika llśnienirwego do przestrzeni roboczej /33/ z całkowicie obciążoną powierzchnią /31/ tłoka jest poprowadzone poprzez urządzenie sterujące /38/ do źródła ciśnienia /37/, natomiast doprowadzenie /36/

    157 237 czynnika ciśnieniowego do przestrzeni pierścieniowej /34/ z powierzchnię pierścieniową /32/ tłoka /30/ - bezpośrednio ze źródła ciśnienia /27/.