RU191730U1 - Топливный насос высокого давления - Google Patents
Топливный насос высокого давления Download PDFInfo
- Publication number
- RU191730U1 RU191730U1 RU2019117642U RU2019117642U RU191730U1 RU 191730 U1 RU191730 U1 RU 191730U1 RU 2019117642 U RU2019117642 U RU 2019117642U RU 2019117642 U RU2019117642 U RU 2019117642U RU 191730 U1 RU191730 U1 RU 191730U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- plunger
- pusher
- annular cam
- pressure fuel
- fuel pump
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
- F02M59/04—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by special arrangement of cylinders with respect to piston-driving shaft, e.g. arranged parallel to that shaft or swash-plate type pumps
- F02M59/06—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by special arrangement of cylinders with respect to piston-driving shaft, e.g. arranged parallel to that shaft or swash-plate type pumps with cylinders arranged radially to driving shaft, e.g. in V or star arrangement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/02—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type
- F02M59/10—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps of reciprocating-piston or reciprocating-cylinder type characterised by the piston-drive
- F02M59/102—Mechanical drive, e.g. tappets or cams
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области дизельного двигателестроения, а именно к топливным насосам высокого давления топливных систем типа Common Rail (далее - ТНВД).Топливный насос высокого давления включает корпус 1, по крайней мере, одну втулку 2 плунжера и вал 7 с эксцентриковой частью, на которую установлен кольцеобразный кулачок 6 с запрессованным подшипником 8 скольжения. Во втулку 2 плунжера установлены плунжер 3, толкатель 4 и пружина 5 плунжера. Кольцеобразный кулачок 6 имеет плоские участки по числу втулок плунжера. Толкатель 4 выполнен в виде единой детали в форме тела вращения. На опорном торце толкателя, контактирующем с плоским участком кольцеобразного кулачка, выполнена центральная сферическая впадина глубиной до 5,5 мкм и площадью проекции на диаметральную плоскость толкателя от 35% до 45% от площади проекции опорного торца толкателя на ту же плоскость.Применение предлагаемой полезной модели позволяет повысить технологичность конструкции и ее надежность в эксплуатации.
Description
Полезная модель относится к области дизельного двигателестроения, а именно к топливным насосам высокого давления топливных систем типа Common Rail (далее - ТНВД).
Для наименования конструктивного элемента ТНВД, непосредственно создающего давление нагнетания, общепринятыми являются термины «поршень» и «плунжер».
Одно из различий между ТНВД систем Common Rail - конструкция привода плунжеров. В настоящее время применяются два основных типа привода плунжеров.
Первый тип привода плунжеров представляет собой кулачковый механизм, в котором кулачок вала, воздействует на роликовый толкатель плунжера (пат. RU №2369767 опубл. 10.10.2009, бюл. №28). К недостаткам известного решения относится то, что при повышении давления топлива в паре кулачок - роликовый толкатель возникают критические контактные напряжения. Это ограничивает возможности по форсированию ТНВД и повышает вероятность выхода из строя в эксплуатации.
Второй тип привода плунжеров представляет собой эксцентриковый механизм, в котором толкатель плунжера приводится в движение эксцентриковым элементом вала. Такая схема реализована, в том числе, в «Поршневом насосе, в частности для подачи из резервуара в двигатель» (пат. DE 4401074, опубл. 15.01.1994). В подобных конструкциях между плунжером и эксцентриковым элементом вала находятся, по крайней мере, две детали. Одна из них может быть выполнена в виде кольцеобразного кулачка, который содержит ряд плоских участков. Обычно кольцеобразный кулачок надевается на эксцентриковую часть вала через подшипник скольжения, который предварительно запрессовывают в центральное отверстие кольцеобразного кулачка. Вторая деталь, отделяющая кольцеобразный кулачок от плунжера, представляет собой глухую втулку, называемую в литературе толкателем, подушкой или башмаком.
К недостаткам известного решения следует отнести высокие потери на трение в контакте, обусловленные скольжением толкателя по плоским участкам кольцеобразного кулачка в условиях высокого давления, прижимающего толкатель через плунжер к кольцеобразному кулачку. Проблема усугубляется тем, что в реальных условиях сборки и эксплуатации запрессовка подшипника в кольцеобразный кулачок вызывает деформацию его плоских участков с образованием на их центральных зонах выпуклостей - выпучиваний - высотой до нескольких микрон. Это способствует повышенному износу деталей и повышает вероятность возникновения натиров, задиров и прихватываний (приводящих впоследствии к катастрофическим износам) рабочих поверхностей и, соответственно, выходу ТНВД из строя.
Наиболее близким, по совокупности существенных признаков - прототипом заявляемой полезной модели - является «Поршневой насос, в частности, радиально-поршневой насос, для топлива, двигателя внутреннего сгорания» (пат. RU 2196248, опубл. 10.01.2003, Бюл. №1). Известное решение предполагает наличие в конструкции насоса ряда цилиндров и ряда поршней, причем каждый из поршней скользит внутри соответствующего цилиндра, а внутренняя выступающая часть каждого поршня посажена в соответствующую подушку-толкатель. Насос в известном решении включает также кольцеобразный кулачок, содержащий ряд плоских участков, обращенных каждый к своему толкателю, и вал, имеющий эксцентрическую часть, выполненную с возможностью вращения внутри кольцеобразного кулачка. Толкатели имеют кольцеобразные полости, в которые с натягом установлены промежуточные детали - дискообразные башмаки, непосредственно контактирующие своими торцовыми плоскостями с плоскими участками кольцеобразного кулачка. Каждый башмак содержит металлическую опору, покрытую, по меньшей мере, одним слоем самосмазывающегося материала, включающего политетрафлуорен и свинец. Башмаки прикреплены к толкателям посредством болтов, сварки или связующего вещества.
К недостаткам известного решения относится сложность и недостаточная технологичность конструкции толкателя, обусловленную необходимостью соединения между собой нескольких деталей. Нежелательным является использование свинца - ядовитого элемента, негативно влияющего, в том числе, на обмен веществ. Кроме того, не решается проблема, связанная с последствиями возможных выпучиваний плоских участков кольцеобразного кулачка после запрессовки в него подшипника. В зоне выпучивания имеет место точечный контакт, что резко повышает опасность локальных перегревов, натиров, задиров, прихватываний материала контактирующих деталей и последующего выхода ТНВД из строя.
Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является устранение недостатков прототипа: упрощение и повышение технологичности конструкции толкателя плунжера, исключение применения свинца в качестве антифрикционного элемента в зоне контакта толкателя и кольцеобразного кулачка, а также повышение надежности конструкции ТНВД за счет демпфирования влияния возможных выпучиваний на условия работы пары «толкатель-плунжер».
Поставленная задача решается за счет:
- выполнения конструкции толкателя в виде единой детали в форм тела вращения, непосредственно контактирующей с кольцеобразным кулачком;
- выполнения на торце толкателя, контактирующем с кольцеобразным кулачком, центральной сферической впадины - вогнутости глубиной до 5,5 мкм, при этом площадь проекции сферической впадины на диаметральную плоскость толкателя составляет от 35% до 45% от проекции площади торца толкателя на ту же плоскость.
Новизной в топливном насосе высокого давления, предлагаемом в качестве настоящей полезной модели, является выполнение на торце толкателя, контактирующем с кольцеобразным кулачком, центральной сферической впадины заданных размеров.
Указанный признак является новым, существенным, неочевидным и промышленно выполнимым и направлен на решение поставленной полезной моделью технической задачи.
Согласно полезной модели, предложен топливный насос высокого давления, включающий корпус, по крайней мере, одну втулку плунжера с установленным в ней с возможностью плавного перемещения плунжером, толкателем и пружиной плунжера, вал с эксцентриковой частью, на которую через подшипник скольжения установлен кольцеобразный кулачок, имеющий плоские участки по числу втулок плунжера. Толкатель выполнен в виде единой детали, имеющей форму тела вращения, причем на опорном торце толкателя, контактирующем с плоским участком кольцеобразного кулачка, выполнена центральная сферическая впадина глубиной до 5,5 мкм и площадью проекции на диаметральную плоскость толкателя от 35% до 45% от площади проекции опорного торца толкателя на ту же плоскость.
Конструкция топливного насоса высокого давления, предлагаемая в соответствии с заявляемой полезной моделью, поясняется чертежами (фиг. 1, фиг. 2). ТНВД включает корпус 1, втулку плунжера 2, плунжер 3, толкатель 4 с донышком 41, опорным торцом 42 и центральной сферической впадиной 43, пружину плунжера 5, кольцеобразный кулачок 6 с плоскими участками 61, вал 7, подшипник 8.
В корпусе 1 размещены втулки плунжера 2 с установленными в них, с малым зазором и возможностью плавного перемещения, плунжерами 3 и вал 7, имеющий, по крайней мере, одну эксцентриковую часть.
На эксцентриковой части вала 7 установлен кольцеобразный кулачок 6, имеющий плоские участки, в который предварительно с натягом установлен подшипник 8. Количество плоских участков 61 кольцеобразного кулачка, которых равно количеству плунжеров 3, находящихся в контакте с данным кольцеобразным кулачком. На каждом плоском участке 61 кольцеобразного кулачка 6 присутствует по одной зоне выпучивания 62, образующейся в результате установки подшипника 8.
Плунжер 3 опирается своей нижней частью 31 на донышко 41 толкателя 4, который, в свою очередь, прижимается усилием пружины плунжера 5 опорным торцом 42 к плоскому участку 61 кольцеобразного кулачка 6. Глубина сферической впадины 43 на торце толкателя 4 больше высоты возможного выпучивания на плоском участке 61 кольцеобразного кулачка 6. Количество втулок плунжера 2 и кольцеобразных кулачков 6 определяется заданной производительностью ТНВД и компоновочными соображениями. Количество плунжеров 3, толкателей 4, пружин плунжера 5 соответствует количеству втулок плунжера 2.
Топливный насос высокого давления работает следующим образом.
Вал 7 приводится во вращение любым известным способом, например, через зубчатую передачу (на фиг. условно не показана). Кольцеобразный кулачок 6 получает относительное вращение вокруг оси эксцентриковой части вала 7, при этом его плоские участки 61 совершают плоскопараллельные перемещения, передавая поступательное движение толкателю 4 и плунжеру 3. При движении эксцентриковой части вала 7 в направлении втулки плунжера 2 плунжер 3 смещается во втулке плунжера 2, сжимая пружину плунжера 5 и совершая при этом ход нагнетания. При дальнейшем повороте вала 7 его эксцентриковая часть движется в направлении от втулки плунжера 2. При этом плунжер 3 под действием пружины плунжера 5 перемещается в направлении к оси вала 7, совершая при этом ход всасывания.
При вращении вала 7 между опорной поверхностью 42 толкателя 4 и плоским участком 61 кольцеобразного кулачка 6 происходит взаимное проскальзывание. Контакт между толкателем 4 и кольцеобразным кулачком 6 происходит первоначально по плоским поверхностям 42 и 61. В процессе движения плунжера 3 на ходе нагнетания усилие, с которым нижняя часть 31 плунжера 3 давит на донышко толкателя 4, возрастает, происходит прогиб донышка так, что в контакт между толкателем 4 и кольцеобразным кулачком 6 вступают дополнительно поверхность сферической впадины 43 на толкателе 4 и зона выпучивания 62 на кольцеобразным кулачком 6. Значительная площадь контактирующих поверхностей существенно уменьшает вероятность возникновения точечного контакта и связанных с ним повреждений, что подтверждается проведенными испытаниями.
Дополнительный положительный эффект от наличия сферической впадины 43 на торце толкателя 4 состоит в том, что время работы ТНВД в сферическую впадину 43 попадает масло, которое не только улучшает условия трения толкателя 4 по кольцеобразному кулачку 6, но и способствует охлаждению поверхностей деталей в зоне контакта.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является:
- повышение технологичности толкателя топливного насоса высокого давления за счет отказа от сборной конструкции из нескольких деталей в пользу единой детали, изготавливаемой с одной установки на одном станке;
- обеспечение формы опорного торца толкателя топливного насоса высокого давления, выполнимой в условиях серийного производства и обеспечивающей надежность конструкции ТНВД в эксплуатации.
Предлагаемая конструкция топливного насоса высокого давления внедрена и выпускается серийно Алтайским заводом прецизионных изделий.
Claims (1)
- Топливный насос высокого давления, включающий корпус, по крайней мере, одну втулку плунжера с установленным в ней с возможностью плавного перемещения плунжером, толкателем и пружиной плунжера, вал с эксцентриковой частью, на которую через подшипник скольжения установлен кольцеобразный кулачок, имеющий плоские участки по числу втулок плунжера, отличающийся тем, что толкатель выполнен в виде единой детали, имеющей форму тела вращения, причем на опорном торце толкателя, контактирующем с плоским участком кольцеобразного кулачка, выполнена центральная сферическая впадина глубиной до 5,5 мкм и площадью проекции на диаметральную плоскость толкателя от 35% до 45% от площади проекции опорного торца толкателя на ту же плоскость.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019117642U RU191730U1 (ru) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | Топливный насос высокого давления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019117642U RU191730U1 (ru) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | Топливный насос высокого давления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU191730U1 true RU191730U1 (ru) | 2019-08-19 |
Family
ID=67638123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019117642U RU191730U1 (ru) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | Топливный насос высокого давления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU191730U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6350107B1 (en) * | 1998-04-01 | 2002-02-26 | Robert Bosch, Gmbh | Radial piston pump for supplying a high fuel pressure |
US20020189438A1 (en) * | 2001-06-19 | 2002-12-19 | Katsunori Furuta | Fuel injection pump |
RU2196248C2 (ru) * | 1996-12-23 | 2003-01-10 | Роберт Бош ГмбХ. | Поршневой насос, в частности радиально-поршневой насос, для топлива двигателя внутреннего сгорания |
DE10247645A1 (de) * | 2002-10-11 | 2004-04-22 | Robert Bosch Gmbh | Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckversorgung |
-
2019
- 2019-06-06 RU RU2019117642U patent/RU191730U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2196248C2 (ru) * | 1996-12-23 | 2003-01-10 | Роберт Бош ГмбХ. | Поршневой насос, в частности радиально-поршневой насос, для топлива двигателя внутреннего сгорания |
US6350107B1 (en) * | 1998-04-01 | 2002-02-26 | Robert Bosch, Gmbh | Radial piston pump for supplying a high fuel pressure |
US20020189438A1 (en) * | 2001-06-19 | 2002-12-19 | Katsunori Furuta | Fuel injection pump |
US20050188838A1 (en) * | 2001-06-19 | 2005-09-01 | Denso Corporation | Fuel injection pump |
DE10247645A1 (de) * | 2002-10-11 | 2004-04-22 | Robert Bosch Gmbh | Radialkolbenpumpe zur Kraftstoffhochdruckversorgung |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101529082B (zh) | 具有滚子推杆的活塞泵、尤其是燃料活塞泵 | |
US2324291A (en) | Pump | |
US20130133621A1 (en) | Thrust Lubrication Strategy For Roller Lifters Of A Common Rail Fuel Pump | |
KR19980071252A (ko) | 피스톤 펌프 | |
RU202059U1 (ru) | Топливный насос высокого давления | |
JP2010533818A (ja) | ローラタペットを有する燃料高圧ポンプ | |
CN100523494C (zh) | 用于内燃机的燃料喷射装置的高压泵 | |
US20150198229A1 (en) | Roller pin for cam actuated roller assembly | |
US7024980B2 (en) | High-pressure fuel pump | |
RU191730U1 (ru) | Топливный насос высокого давления | |
CN103562550A (zh) | 滚子推杆,尤其是活塞泵的滚子推杆 | |
EP2627903A1 (de) | Hochdruckpumpe für eine kraftstoffeinspritzvorrichtung | |
EP2189658B1 (en) | Fluid Pump Assembly | |
JP2001317430A (ja) | 燃料供給ポンプのタペット潤滑機構 | |
JPH11280641A (ja) | ポンプ | |
US11168677B2 (en) | Piston pump, particularly a high-pressure fuel pump for an internal combustion engine | |
KR101591919B1 (ko) | 연료 펌프 조립체 | |
EP1489301B1 (en) | Drive arrangement for a pump | |
CN114630961A (zh) | 用于活塞泵的滚子挺杆、活塞泵 | |
EP2184491A1 (en) | Pump head for fuel pump assembly | |
US20110220065A1 (en) | Common Rail High Pressure Pump | |
WO2023115328A1 (zh) | 一种基于水或水溶液润滑的高压水泵 | |
GB2540548A (en) | Novel pump design | |
US11821318B2 (en) | Cam machine with adjustment mechanism | |
SU66085A1 (ru) | Устройство дл смазки подшипников |