RU2151903C1 - Diesel engine fuel system - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering; diesel engine fuel system devices. SUBSTANCE: invention is aimed at increasing efficiency of engine and fuel system devices by increasing initial pressure for providing automatic delivery of alternate fuel into high pressure pipeline and by decreasing undesirable increment of volume of delivery main line. In fuel system connection of conical surface of nonreturn valve with feathers is made cylindrical in shape. High-pressure pressure pipeline is coupled with alternate fuel main line through holder. EFFECT: enhanced efficiency of engine and fuel system devices. 2 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к конструкции топливоподающей аппаратуры дизелей. The invention relates to engine building, in particular to the design of fuel-supply equipment of diesel engines.

Известна система подачи топлива в дизель, содержащая насос высокого давления, нагнетательный клапан, подпитывающую магистраль, дополнительный канал и невозвратный клапан, причем насос связан с подпитывающей магистралью и соединен через нагнетательный клапан и трубопровод высокого давления с форсункой, а невозвратный клапан размещен в дополнительном канале, который одним концом связан с трубопроводом высокого давления (см. авторское свидетельство СССР N 842210, F 02 М 55/00, 30.06.81). A known system for supplying fuel to a diesel engine comprising a high pressure pump, a discharge valve, a feed line, an additional channel and a non-return valve, the pump being connected to a feed line and connected through a pressure valve and a high pressure pipe to an injector, and a non-return valve is located in an additional channel, which is connected at one end to a high pressure pipeline (see USSR author's certificate N 842210, F 02 M 55/00, 06/30/81).

В известном решении обеспечено повышение эффективности работы системы благодаря увеличению начального давления. Однако это решение позволяет увеличить начальное давление лишь до ограниченного значения. Это связано с тем, что создание начального давления происходит как при волнах разрешения в нагнетательном трубопроводе, так и при повышенных значениях импульсов отсечки в подпитывающей магистрали. The known solution provides an increase in the efficiency of the system by increasing the initial pressure. However, this solution allows to increase the initial pressure only to a limited value. This is due to the fact that the creation of the initial pressure occurs both with resolution waves in the discharge pipe and with increased values of cut-off pulses in the feed line.

В последнем случае возможно суммирование импульсов давления отсечки и импульсов волн давления в нагнетательном трубопроводе. Сложение этих импульсов может привести к подъему иглы форсунки и подвпрыскиванию. Для устранения такого явления приходится снижать верхний предел возможного повышения начального давления. Это снижение достигается ограничением расхода топлива из подпитывающей магистрали в нагнетательный трубопровод с помощью дросселя. Но недостатком дросселя является то, что он уменьшает энергию импульса, открывающего невозвратный клапан, в том числе на режимах малых нагрузок и малых частот вращения. В результате чего на ряде таких режимов при данном дросселе прекращается открытие невозвратного клапана, а следовательно, и создание начального давления. Кроме того, известное решение требует применения дополнительного штуцера на нагнетательном трубопроводе для связи его с подпитывающей магистралью, как это делается, например, в системах с разветвленными трубопроводами. Однако такие решения приводят к увеличению объема нагнетательной магистрали, что снижает эффективность повышения начального давления. In the latter case, it is possible to sum the cutoff pressure pulses and pressure wave pulses in the discharge pipe. The addition of these impulses can lead to the raising of the nozzle needle and injection. To eliminate this phenomenon, it is necessary to lower the upper limit of a possible increase in the initial pressure. This reduction is achieved by limiting the fuel consumption from the feed line to the discharge pipe using a throttle. But the disadvantage of the throttle is that it reduces the energy of the pulse that opens the non-return valve, including at low loads and low speeds. As a result, in a number of such modes, with this throttle, the opening of the non-return valve stops, and, consequently, the creation of the initial pressure. In addition, the known solution requires the use of an additional fitting on the discharge pipe to connect it to the feed line, as is done, for example, in systems with branched pipelines. However, such solutions lead to an increase in the volume of the discharge line, which reduces the efficiency of increasing the initial pressure.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности двигателя и топливной аппаратуры путем увеличения начального давления с целью обеспечения автоматической подачи альтернативного топлива в трубопровод высокого давления, а также путем уменьшения нежелательного приращения объема нагнетательной магистрали. The objective of the invention is to increase the efficiency of the engine and fuel equipment by increasing the initial pressure in order to ensure the automatic supply of alternative fuel to the high pressure pipeline, as well as by reducing the undesirable increment in the volume of the discharge line.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известной системе подачи топлива в дизель, содержащей насос высокого давления, нагнетательный клапан, подпитывающую магистраль, дополнительный канал и невозвратный клапан, насос связан с подпитывающей магистралью и соединен через нагнетательный клапан и трубопровод высокого давления с форсункой, а невозвратный клапан размещен в дополнительном канале, который одним концом связан с трубопроводом высокого давления, сочленение конусной поверхности невозвратного клапана с перьями выполнено цилиндрической формы, при этом трубопровод высокого давления связан с магистралью подачи альтернативного топлива посредством держателя. The solution to this problem is achieved by the fact that in the known system for supplying fuel to a diesel engine containing a high pressure pump, a discharge valve, a feed line, an additional channel and a non-return valve, the pump is connected to a feed line and connected through the discharge valve and the high pressure pipe to the nozzle, and the non-return valve is placed in an additional channel, which is connected at one end to the high-pressure pipeline, the articulation of the conical surface of the non-return valve with feathers EHO cylindrical shape, the high-pressure line is connected to the backbone through an alternative fuel holder.

На фиг. 1 приведена схема варианта выполнения системы; на фиг. 2 - невозвратный клапан. In FIG. 1 is a diagram of an embodiment of a system; in FIG. 2 - non-return valve.

Система подачи топлива в дизель содержит насос высокого давления с втулкой 2 и плунжером 3, нагнетательным клапаном 4 в седле 5, отсечным и всасывающим отверстием 6 во втулке 2, связанным с подпитывающим каналом 7 и через штуцер 8 с подпитывающей магистралью 9. Штуцер 10 нагнетательного клапана 4 с помощью переходника 11 связан с конусным ниппелем 13 трубопровода 14 высокого давления накидной гайкой 15 и сухариками 16, причем насос высокого давления соединен через нагнетательный клапан и трубопровод высокого давления с форсункой. Гайка 15 выполнена с отверстием большим, чем наружный диаметр ниппеля 13, что совместно с сухариками 16 позволяет вести монтаж элементов без демонтажа деталей основной системы топливоподачи. Трубопровод 14 высокого давления связан с магистралью подачи альтернативного топлива посредством держателя. Держатель 12 выходит в окно 17 переходника 11 и имеет дополнительный канал 18, выходящий в полость 19 над невозвратным клапаном 20 и связанный одним концом с трубопроводом 14 высокого давления. The fuel supply system to the diesel engine contains a high pressure pump with a sleeve 2 and a plunger 3, a discharge valve 4 in the seat 5, a shut-off and a suction hole 6 in the sleeve 2, connected to the feed channel 7 and through the nozzle 8 with the feed line 9. The fitting 10 of the discharge valve 4 by means of an adapter 11 is connected to a conical nipple 13 of the high-pressure pipe 14 with a union nut 15 and crackers 16, the high-pressure pump being connected through the discharge valve and the high-pressure pipe to the nozzle. The nut 15 is made with an opening larger than the outer diameter of the nipple 13, which, together with crackers 16, allows the installation of elements without dismantling the parts of the main fuel supply system. The high pressure pipe 14 is connected to the alternative fuel supply line via a holder. The holder 12 goes into the window 17 of the adapter 11 and has an additional channel 18 extending into the cavity 19 above the non-return valve 20 and connected at one end to the high pressure pipe 14.

Невозвратный клапан 20, у которого сочленение конусной поверхности с перьями выполнено цилиндрической формы, размещен в седле 21 и в дополнительном канале 18, поджат проставкой 22 и штуцером 23 к держателю 12. Трубопровод 24 связан с емкостью 25, в которой содержится альтернативное топливо. The non-return valve 20, in which the articulation of the conical surface with the feathers is made cylindrical, is located in the seat 21 and in the additional channel 18, is pressed by the spacer 22 and the fitting 23 to the holder 12. The pipe 24 is connected to the tank 25, which contains alternative fuel.

Система работает следующим образом. The system operates as follows.

При отсечке подачи топлива и разгрузке трубопровода 14 высокого давления с помощью нагнетательного клапана 4 в трубопроводе 14 появляются волны давления и разрежения. Волна разрежения, подходя к невозвратному клапану 20, открывает его, и альтернативное топливо из дополнительного канала 18, включающего полость держателя 12, полость за невозвратным клапаном 20 и полость трубопровода 24, подсасывается в трубопровод 14. При этом в трубопроводе 14 растет давление, являющееся начальным для очередного цикла впрыскивания топлива. Открытие невозвратного клапана 20 также происходит благодаря наличию некоторого давления со стороны альтернативного топлива. Такое выполнение позволяет снизить величину остаточного давления сразу после впрыскивания топлива, но в то же время повысить давление перед очередным впрыскиванием. Подпитка нагнетательного трубопровода устраняет возможность появления паровых пробок, которые возникают при интенсивных волнах разрежения. В конце процесса топливоподачи в результате резких изменений давления при отсечке, посадке клапана и иглы форсунки возникают интенсивные волновые процессы, что приводит к появлению подвпрыскивания топлива. When cutting off the fuel supply and unloading the high pressure pipe 14 using the pressure valve 4, pressure and rarefaction waves appear in the pipe 14. The rarefaction wave, approaching the non-return valve 20, opens it, and alternative fuel from the additional channel 18, including the cavity of the holder 12, the cavity behind the non-return valve 20 and the cavity of the pipe 24, is sucked into the pipe 14. At the same time, the pressure that is the initial pressure increases in the pipe 14 for the next fuel injection cycle. The opening of the non-return valve 20 also occurs due to the presence of some pressure from the alternative fuel. This embodiment allows to reduce the residual pressure immediately after fuel injection, but at the same time to increase the pressure before the next injection. Make-up of the discharge pipe eliminates the possibility of steam plugs that occur during intense rarefaction waves. At the end of the fuel supply process, as a result of sharp changes in pressure during shutoff, valve and nozzle needle seating, intense wave processes occur, which leads to fuel injection.

Благодаря наличию невозвратного клапана 20 при его открытии происходит демпфирование волн давления и разрежения в трубопроводе 14, что существенно уменьшает вероятность появления подвпрыскивания. Due to the presence of a non-return valve 20, when it is opened, damping of pressure and rarefaction waves occurs in the pipe 14, which significantly reduces the likelihood of injection.

Таким образом, предложенное решение позволяет повысить эффективность работы дизеля благодаря повышению начального давления, повышению стабильности топливоподачи по циклам и равномерности по цилиндрам, что достигается, в частности, благодаря стабилизации условий наполнения надплунжерного пространства, и обеспечить автоматическую подачу альтернативного топлива в трубопровод высокого давления. Thus, the proposed solution allows to increase the efficiency of the diesel engine by increasing the initial pressure, increasing the stability of fuel supply in cycles and uniformity in the cylinders, which is achieved, in particular, by stabilizing the filling conditions of the plunger space, and to automatically supply alternative fuel to the high pressure pipeline.

Выполнение системы с держателем 12 также повышает эффективность работы вследствие минимального приращения объема полости нагнетательного трубопровода за счет дополнительных соединений. Увеличение объема нагнетательного трубопровода снижает эффективность применения метода повышения начального давления. The implementation of the system with the holder 12 also increases the efficiency due to the minimum increase in the volume of the cavity of the discharge pipe due to additional connections. An increase in the volume of the discharge pipeline reduces the effectiveness of the method of increasing the initial pressure.

Claims (1)

Система подачи топлива в дизель, содержащая насос высокого давления, нагнетательный клапан, подпитывающую магистраль, дополнительный канал и невозвратный клапан, причем насос связан с подпитывающей магистралью и соединен через нагнетательный клапан и трубопровод высокого давления с форсункой, а невозвратный клапан размещен в дополнительном канале, который одним концом связан с трубопроводом высокого давления, отличающийся тем, что сочленение конусной поверхности невозвратного клапана с перьями выполнено цилиндрической формы, при этом трубопровод высокого давления связан с магистралью подачи альтернативного топлива посредством держателя. A fuel supply system to a diesel engine comprising a high pressure pump, a discharge valve, a feed line, an additional channel and a non-return valve, the pump being connected to the feed line and connected through a pressure valve and a high pressure pipe to the nozzle, and the non-return valve is located in an additional channel, which one end is connected to the high pressure pipeline, characterized in that the articulation of the conical surface of the non-return valve with feathers is cylindrical in shape, at The high pressure pipe is connected to the alternative fuel supply line via a holder.

Images