RU2315889C2 - Топливная система для дизеля - Google Patents
Топливная система для дизеля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2315889C2 RU2315889C2 RU2006100971/06A RU2006100971A RU2315889C2 RU 2315889 C2 RU2315889 C2 RU 2315889C2 RU 2006100971/06 A RU2006100971/06 A RU 2006100971/06A RU 2006100971 A RU2006100971 A RU 2006100971A RU 2315889 C2 RU2315889 C2 RU 2315889C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- nozzle
- valve
- hydraulic accumulator
- needle
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к конструкциям топливных систем дизелей. Изобретение позволяет повысить мощностные показатели дизеля и упростить конструкцию топливной системы. Топливная система для дизеля содержит топливный бак, топливоподкачивающий насос, вход которого соединен с топливным баком, а выход - с входом в фильтр тонкой очистки топлива, насос высокого давления для впрыскивания топлива в цилиндр дизеля, содержащий плунжерную пару, кулачковый вал и подпружиненный запирающий клапан, расположенный в нагнетательном штуцере, топливопровод высокого давления, соединяющий нагнетательный штуцер топливного насоса с входом в форсунку. Форсунка снабжена распылителем, имеющим запорную иглу, нагруженную пружиной, расположенную в надыгольной полости форсунки. Система содержит гидравлический аккумулятор, снабженный перепускным клапаном. Выход из фильтра тонкой очистки топлива подключен ко входу в насос высокого давления для впрыскивания топлива в цилиндр дизеля. Выход из надыгольной полости форсунки соединен со входом в гидравлический аккумулятор. Выход аккумулятора совмещен с перепускным клапаном гидравлического аккумулятора и подключен к топливному баку, а разгрузка линии высокого давления осуществляется через форсунку, зазор между корпусом распылителя и иглой форсунки, надыгольную полость форсунки, гидравлический аккумулятор и перепускной клапан. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.
Description
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к конструкциям топливных систем дизелей.
Известна система топливоподачи для дизеля, содержащая секцию топливного насоса высокого давления, соединенную с форсункой линией высокого давления, а также гидрозапорную линию, сообщающую линию высокого давления с надыгольной полостью форсунки и включающую в себя последовательно включенные дроссель, обратный клапан, аккумулятор, клапан давления, подключенный выходом к надыгольной полости (см а.с. СССР №1592562, МПК 5: F02М 47/00, заявл. 13.05.88, опубл. 15.09.90).
Наличие разветвления топливопровода высокого давления усложняет конструкцию при этом объем топливопровода возрастает, что приводит при впрыскивании топлива к снижению давления в системе. Кроме того в таких топливных системах приходится применять насосную секцию повышенной производительности, поскольку с одной стороны при впрыскивании, часть топлива высокого давления расходуется на подпитку гидравлического аккумулятора, а с другой стороны наличие избыточного давления в надыгольной полости уменьшает производительносгь такой топливной системы.
Известна система с изменяемыми характеристиками впрыскивания (Топливная система с изменяемыми характеристиками впрыскивания / А.С.Хачиян, И.Г.Багдасаров. - Двигателестроение, 1986, №7, 23-26), которая включает два гидравлических аккумулятора, два насоса высокого давления, теплообменник для охлаждения топлива и форсунку с бесштифтовым закрытым распылителем, а также топливный бак. Гидравлические аккумуляторы снабжены перепускными клапанами и манометрами. Давление в аккумуляторах создается топливным насосом высокого давления с подкачивающим насосом и фильтром тонкой очистки топлива. Заданное давление топлива в аккумуляторах обеспечивается регулировкой перепускных клапанов и изменением производительности насоса высокого давления. Второй насос высокого давления используется для впрыскивания топлива в цилиндр дизеля, его отсечная полость разобщена с топливо подводящей.
Топливо из одного аккумулятора попадает в линию высокого давления насоса высокого давления для впрыскивания топлива в цилиндр дизеля за нагнетательным клапаном, создавая повышенное давление в линии высокого давления или до нагнетагельного клапана, обеспечивая повышенное давление топлива над плунжером до начала нагнетательного хода. Второй аккумулятор используется для дополнительного к пружинному гидравлическому запиранию иглы распылителя.
Наличие указанных элементов позволяет осуществлять изменение давления и продолжительности впрыскивания топлива в широких пределах изменения давления гидрозапирания.
В известной системе для повышения давления в линии высокого давления требуется дополнительный насос высокого давления, гидроаккумулятор, перепускной клапан и топливопровод соединяющий аккумулятор со вторым топливным насосом высокого давления для впрыскивания топлива в цилиндр дизеля, кроме того, насос высокого давления соединяется со вторым гидроаккумулятором, который подключен к надыгольной полости форсунки, для дополнительного гидравлического запирания иглы распылителя. Таким образом, мощность дизеля расходуется на привод двух насосов высокого давления.
Для предотвращения дополнительного впрыскивания в известной топливной системе установлен нагнетательный клапан двойного действия типа НД21, включающий подпружиненный прямой плоский клапан с жиклером и подпружиненный обратный плоский клапан
Задачей изобретения является повышение мощностных показателей дизеля путем снижения мощности на привод агрегатов в топливной системе и упрощение конструкции топливной системы.
Поставленная задача решается тем, что в топливной системе для дизеля, содержащей топливный бак, топливоподкачивающий насос, вход которого соединен с топливным баком, а выход - со входом в фильтр тонкой очистки топлива, выход из которого подключен ко входу в насос высокого давления для впрыскивания топлива в цилиндр дизеля, содержащий плунжерную пару, кулачковый вал и подпружиненный запирающий клапан, включающий седло, вход которого подключен к надплунжерной полости плунжерной пары, а выход седла сопрягается с запирающим элементом, имеющим возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль оси нагнетательного штуцера насоса высокого давления, причем диаметр запирающего элемента больше выходного диаметра седла, но меньше внутреннего диаметра нагнетательного штуцера с образованием кольцевого канала между запирающим элементом и внутренним диаметром нагнетательного штуцера, топливопровод высокого давления, соединяющий нагнетательный штуцер со входом в форсунку, снабженную распылителем, имеющим запорную иглу, нагруженную пружиной, расположенной в надыгольной полости форсунки, выход из надыгольной полости соединен со входом в гидравлический аккумулятор, выход которого совмещен с перепускным клапаном гидравлического аккумулятора и подключен к топливному баку;
выход седла запирающего клапана может быть выполнен с плоской запирающей поверхностью, а запирающий элемент выполнен в виде сплошной круглой пластины;
выход седла запирающего клапана может быть выполнен в виде конической поверхности, а запирающий элемент выполнен в виде грибкового клапана с запирающей конической поверхностью, без разгружающего пояска между конической поверхностью и направляющими перьями;
насос высокого давления может быть выполнен многосекционным, каждая секция которого подключена посредством топливопровода высокого давления к форсунке соответствующего цилиндра многоцилиндрового дизеля, причем надыгольные полости всех форсунок подключены к одному гидравлическому аккумулятору;
перепускной клапан гидравлического аккумулятора может быть выполнен управляемым, в зависимости от скоростных и нагрузочных режимов.
В предлагаемой топливной системе отсутствует насос высокого давления, создающий дополнительное повышенное давление в топливопроводе высокого давления или повышенное давление до нагнетательного клапана над плунжером, затраты мощности дизеля на его привод отсутствуют, тем самым в заявляемой топливной системе уменьшаются затраты мощности на привод вспомогательных агрегатов, что повышает мощностные показатели дизеля. Кроме того, отпадает необходимость в использовании второго гидравлического аккумулятора, второго перепускного клапана и второго трубопровода, подводящих топливо для создания повышенного давления до нагнетательного клапана над плунжером или в линии высокого давления. Конструкция топливного насоса высокого давления для впрыскивания топлива в цилиндр дизеля также упрощается. Во-первых, отпадает необходимость в разобщении отсечной полости с топливоподающей, во-вторых, в насосе выполняется только прямой плоский нагнетательный клапан в виде сплошной круглой пластины без разгружающего жиклера. Т.к. в прямом клапане отсутствует жиклер, то упрощается его конструкция, отпадает необходимость в обратном клапане, закрывающем, в известной конструкции, отверстие жиклера, а также исключается прижимающая обратный клапан пружина. Если топливный насос высокого давления для впрыскивания топлива в цилиндр дизеля использует грибковые нагнетательные клапаны, то их конструкция также упрощается, за счет применения запорного элемента без разгружающего пояска, который в традиционных системах служит для разгрузки топливопровода высокого давления и располагается между конической запорной поверхностью и направляющими перьями запирающего элемента. Разгрузка линии высокого давления осуществляется через форсунку, зазор между корпусом распылителя и иглой форсунки, надыгольную полость форсунки, гидравлический аккумулятор и перепускной клапан. Упрощается конструкция гидравлического аккумулятора, т.к. выход из аккумулятора в заявленной конструкции совмещен с перепускным клапаном.
Выполнение топливной системы для дизеля описанным выше образом с использованием всей предложенной совокупности существенных признаков позволит улучшить мощностные показатели дизеля, снизив затраты мощности на привод агрегатов системы топливоподачи и упростить конструкцию топливной системы.
На фиг.1 изображена принципиальная схема топливной системы для дизеля; на фиг.2 - запирающий клапан с седлом, имеющим плоскую запирающую поверхность; на фиг.3 - запирающий клапан с седлом, имеющим коническую запирающую поверхность; на фиг.4 - топливная система для многосекционного топливного насоса высокого давления.
Топливная система для дизеля содержит топливный бак 1, топливоподкачивающий насос 2, вход которого соединен с топливным баком 1, а выход - со входом в фильтр тонкой очистки топлива 3, выход которого подключен ко входу в насос высокого давления 4 для впрыскивания топлива в цилиндр дизеля, содержащий плунжерную пару 5, кулачковый вал 6 и запирающий клапан 7, имеющий седло 16, вход которого подключен к надплунжерной полости плунжерной пары 5, а выход седла 16 сопрягается с запирающим элементом 17, имеющим возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль нагнетательного штуцера 18 насоса высокого давления 4, причем диаметр запирающего элемента 17 больше выходного диаметра седла 16, но меньше внутреннего диаметра нагнетательного штуцера 18 с образованием кольцевого канала 19 между запирающим элементом 17 и внутренним диаметром нагнетательного штуцера 18, запирающий элемент 17 запирающего клапана 7 прижимается к седлу 16 пружиной 20, топливопровод высокого давления 8, соединяющий нагнетательный штуцер 18 топливного насоса 4 со входом в форсунку 9, снабженную распылителем 10, имеющим запорную иглу 11, нагруженную пружиной 12, расположенную в надыгольной полости 13 форсунки 9, выход из надыгольной полости 13 соединен со входом в гидравлический аккумулятор 14, снабженный перепускным клапаном 15, выход которого подключен к топливному баку 1. Если седло 16 запирающего клапана выполнено с плоской поверхностью 21, то запирающий элемент 17 выполнен в виде сплошной круглой пластины. Если седло 16 запирающего клапана выполнено с конической поверхностью 22, то запирающий элемент 17 выполнен в виде грибкового перьевого клапана с конической запирающей поверхностью 23 без разгружающего пояска.
Топливная система для дизеля работает следующим образом.
При работе дизеля топливо топливоподкачивающим насосом 2 из топливного бака 1 прокачивается через фильтр тонкой очистки топлива 3 и затем подается на вход в топливный насос высокого давления 4. Плунжерная пара 5 под действием кулачка кулачкового вал 6 нагнетает топливо через запорный клапан 7 и топливопровод высокого давления 8 в форсунку 9. Игла 11 форсунки 9 открывается и обеспечивает подачу топлива в цилиндр дизеля. Часть топлива проходит по зазору между корпусом распылителя 10 и иглой 11, поступает в надыгольную полость 13 и затем в гидравлический аккумулятор 14, давление в котором поддерживается перепускным клапаном 15. Наличие избыточного давления в надыгольной полости 13 обеспечивает, дополнительно к пружинному, гидравлическое запирание иглы 11 распылителя 10. Излишки топлива через перепускной клапан 15, который поддерживает заданное давление, сливаются обратно в топливный бак 1.
Наличие в насосе высокого давления 4 плоского запирающего элемента 17 без жиклера и обратного клапана (в известной топливной системе установлен нагнетательный клапан двойного действия типа НД21, имеющий жиклер и подпружиненный обратный клапан) позволяет, при той же размерности плунжерной пары, резко поднять производительность топливного насоса высокого давления 4 (примерно в 2 раза). Аналогичное действие на производительность топливного насоса оказывает грибковый клапан без разгружающего пояска, расположенного в традиционных топливных насосах высокого давления между конической поверхностью и направляющими перьями запирающего элемента.
Увеличение производительности насоса высокого давления 4 необходимо для компенсации снижения цикловой подачи, которое происходит при введении дополнительного гидрозапирания иглы 11 распылителя 10 (см. Топливная система с изменяемыми характеристиками впрыскивания / А.С.Хачиян, И.Г.Багдасаров. - Двигателестроение, 1986, №7, с.25).
Применение в известной топливной системе запирающего элемента без разгружающего жиклера приводит к дополнительному впрыскиванию, т.к. не происходит разгрузки топливопровода высокого давления. В заявленной топливной системе разгрузка линии высокого давления осуществляется через форсунку 9, зазор между корпусом распылителя 10 и иглой 11, надыгольную полость 13, аккумулятор 14 и перепускной клапан 15. Перепускной клапан 15 поддерживает в аккумуляторе 14, надыгольной полости 13 форсунки 9 и в топливопроводе высокого давления 8 высокое (5-40 МПа) давление. Наличие высокого остаточного давления в топливопроводе высокого давления 8, во-первых, позволяет отказаться от второго насоса высокого давления, второго гидроаккумулятора и второго перепускного клапана, которые служат для создания «наддува» линии высокого давления в известной топливной системе топлива (см. Топливная система с изменяемыми характеристиками впрыскивания / А.С.Хачиян, И.Г.Багдасаров. - Двигателестроение, 1986, №7, с.23). Во-вторых, использование дополнительного гидрозапирания иглы 11 распылителя 10, позволяет исключить дополнительное впрыскивание топлива (см. там же). В-третьих, позволяет поднять максимальное давление впрыскивания на величину остаточного давления в топливопроводе высокого давления.
Сохранение пружины 12 иглы 11 позволяет обеспечить работу системы при пуске.
Размещение перепускного клапана 15 вне корпуса форсунки позволяет осуществлять регулировку давления впрыскивания топливной системой в зависимости от режимов работы дизеля.
Выполнение одного общего гидравлического аккумулятора для топливной системы многоцилиндрового дизеля позволяет поддерживать во всех форсунках единое давление в надыгольных полостях, что позволит им работать идентично.
Выполнение топливной системы для дизеля описанным выше способом в конечном итоге позволяет увеличить мощность дизеля за счет снижения мощности, затрачиваемой на привод агрегатов топливной системы, упростить конструкцию топливной системы, а также управлять величиной давления впрыскивания, обеспечивая оптимальное значение этой величины на всех режимах работы дизеля и использовать заявленную топливную систему для любых одно- и многоцилиндровых дизелей.
Claims (5)
1. Топливная система для дизеля, содержащая топливный бак, топливоподкачивающий насос, вход которого соединен с топливным баком, а выход - с входом в фильтр тонкой очистки топлива, насос высокого давления для впрыскивания топлива в цилиндр дизеля, содержащий плунжерную пару, кулачковый вал и подпружиненный запирающий клапан, расположенный в нагнетательном штуцере, топливопровод высокого давления, соединяющий нагнетательный штуцер топливного насоса с входом в форсунку, снабженную распылителем, имеющим запорную иглу, нагруженную пружиной, расположенную в надыгольной полости форсунки, гидравлический аккумулятор, снабженный перепускным клапаном, отличающаяся тем, что выход из фильтра тонкой очистки топлива подключен ко входу в насос высокого давления для впрыскивания топлива в цилиндр дизеля, выход из надыгольной полости форсунки соединен со входом в гидравлический аккумулятор, выход которого совмещен с перепускным клапаном гидравлического аккумулятора и подключен к топливному баку, а разгрузка линии высокого давления осуществляется через форсунку, зазор между корпусом распылителя и иглой форсунки, надыгольную полость форсунки, гидравлический аккумулятор и перепускной клапан.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что выход седла запирающего клапана выполнен с плоской запирающей поверхностью, а запирающий элемент - в виде сплошной круглой пластины.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что выход седла запирающего клапана выполнен в виде конической поверхности, а запирающий элемент - в виде грибкового клапана с запирающей конической поверхностью без разгружающего пояска между конической поверхностью и направляющими перьями грибкового клапана.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, что насос высокого давления выполнен многосекционным, каждая секция которого подключена посредством топливопровода высокого давления к форсунке соответствующего цилиндра многоцилиндрового дизеля, причем надыгольные полости всех форсунок подключены к одному гидравлическому аккумулятору.
5. Система по п.1, отличающаяся тем, что перепускной клапан выполнен управляемым в зависимости от режимов работы дизеля.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006100971/06A RU2315889C2 (ru) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Топливная система для дизеля |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006100971/06A RU2315889C2 (ru) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Топливная система для дизеля |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006100971A RU2006100971A (ru) | 2007-07-20 |
RU2315889C2 true RU2315889C2 (ru) | 2008-01-27 |
Family
ID=38430902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006100971/06A RU2315889C2 (ru) | 2006-01-10 | 2006-01-10 | Топливная система для дизеля |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2315889C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109973213A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-05 | 郑州航空工业管理学院 | 压缩比连续可变柔性运行的节能压燃发动机 |
-
2006
- 2006-01-10 RU RU2006100971/06A patent/RU2315889C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Топливная система с изменяемыми характеристиками впрыскивания А.С.Хачиян, И.Г.Багдасаров. - Двигателестроение, 1986. №7, с.23-26. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109973213A (zh) * | 2019-04-30 | 2019-07-05 | 郑州航空工业管理学院 | 压缩比连续可变柔性运行的节能压燃发动机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006100971A (ru) | 2007-07-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7509943B2 (en) | Injection system for an internal-combustion engine | |
US7249593B2 (en) | Injection system for an internal-combustion engine | |
US7353798B2 (en) | Fuel supply system for internal combustion engine | |
US7377753B2 (en) | Fuel supply pump | |
US7219654B2 (en) | Fuel injection device for an internal combustion engine | |
US7278399B2 (en) | Injection system for an internal-combustion engine | |
US3625192A (en) | Fuel injection nozzle with hydraulic valve-closing means | |
US6889657B2 (en) | Fuel injection device for an internal combustion engine | |
GB2353327A (en) | Fuel injection method and system for i.c. engines | |
US10895233B2 (en) | Fuel system having fixed geometry flow regulating valve for limiting injector cross talk | |
US7219659B2 (en) | Fuel injection system comprising a pressure intensifier and a delivery rate-reduced low-pressure circuit | |
CN112437836B (zh) | 用于双燃料***的双出口止回式液体燃料喷射器 | |
WO2012065566A1 (en) | High-pressure fuel pump | |
RU2315889C2 (ru) | Топливная система для дизеля | |
RU2302550C2 (ru) | Система впрыска топлива (варианты) | |
US7267107B2 (en) | Fuel injection device | |
US6446603B1 (en) | Fuel injection system for internal combustion engines, and method for injecting fuel into the combustion chamber of an internal combustion engine | |
JP2006017059A (ja) | エンジンの燃料供給装置 | |
RU2287077C1 (ru) | Топливная система дизеля для работы на диметиловом эфире | |
JP2004278491A (ja) | 内燃機関用の燃料噴射装置 | |
CN110578623A (zh) | 具有水喷射***的内燃机以及用于运行内燃机的方法 | |
EP4030049A1 (en) | A common rail fuel injection system for a multicylinder internal combustion piston engine, method of upgrading a fuel injection system in a multicylinder internal combustion piston engine and an internal combustion piston engine | |
RU2405962C1 (ru) | Система подачи альтернативных топлив в камеру сгорания дизеля | |
RU2362040C1 (ru) | Аккумулирующая форсунка | |
EP1336752A3 (en) | Fuel injection system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090111 |