SU1224433A1 - High-pressure fuel pump - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , более конкретно к двигателестроению, а именно к топливовпрыскивающей аппаратуре двигателей внутреннего сгорани , и может быть использовано в конструкции топливных насосов высокого давлени .The invention relates to mechanical engineering, more specifically to engine building, namely, to the fuel injection apparatus of internal combustion engines, and can be used in the construction of high-pressure fuel pumps.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности путем снижени  гидроэрозионного износа прецизионных поверхностей насоса.The aim of the invention is to increase reliability by reducing the hydro-erosion wear of the precision surfaces of the pump.

На фиг. 1 изображен насос в разрезе, общий вид; на фиг. 2 - вариант насоса с размещением подвижного поршн  в дополнительной части втулки; на фиг. 3 - то же, с нагнетательным клапаном пластинчатого типа.FIG. 1 shows a sectional view of the pump; in fig. 2 - a variant of the pump with the placement of a movable piston in an additional part of the sleeve; in fig. 3 - the same, with a plate-type discharge valve.

Топливный насос содержит корпус 1, в котором расположена втулка 2 с наполнительным 3 и отсечным 4 окнами и верхним торцом 5. Во втулке 2 размещен прецизионно с возможностью возвратно-поступательного перемещени  между нижней и верхней мертвыми точками (НМТ и ВМТ) плунжер- золотник 6 с плоским торцом 7, взаимодействующим с наполнительным окном 3 втулки 2. В корпусе 1 размещен нагнетательный штуцер 8, сопр женный с верхним торцом 5 втулки 2 через уплотн ющую прокладку и образующий с последней и плоским торцом 7 плужера-золотника 6 надплунжерный объем 9. В корпусе 1 расположены также ку- лачково-пружинный механизм привода плунжера-золотника 6, состо щий из кулачка 10, установленного на валу 11, роликового толкател  12, сопр женного с хвостовиком 13 плунжера-золотника 6, и пружины 14, сопр женной с нижней тарелкой 15, установленной на хвостовике 13 плунжера-золотника 6, устройство регулировани  момента начала подачи топлива, выполненное в виде винта 15 и контргайки 16, и устройство регулировани  величины подачи топлива, выполненное в виде зубчатой рейки 17, зубчатого венца 18 и поводка 19, вход щего в зацепление с плунжером-золотником 6. К нагнетательному штуцеру 8 присоедин етс  топливопровод высокого давлени  (не показано). Наполнительное 3 и отсечное 4 окна втулки 2 сообщаютс  циклически с надплунжерным объемом 9 и посто нно соответственно с питающим 20 и отсечным 21 каналами, выполненными в корпусе 1. Плунжер-золотник 6 имеет на боковой поверхности дозирующие наклонные кромки 22. В надплунжерном объеме размещен подпружиненный подвижный в осевом направлении поршень 23 со сквозным осевым отверстием 24 и упорным буртом 25, расположенным на одном его конце, обращенном к нагнетательному штуцеру 8, при этом пружина 26 подвижного поршн  23 размещена в нагнетательном штуцере 8 и сопр жена с упорным буртом 25 дл  его прижати  к верхнему торцу 5 втулки 2. Другой конец подвижного поршн  23 выполнен с плоским торцом 27, образующимThe fuel pump includes a housing 1 in which a sleeve 2 with a filling 3 and a cut-off 4 windows and an upper end 5 are located. The sleeve 2 is placed precisely with the possibility of reciprocating movement between the lower and upper dead points (LDP and TDC) piston-spool 6 s flat end 7, interacting with the filling window 3 of the sleeve 2. In the case 1, a pressure nozzle 8 is placed, mating with the upper end 5 of the sleeve 2 through a sealing gasket and forming, with the latter and the flat end 7 of the spool 6, 9. In the housing 1 there are also a cam-spring mechanism for driving the plunger-spool 6, consisting of a cam 10 mounted on the shaft 11, a roller pusher 12 mated with the shank 13 of the plunger-spool 6, and a spring 14, matching with the bottom plate 15 mounted on the shank 13 of the plunger spool 6, the device for controlling the start of fuel supply, made in the form of a screw 15 and lock nut 16, and the device for regulating the amount of fuel supply, made in the form of a rack 17, a gear ring 18 and a leash 19, incoming in engagement with the plunger-spool 6. A high-pressure fuel line (not shown) is connected to the injection fitting 8. The filling 3 and cut-off 4 windows of the sleeve 2 communicate cyclically with the supra plunger volume 9 and constantly respectively with the supply 20 and the cut-off 21 channels made in the housing 1. The plunger spool 6 has metering inclined edges 22 on the side surface. in the axial direction of the piston 23 with a through axial bore 24 and a thrust collar 25 located at one end thereof facing the pressure fitting 8, while the spring 26 of the rolling piston 23 is placed in the pressure nipple 8 and mating with the stop collar 25 to press it against the upper end 5 of the sleeve 2. The other end of the movable piston 23 is made with a flat end 27 forming

5five

зазор с плоским торцом 7 плунжера-золотника при положении последнего в НМТ. Величина зазора S меньше хода плунжера- золотника 6 при его перемещении от НМТthe gap with the flat end 7 plunger-valve at the position of the latter in NMT. The size of the gap S is less than the stroke of the plunger-spool 6 when it moves from NMT

5 к ВМТ до полного перекрыти  наполнительного окна 3 втулки 2. Бокова  поверхность подвижного поршн  23 по меньшей мере частично прецизионно сопр жена со втулкой 2, причем величина прецизионной части боковой поверхности выполнена равной или5 to TDC to completely overlap the filling window 3 of the sleeve 2. The side surface of the movable piston 23 is at least partially precision-coupled with the sleeve 2, and the value of the precision part of the side surface is equal to or

меньшей рассто ни  от верхнего торца 5 втулки 2 до верхней кромки наполнительного окна 3, а наружный диаметр остальной части боковой поверхности подвижного поршн  23 выполнен меньше диаметра плунжера-зо лотника 6 на величину , где do - диаметр наполнительного окна 3. shorter distance from the upper end 5 of the sleeve 2 to the upper edge of the filling window 3, and the outer diameter of the rest of the lateral surface of the movable piston 23 is smaller than the diameter of the zipper plunger 6 by an amount where do is the diameter of the filling window 3.

Втулка 2 может быть выполнена составной: из основной части 28, в которой расположено наполнительное окно, и дополнитель0 ной части 29, в которой размещена прецизионна  часть боковой поверхности подвижного порщн  23. Части 28 и 29 втулки 2 сопр жены между собой притертыми торцовыми поверхност ми, а верхний торец 5 размещен на дополнительной части 29 и сопр жен с нагнетательным штуцером, в котором может быть установлен пластинчатый нагнетательный клапан 30 с осевым дросселирующим отверстием 31. Седло клапана 30 образовано торцом резьбовой втулки 32. Возможны и другие варианты установки нагнетательных клапанов различных конструкций .Sleeve 2 can be made of a composite: from the main part 28, in which the filling window is located, and the additional part 29, in which the precision part of the side surface of the movable floor 23 is placed. Parts 28 and 29 of the sleeve 2 are matched to each other by ground surfaces, and the upper end 5 is placed on an additional part 29 and is coupled with an injection nipple, in which a plate-type pressure valve 30 can be installed with an axial throttling hole 31. The valve seat 30 is formed by the end of a threaded sleeve 32. There are other options for installing pressure valves of various designs.

Насос работает следующим образом. Когда ролик толкател  12 сопр жен с профилем кулачка 10 очерченным радиусомThe pump works as follows. When the roller pusher 12 mates with a cam profile of 10 defined radius

начальной окружности (фиг. 1), плунжер- золотник 6 находитс  в НМТ. В этом положении , когда наполнительное окно 3 втулки 2 открыто, а между плоскими торцами 7 и 27 плунжера-золотника 6 и подвижного поршн  имеетс  зазор S и упорный бурт 25 the initial circle (Fig. 1), the plunger-spool 6 is in BDC. In this position, when the filling window 3 of the sleeve 2 is open, and between the flat ends 7 and 27 of the plunger spool 6 and the movable piston there is a gap S and a stop shoulder 25

0 прижат пружиной 26 к верхнему торцу 5 втулки 2, топливо из питающего канала через наполнительное окно и зазор 5 поступает в надплунжерный объем 9, заполн ет его и , поступает далее в топливопровод высокого давлени .0 is pressed by the spring 26 to the upper end 5 of the sleeve 2, the fuel from the feed channel through the filling window and the gap 5 enters the above plunger volume 9, fills it and then goes to the high pressure fuel line.

При набегании профил  кулачка 10 на ролик толкател  12 плунжер-золотник 6 начинает перемещатьс  от НМТ к ВМТ и в начальный период своего движени  выбираетс  зазор S, а излищки топлива вытесн Q ютс  из надплунжерного объема 9 через наполнительное окно 3 в питающий канал. Так как это имеет место в самом начале движени  плунжера-золотника 6, перетекание топлива происходит с малыми скорост ми . When the cam profile 10 runs onto the roller of the pusher 12, the plunger-spool 6 begins to move from BDC to TDC and in the initial period of its movement the gap S is selected, and the fuel plumes Q are forced out of the above plunger volume 9 through the filling window 3 into the feed channel. Since this takes place at the very beginning of the movement of the plunger-spool 6, the flow of fuel occurs at low speeds.

5 После выборки зазора S плоские торцы 7 и 27 плунжера-золотника 6 и подвижного поршн  23 приход т в соприкосновение, вследствие чего надплунжерный объем 95 After sampling the gap S, the flat ends 7 and 27 of the piston spool 6 and the movable piston 23 come into contact, resulting in the above plunger volume 9

00

и питающий канал 20 разобщаютс  и начинаетс  активный ход плунжера-золотника б, т. е. подача топлива под давлением в топливопровод высокого давлени . В этот период поршень 23 совершает движение совместно с плунжером-золотником 6, сжима  пружину 26. Подача топлива продолжаетс  до момента открыти  отсечного окна 4 дозирующей кромкой 22. Измен   угловое положение плунжера-золотника 6 относительно втулки 2 посредством зубчатой рейки 17, зубчатого венца 18 и поводка 19, управл ют величиной цикловой подачи топлива.and the supply channel 20 is disconnected and the active stroke of the plunger spool b begins, i.e. the supply of pressurized fuel to the high-pressure fuel line. During this period, the piston 23 moves in conjunction with the spool-plunger 6, compressing the spring 26. The fuel supply continues until the shut-off window 4 is opened with the metering edge 22. Change the angular position of the spool-plunger 6 relative to the sleeve 2 by means of the toothed rack 17, the gear ring 18 and driver 19, control the amount of fuel cycle.

После отсечки топливо по осевому сквозному отверстию 24 канала в плунжере-золотнике 6 и отсечное окно вытекает в отсечной канал 21. Возврат плунжера-золотника 6After the cut-off, the fuel is through an axial through-hole of the 24th channel in the plunger-spool 6 and the shut-off window flows into the shut-off channel 21. The return of the plunger-spool 6

из ВНТ к НМТ обеспечиваетс  посредством пружины 14, а подвижного порщн  23 - пружины 26, после чего рабочий ход повтор етс .from BHT to BDC, it is provided by means of a spring 14, and movable floor 23 - by a spring 26, after which the working stroke is repeated.

Винтом 15 с контргайкой 16 можно измен ть величину зазора S в указанных пределах , что обеспечивает регулировку момента начала периода впрыска топлива.The screw 15 with the lock nut 16 can change the size of the gap S within the specified limits, which provides adjustment of the moment of the beginning of the fuel injection period.

Предложенное выполнение насоса позвол ет снизить скорость плунжера-золотника при разобщении надплунжерного объема с полостью питани , что обеспечивает снижение скорости, перетекани  топлива и тем самым уменьшение гидроэрозионного износа прецизионных поверхностей топливного на- coca, т. е. повысить его надежность.The proposed implementation of the pump makes it possible to reduce the speed of the spool-plunger when the above-plunger volume is disconnected from the feeding cavity, which reduces the speed of fuel flow and thereby reduces the hydro-erosion wear of the precision surfaces of the fuel flow, i.e., increases its reliability.

2В2B

8eight

CPUI.ZCPUI.Z

3131

JOJO

фиъ.Зф.З

Claims (3)

1. ТОПЛИВНЫЙ НАСОС ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, расположенную в корпусе втулку с наполнительным и отсечным окнами и верхним торцом, плунжер-золотник с плоским торцом, размещенный во втулке прецизионно с возможностью возвратно-поступательного перемещения между нижней и верхней мертвыми точками (НМТ и ВМТ) с перекрытием наполнительного окна, расположенный в корпусе нагнетательный штуцер, сопряженный с торцом втулки и образующий с втулкой и плоским торцом плунжера-золотника надплунжерный объем, кулачково-пружинный механизм привода плунжера-золотника и устройства регулирования момента начала и величины подачи топлива, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем снижения гидроэрозионного износа, насос дополнительно содержит размещенный в надплунжерном объеме подпружиненный подвижный в осевом направлении поршень, выполненный со сквозным осевым отверсти ем и упорным буртом, расположенным на одном его конце, обращенном к нагнетательному штуцеру, при этом пружина подвижного поршня размещена в нагнетательном штуцере и сопряжена с упорным буртом для его прижатия к верхнему торцу втулки, причем другой конец подвижного поршня выполнен с плоским торцом, образующим зазор с плоским торцом плунжера-золотника при положении последнего в НМТ, величина которого меньше хода плунжера-золотника при его перемещении от НМТ к ВМТ до полного перекрытия наполнительного окна втулки, а боковая поверхность подвижного поршня по меньшей мере частично прецизионно сопряжена с втулкой.1. A HIGH PRESSURE FUEL PUMP for an internal combustion engine, comprising a housing, a sleeve located in the housing with filling and shut-off windows and an upper end face, a flat-end plunger-spool placed in the sleeve precision with the possibility of reciprocating movement between the lower and upper dead points (НМТ and ВМТ) with a filler window overlapping, a discharge fitting located in the housing, interfaced with the end face of the sleeve and forming a supra-plunger volume with the sleeve and the flat end of the valve plug, cam-spring mechanism of the drive of the piston-slide valve and device for controlling the start time and fuel supply, characterized in that, in order to increase reliability by reducing water erosion, the pump further comprises a spring-loaded axially movable axially movable piston made with a through axial hole and thrust shoulder located on one end facing the discharge fitting, while the spring of the movable piston is placed in the discharge fitting re and is associated with a thrust collar for pressing it against the upper end of the sleeve, the other end of the movable piston having a flat end that forms a gap with the flat end of the spool plunger when the latter is in the BDC, the magnitude of which is less than the stroke of the spool plunger when moving from the BDC to TDC until the bushing filling window is completely closed, and the lateral surface of the movable piston is at least partially precision mated to the bushing. 2. Насос по π. 1, отличающийся тем, что о высота прецизионной части боковой поверхности подвижного поршня выполнена равной или меньшей расстояния от верхнего торца втулки до верхней кромки наполнительного окна, а наружный диаметр остальной части боковой поверхности подвижного поршня выполнен меньше диаметра плунжера на величину, большую или равную значения πάο/4, где do — диаметр наполнительного окна.2. The pump according to π. 1, characterized in that the height of the precision part of the side surface of the movable piston is made equal to or less than the distance from the upper end of the sleeve to the upper edge of the filling window, and the outer diameter of the remaining part of the side surface of the movable piston is less than the diameter of the plunger by an amount greater or equal to πάο / 4, where do is the diameter of the filling window. 3. Насос по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что втулка выполнена составной из основной и дополнительной частей, сопряженных между собой, причем наполнительное окно размещено в основной части, а прецизионная часть боковой поверхности подвижного поршня размещена в дополнительной части втулки.3. The pump according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the sleeve is made up of a composite of the main and additional parts mating with each other, and the filling window is placed in the main part, and the precision part of the side surface of the movable piston is placed in the additional part of the sleeve. SU ₍₁₁₎ 1224433SU ₍₁₁₎ 1224433