SU1333816A1 - Diesel fuel injection system - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к двигате- лестроению и позвол ет повысить надежность работы системы и расширить ее функциональные возможности. Система содержит форсунку 1, запорную иглу 4 с разобщак цим цилиндрическим элементом 5 между надыгольной полостью 6 и подыгольной полостью 7, С форсункой соединен насос 13, полость 14 всасывани  которого через дроссель 15 соединена с полостью 7, Система снабжена разгрузочной магистралью 20, в которой между дросселем 15 и полостью 14 установлена промежуточна  разгрузочна  полость 21, подключенна  к полости 14 через регул тор 22 максимального давлени . Между дросселем 15 и полостью 21 установлен обратный клапан 24. Параллельйо регул тору 22 установлен гидравлический дроссель 25 малых нагрузок, подключенный к полости 14 через регул тор 26 минимального давлени . Последний преп тствует прорыву газов из камеры сгорани  через распылитель даже при потере герметичности запорного конуса и отсутствии подачи топлива насосом 13. Изменение регулировки регул тора 22 позвол ет сразу в системе впрыска всех цилиндров издели  изменить начальное давление в полости 6, Это изменит начало подъема иглы 4 и угол опережени  впрыскивани , т.к. при неизменной скорости движени  плунжера 16 изменитс  длительность его хода дл  создани  давлени  подъема иглы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. i (Л 00 00 оо 00 05The invention relates to engine-building and makes it possible to increase the reliability of the system and to expand its functionality. The system contains a nozzle 1, a locking needle 4 with a disconnecting cylindrical element 5 between the naginal cavity 6 and the hypodermic cavity 7, a pump 13 is connected to the nozzle, the suction cavity 14 of which is connected to the cavity 7 through the choke 15, the system is equipped with a discharge pipe 20 in which The throttle 15 and the cavity 14 are installed in an intermediate discharge cavity 21 connected to the cavity 14 through the maximum pressure regulator 22. A check valve 24 is installed between the throttle 15 and the cavity 21. Parallel to the controller 22 a small loads hydraulic throttle 25 is installed, connected to the cavity 14 through the minimum pressure regulator 26. The latter prevents gas from escaping from the combustion chamber through the nebulizer even if the shut-off cone is not tight and the fuel pump is not supplied 13. Changing the adjustment of the regulator 22 allows the initial pressure in the cavity 6 to change in the injection system of all cylinders of the product. and the advance angle of injection, because at a constant speed of movement of the plunger 16, the duration of its stroke will change to create a needle lift pressure. 2 hp f-ly, 1 ill. i (L 00 00 oo 00 05

Description

Изобретение относитс  к двигателе строению и может быть использовано в топливной аппаратуре дизел .This invention relates to an engine structure and can be used in a diesel fuel system.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы системы и расширение ее функциональных возможностей .The aim of the invention is to increase the reliability of the system and expand its functionality.

На чертеже изображена принципиальна  схема системы.The drawing shows a schematic diagram of the system.

Система содержит форсунку 1, имеющую распылитель 2 с сопловыми отверсти ми 3, запорную иглу 4 с разобщающим цилиндрическим злементом между надыгольной 6 и подыгольной 7 полост ми Форсунка снабжена ограничителем 8 подъема иглы 4, котора  наружена пружиной 9. Запорна  игла 4 имеет направл ющую поверхность 10, на которой имеютс  сегментные лыски 11, соедин ющие подыгольную полость 7 с кольцевой канавкой 12 запорной иглы 4, С форсункой 1 соединен насос 13, полость 14 всасывани  которого через гидравлический дроссель 15 соединена с подыгольной полостью 7 форсунки 1,The system includes a nozzle 1 having a spray nozzle 2 with nozzle openings 3, a locking needle 4 with an uncoupling cylindrical element between the naguli 6 and the premature 7 cavities. The nozzle is equipped with a needle lift limiter 8 that is exposed by the spring 9. The locking needle 4 has a guide surface 10 , on which there are segmental flats 11 connecting the sub-articular cavity 7 with the annular groove 12 of the locking needle 4, a pump 13 is connected to the nozzle 1, the suction cavity 14 of which is connected to the subCut of cavities through a hydraulic choke 15 New 7 nozzles 1,

Насос 13 содержит плунжер 16 и нагнетательный клапан 17, разобщающий надплунжерную полость 18 и над- клапанную полость 19,The pump 13 contains a plunger 16 and a discharge valve 17, which divides the supra plunger cavity 18 and the supra-valve cavity 19,

Система снабжена -дополнительной разгрузочной магистралью 20, в которой между гидравлическим дросселем 15 и полостью 14 всасывани  насоса 1 установлена промежуточна  разгрузочна  полость 21, подключенна  к полости 14 всасывани  насоса 13 через регул тор 22 максимального давлени . Промежуточные разгрузочные полости 21 каждой форсунки соединены межд собой разгрузочным трубопроводом 23 с общим, регул тором 22 максимального давлени . Между гидравлическим дросселем 15 и разгрузочной полостью 21 установлен обратный клапан 24 Параллельно регул тору 22 максимального давлени  установлен гидравлический дроссель 25 малых нагрузок, подключенный к полости 14 всасывани  насоса 13 через регул тор 26 минимального давлени . Насос 13 соединен с форсункой нагнетательным трубопроводом 27. Дроссель 25 и регул тор -26 установлены в трубопроводе 28. °The system is provided with an additional discharge line 20 in which an intermediate discharge cavity 21 is installed between the hydraulic throttle 15 and the suction cavity 14 of the pump 1, connected to the suction cavity 14 of the pump 13 through the maximum pressure regulator 22. The intermediate discharge cavities 21 of each nozzle are interconnected by a discharge pipe 23 with a common, maximum pressure regulator 22. A check valve 24 is installed between the hydraulic throttle 15 and the unloading cavity 21 Parallel to the maximum pressure controller 22, a small load hydraulic throttle 25 is connected to the suction cavity 14 of the pump 13 via the minimum pressure regulator 26. The pump 13 is connected to the nozzle by the discharge pipe 27. The throttle 25 and the regulator -26 are installed in the pipeline 28. °

Система работает следующим обра - зом.The system works as follows.

Плунжер 16 насоса 13 подает топливо через открытый нагнетательныйThe plunger 16 of the pump 13 delivers fuel through an open discharge

00

5five

00

5five

99

5five

00

5five

00

5five

клапан 17 в надклапанную полость 19 и далее через нагнетательный трубопровод 27 - в подыгольную полость 7 форсунки 1, Когда усилие . давлени  топлива в полости 7 на иглу 4 превышает усилие давлени  топлива на запорную иглу 4 со стороны надыгольной полости 6 (включа  усилие регулировочной пружины 9), игла 4 поднимаетс  до упора 8 и начинаетс  впрыскивание топлива через сопловые отверсти  3, При подъеме запорной иглы 4 до упора 8 подыгольна  7 и нады- гольна  6 полости соедин ютс  между собой через лыски 11, кольцевую канавку 12 и проходное сечение f между торцами разобщающего цилиндрического элемента 5 иглы 4 и направл ющей поверхности 10. После этого топливо из подыгольной полости 7 перетекает в надыгольную полость 6 и давление в последней в течение процесса впрыскивани  повышаетс о За счет повышени  давлени  посадка запорной иглы 4 в конце процесса впрыскиван и  (при отсечке подачи и уменьшении давлени  в полости 7) начинаетс  под действием повысившегос  давлени  в полости 6,the valve 17 into the supravalvular cavity 19 and further through the discharge pipe 27 - into the subcellular cavity 7 of the nozzle 1, When the force is applied. the pressure of the fuel in the cavity 7 on the needle 4 exceeds the force of the pressure of the fuel on the locking needle 4 from the side of the naguli cavity 6 (including the force of the adjusting spring 9), the needle 4 rises up to the stop 8 and the fuel injection through the nozzle holes 3 starts. the stop 8 of the under-arm 7 and the upper-round cavity 6 are interconnected through the flats 11, the annular groove 12 and the flow area f between the ends of the uncoupling cylindrical element 5 of the needle 4 and the guide surface 10. Thereafter, the fuel from the floor polo ti 7 flows into nadygolnuyu cavity 6 and the pressure in the latter during the process of injection is increased about by increasing the pressure fit locking of the needle 4 at the end of injected process and (with cut-off supply and reducing pressure in the cavity 7) is initiated under the influence povysivshegos pressure in the cavity 6,

Повышени  давлени  посадки иглы 4 уменьшает объем разгрузки системы через расширитель 2 и тем самым повышает среднее давление впрыскиванид, сокращает его продолжительность и увеличивает точность дозировани  системы во всех режимах.Increasing the pressure of the fit of the needle 4 reduces the amount of unloading of the system through the expander 2 and thereby increases the average injection pressure, reduces its duration and increases the accuracy of the dosing system in all modes.

В момент окончани  впрыскивани  топлива и посадки запорной иглы 4 давление в надыгольной полости 6 равно своему максимальному значению, Дл  обеспечени  повтор емости начальных условий процесса необходимо В период между впрыскивани ми разгрузить надыгольную полость 6 до давлени , равного давлению в ней в начале процесса. Эта разгрузка надыгольной полости 6 осуществл етс  путём отвода топлива из нее через поверхность (Fp) разобщительного цилиндри- . ческого элемента 5, лыски 11 и далее через полость 7, нагнетательный трубопровод 27, гидравлический дроссель 15, обратный клапан 24 в разгрузочную полость 21„ Из разгрузочной полости 21 топливо отводитс  через регул тор 22 максимального давлени  в полость 14 всасывани .At the time of termination of the fuel injection and landing of the locking needle 4, the pressure in the naginal cavity 6 is equal to its maximum value. It is necessary to relieve the naginal cavity 6 between the injections to a pressure equal to the pressure in it at the beginning of the process. This unloading of the nagy cavity 6 is carried out by draining fuel from it through the surface (Fp) of the uncoupler cylindrical. Combination element 5, flats 11 and then through cavity 7, discharge pipe 27, hydraulic throttle 15, check valve 24 into discharge chamber 21. From discharge cavity 21 fuel is discharged through maximum pressure regulator 22 to suction cavity 14.

3131

При этом регул тор 22 максимального давлени  поддерживает в разгрузочной полости 21 посто нный уровень давлени  PC. . При давлени х ниже это- го уровн  регул тор 22 максимального давлени  топливо не перепускает. Часть топлива из разгрузочной полости 21 перепускаетс  при работе системы через гидравлический дроссель 25 малых нагрузок. Поскольку гидравлический дроссель 25 имеет эффективное проходное сечение менее 10% суммарного эффективного проходного сечени  всех разгрузочных дросселей, то основна  часть перепускного топлива в режимах работы дизел , близких к номинальному, перепускаетс  . через регул тор 22 максимального давлени , который тем самым поддержива- ет в разгрузочной полости 21 посто нное давление РО. . При з еньшении нагрузки дизел  и, следовательно, цикловой подачи объем перепускного топлива пропорционально уменьшаетс  и с определенной нагрузки весь объем топлива перепускаетс  через дроссель 25 малых нагрузок Начина  с этого уровн  цикловой подачи, одновремен- но с ее уменьшением уменьшаетс  так- же уровень давлени  в разгрузочной полости 21 о Вместе с этим уменьшаетс  начальное давление (перед началом процесса впрыскивани ) в надыгольной полости 6 и, как следствие, давление начала подъема запорной иглы 4. Таким образом, установка дроссел  25 малых нагрузок в системе дл  впрыска топлива обеспечивает функциональную зависимость давлени  начала подъема запорной иглы А от величины цикловой подачи и режима работы дизел .At the same time, the maximum pressure controller 22 maintains a constant pressure level PC in the discharge chamber 21. . At pressures below this level, the maximum pressure regulator 22 does not bypass the fuel. A portion of the fuel from the discharge chamber 21 is bypassed when the system is operated through a hydraulic throttle 25 small loads. Since hydraulic choke 25 has an effective flow area of less than 10% of the total effective flow area of all discharge chokes, the main part of the bypass fuel in diesel operation modes close to the nominal one is bypassed. through a maximum pressure regulator 22, which thereby maintains a constant pressure P0 in the discharge chamber 21. . When reducing the diesel load and, consequently, the cyclic feed, the volume of the overflow fuel is proportionally reduced and, from a certain load, the entire volume of fuel is by-passed through the throttle of 25 small loads. Starting from this cyclical level, the pressure level in the discharge cavity 21 o At the same time, the initial pressure decreases (before the start of the injection process) in the naginal cavity 6 and, as a result, the pressure of the beginning of the lifting of the locking needle 4. ate 25 small loads in the system for the fuel injection pressure provides a functional dependence starts lifting the closure needle A of the cyclic supply quantity and mode of the diesel engine.

Максимальна  величина эффективного проходного сечени  перепускного дроссел  25 определ етс  из услови  начала работы регул тора 22 макси- мального давлени  только в номинальном режиме При этом при всех остальных нагрузках меньше номинальной топливо через регул тор 22 максимапь иого давлени  не проходит. Уровень давлени  в разгрузочной полости в этом случае меньше максимального и определ етс  балансом суммарного потока перепускного топлива из полос- тей 19 через гидравлический дроссель 15 и потока топлива из разгрузочной полости 21 через гидравлический дроссель 25 малых нагрузок вThe maximum value of the effective flow area of the overflow throttle 25 is determined from the condition that the maximum pressure regulator 22 starts operating only in the nominal mode. At all other loads less than the nominal fuel, the maximum pressure does not pass through the regulator 22. The pressure level in the discharge cavity in this case is less than the maximum and is determined by the balance of the total bypass fuel flow from the lanes 19 through the hydraulic throttle 15 and the fuel flow from the discharge cavity 21 through the hydraulic throttle 25 small loads

16sixteen

полость 14 всасывани . Поскольку суммарный поток перепускного топлива пропорционален величине цикловой подачи системы и, как слгедствие, нагрузке дизел , уровень давлени  в разгрузочной полости 21 также пропорционален нагрузке. Расчетно-экспери- ментальные исследовани  указанного баланса топлива показали, что при величине эффективного проходного сечени  дроссел  25 малых нагрузок, равной 10% эффективного проходного дроссел  15, указанна  выше зависимость давлени  начала подъема иглы 4 от режима работы дизел  сушествует во всем диапазоне его нагрузок При уменьшении величины проходного сечени  дроссел  до 0,04% эта зависимость суш;ествует только в режимах пуска и холостого хода Снижение давлени  начала подъема запорной иглы 4 имеет особое значение при пуске дизел  и в режиме его работы на минимальных его оборотах, когда из-за малой скорости плунжера 16 он не в состо нии создать высокие давлени  впрыска ввиду значительного перетекани  топлива через зазоры плунжерной парыsuction cavity 14. Since the total flow of bypass fuel is proportional to the amount of cyclic supply of the system and, as a consequence, to the load of the diesel, the pressure level in the discharge cavity 21 is also proportional to the load. Calculated and experimental studies of the indicated fuel balance showed that with an effective throttle cross section of 25 low loads equal to 10% of the effective pass throttle 15, the above dependence of the pressure of the start of lifting the needle 4 on the mode of operation of a diesel engine exists over the entire range of its loads. the throttle flow area to 0.04% of this dependence is dried only in the starting and idling modes. The decrease in pressure at the beginning of the lifting of the locking needle 4 is of particular importance when starting the diesel engine. and in its mode of operation at its minimum speed, when, due to the low speed of the plunger 16, it is not able to create high injection pressures due to a considerable flow of fuel through the gaps of the plunger pair

Установленный за дросселем 25 ма- лых нагрузок регул тор 26 минимального давлени , обеспечивающий минимальное давление в разгрузочной полости 21 выше уровн  давлени  сжати  в цилиндре дизел  в режимах холостого хода, пуска и торможени , преп тствует прорыву газов из камеры сгорани  через распылитель даже при потере герметичности запорного конуса и отсутствии подачи топлива топливным насосо.м 13 {режим торможени ) .The minimum pressure regulator 26 installed behind the throttle of 25 low loads, which provides the minimum pressure in the unloading cavity 21 above the level of compression pressure in the diesel cylinder in idle, start and braking modes, prevents gas from the combustion chamber from escaping through the spray gun even when the tightness is lost shut-off cone and the absence of fuel supply by the fuel pump unit 13 {deceleration mode).

Изменение регулировки регул тора 22 давлени  позвол ет сразу в системе впрыска всех цилиндров дизел  изменить начальное давление.в надыгольной полости 6. Это измен ет на- чало подъема иглы 4 и, следовательно угол опережени  впрыскивани , так как при неизменной скорости движени  плунжера 16 измен етс  длительность его хода дл  создани  давлени  подъема иглы 4 распылител  2. Система обеспечивает возможность внешнего регулировани  угла опережени  подачи топлива без остановки дизел  путем изменени  настройки регул тора 22 давлени .A change in the adjustment of the pressure regulator 22 allows, immediately in the injection system of all diesel cylinders, to change the initial pressure in the naginal cavity 6. This changes the start of needle lift 4 and, therefore, the advance angle of injection, since at a constant speed of movement of the plunger 16 the duration of its stroke to create pressure for raising the needle 4 of the spray gun 2. The system allows external adjustment of the fuel advance angle without stopping the diesel engine by changing the setting of the pressure regulator 22.

ьs

Таким образом, предлагаема  система обеспечивает повышение надежности и расширение функциональных возможностей.Thus, the proposed system provides increased reliability and enhanced functionality.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 1, Система дл  впрыска топлива в дизель, содержаща  установленную на каждом цилиндре форсунку,, имеющую распылитель с сопловыми отверсти ми, запорную иглу с разобщающим цилиндрическим элементом между надыголь- ной и подыгольной полост ми, длина- которого менее 0,3 ее диаметра, и соединенный с форсункой насос, полость всасывани  которого соединена с подыгольной полостью форсунки чере разгрузочную магистраль с гидравлическим дросселем, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности и расширени  функциональных возможностей, система снабжена1, a system for injecting fuel into a diesel engine, having a nozzle mounted on each cylinder, having a nozzle with nozzles, a stop needle with a uncoupling cylindrical element between the naguli and subcutaneous cavities, the length of which is less than 0.3 of its diameter, and a pump connected to the nozzle, the suction cavity of which is connected to the nozzle pod cavity through a discharge line with a hydraulic throttle, characterized in that, in order to increase reliability and enhance functionality, the system nabzhena Редактор И,Рыбченко Заказ 3936/29Editor And, Rybchenko Order 3936/29 Составитель В,11авлюков Техред Л.СердюковаCompiled by, 11Alyukov Tehred L. Serdyukova Тираж 503 ВНШ1ПИ Государственного комитета СССРCirculation 503 VNSh1PI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д,4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab ,, d, 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4 166166 дополнительной разгрузочной магистралью с дроссел ми, установленными в последней промежуточной разгрузочнойadditional unloading line with the throttles installed in the last intermediate unloading полостью и регул тором максимального давлени , через который разгрузочна  полость подключена к полости всасывани , а параллельно участку дополнительной разгрузочной магистрали сa cavity and a maximum pressure regulator, through which the discharge cavity is connected to the suction cavity, and parallel to the section of the additional discharge pipe with регул тором максимального давлени  установлен трубопровод с гидравлическим дросселем малых нагрузок и регул тором минимального давлени  2, Система по п.1, о т л и ч а ющ а   с   тем, что в дополнительной 1 азгрузочной магистрали между дросселем и разгрузочной полостью установлен обратный клапан,a maximum pressure regulator has a pipeline installed with a hydraulic throttle of small loads and a minimum pressure regulator 2, The system according to claim 1, so that a check valve is installed in the additional 1 discharge line between the throttle and the discharge chamber 3, Система по п.1, отличающа с  тем, что разгрузочна  полость и регул тор максимального давлени  выполнены обфти на все форсунки ,3, the system according to claim 1, characterized in that the discharge cavity and the maximum pressure regulator are made obfti for all the injectors, Корректор Е.Рошко ПодписноеCorrector E.Roshko Subscription