RU2494280C2 - Method of fuel feed control and device to this end - Google Patents
Method of fuel feed control and device to this end Download PDFInfo
- Publication number
- RU2494280C2 RU2494280C2 RU2012147427/06A RU2012147427A RU2494280C2 RU 2494280 C2 RU2494280 C2 RU 2494280C2 RU 2012147427/06 A RU2012147427/06 A RU 2012147427/06A RU 2012147427 A RU2012147427 A RU 2012147427A RU 2494280 C2 RU2494280 C2 RU 2494280C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- needle
- fuel
- pressure
- injection
- mechanical
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для управления подачей топлива для двигателей внутреннего сгорания-дизелей (в дальнейшем ДВС), на стационарных установках с дизелями большой мощности и мобильном транспорте, на тракторах с любым типом трансмиссии, в частности с электротрансмиссией, для реализации широкого спектра технологий в сельском хозяйстве (пахота, обмолот валков комбайнами, укладка валков жатками), для строительно-дорожных машин и технологий, реализуемых с их помощью, в автомобильном и железнодорожном и водном транспорте, бронетехнике и инженерных машинахThe invention relates to a device for controlling the supply of fuel for internal combustion engines, diesel engines (hereinafter ICE), in stationary installations with high power diesel engines and mobile vehicles, on tractors with any type of transmission, in particular with electric transmission, for the implementation of a wide range of technologies in rural economy (plowing, threshing rolls with combines, laying rolls with reapers), for road-building machines and technologies implemented with their help, in automobile, railway and water transport, armor engineering and engineering machines
Из уровня техники известен способ управления подачей топлива (Электрогидравлическая форсунка с двухпозиционным клапаном. Известия вузов Машиностроение - 2002 - №2 - с.63-75. авторы С.А. Богачев, Ю.Е. Хрящев)The prior art method for controlling fuel supply (Electro-hydraulic nozzle with a two-position valve. University proceedings Engineering - 2002 - No. 2 - p. 63-75. Authors SA Bogachev, Yu.E. Khryashchev)
Этот способ управления подачей топлива в форсунках с одним уровнем отверстий, включающий подачу топлива под высоким давлением под иглу от источника высокого давления, отвод топливо от камеры над иглой через второй механический клапан, перемещение иглы в верхнее положение, подвод топлива высокого давления через первый механический клапан в камеру над иглой сверху, перемещение иглы в крайнее нижнее положениеThis method of controlling the supply of fuel in nozzles with one level of openings, including the supply of fuel under high pressure under the needle from the high pressure source, the removal of fuel from the chamber above the needle through the second mechanical valve, moving the needle to the upper position, the supply of high pressure fuel through the first mechanical valve into the chamber above the needle from above, moving the needle to its lowest position
Этот способ предполагает независимую и последовательную работу нагнетательного и разгрузочного клапанов. управляемых одним золотником и его приводом, который может быть соленоидным, пьезоприводом или механическим приводом.This method involves the independent and consistent operation of the discharge and discharge valves. controlled by one spool and its drive, which can be a solenoid, piezoelectric drive or mechanical drive.
При открытом разгрузочном клапане и положении двухпозиционного клапана в левом (верхнем) крайнем положении закрыт наполнительный клапан. Топливо отводится через разгрузочный клапан во внешнюю емкость из камеры над иглой, одновременно топливо подается напрямую под иглу. минуя наполнительный клапан. Игла поднимается в верхнее крайнее положение за счет разности давлений под и над иглой, открываются отверстия под иглой и происходит впрыск.When the unloading valve is open and the on / off valve is in the left (upper) extreme position, the filling valve is closed. Fuel is diverted through the discharge valve to an external container from the chamber above the needle, while fuel is supplied directly under the needle. bypassing the filling valve. The needle rises to the upper extreme position due to the pressure difference under and above the needle, openings under the needle open and injection occurs.
При открытом наполнительном клапане и положении двухпозиционного клапана в правом (нижнем) крайнем положении закрыт разгрузочный клапан. Топливо подводится через наполнительный клапан от гидравлического аккумулятора высокого давления в камеру над иглой, одновременно топливо подается напрямую под иглу, минуя наполнительный клапан. Игла перемещается в нижнее крайнее положение за счет разности площадей площадки над иглой и дифференциальной площадки под иглой при одинаковом подаваемом давлении в камеру над иглой и под иглу, закрываются отверстия под иглой и происходит отсечка топлива. Известный способ имеет существенные недостатки, которые не позволяют его использовать для форсунок с двумя и более уровнями отверстий для впрыска.When the filling valve is open and the on / off valve is in the right (lower) extreme position, the discharge valve is closed. Fuel is supplied through the filling valve from the high-pressure hydraulic accumulator to the chamber above the needle, while fuel is supplied directly under the needle, bypassing the filling valve. The needle moves to the lower extreme position due to the difference in the area of the pad above the needle and the differential pad under the needle with the same pressure applied to the chamber above the needle and under the needle, the holes under the needle are closed and fuel is cut off. The known method has significant disadvantages that do not allow it to be used for nozzles with two or more levels of holes for injection.
Работа двух клапанов осуществляется последовательно во времени и в противофазе.The operation of two valves is carried out sequentially in time and in antiphase.
Перечисленные операции реализуются на форсунках с одним уровнем отверстий, а игла является свободной, неподпружиненной и перемещается независимо от двухпозиционного клапана.The above operations are implemented on nozzles with one level of holes, and the needle is free, not spring-loaded and moves independently of the on-off valve.
Реализации способа управления в системах подачи топлива с двумя уровнями отверстий потребуется повторение перечисленных операций как для первого, так и для второго уровней отверстий.The implementation of the control method in fuel supply systems with two levels of holes will require a repetition of the above operations for both the first and second levels of holes.
Недостатком в реализации способа и его операций является то, что для применения его в форсунках с двумя уровнями отверстий требуется два двухпозиционных клапана, которые могут управляться только независимо и, следовательно, потребуют два независимых привода и усложнение конструкции системы подачи топлива.The disadvantage in the implementation of the method and its operations is that for its use in nozzles with two levels of openings, two on-off valves are required, which can only be controlled independently and, therefore, require two independent actuators and the complexity of the design of the fuel supply system.
Кроме того, потребуется четыре клапана: два наполнительных и два разгрузочных и вдвое больше прецизионных поверхностей для реализации этих клапанов. Это также усложнит конструкцию и стоимость форсунок. При этом клапаны обладают абсолютно одинаковыми функциями и не могут, например, отсекать подачу топлива высокого давления под иглу и втулку при отсечке. Предлагаемое изобретение расширяет функции управляющих клапанов, которые управляются с помощью одного приводаIn addition, four valves are required: two filling and two discharge and twice as many precision surfaces for the implementation of these valves. This will also complicate the design and cost of the nozzles. At the same time, the valves have exactly the same functions and cannot, for example, cut off the high-pressure fuel supply under the needle and sleeve during shut-off. The present invention extends the functions of control valves that are controlled by a single actuator.
Способ реализуется с помощью гидравлического аккумулятора высокого давления, который удален от форсунок и создает тем самым нежелательные колебания давления при впрыске за счет волновых процессов, развивающихся в длинных трубопроводах. Избавиться от подобного недостатка позволяет совместное применение индивидуального топливного насоса высокого давления и индивидуального гидравлического аккумулятора высокого давления. Индивидуальный топливный насос (ИТН) позволяет максимально сблизить источник высокого давления и форсунку, а индивидуальный гидроаккумулятор надежно стабилизировать создаваемое индивидуальным топливным насосом высокое давление топлива.The method is implemented using a high-pressure hydraulic accumulator, which is remote from the nozzles and thereby creates undesirable pressure fluctuations during injection due to wave processes developing in long pipelines. The combined use of an individual high-pressure fuel pump and an individual high-pressure hydraulic accumulator allows to get rid of this drawback. An individual fuel pump (ITN) makes it possible to bring the source of high pressure and the nozzle as close as possible, and the individual accumulator reliably stabilizes the high fuel pressure created by the individual fuel pump.
Кроме того, ИТН расходует меньше топлива на управление поскольку на этапе нагнетания подается количество топлива, равное объему топлива при мультивпрыскеие и топлива, которое тратится во время отсечек при мультивпрыске.In addition, the ITN consumes less fuel for control since at the injection stage an amount of fuel equal to the volume of fuel during multi-injection and the fuel that is spent during cut-offs for multi-injection is supplied.
В гидроаккумуляторе высокого давления (ГАВД) системы CR при отсечках, которые продолжаются после реализации каждого цикла некоторое время вдля каждого цилиндра тратится значительное количество топлива. Для четырехцилиндровых дизелей, например, во время отсечек впрысков между цилиндров тратится вдвое больше топлива, чем при применении ИТН.In the high-pressure accumulator (HAVD) of the CR system, with cut-offs that continue after each cycle is implemented, a considerable amount of fuel is spent for each cylinder for some time. For four-cylinder diesels, for example, twice as much fuel is consumed between the cylinders during injection cut-offs as when using ITN.
Предлагаемое изобретение свободно от перечисленных недостатков.The present invention is free from the above disadvantages.
Из уровня техники известно устройство управления подачей топлива (прототип) в двигатель внутреннего сгорания (Электрогидравлическая форсунка с двухпозиционным клапаном. Известия вузов Машиностроение - 2002 - №2 - с.63-75 авторы С.А. Богачев, Ю.Е. Хрящев)The prior art device for controlling the supply of fuel (prototype) to an internal combustion engine (Electro-hydraulic nozzle with a two-position valve. University proceedings Engineering - 2002 - No. 2 - p. 63-75 authors S. A. Bogachev, Yu.E. Khryashchev)
Это устройство для реализации для управления подачей топлива, включающее форсунку с иглой без пружины, с двумя клапанами с механическим переключением из одного положения в другое, распылитель с одним уровнем отверстий, топливный бак, топливоподкачивающий насос, топливный насос высокого давления, гидравлический аккумулятор высокого давления, соединенные гидравлически.This is an implementation device for controlling fuel supply, including a nozzle with a needle without a spring, with two valves with mechanical switching from one position to another, a sprayer with one level of openings, a fuel tank, a fuel priming pump, a high pressure fuel pump, a high pressure hydraulic accumulator, hydraulically coupled.
В этом устройстве игла не подпружинена, а отсутствие пружины повышает быстродействие иглы и, как следствие, улучшение подачи топлива за счет формирования крутых фронтов подачи с минимизацией потерь при переходных процессах. Кроме того игла пермещается независимо от перемещения двухпозиционного клапана.In this device, the needle is not spring-loaded, and the absence of a spring increases the speed of the needle and, as a result, improves the fuel supply due to the formation of steep feed fronts with minimization of losses during transients. In addition, the needle moves regardless of the movement of the on / off valve.
В этом устройстве первый механический клапан - наполнительный и второй механический клапан - разгрузочный работают в противофазе и имеют общий привод.In this device, the first mechanical valve - filling and the second mechanical valve - unloading operate in antiphase and have a common drive.
Недостатком устройства что для применения его в форсунках с двумя уровнями отверстий требуется два двухпозиционных клапана, которые могут управляться только независимо и, следовательно потребуют два независимых привода и усложнения конструкции системы подачи топлива.The disadvantage of this device is that for its use in nozzles with two levels of openings, two on-off valves are required, which can only be controlled independently and, therefore, will require two independent actuators and complications in the design of the fuel supply system.
Кроме того, потребуется четыре клапана: два наполнительных и два разгрузочных и вдвое больше прецизионных поверхностей для реализации этих клапанов. Это также усложнит конструкцию и стоимость форсунок.In addition, four valves are required: two filling and two discharge and twice as many precision surfaces for the implementation of these valves. This will also complicate the design and cost of the nozzles.
Кроме того, устройство не позволяет управлять впрыском через два и более уровней отверстий с помощью одного привода, что также существенно ограничивает его возможности. Устройство реализуется с помощью гидравлического аккумулятора высокого давления, который удален от форсунок и создает тем самым нежелательные колебания давления при впрыске за счет волновых процессов, развивающихся в длинных трубопроводах. Поэтому целесообразно заменить ГАВД индивидуальным топливным насосом высокого давления, максимально приближенном к форсунке, а для четырех клапанов использовать один привод.In addition, the device does not allow you to control the injection through two or more levels of holes with a single drive, which also significantly limits its capabilities. The device is implemented using a high-pressure hydraulic accumulator, which is remote from the nozzles and thereby creates undesirable pressure fluctuations during injection due to wave processes developing in long pipelines. Therefore, it is advisable to replace the GAVD with an individual high-pressure fuel pump as close as possible to the nozzle, and for four valves use one drive.
Целью изобретения является улучшение динамики подачи топлива и повышение индикаторного к.п.д., а также упрощение, повышение надежности и снижение стоимости топливоподающей аппаратуры.The aim of the invention is to improve the dynamics of the fuel supply and increase the indicator efficiency, as well as simplify, increase reliability and reduce the cost of fuel supply equipment.
Поставленная цель достигается тем, что в способе управления подачей топлива, включающем переключение двух управляющих клапанов из одного положения в другое, подачу топлива под высоким давлением под иглу от источника высокого давления, отвод топливо от камеры над иглой через открытый второй механический клапан и перемещение иглы в верхнее положение при впрыске, перемещение иглы в крайнее нижнее положение, согласно заявленному изобретению, подают топливо плунжером под высоким давлением от индивидуального топливного насоса в индивидуальный гидравлический аккумулятор высокого давления, а из него в форсунку и в камеры под и над иглой и втулкой при реализации во время их протекания, как минимум, одного предварительного впрыска, как минимум, одного основного впрыска, как минимум, одного впрыска после основного, при отсечках подачи топлива после предварительного впрыска, основного впрыска, впрыска после основного, подают топливо от индивидуального гидравлического аккумулятора высокого давления в гидроаккумулятор низкого давления через клапан регулирования высокого давления и в камеры форсунки над иглой и втулкой при отсечках, возвращают плунжер в верхнее положение с помощью сжатой пружины на штоке, подают топливо в подплунжерную полость индивидуального топливного насоса от гидроаккумулятора низкого давления и топливного бака по трубопроводам с обратными клапанами отдельными для каждого индивидуального топливного насоса, осуществляют подачу топлива через два уровня отверстий, для этого осуществляют, как минимум, один предварительный впрыск до, как минимум, одного основного и, как минимум, один впрыск после, как минимум, одного основного через отверстия первого уровня, при этом на каждом предварительном впрыске и на каждом впрыске после основного перемещают в верхнее крайнее положение механическим путем шток первого и третьего механических клапанов с помощью кулачков с микропрофилями с заданной одинаковой высотой, вращающихся с частотой, пропорциональной частоте вращения коленчатого вала, взаимодействующих с пластиной, кинематически соединенной с первым и третьим механическими клапанами, открывают одновременно первый и третий механические клапаны, подают топливо через канал, перекрываемый третьим клапаном, при каждом впрыске от индивидуального гидравлического аккумулятора высокого давления под иглу и в камеру над иглой, отводят топливо из камеры над иглой и от индивидуального гидравлического аккумулятора высокого давления по каналу, перекрываемому первым механическим клапаном в гидроаккумулятор низкого давления во время открытия первого механического клапана, перемещают иглу в крайнее верхнее положение за счет разности давлений над и под иглой, удерживают иглу в верхнем положении при подаче топлива в цилиндр за счет давления топлива под иглой, удерживают штоки первого и третьего механических клапанов в верхнем положении механическим путем при взаимодействии микропрофилей с заданной и одинаковой высотой с выпуклой поверхностью постоянного радиуса на конце пластины на время длительности каждого предварительного впрыска и каждого впрыска после основного через отверстия первого уровня, после окончания каждого предварительного впрыска, и каждого впрыска после основного через отверстия первого уровня, перемещают шток первого и третьего механических клапанов в крайнее нижнее положение с помощью пружины и удерживают его в крайнем нижнем положении во время каждой отсечки, прекращают подачу топлива в гидравлический аккумулятор низкого давления через канал, перекрываемый первым механическим клапаном, прекращают подачу топлива от индивидуального гидравлического аккумулятора высокого давления через канал, перекрываемый третьим механическим клапаном под иглу, подают топливо от индивидуального гидравлического аккумулятора высокого давления в камеру над иглой, перемещают иглу в крайнее нижнее положение за счет разности площадей над и под иглой и удерживают ее гидравлическим путем на время длительности каждой отсечки, осуществляют, как минимум, один основной впрыск через отверстия первого уровня и второго уровней и на каждом основном впрыске перемещают механическим путем сначала штоки первого и третьего механических клапанов с помощью кулачка с микропрофилем с заданной высотой, большей высоты микропрофилей для реализации предварительного и впрыска после основного, взаимодействующих с пластиной, кинематически соединенной с первыми третьим механическими клапанами, открывают первый и третий механические клапаны, подают при каждом основном впрыске топливо под высоким давлением от индивидуального гидравлического аккумулятора высокого давления под иглу через канал, перекрываемый третьим механическим клапаном, и в камеру над иглой, через канал, перекрываемый первым механическим клапаном, отводят топливо из камеры над иглой и от индивидуального гидравлического аккумулятора высокого давления в гидроаккумулятор низкого давления и начинают впрыск через первый уровень отверстий, после некоторого перемещения первого и третьего механических клапанов перемещают одновременно с первым второй механический клапан, кинематически связанный с первым в верхнее крайнее положение, открывают канал, перекрываемый вторым механическим клапаном, между управляющей камерой над втулкой и гидроаккумулятором низкого давления и отводят топливо из камеры над втулкой в гидроаккумулятор низкого давления, перемещают одновременно с третьим четвертый механический клапан, кинематически связанный с третьим в верхнее крайнее положение, открывают канал, перекрываемый четвертым механическим клапаном, соединяющий индивидуальный гидравлический аккумулятор высокого давления с камерой под втулкой, подают топливо под высоким давлением под втулку, во время открытия второго и четвертого механических клапанов, перемещают втулку в крайнее верхнее положение за счет разности давлений над и под втулкой, начинают впрыск через отверстия второго уровня, удерживают втулку в верхнем положении при подаче топлива в цилиндр за счет давления топлива под втулкой, удерживают штоки первого, второго, третьего и четвертого механических клапанов в верхнем положении механическим путем при взаимодействии микропрофиля с большей высотой, чем при предварительном впрыске с выпуклой поверхностью постоянного радиуса на конце пластины на время длительности основного впрыска через отверстия первого и второго уровней, после окончания основного впрыска через отверстия первого и второго уровней уровня, перемещают штоки первого, второго, третьего и четвертого механических клапанов в крайнее нижнее положение с помощью пружин и удерживают их в крайнем нижнем положении во время каждой отсечки, прекращают подачу топлива в гидравлический аккумулятор низкого давления через первый и второй механические клапаны, прекращают подачу топлива через третий и четвертый механические клапаны от индивидуального гидравлического аккумулятора высокого давления под иглу и втулку, подают топливо от индивидуального гидравлического аккумулятора высокого давления в управляющие камеры над иглой и втулкой, перемещают иглу и втулку в крайнее нижнее положение за счет разности площадей над и под иглой и втулкой и удерживают их в крайнем нижнем положении гидравлическим путем на время длительности каждой отсечки после основного впрыска, подают топливо во время всех отсечек от индивидуального гидравлического аккумулятора высокого давления через клапан регулирования высокого давления в аккумулятор низкого давления и через него в топливный насос высокого давления, перемещают пластину, взаимодействующую с микропрофилями, управляющих впрысками, вдоль оси кулачкового вала с микропрофилями с набегающей кромкой каждого микропрофиля, параллельной оси кулачкового вала и сбегающей кромкой каждого микропрофиля, параллельной скосу выпуклой поверхности на конце пластины, вручную или автоматически, изменяют длину выпуклой поверхности пластины вдоль скоса при непрерывном управлении и изменяют длительность каждого впрыска.This goal is achieved by the fact that in the method of controlling the fuel supply, including switching two control valves from one position to another, supplying high pressure fuel under the needle from the high pressure source, removing fuel from the chamber above the needle through the open second mechanical valve and moving the needle to the upper position during injection, the movement of the needle to the lowest position, according to the claimed invention, supply fuel with a high pressure plunger from an individual fuel pump to an individual hydraulic high-pressure accumulator, and from it into the nozzle and into the chambers under and above the needle and the sleeve when at least one preliminary injection, at least one main injection, at least one main injection after the main one is realized during fuel supply cut-offs after preliminary injection, main injection, injection after the main, fuel is supplied from an individual high-pressure hydraulic accumulator to a low-pressure accumulator through a high-pressure control valve and into the nozzle chambers above the needle and the sleeve during shutoffs, return the plunger to the upper position using a compressed spring on the rod, supply fuel to the subplunger cavity of the individual fuel pump from the low-pressure accumulator and fuel tank through pipelines with non-return valves separate for each individual fuel pump carry out fuel supply through two levels of holes; for this, at least one preliminary injection is carried out to at least one main and at least one injection p After at least one main through the openings of the first level, while at each preliminary injection and at each injection after the main, the stem of the first and third mechanical valves is mechanically moved to the upper extreme position using cams with microprofiles with a given identical height, rotating with a frequency proportional to the rotational speed of the crankshaft interacting with a plate kinematically connected to the first and third mechanical valves, open the first and third mechs simultaneously fuel valves through the channel blocked by the third valve, at each injection from the individual hydraulic high-pressure accumulator under the needle and into the chamber above the needle, fuel is removed from the chamber above the needle and from the individual hydraulic high-pressure accumulator through the channel blocked by the first mechanical valve in low pressure accumulator during the opening of the first mechanical valve, move the needle to its highest position due to the pressure difference above and below the needle, hold and In the upper position, when fuel is supplied to the cylinder due to the fuel pressure under the needle, the rods of the first and third mechanical valves are held in the upper position mechanically during the interaction of microprofiles with a given and equal height with a convex surface of constant radius at the end of the plate for the duration of each preliminary injection and each injection after the main through the holes of the first level, after the end of each preliminary injection, and each injection after the main through the holes of the per At the first level, move the stem of the first and third mechanical valves to the lowest position using a spring and hold it in the lowest position during each cut-off, stop the fuel supply to the low-pressure hydraulic accumulator through a channel blocked by the first mechanical valve, stop the fuel supply from the individual high pressure hydraulic accumulator through a channel blocked by a third mechanical valve under the needle, fuel is supplied from an individual hydraulic accumulator high pressure into the chamber above the needle, move the needle to its lowest position due to the difference in area above and below the needle and hold it hydraulically for the duration of each cut-off, at least one main injection through the openings of the first level and second levels and at each the main injection is moved mechanically first, the rods of the first and third mechanical valves using a cam with a microprofile with a given height, a greater height of the microprofiles for the implementation of preliminary and injection after the main, interacting with the plate kinematically connected to the first third mechanical valves, open the first and third mechanical valves, supply fuel at each main injection with high pressure from an individual hydraulic high-pressure accumulator under the needle through a channel blocked by the third mechanical valve, and into the chamber above with a needle, through the channel blocked by the first mechanical valve, fuel is removed from the chamber above the needle and from an individual high-pressure hydraulic accumulator They move into the low pressure accumulator and start injection through the first level of the holes, after some movement of the first and third mechanical valves, they move simultaneously the second mechanical valve kinematically connected with the first to the upper extreme position, open a channel blocked by the second mechanical valve between the control chamber above the sleeve and the low pressure accumulator and divert the fuel from the chamber above the sleeve into the low pressure accumulator, move simultaneously with the third the second mechanical valve, kinematically connected with the third to the upper extreme position, open a channel blocked by the fourth mechanical valve connecting the individual hydraulic high-pressure accumulator to the chamber under the sleeve, supply high-pressure fuel under the sleeve, while opening the second and fourth mechanical valves, move the sleeve to its highest position due to the pressure difference above and below the sleeve, start injection through the holes of the second level, hold the sleeve in the upper position and the fuel supply to the cylinder due to the fuel pressure under the bushing, the rods of the first, second, third and fourth mechanical valves are held in the upper position mechanically during the interaction of the microprofile with a higher height than during preliminary injection with a convex surface of constant radius at the end of the plate for a duration the main injection through the holes of the first and second levels, after the main injection through the holes of the first and second level levels, move the rods of the first, second, third and the fourth mechanical valve to its lowest position using springs and hold them in the lowest position during each cut-off, stop the fuel supply to the low pressure hydraulic accumulator through the first and second mechanical valves, stop the fuel supply through the third and fourth mechanical valves from the individual hydraulic a high-pressure accumulator under the needle and sleeve, fuel is supplied from an individual high-pressure hydraulic accumulator to the control chambers above the needle and With the help of a wrench, they move the needle and the sleeve to the lowest position due to the difference in the areas above and below the needle and the sleeve and hold them hydraulically for the duration of each cut-off after the main injection, fuel is supplied during all cut-offs from the individual hydraulic high-pressure accumulator through the high pressure control valve into the low pressure accumulator and through it into the high pressure fuel pump, move the plate interacting with the microprofiles that control the By searching along the axis of the camshaft with microprofiles with the running edge of each microprofile parallel to the axis of the camshaft and the runaway edge of each microprofile parallel to the bevel of the convex surface at the end of the plate, manually or automatically change the length of the convex surface of the plate along the bevel with continuous control and change the duration of each injection.
Поставленная цель достигается тем, что устройство управления подачей топлива, включающее форсунку с иглой без пружины, с двумя клапанами с механическим переключением из одного положения в другое, распылитель с одним уровнем отверстий, топливный бак, топливоподкачивающий насос, топливный насос высокого давления, гидравлический аккумулятор высокого давления, соединенные гидравлически, согласно заявленному изобретению, форсунка выполнена гидравлической с иглой и втулкой, сосной игле, и с двумя уровнями отверстий, устройство снабжено, четырьмя управляющими механическими клапанами со штоками, гидравлическим аккумулятором низкого давления, индивидуальным топливным насосом высокого давления для каждой форсунки, соединенным на выходе со входом индивидуального гидравлического аккумулятора высокого давления с клапаном регулирования высокого давления для каждой форсунки, соединенным гидравлически на выходе с форсункой и через клапан регулирования высокого давления с гидравлическим аккумулятором низкого давления, который соединен на входе с подплунжерной полостью каждого индивидуального топливного насоса высокого давления, мультипликатором перемещения, быстродействующим реверсивным механическим приводом, камера управления над иглой каждой форсунки соединена с гидравлическим аккумулятором низкого давления через канал, перекрываемый первым механическим клапаном, камера управления над втулкой каждой форсунки соединена с гидравлическим аккумулятором низкого давления через канал, перекрываемый вторым механическим клапаном, второй механический клапан выполнен подпружиненным с возможностью совместного перемещения в верхнее крайнее положение с первым механическим клапаном на верхнем участке перемещения за счет кинематической связи между первым и вторым механическими клапанами, камера управления под иглой каждой форсунки соединена с индивидуальным гидравлическим аккумулятором высокого давления через канал, перекрываемый третьим механическим клапаном, камера управления под втулкой каждой форсунки соединена с индивидуальным гидравлическим аккумулятором высокого давления через канал, перекрываемый четвертым механическим клапаном, четвертый механический клапан выполнен подпружиненным с возможностью совместного перемещения в верхнее крайнее положение с третьим механическим клапаном на верхнем участке перемещения за счет кинематической связи между третьим и четвертым механическими клапанами, первый и третий механические клапаны соединены рычагом со штоком с быстродействующим реверсивным механическим приводом, который снабжен, как минимум, одной пластиной для одного цилиндра с выпуклой на одном конце поверхностью постоянного радиуса и определенной длиной выпуклой части с, как минимум, одним скосом, выпуклой части пластины, валом, соединенным кинематически с коленчатым валом, с как минимум, одним профилированным кулачком на нем с, как минимум, двумя микропрофилями одинаковой высоты для реализации предварительного впрыска и впрыска после основного через отверстия первого уровня, и, как минимум, одним микропрофилем большей высоты, чем высота микропрофитлей для реализации предварительного впрыска и впрыска после основного, расположенного между этими микропрофилями на, как минимум, одном кулачке, для реализации основного впрыска через отверстия первого и второго уровней, микропрофили выполнены с набегающей кромкой, параллельной оси иглы форсунки и со сбегающей кромкой, параллельной скосу выпуклой поверхности конца пластины, при регулировании длительности впрыска, каждая пластина выполнена с возможностью перемещения вдоль оси штока, соединенного напрямую или через мультипликатор перемещения со штоком, с которыми соединен первый и третий механические клапаны, а через них второй и четвертый механические клапаны, кинематически связанные с первым и третьим в верхней части перемещения, каждая пластина выполнена с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной или расположенной под углом к оси иглы и втулки при регулировании длительности впрыска и соединена для этого шлицевым соединением со штоком, относительно которого перемещается пластина. Устройство для реализации способа иллюстрируется чертежами:This goal is achieved in that the fuel supply control device, comprising a nozzle with a needle without a spring, with two valves with mechanical switching from one position to another, a spray with one level of holes, a fuel tank, a fuel priming pump, a high pressure fuel pump, a high pressure hydraulic accumulator pressure, connected hydraulically, according to the claimed invention, the nozzle is made hydraulic with a needle and a sleeve, a pine needle, and with two levels of holes, the device is equipped with two control mechanical valves with rods, a low-pressure hydraulic accumulator, an individual high-pressure fuel pump for each nozzle, connected at the outlet to an individual high-pressure hydraulic accumulator inlet with a high-pressure control valve for each nozzle, hydraulically connected to the nozzle at the outlet and through a control valve high pressure with a hydraulic low pressure accumulator, which is connected at the inlet to the sub-plunger cavity each individual high-pressure fuel pump, displacement multiplier, high-speed reversing mechanical drive, the control chamber above the needle of each nozzle is connected to the hydraulic low-pressure accumulator through a channel blocked by the first mechanical valve, the control chamber above the sleeve of each nozzle is connected to the low-pressure hydraulic accumulator through the channel, blocked by the second mechanical valve, the second mechanical valve is spring-loaded with the possibility of joint moving to the upper extreme position with the first mechanical valve in the upper part of the movement due to the kinematic connection between the first and second mechanical valves, the control chamber under the needle of each nozzle is connected to the individual hydraulic high-pressure accumulator through a channel blocked by the third mechanical valve, the control chamber under the sleeve each nozzle is connected to an individual hydraulic high-pressure accumulator through a channel blocked by a fourth mechanical Apan, the fourth mechanical valve is spring-loaded with the possibility of joint movement to the upper extreme position with the third mechanical valve in the upper part of the movement due to kinematic connection between the third and fourth mechanical valves, the first and third mechanical valves are connected by a lever with a rod with a quick-acting reversible mechanical actuator, which equipped with at least one plate for one cylinder with a surface of constant radius convex at one end and defined for convex part with at least one bevel, convex part of the plate, a shaft connected kinematically to the crankshaft, with at least one profiled cam on it with at least two microprofiles of the same height for realizing preliminary injection and injection after the main one through openings of the first level, and with at least one microprofile of a greater height than the height of microprofiles for the implementation of preliminary injection and injection after the main one, located between these microprofiles on at least one cam, for the implementation of the main injection through the holes of the first and second levels, the microprofiles are made with a running edge parallel to the axis of the nozzle needle and with a running edge parallel to the bevel of the convex surface of the end of the plate, while adjusting the injection duration, each plate is made to move along the axis of the rod, connected directly or through a movement multiplier to the rod, to which the first and third mechanical valves are connected, and through them the second and fourth mechanical valves, kinema practically connected with the first and third in the upper part of the displacement, each plate is made with the possibility of displacement in a plane perpendicular or at an angle to the axis of the needle and the sleeve when adjusting the injection duration and is connected for this by a spline connection with the rod relative to which the plate moves. A device for implementing the method is illustrated by drawings:
на фиг.1 - показана форсунка (продольный разрез) и четыре механических клапана для управлениями подачей топлива на двух уровнях с коническими запирающими поверхностями седел, соединенные с быстродействующим реверсивным механическим приводом (БРМП) через мультипликатор перемещения (МП) с подпружиненным штоком на выходе;figure 1 - shows the nozzle (longitudinal section) and four mechanical valves for controlling the fuel supply at two levels with conical locking surfaces of the seats, connected to a high-speed reversing mechanical drive (BRMP) through a movement multiplier (MP) with a spring-loaded rod at the outlet;
на фиг.2 - показана кинематическая схема БРМП с линейным перемещением механических клапанов, кинематически соединенных с пластиной, и программой управления длительностью впрыска подачи топлива, расположенной вне механических клапанов на полупластине с изогнутым концом и с выпуклой поверхностью постоянного радиуса на конце с программой переменной длительности впрыска на них и на профилированных кулачках с программными профилями разной высоты для реализации предварительного впрыска, основного впрыска и впрыска после основного, а также подпружиненный шток со шлицевым соединением с пластиной с возможностью перемещения пластины относительно штока в плоскости, перпендикулярной оси подпружиненного штока (поперечный разрез) или под углом к ней;figure 2 - shows the kinematic diagram of BRMP with linear displacement of mechanical valves kinematically connected to the plate, and a program for controlling the duration of fuel injection located outside the mechanical valves on a half-plate with a curved end and with a convex surface of constant radius at the end with a program of variable duration of injection on them and on profiled cams with program profiles of different heights for the implementation of preliminary injection, main injection and injection after the main, as well as spring loaded rod with a splined connection with a plate movable plate relative to the rod in a plane perpendicular to the axis of the spring-loaded rod (cross section) or at an angle thereto;
на фиг.3 - показана часть кинематической схемы БРМП с линейным перемещением пластины для двух механических клапанов и программой управления длительностью впрыска подачи топлива, расположенной вне клапанов на полупластине с изогнутым концом и с выпуклой поверхностью постоянного радиуса на конце с программой переменной длительности впрыска;figure 3 shows a part of the BRMP kinematic scheme with linear movement of the plate for two mechanical valves and a fuel injection duration control program located outside the valves on a half-plate with a curved end and with a convex surface of constant radius at the end with a variable injection duration program;
на фиг.4 - показана блок-схема системы подачи топлива с двумя механическими клапанами для управления подачей топлива через два уровня отверстий, индивидуальным топливным насосом высокого давления (ИТН) для каждой форсунки, индивидуальным гидравлическим аккумулятором высокого давления (ИГАВД) для каждой форсунки, форсункой и гидравлическим аккумулятором низкого давления (ГАНД).figure 4 - shows a block diagram of a fuel supply system with two mechanical valves for controlling the fuel supply through two levels of holes, an individual high pressure fuel pump (ITN) for each nozzle, an individual high pressure hydraulic accumulator (IHAVD) for each nozzle, nozzle and low pressure hydraulic accumulator (GAND).
Устройство на фиг.1 состоит: из корпуса 1 с распылителем, с отверстиями 2 первого уровня для впрыска топлива, отверстиями 3 второго уровня для впрыска топлива, иглы 4, кольцевой проточки 5 в игле 4, кольцевой камеры 6 в корпусе форсунки 1 для управления иглой 4; камеры управления 7 над иглой 4, каналов 8 для подвода топлива от индивидуального гидроаккумулятора высокого давления (ИГАВД) к камере управления 7 над иглой 4 и под иглу 4; канала 9 для отвода топлива от камеры управления 7 над иглой в гидроакумулятор низкого давления (ГАНД); втулки 10, кольцевой проточки в корпусе 11 для подвода топлива под втулку, кольцевой камеры 12 в теле форсунки 1 под втулкой 10 для подвода топлива высокого давления под втулку 10 и ее дополнительную дифференциальную площадку; камеры управления 13 над втулкой 10; каналов 14 для подвода топлива под высоким давлением от ИГАВД в камеру управления 13 над втулкой 10 и под втулку; канала 15 для отвода топлива от камеры управления над втулкой 10, крышки 16 форсунки 1 с отверстием для штока; штока 17, рычага 18 со штоком 19 первого механического клапана, перекрывающего канал 9 для отвода топлива от камеры управления 7 над иглой 4; штока 20 второго механического клапана с площадкой для пружины (пружина отдельной позицией не показана), перекрывающего канал 15, кинематически соединенный с рычагом 18, штока 21 третьего механического, соединенного жестко с рычагом 18 и перекрывающего канал 8 для подвода топлива от ИГАВД под иглу 4; штока 22 четвертого механического клапана с площадкой для пружины (пружина отдельной позицией не показана), перекрывающего канал 14, кинематически соединенный с рычагом 18; мультипликатора перемещения 23 (МП 23), соединенного на входе со штоком 17; штока 24 на выходе МП 23, подпружиненного пружиной 25; неподвижной стойки 26.The device in figure 1 consists of: a
Устройство на фиг.2 представляет быстродействующий реверсивный механический привод (БРМП) и состоит из: штока 17 на входе МП 23; штока 24 на выходе МП 23, подпружиненного пружиной 25 с упором в стойке 26; пластины 27 со шлицами 28 и выпуклым концом 29 (ВП 29) со скосом, соединенной со штоком 24 для перемещения ее вдоль оси иглы и в плоскости, перпендикулярной оси иглы 4; кулачка 30 на валу 31 с микропрофилями с набегающей кромкой, параллельной оси кулачка 31 и сбегающей кромкой, параллельной скосу ВП29: микропрофиля 32 для реализации предварительного впрыска (ПВ) через первый уровень отверстий; микропрофиля 33 большей высоты, чем микропрофиль 32 для реализации ПВ для реализации основного впрыска (ОВ) большей длительности через первый и второй уровни отверстий; микропрофиля 34 для реализации впрыска после основного (ВПО) через первый уровень отверстий с высотой микропрофиля 34, равной высоте микропрофиля 32.The device in figure 2 represents a high-speed reversible mechanical drive (BRMP) and consists of: a
Устройство на фиг.3 представляет быстродействующий реверсивный механический привод (БРМП) и состоит: штока 17 на входе МП 23; штока 24 на выходе МП 23, подпружиненного пружиной 25 с упором в стойке 26; пластины 27 со шлицами 28 и выпуклым концом 29 (ВП 29) со скосом, соединенной со штоком 24 для перемещения ее вдоль оси иглы 4 и втулки 10 в плоскости, перпендикулярной оси иглы 4 и втулки 10.The device in figure 3 represents a high-speed reversible mechanical drive (BRMP) and consists of: a
Устройство на фиг.4 состоит из: топливного бака 35, соединенного трубопроводом 36 с топливоподкачивающим насосом 37; трубопровода 38 с обратным клапаном 39, который соединен с общим трубопроводом 40; ответвлений от общего трубопровода 40 в виде трубопроводов 41 с обратными клапанами, которым топливоподкачивающий насос 37 соединен с каждым ИТН; вала 42, соединенного кинематически с коленчатым валом, с кулачком 43, взаимодействующим через ролик 44 и коромысло 45 с подпружиненным пружиной 46, плунжером 47 насоса высокого давления ИТН 48; трубопровода 49 с обратным клапаном 50, соединяющим ИГАВД 51 с клапаном регулирования высокого давления 52 (КВРД 52) с выходом индивидуального топливного насоса 48 (ИТН 48); трубопровода 53, соединяющего форсунку 1 и ее камеры управления над и под иглой 4 и втулкой 10 с выходом ИГАВД 51; трубопровода 54, соединяющего КРВД 52 с гидравлическим аккумулятором низкого давления (ГАНД); трубопровода 55, соединяющего форсунку 1 и ГАНД 56 с клапаном регулирования давления 57 (КРД 57); трубопровода 58, соединяющего выход ГАНД 56 с общим трубопроводом 40 и трубопроводами 41 для подвода топлива в подплунжерную полость каждого отдельного ИТН 48.The device in figure 4 consists of: a
Работа устройства, реализующего способ.The operation of the device that implements the method.
Нагнетание топлива происходит следующим образом. Поворачивается на валу 42 кулачок 43 привода ИТН 48 с эксцентриситетом, взаимодействует с роликом 44 коромысла 45. Коромысло 45 передает усилие от кулачка 43 плунжеру 47, который перемещается вниз, сжимает пружину 46, подает топливо под давлением из ИТН 48 по трубопроводу 49 с обратным клапаном 50 в ИГАВД 51.Fuel injection is as follows. The
От ИГАВД 51 топливо подается по трубопроводу 53 в форсунку 1 в камеры управления над и под иглой 4 и втулкой 10. Плунжер 47 быстро движется вниз при резком увеличении высоты профиля кулачка 43 и его взаимодействия с роликом 44 коромысла. В конце цикла подачи топлива профиль кулачка 43 с эксцентриситетом начинает уменьшаться относительно центра вращения. Под действием пружины 46 и давления топлива, поступаемого от ГАНД 56 через КРД57 по трубопроводу 58 с обратным клапаном, общему трубопроводу 40 с ответвлениями 41 с обратными клапанами для каждого ИТН 48 плунжер 47 будет перемещаться вверх.From IGAVD 51, fuel is supplied via
От ГАНД 56 под плунжер 47 под определенным давлением поступает топливо, которое было потрачено на управление процессом топливоподачи. Происходит заполнение подплунжерной полости каждого ИТН 48 топливом. При этом часть топлива поступает в подплунжерную полость от топливного насоса 37 и топливного бака 35 по трубопроводам 36, 38, поскольку часть топлива, вытесненного плунжером 47, поступает в ИГАВД 51, а от него под высоким давлением в форсунку 1 и идет на впрыск в цилиндр.From GAND 56 under the
ИГАВД 51 позволяет поддерживать давление топлива постоянным более надежно, чем это может общий гидравлический аккумулятор системы Common Rail, используемый для подачи топлива во все форсунки.
Устройство реализует, как минимум, три впрыска: предварительный впрыск (ПВ), основной впрыск (ОВ), впрыск после основного (ВПО).The device implements at least three injections: preliminary injection (PV), main injection (S), injection after the main (VPO).
При этом ПВ и ВПО осуществляются при помощи микропрофилей 32 и 34 одинаковой высоты, взаимодействующих с пластиной 27 при реализации впрыска через первый уровень отверстий 2.When this PV and VPO are carried out using
ОВ осуществляется при помощи микропрофиля 33 с высотой, большей высоты микропрофилей 32 и 34, взаимодействующего с пластиной 27 при реализации через второй уровень отверстий 3 одновременно с впрыском через первый уровень отверстий 2.OV is carried out using a
Работа устройства при реализации ПВ и ВПО при меньших высотах микропрофилей 32 и 34 и впрыске топлива только через первый уровень отверстий 2.The operation of the device during the implementation of PV and VPO at lower heights of
При наличии пружины 25 (фиг.2. фиг.3) БРМП работает следующим образом. Перемещение пластины 27 вверх при реализации ПВ и ВПО осуществляется при повороте кулачка 30 на валу 31, кинематически соединенного с коленчатым валом, для осуществления ПВ при механическом взаимодействии микропрофиля 32 с пластиной 27; для осуществления ВПО при механическом взаимодействии микропрофиля 34 с пластиной 27.In the presence of a spring 25 (figure 2. Figure 3) BRMP works as follows. The movement of the
Растягивается пружина 25, в которой запасается потенциальная энергия. Вместе с пластиной 27 перемещается шток 24. Через МП 23 перемещается шток 17 с рычагом 18 и штоком 19 первого механического клапана, перекрывающего канал 9 для отвода топлива в ГАНД 56 по трубопроводу 55, также штоком 21 третьего механического клапана, перекрывающего канал для подвода топлива под иглу 4 через кольцевую камеру 5 и кольцевую проточку 5.A
Рычаг 18 при этом вплотную подходит к площадке штока 20 второго механического клапана, подпружиненного пружиной (пружина отдельной позицией не показана на фиг.1), но не воздействует на нее и не перемещает шток 2 0 при реализации ПВ и ВПО.The
Рычаг 18 при этом также вплотную подходит к площадке штока 22 четвертого механического клапана подпружиненного пружиной (пружина отдельной позицией не показана на фиг.1), но не воздействует на нее и не перемещает шток 20 при реализации ПВ и ВПО.The
Микропрофили 32 и 34 выполнены меньшей высоты для ПВ и ВПО и они отжимают пластину 27 и, следовательно, шток 17 с рычагом 18 только на высоту достаточную для перемещения штока 17 и открытия первого механического клапана со штоком 20 и канала 9, соединяющего управляющую камеру 7 над иглой 4 и ГАНД 56 через трубопровод 55, при реализации ПВ и ВПО через первый уровень отверстий 2, а также для открытия третьего механического клапана со штоком 22 и канала 8, соединяющего ИГАВД 51 с кольцевой камерой 6, кольцевой проточкой 5 и через них с подыгольной камерой иглы 4.The
Канал 9 открывается и топливо из камеры управления 7 над иглой 4 поступает по каналу 9 в теле форсунки и трубопроводу 55 в ГАНД 56. Канал 8 открывается и топливо от ИГАВД 51 поступает по каналу 8 в теле форсунки и через кольцевую камеру и кольцевую проточку 5 под иглу 4 и перемещает ее в верхнее крайнее положение. Перемещение иглы 4 вверх сопровождается вытеснением топлива из камеры управления 7 над иглой 4 и началом впрыска через отверстия 2 первого уровня при осуществлении ПВ и ВПО.
После перемещения пластины 27, а вместе с нею и первого механического клапана со штоком 19 в верхнее положение для ПВ и для ВПО начинаются впрыски. Между площадками штоков 20 и 22 и рычагом 18 имеется зазор, который выбирается полностью при движении штока 17 и рычага 18 во время ПВ и ВПО. Но при этом штоки 20и 22 второго и четвертого механических клапанов механического клапана не захватываются рычагом 18 при его движении верх и впрыск через отверстия 3 второго уровня не происходит.After moving the
Топливо поступает при каждом, как минимум, двух впрысках ПВ и ВПО от ИГАВД 51 по трубопроводу 43 (фиг.4), каналам 8 в камеру 7 над иглой 4 и под иглу 4 через кольцевую камеру 6 и кольцевую проточку 5. Игла 4 перемещается вверх из-за разности давлений под иглой 4 и давления над иглой 4 и, следовательно, в ГАНД 56, которое устанавливается с помощью КРД 47 и которое значительно ниже давления в ИГАВД 51.Fuel is supplied with each of at least two injections of PV and VPO from
Давление в топливной системе не падает до нулевого. Топливо поступает в ГАНД 56 под некоторым давлением и не падает ниже давления, задаваемого КРД 57, которое является переменным и определяется режимом работы. Это улучшает экономичность форсунки.The pressure in the fuel system does not drop to zero. The fuel enters GAND 56 under some pressure and does not fall below the pressure set by the
Микропрофили 32 при ПВ и 34 при ВПО поочередно взаимодействуют с ВП 29 постоянного радиуса. Поэтому во время ПВ и ВПО первый механический клапан со штоком 19 находится в крайнем верхнем положении.
Длительность каждого впрыска определяется длиной ВП 29 и длиной поверхности каждого из микропрофилей 32 при ПВ и 34 при ВПО. Эта длительность различается по назначению впрыска.The duration of each injection is determined by the length of the
ПВ выполняется с малой длительностью, ибо его назначение подготовить оптимальное сгорание основной порции топлива без образования окислов азота.PV is performed with a short duration, because its purpose is to prepare the optimal combustion of the main portion of the fuel without the formation of nitrogen oxides.
ВПО реализуется также с малой длительностью необходимой для дожигания топлива из основного впрыска. Во всех случаях длительность впрыска регулируемая.VPO is also implemented with a short duration necessary for the afterburning of fuel from the main injection. In all cases, the duration of the injection is adjustable.
После взаимодействия микропрофиля 32 при ПВ и микропрофиля 34 при ВПО с заданной длиной с ВП 29, микропрофили 32 и 34 выходят из этого взаимодействия с ВП 29.After the interaction of
Впрыски ПВ и ВПО заканчиваются, когда сбегающие кромки микропрофилей 32 и 34, параллельные скосу ВП 29 уходят из контакта с ВП 29.Injections of PV and VPO end when the run-down edges of
Параллельность сбегающих кромок микропрофилей 32 и 34 линии скоса ВП 29 необходима для того, чтобы усилия сжатия и тангенциальные усилия, которые действуют на микропрофили 32 и 34 распределялись равномерно вдоль сбегающих кромок микропрофилей 32, 34 и скосов ВП 29 пластины 27.The parallelism of the runaway edges of the
При этом для каждого из впрысков ПВ и ВПО после их окончания сжимается пружина 25, возвращает шток 24, а через МП 23 и шток 17 в крайнее нижнее положении, а вместе с ним рычаг 18, штоки 19 и 21 первого и третьего механических клапанов в крайнее нижнее положение.In this case, for each of the injections of PV and VPO, after their completion, the
Штоком 19 первого механического клапана закрывается канал 9 и топливо перестает поступать из камеры 7 по каналу 9 трубопроводу 55 в ГАНД 56.
Штоком 21 третьего механического клапана закрывается канал 8 и топливо от ИГАВД 51 перестает поступать под иглу 4 при отсечке.The
Вместе с тем топливо поступает по каналу 8 от ИГАВД 51 в камеру управления 7 над иглой 4. Игла 4 перемещается вниз на седло за счет разности площадки сверху иглы 4 и дифференциальных площадок снизу иглы 4.At the same time, fuel enters through
Кроме того, при каждой отсечке топливо через КРВД 52 и трубопроводу 54 поступает в ГАНД 56 и по трубопроводу 58 в ИТН 48, не нарушая тем самым процесса работы ИГАВД 51 и ИТН 48 после заполнения камеры управления 7 над иглой 4.In addition, during each cut-off, fuel flows through the high-
Работа устройства при реализации ОВ через первый и второй уровни отверстий 2 и 3.The operation of the device during the implementation of OM through the first and second levels of
ОВ впрыск реализуется впрыском топлива через второй уровень отверстий 3 в промежутке между ПВ и ВПО одновременно с впрыском топлива через первый уровень отверстий 2. Доля топлива, которое впрыскивается через второй уровень отверстий 3 намного больше доли топлива, которое впрыскивается за время основного впрыска через отверстия первого уровня из-за большой разницы в диаметрах отверстий для впрыска первого уровня и второго уровня.OB injection is realized by fuel injection through the second level of the
Перемещение пластины 27 вверх при реализации ОВ осуществляется при повороте кулачка 30 на валу 31, кинематически соединенного с коленчатым валом для осуществления ОВ при механическом взаимодействии микропрофиля 33 с пластиной 27. Растягивается пружина 25, в которой запасается потенциальная энергия. Вместе с пластиной 27 перемещается шток 24. Через МП 23 перемещается шток 17 с рычагом 18 и штоком первого механического клапана 19, перекрывающего канал 9 для отвода топлива в ГАНД 56 по трубопроводу 55. Канал 9 открывается и топливо из камеры управления 7 над иглой поступает по каналу 9 и трубопроводу 55 в ГАНД 56.The
Перемещается шток 21 третьего механического клапана, открывается канал 8, топливо от ИГАВД 51 поступает под иглу 4 через кольцевую камеру 6 и кольцевую проточку 5.The
Игла 4 и перемещается вверх из-за разности давлений под иглой 4 и давления над иглой 4 и в ГАНД 56, которое устанавливается с помощью КРД 57 и которое значительно ниже давления ИГАВД 51. Начинается впрыск части топлива, как малой части ОВ, через отверстия 2 первого уровня.The
Длительность этого впрыска равна длительности основного впрыска.The duration of this injection is equal to the duration of the main injection.
ОВ осуществляется с максимальной длительностью, необходимой для подачи требуемого количества топлива в цилиндр для реализации требуемой мощности. При взаимодействии пластины 27 с микропрофилем 33 с большей высотой пластина 27, шток 24, шток 17 с рычагом 18 и штоками 19 и 21 первого и третьего механических клапанов перемещаются на большую высоту, чем в случае взаимодействия микропрофилей 32 и 34 с пластиной 27.OV is carried out with the maximum duration necessary to supply the required amount of fuel to the cylinder to realize the required power. When the
Поэтому после подъема штока 17 на некоторую высоту рычаг 18, соединенный со штоком 17, захватывает штоки 20, 22 второго и четвертого механических клапанов воздействует на них механическим путем снизу через площадки штоков 20 и 22, перемещает штоки 20 и 22 в верхнее крайнее положение. Штоки 20 и 22 при перемещении вверх сжимают пружины (пружины на фиг.1 не показаны). В пружинах 1 запасается потенциальная энергия, необходимая для возврата штоков 20 и 22 в исходное положение при отсечкеTherefore, after the
Штоком 20 второго механического клапана открывается канал 15 и топливо из камеры управления 13 над втулкой поступает по каналу 15 и трубопроводу 55 в ГАНД 56.The
Штоком 22 четвертого механического клапана открывается канал 14 и топливо от ИГАВД 51 под высоким давлением поступает под втулку 10 через кольцевую камеру 12 и кольцевую проточку 11.The
Одновременно топливо под высоким давлением поступает по каналу 14 в камеру 13 над втулкой 10. Втулка 10 перемещается вверх из-за разности давлений под втулкой 10 и давления в камере управления 13 над втулкой 10 и, следовательно, в ГАНД 56, которое устанавливается с помощью КРД 47 и которое значительно ниже давления от ИГАВД 51.At the same time, fuel under high pressure enters the
Перемещение втулки 10 вверх сопровождается вытеснением топлива из камеры управления 13 над втулкой 10 и началом впрыска через отверстия 3 второго уровня при осуществлении ОВ.The movement of the
Основной впрыск происходит, таким образом, через два уровня отверстий 2 и 3. При этом через отверстия 3 второго уровня впрыскивается большая часть топлива, поскольку отверстия 3 второго уровня выбраны большего диаметра.The main injection thus takes place through the two levels of the
Давление в топливной системе не падает до нулевого. Топливо поступает в ГАНД 56 под давлением и не падает ниже давления, задаваемого КРД 57, которое является переменным и определяется режимом работы. Это улучшает экономичность форсунки.The pressure in the fuel system does not drop to zero. The fuel enters GAND 56 under pressure and does not fall below the pressure set by the
Микропрофиль 33 при ОВ взаимодействует с ВП 29 постоянного радиуса. Поэтому во время ОВ первый, второй, третий, четвертый механические клапаны со штоками 19, 20,21,22 находятся в крайнем верхнем положении.The microprofile 33 at OB interacts with
Длительность каждого впрыска определяется длиной ВП 29 и длиной поверхности микропрофиля 33 при ОВ. Эта длительность различается по назначению впрыска.The duration of each injection is determined by the length of the
ОВ осуществляется с максимальной длительностью, необходимой для подачи требуемого количества топлива в цилиндр для реализации требуемой мощности.OV is carried out with the maximum duration necessary to supply the required amount of fuel to the cylinder to realize the required power.
После взаимодействия каждого микропрофиля 33 при ОВ с заданной длиной с ВП 29, микропрофиль 33 выходит из этого взаимодействия с ВП 29.After the interaction of each microprofile 33 with OB with a given length with
Впрыски через отверстия 2 и 3 первого и второго уровня заканчиваются, реализуя основной впрыск, когда сбегающая кромка микропрофиля 33, параллельная скосу ВП 29, уходят из контакта с ВП 29.Injections through
При этом для каждого ОВ после его окончания сжимается пружина 25, возвращает шток 24, а через МП 23 и шток 17 в крайнее нижнее положении, а вместе с ним рычаг 18 и штоки 19 и 21 первого и третьего механических клапанов в крайнее нижнее положение. Пружины клапанов со штоками 20 и 22 возвращает штоки 20, 22 второго и четвертого механических клапанов в крайнее нижнее положение.In this case, for each OM after its completion, the
Между площадками штоков 20 и 22 второго и четвертого механических клапанов и рычагом 18 снова образуется зазор, который выбирается только при движении штока 17 и рычага 18 вверх во время основного впрыска.Between the areas of the
Штоком 19 первого механического клапана закрывается канал 9 и топливо перестает поступать из камеры 7 по каналу 9 трубопроводу 55 в ГАНД 56. Топливо поступает по каналу от ИГАВД 51 в камеру управления 7 над иглой 4. Игла 4 перемещается вниз на седло за счет разности площадки сверху иглы 4 и дифференциальных площадок снизу иглы 4.The
Происходит отсечка подачи топлива через первый уровень отверстий 2 при основном впрыске.There is a cutoff of the fuel supply through the first level of the
Штоком 20 второго механического клапана закрывается канал 15 и топливо перестает поступать из камеры 13 по каналу 15 трубопроводу 55 в ГАНД 56.The
Штоком 21 третьего механического клапана закрывается канал 8 и топливо перестает поступать от ИГАВД 51 под иглу 4 через кольцевую камеру 6 и кольцевую проточку 5. Вместе с тем топливо поступает по каналу 8 от ИГАВД 51 в камеру управления 7 над иглой 4. Игла 4 перемещается вниз на седло за счет разности площадки сверху иглы 4 и дифференциальных площадок снизу иглы 4. Отсечка происходит при отсутствии давления на иглу 4 снизу и значит фиксация иглы 4 на упоре более надежна, особенно при реализации частичных режимов.The
Штоком 22 четвертого механического клапана закрывается канал 14 и топливо перестает поступать от ИГАВД 51 под втулку 10 через кольцевую камеру 12 и кольцевую проточку 11. Вместе с тем топливо поступает по каналу 8 от ИГАВД 51 в камеру управления 13 над втулкой 10. Втулка 10 перемещается вниз на седло за счет разности площадки сверху втулки 10 и дифференциальных площадок снизу втулки 10. Отсечка происходит при отсутствии давления на втулку 10 снизу и значит фиксация втулки 10 на упоре более надежна, особенно при реализации частичных режимов.The
Происходит отсечка подачи топлива через второй уровень отверстий 3 при основном впрыске.There is a cutoff of the fuel supply through the second level of the
Кроме того, при каждой отсечке топливо через КРВД 52 и трубопроводу 54 поступает в ГАНД 56, а из него через КРД 57 и по трубопроводуам 58 и 40 в ИТН 48, не нарушая тем самым процесса работы ИТН 48 и ИГАВД 51 после заполнения камеры управления 13 над втулкой 10.In addition, during each cut-off, fuel is supplied to the GAND 56 through the
Три впрыска уже позволяют оптимизировать сжигание топлива в цилиндре, а, следовательно, повышают индикаторный к.п.д. дизеля.Three injections already allow optimizing the combustion of fuel in the cylinder, and, consequently, increase the indicator efficiency diesel engine.
Преимущество БРМП в том, что не требуются источников электрической энергии в отличие от форсунок с электроклапанным управлением.The advantage of BRMP is that it does not require sources of electrical energy, unlike nozzles with electro-valve control.
Не требуются сложные устройства преобразования и накопления энергии в короткие промежутки времени. Это упрощает устройство топливоподачи, повышает его надежность. Меньше энергии затрачивается на управление впрыском. Повышается к.п.д. энергетической установки с ДВС.Complex devices for converting and storing energy in short periods of time are not required. This simplifies the fuel supply device, increases its reliability. Less energy is spent on controlling the injection. The efficiency is increasing power plant with internal combustion engine.
Регулирование длительности впрыска осуществляется перемещением (фиг.4) пластины 27 с ВП 29 со скосом по шлицам 28, соединенной с пластиной 27, относительно штока 24. Перемещение пластины 27 по шлицам 28 в плоскости, перпендикулярной или, расположенной под углом к плоскости штока 24 или 17 будет изменять длину ВП 29 (фиг.3) пластины 27, взаимодействующей с микропрофилями 32, 33, 34, а, следовательно, время всех впрысков.The regulation of the duration of the injection is carried out by moving (Fig. 4) the
Так реализуются частичные режимы. При частичных режимах увеличивается длительность отсечек и, следовательно, снижается к.п.д. форсунок. Время впрыска будет тем меньше, чем меньше длина изогнутого конца ВП 29 пластины 27. Перемещение пластины 27 вдоль оси вала с профилированными кулачками микропрофилями 32, 33, 34, осуществляется как вручную, так и с помощью любого автоматического привода. Чем больше частота вращения, тем меньше время взаимодействия и, следовательно, впрыска.This is how partial modes are implemented. In partial modes, the cut-off duration is increased and, therefore, the efficiency is reduced. nozzles. The injection time will be shorter, the shorter the length of the curved end of the
Характерной особенностью устройства является то, что время впрыска, регулируемое или нерегулируемое, изменяется автоматически в зависимости от частоты вращения. Поэтому предлагаемое устройство применимо на всех типах дизелей с разной мощностью и с разной частотой вращения.A characteristic feature of the device is that the injection time, adjustable or unregulated, changes automatically depending on the speed. Therefore, the proposed device is applicable to all types of diesel engines with different power and with different speed.
Микропрофили для управления впрысками могут быть выполнены на одном кулачке и расположены на нем последовательно в соответствии с назначением каждого. В этом случае пластина имеет один скос для всех профилей (фиг.2 и фиг.3) Длительность всех впрысков регулируется одинаково. Устройство, реализующее способ может быть выполнено и без мультипликатор а перемещений МП 23 для некоторых типов дизелей.Micro profiles for injection control can be performed on one cam and arranged on it sequentially in accordance with the purpose of each. In this case, the plate has one bevel for all profiles (Fig.2 and Fig.3). The duration of all injections is regulated equally. A device that implements the method can be performed without the multiplier of
Микропрофили для управления впрысками могут быть выполнены также на нескольких соседних кулачках в соответствии с назначением каждого профиля на своем кулачке. В этом случае пластина с выпуклым концом может быть выполнена с несколькими скосами для индивидуального регулирования каждого отдельного впрыска (на чертежах этот вариант не представлен). Выполняются все операции способа, которые заявлены в изобретении. Достигается заявленная цель изобретения.Micro profiles for injection control can also be performed on several adjacent cams in accordance with the purpose of each profile on its cam. In this case, the plate with a convex end can be made with several bevels for individual regulation of each individual injection (this option is not shown in the drawings). All operations of the method that are claimed in the invention are performed. The claimed objective of the invention is achieved.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012147427/06A RU2494280C2 (en) | 2012-11-07 | 2012-11-07 | Method of fuel feed control and device to this end |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012147427/06A RU2494280C2 (en) | 2012-11-07 | 2012-11-07 | Method of fuel feed control and device to this end |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012147427A RU2012147427A (en) | 2013-03-10 |
RU2494280C2 true RU2494280C2 (en) | 2013-09-27 |
Family
ID=49123219
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012147427/06A RU2494280C2 (en) | 2012-11-07 | 2012-11-07 | Method of fuel feed control and device to this end |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2494280C2 (en) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1298763A (en) * | 1969-02-06 | 1972-12-06 | Physics Internat Company | Fuel injection system for an internal combustion engine |
RU2062346C1 (en) * | 1993-03-04 | 1996-06-20 | Государственное малое научно-производственное предприятие "Агродизель" | Unit-injector for internal combustion engine |
RU94039680A (en) * | 1994-10-24 | 1996-08-27 | А.А. Пустынцев | Multi-functional pump unit |
JPH09133063A (en) * | 1995-11-13 | 1997-05-20 | Mitsubishi Motors Corp | Unit injector device |
RU2153096C2 (en) * | 1994-10-13 | 2000-07-20 | Нигель Эрик Роуз | Unit of liquid slave mechanism for engine and unit of engine piston set into motion by liquid |
RU2001106907A (en) * | 2001-03-15 | 2003-03-10 | Александр Иванович Кедало | METHOD FOR FORMING FUEL INJECTION PRESSURE IN THE COMBUSTION CHAMBER AND CONTROL OF THE INJECTION INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND THE FUEL SYSTEM FOR ITS PERFORMANCE |
JP2003222047A (en) * | 2002-01-31 | 2003-08-08 | Denso Corp | Accumulator fuel injection device |
RU41807U1 (en) * | 2004-06-24 | 2004-11-10 | Корабельников Сергей Кимович | DIESEL FUEL FEEDING SYSTEM |
RU2383772C1 (en) * | 2008-09-16 | 2010-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" | Method to control fuel feed and device to this end |
-
2012
- 2012-11-07 RU RU2012147427/06A patent/RU2494280C2/en active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1298763A (en) * | 1969-02-06 | 1972-12-06 | Physics Internat Company | Fuel injection system for an internal combustion engine |
RU2062346C1 (en) * | 1993-03-04 | 1996-06-20 | Государственное малое научно-производственное предприятие "Агродизель" | Unit-injector for internal combustion engine |
RU2153096C2 (en) * | 1994-10-13 | 2000-07-20 | Нигель Эрик Роуз | Unit of liquid slave mechanism for engine and unit of engine piston set into motion by liquid |
RU94039680A (en) * | 1994-10-24 | 1996-08-27 | А.А. Пустынцев | Multi-functional pump unit |
JPH09133063A (en) * | 1995-11-13 | 1997-05-20 | Mitsubishi Motors Corp | Unit injector device |
RU2001106907A (en) * | 2001-03-15 | 2003-03-10 | Александр Иванович Кедало | METHOD FOR FORMING FUEL INJECTION PRESSURE IN THE COMBUSTION CHAMBER AND CONTROL OF THE INJECTION INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND THE FUEL SYSTEM FOR ITS PERFORMANCE |
JP2003222047A (en) * | 2002-01-31 | 2003-08-08 | Denso Corp | Accumulator fuel injection device |
RU41807U1 (en) * | 2004-06-24 | 2004-11-10 | Корабельников Сергей Кимович | DIESEL FUEL FEEDING SYSTEM |
RU2383772C1 (en) * | 2008-09-16 | 2010-03-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" | Method to control fuel feed and device to this end |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012147427A (en) | 2013-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20070200011A1 (en) | Fuel injector having nozzle member with annular groove | |
RU2494280C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end | |
RU2506448C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end | |
RU2486365C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end | |
RU2509226C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end | |
RU2494279C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end | |
RU2494277C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end | |
RU2507411C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end | |
RU2614568C2 (en) | Method of fuel supply control and fuel supply control unit | |
RU2501970C2 (en) | Method to supply fuel and device to control fuel supply | |
RU2494278C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end | |
RU2493425C2 (en) | Method to control fuel supply and device to control fuel supply | |
RU2501971C2 (en) | Method to supply fuel and device to control fuel supply | |
RU2519922C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end | |
RU2493423C2 (en) | Method to control fuel supply and device to control fuel supply | |
RU2492343C2 (en) | Method to control fuel supply and devices to control fuel supply | |
RU2530699C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end | |
RU2493424C2 (en) | Method to control fuel supply and device to control fuel supply | |
RU2531671C2 (en) | Method of fuel supply control and fuel supply control unit | |
RU2531163C2 (en) | Method of control of fuel supply and control device of fuel supply | |
RU2506449C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end | |
RU2492346C2 (en) | Method to control fuel supply and device to control fuel supply | |
RU2501969C2 (en) | Method to supply fuel and device to control fuel supply | |
RU2494276C2 (en) | Method of fuel feed control and device to this end | |
RU2492345C2 (en) | Method to control fuel supply and device to control fuel supply |