Патент на изобретение №2253031

(54) ОДНОПЛУНЖЕРНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ НАСОС ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ ДВС

(57) Реферат:

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливным насосам высокого давления для ДВС. Изобретение позволяет создать компактную конструкцию одноплунжерного электроуправляемого топливного насоса. Одноплунжерный топливный насос высокого давления для ДВС с управляющим электромагнитным клапаном, разделяющим линии высокого и низкого давления, содержит корпус насоса с установочными цилиндрическими поверхностями и фланцем, отверстиями для крепления корпуса насоса, плунжер с приводом от роликового толкателя кулачкового вала для нагнетания топлива под высоким давлением, управляющий клапан, расположенный перпендикулярно оси плунжера и взаимодействующий с электромагнитным приводом, возвратной пружиной и упором хода управляющего клапана, а также полости и каналы в корпусе насоса для подвода, отвода и нагнетания топлива. Верхняя часть корпуса насоса с размещенными в ней управляющим клапаном, отверстиями для крепления и полостями для размещения упора управляющего клапана, пружины и тарелки пружины выполнена шириной меньше или равной величине диаметра установочной поверхности корпуса насоса. Расстояние между осями отверстий для крепления насоса в направлении, перпендикулярном оси управляющего клапана, выполнено меньшим диаметра этой же установочной поверхности. Отверстия для крепления в верхней части корпуса выполнены по всей ее высоте. Для уменьшения длины управляющего клапана проставка между корпусами насоса и электромагнита имеет одну торцевую канавку под уплотнительное кольцо, распложенное со стороны электромагнита. Для уплотнения стыка между торцами корпуса насоса и проставкой на торце корпуса насоса выполнена расточка под уплотнительное кольцо, причем со стороны внутреннего диаметра кольцо ограничено тарелкой пружины клапана. При монтаже в корпус многоплунжерного насоса ось его управляющего клапана располагают перпендикулярно продольной оси корпуса многоплунжерного насоса (или кулачкового вала). 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к топливным насосам высокого давления (ТНВД) для ДВС, преимущественно дизельных.

Известны одноплунжерные топливные насосы со встроенным управляющим электромагнитным клапаном, разделяющим линии высокого и низкого давления топлива (см. например, ТНВД модели UP-20 фирмы R.BOCH, Германия, и патенты DE 19531873 С1, DE 19839522 С1), содержащие корпус насоса с установочными цилиндрическими поверхностями и фланцем, отверстиями для крепления корпуса, плунжер с приводом от роликового толкателя для нагнетания топлива под высоким давлением через топливопровод в форсунку, управляющий клапан, расположенный перпендикулярно оси плунжера и взаимодействующий с соосно расположенным электромагнитным приводом, пружиной и упором хода клапана, а также полости и каналы в корпусе для подвода, отвода и нагнетания топлива.

Эти одноплунжерные топливные насосы устанавливаются на многоцилиндровых двигателях непосредственно в блок двигателя с приводом плунжера от кулачкового вала, размещенного в блоке двигателя, а подвод топлива к отдельным насосам и отвод топлива осуществляются, как правило, через каналы, выполненные в блоке цилиндров двигателя (копия изображения компановки ТНВД фирмы BOSCH на двигателе прилагается).

В конструкциях этих насосов (например, модели UP-20) верхняя часть корпуса насоса с расположенными в ней управляющим клапаном, отверстиями в корпусе для крепления насоса, полостями для размещения упора клапана, пружины и тарелки пружины выполнена таким образом, что ширина корпуса и расстояние между осями отверстий для крепления значительно больше (примерно в 1,4 раза) величины диаметра установочной поверхности корпуса насоса, что приводит к необходимости выполнения минимального расстояния между осями соседних одноплунжерных насосов при размещении их в ряд на двигателе или в отдельном блоке, примерно в 1,5 раза большем величины диаметра установочной поверхности корпуса насоса, что в свою очередь увеличивает длину, массу кулачкового вала и затрудняет применение таких насосов в качестве насосных секций многоплунжерных блочных ТНВД с собственным кулачковым валом.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание компактной конструкции одноплунжерного электроуправляемого топливного насоса, пригодного для монтажа как непосредственно на двигателе, так и в качестве насосных секций в компактных (менее материалоемких) многоплунжерных блочных ТНВД с собственным кулачковым валом.

Технический результат достигается одноплунжерным топливным насосом высокого давления для ДВС с управляющим электромагнитным клапаном, разделяющим линии высокого и низкого давления, содержащим корпус насоса с установочными цилиндрическими поверхностями и фланцем, отверстиями для крепления корпуса насоса, плунжер с приводом от роликового толкателя кулачкового вала для нагнетания топлива под высоким давлением, управляющий клапан, расположенный перпендикулярно оси плунжера и взаимодействующий с электромагнитным приводом, возвратной пружиной и упором хода управляющего клапана, а также полости и каналы в корпусе насоса для подвода, отвода и нагнетания топлива. Согласно изобретению верхняя часть корпуса насоса с размещенными в ней управляющим клапаном, отверстиями для крепления и полостями для размещения упора управляющего клапана, пружины и тарелки пружины выполнена шириной меньше или равной величине диаметра установочной поверхности корпуса насоса, и расстояние между осями отверстий для крепления насоса в направлении, перпендикулярном оси управляющего клапана, выполнено меньшим диаметра этой же установочной поверхности. Отверстия для крепления в верхней части корпуса выполнены по всей ее высоте.

Для уменьшения длины управляющего клапана проставка между корпусами насоса и электромагнита имеет одну торцевую канавку под уплотнительное кольцо, распложенное со стороны электромагнита. Для уплотнения стыка между торцами корпуса насоса и проставкой на торце корпуса насоса выполнена расточка под уплотнительное кольцо, причем со стороны внутреннего диаметра кольцо ограничено тарелкой пружины клапана. При монтаже в корпус многоплунжерного насоса ось его управляющего клапана располагают перпендикулярно продольной оси корпуса многоплунжерного насоса (или кулачкового вала).

Предлагаемое техническое решение изображено на чертежах:

фиг.1 – продольный разрез индивидуального одноплунжерного ТНВД;

фиг.2 – расположение этих одноплунжерных насосов в корпусе блочного многоплунжерного насоса, вид сверху.

Одноплунжерный ТНВД (фиг.1) состоит из корпуса 1, который имеет установочный фланец 2, установочную цилиндрическую поверхность 3, диаметр Д (см. фиг.2) которой равен или меньше ширины А корпуса насоса, отверстия 4 для крепления насоса с расстоянием С между осями отверстий, меньшим величины диаметра Д установочной поверхности 3, расточку 5 полости для подвода топлива 6, 7, полости для отвода топлива 8, 9, топливные каналы 10, 11, 12, 13, отверстие 14 под плунжер 15, штуцер 16 для топливопровода высокого давления, канал 17 для отвода дренажного топлива. В верхней части корпуса 1 распложен управляющий клапан 18 с запорным органом 19, установленными на клапане тарелкой 20, пружиной 21, якорем 22, а в полости 8 расположен упор 23 хода клапана 18. Отверстия 4 (см. фиг.2) для крепления одноплунжерного топливного насоса выполнены по всей высоте верхней части корпуса 1. Расточка 5 и тарелка 24 образуют посадочное место под уплотнительное кольцо 25. К корпусу 1 крепится проставка 26, имеющая одну канавку 27 под уплотнительное кольцо 28, к которой прикрепляют электромагнит 29. Соосно с ним с противоположной стороны смонтирована крышка 30 упора 23 хода управляющего клапана 18. При монтаже одноплунжерных насосов на корпусе многоплунжерного насоса (см. фиг.2) оси управляющих клапанов 18 располагают перпендикулярно продольной оси блочного корпуса многоплунжерного насоса (кулачкового вала – на чертеже не показан). Перечисленные выше соотношения базовых размеров корпуса 1 насоса с целью достижения максимальной его компактности, в том числе с обеспечением достаточного места под крепежные отверстия 4, возможно лишь при взаимном расположении верхней части корпуса (размер А) и оси управляющего клапана 18 под некоторым углом, зависящим от конкретных конструктивных размеров одноплунжерного ТНВД.

Предлагаемый одноплунжерный топливный насос высокого давления работает следующим образом.

Топливо от топливоподкачивающего насоса низкого давления (на чертеже не показан) подводится в полость 6 (см. фиг.1) и через соединительные каналы 10,12 в полость 8 к запорному органу 19 управляющего клапана 18. При открытом управляющем клапане 18 до упора 23 топливо поступает через канал 11 в надплунжерную полость 14 и одновременно через штуцер 16 по топливопроводу к форсунке (не показана). При закрытии управляющего клапана 18 электромагнитом 29 происходит разделение линий высокого и низкого давления и топливо нагнетается плунжером 15 по каналу 11 и топливопроводу (не показан) к форсунке. Избыток подаваемого топлива, а также сброс топлива из линии высокого давления 11 при открытии управляющего клапана 18 пружиной 21 происходит через канал 13 в полость 9 и далее в топливную магистраль (показана), соединяющую отдельные одноплунжерные насосы.

С учетом конструктивных особенностей предлагаемого одноплунжерного топливного насоса высокого давления он по сравнению с известными ТНВД обеспечивает минимальное расстояние между осями соседних насосов при установке их в ряд, что позволяет экономить монтажное пространство на двигателе и соответственно в целом снизить металлоемкость ТНВД.

Формула изобретения

1. Одноплунжерный топливный насос высокого давления для ДВС с управляющим электромагнитным клапаном, разделяющим линии высокого и низкого давления, содержащий корпус насоса с установочными цилиндрическими поверхностями и фланцем, отверстиями для крепления корпуса насоса, плунжер с приводом от роликового толкателя кулачкового вала для нагнетания топлива под высоким давлением, управляющий клапан, расположенный перпендикулярно оси плунжера и взаимодействующий с электромагнитным приводом, возвратной пружиной и упором хода управляющего клапана, а также полости и каналы в корпусе насоса для подвода, отвода и нагнетания топлива, отличающийся тем, что верхняя часть корпуса насоса с размещенными в ней управляющим клапаном, отверстиями для крепления и полостями для размещения упора управляющего клапана, пружины и тарелки пружины выполнена шириной меньше или равной величине диаметра установочной поверхности корпуса насоса, и расстояние между осями отверстий для крепления насоса в направлении, перпендикулярном оси управляющего клапана, выполнено меньшим диаметра этой же установочной поверхности.

2. Одноплунжерный топливный насос по п.1, отличающийся тем, что отверстия для крепления в верхней части корпуса выполнены по всей ее высоте.

3. Одноплунжерный топливный насос по п.1 или 2, отличающийся тем, что для уменьшения длины управляющего клапана проставка между корпусами насоса и электромагнита имеет одну торцевую канавку под уплотнительное кольцо, распложенное со стороны электромагнита.

4. Одноплунжерный топливный насос по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что для уплотнения стыка между торцами корпуса насоса и проставкой на торце корпуса насоса выполнена расточка под уплотнительное кольцо, причем со стороны внутреннего диаметра кольцо ограничено тарелкой пружины клапана.

5. Одноплунжерный топливный насос по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что при монтаже в корпус многоплунжерного насоса ось его управляющего клапана располагают перпендикулярно продольной оси корпуса многоплунжерного насоса (или кулачкового вала).

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 16.09.2007

Извещение опубликовано: 10.05.2009 БИ: 13/2009