Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ (ПОДАЧИ) ТОПЛИВНЫХ НАСОСОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО ГОРЕНИЯ

Предлагаемое изобретение относится к устройствам для регулировки производительности (подачи) топливных насосов двигателей внутреннего горения в зависимости от скорости вращения двигателя.

Главной целью изобретения является устройство указанного выше рода, удовлетворяющее требованиям современной практики более полно, чем. устройства, известные в настоящее время.

Это изобретение заключается, главным образом, в том, что регулировочное устройство указанного выше рода имеет пластину, смоченную жидкостью, стремящуюся перемещаться одновременно с плунжером и, при превышении известного предела скорости, сообщаемой ей в течение определенного периода цикла, приводящую в действие в период нагнетания золотниковую систему, которая открывает выпускной канал и прекращает таким образом нагнетание, и притом в тем более ранний момент в цикле насоса, чем вышеупомянутая скорость.

На чертеже изображен вертикальный разрез устройства для регулировки производительности (подачи) топливных насосов двигателей внутреннего горения.

В соответствующем кожухе, выполненном, например, в форме плотной камеры а, сообщающейся с резервуаром, питающим насос горючим и могущим вместить весь описываемый ниже механизм, монтируют корпус b насоса в вертикальном положении и притом так, чтобы нагнетание имело место при нижнем ходе плунжера. Корпус b может быть тождественным с обычно применяемым и, следовательно, имеющим на соответствующем уровне по меньшей мере один питательный канал с, выходящий в упомянутую камеру и закрываемый плунжером в начале верхнего хода последнего, каковое закрывание канала с вызывает нагнетание.

В корпусе насоса помещается плунжер d, рабочая поверхность которого может быть любой желательной формы, например, плоской. Плунжер снабжен удлинением е, например, цилиндрической формы и соосным с телом плунжера. Удлинение выполняется так, чтобы оно при перемещении плунжера во время работы насоса, всегда оставалось вне корпуса b насоса. Удлинение е плунжера входит во втулку ƒ, предварительно очень точно расточенную для плотной пригонки без высокого трения.

Для подачи плунжера к органу, приводящему его в движение (например, к, кулаку g), предусматривается какое-либо подходящее приспособление, каковым может служить, например, обыкновенная спиральная пружина h, верхний; конец которой прилегает к крышке камеры а, а нижний - к надетому на плунжер d диску h¹, поддерживаемому в свою очередь заплечиком i у нижнего конца плунжера d, т.е. у начала удлинения е.

Плунжер d снабжен каналом j, один из концов которого доходит до рабочей поверхности плунжера, а другой, по меньшей мере, до одного выпускного канала κ в плунжере, работающего совместно со втулкой ƒ удлинения е. Одновременно с плунжером насоса перемещается пластина ƒ¹, так выполненная и так соединенная со втулкой ƒ, что при гидравлическом торможении ее горючим, наполняющим камеру а и, следовательно, омывающим поверхность пластины, последняя обеспечивает, при повышении скорости, сообщаемой ей в течение известной части цикла, превосходящем известную заданную величину, приведение в действие золотниковой системы и смещение втулки ƒ относительно удлинения е плунжера. При таком смещении втулки ƒ выпускной канал k откроется и нагнетание прекратится и притом, тем быстрее, чем выше чрезмерная скорость.

В зависимости от рода движения, сообщаемого плунжеру, может оказаться необходимым, чтобы тот период цикла, в течение которого скорость, сообщаемая применяемой массе, обеспечивает регулировку, соответствовал либо верхнему ходу плунжера (т.е. нагнетанию), либо нижнему ходу (т.е. периоду всасывания.). Теоретически, для достижения более высокой точности регулировки выгоднее выбрать тот из этих двух периодов, в течение которого плунжер перемещается с более высокой скоростью. Хотя большинство приводов плунжера дает при верхнему ходе его скорость, достаточную для удовлетворительной регулировки, но может оказаться необходимым принять способ привода, при котором скорость верхнего хода поршня будет недостаточной, и тогда для регулировки придется использовать нижний ход.

Допустим, что устанавливается регулировочное устройство, действующее при верхнем ходе поршня.

Это имеет место в тех случаях, когда насос работает от вращающегося кулака, профиль которого можно выбрать, по желанию, или от качающегося кулака, движение которого, дающее нагнетание, производится с достаточно высокой скоростью.

В этих случаях будет предпочтительней форма выполнения, описанная ниже и показанная на приложенном чертеже.

Втулка ƒ соединена с пластиной ƒ¹ перпендикулярно к оси втулки. Этой пластине можно, например, придать форму диска диаметра, большего, чем диаметр диска h¹ и прикрепить этот диск к втулке ƒ таким образом, чтобы при предельном верхнем положении последней пластина ƒ¹ приходила в соприкосновение с диском h¹.

Пластина ƒ¹ снабжена цилиндрический бортом ƒ², охватывающим с зазором диск h¹, причем последний и поверхность Пластины ƒ¹ так рассчитаны, что когда эти погруженные в жидкость органы сближаются даже резким толчком, находящаяся между ними жидкость дает эффект гидравлического тормоза и предупреждает удар.

Стенкам камеры, в которой перемещается пластина ƒ¹, придают такую форму, чтобы между ними и бортом ƒ² получался проход соответственного сечения, постоянного или же изменяющегося в зависимости от положения втулки ƒ.

Предусматривается приспособление, служащее для того, чтобы по монтировке плунжера в корпусе насоса, а втулки ƒ на удлинение е, удерживать втулку вплотную к какой-либо опоре (например, к диску h¹), расположенной относительно втулки ƒ с той же стороны, что и головка плунжера d. Это приспособление может состоять, например, из обыкновенной спиральной пружины нижний конец которой прилегает к дну камеры а, а верхний - к поверхности пластины ƒ¹.

Выгоднее, однако, чтобы пружина прижималась своим нижним концом не к дну рамы, а к переставному стакану m, имеющему вертикальную перестановку для регулирования сжатия пружины

Для этой цели стакан m снабжен нарезанной на нем зубчатой рейкой и имеет возможность вертикальной перестановки в камере а при помощи шестерни n, сидящей на оси, пропущенной через стенку камеры а и сцепляющейся с зубчатой рейкой. Ось шестерни снабжена, конечно, ручкой, которую можно закрепить в любом желаемом положении.

Предусмотрено также приспособление для регулировки сечения для прохода жидкости из верхней камеры, расположенной над поверхностью пластины ƒ¹, в нижнюю камеру. Это приспособление состоит из перепускного канала о, проходное сечение которого регулируется посредством иглы o¹.

Между камерами верхней и нижней помещают приспособление, облегчающее прохождение жидкости в верхнюю камеру, т.е. при опускании пластины ƒ¹. Таким приспособлением может быть обыкновенный перепускной канал р с клапаном р¹, предупреждающим или замедляющим прохождение жидкости в нижнюю камеру. Перепускной канал р может, конечно, быть комбинирован с каналом о путем, например, замены иглы о¹ приспособлением, более или менее предупреждающим полное закрывание клапана р¹.

Расположение канала определяется следующим образом. При тщательном выборе сжатия пружины величины пластины ƒ¹ и различных сечений прохода для жидкости, и если насос работает на двигателе, работающем с числом оборотов, очень низким по сравнению с допустимым максимумом (например, с 50% минимальной скоростью), жидкость сможет легко переходить из нижней камеры в верхнюю и втулка ƒ будет оставаться вплотную в своей верхней опоре.

Если число оборотов двигателя будет постепенно повышаться, а мгновенные скорости плунжера d в различные моменты нагнетания будут, следовательно, возрастать, то очевидно наступит момент, когда при верхнем ходе плунжера гидравлическое торможение на поверхности пластины ƒ¹ заставит втулку ƒ отойти от за плечика i, к которому она вновь подойдет только к концу нагнетания или во время нижнего хода плунжера, причем величина, на которую втулка отойдет, будет тем выше, чем выше число оборотов двигателя.

Исходя из этих соображений, можно определить даже экспериментальным путем, где должен помещаться канал κ, для того, чтобы при повышении числа оборотов двигателя стенка втулки ƒ открывала этот канал своевременно, т.е. так, чтобы нагнетаемое плунжером горючее могло выйти через канал κ и нагнетание остановилось в такой момент, чтобы число оборотов двигателя понизилось вследствие уменьшения количества впрыскиваемого горючего.

Прерывание впрыскивания путем открывания канала κ будет, конечно, иметь место тем позже, чем сильнее сжата пружина и чем больше открыта игла о¹. Таким образом, приспособление для вертикальной перестановки стакана m и игла о¹ позволят изменять максимальное число оборотов двигателя.

Для остановки втулки ƒ при верхнем ходе на максимальном уровне предусмотрен упор r, при достижении которого удлинение е открывает канал κ, что установит абсолютный максимум впрыскивания.

Упор r выполнен в виде цилиндрической втулки, на внутренней поверхности камеры а насоса, причем нижний край этой втулки приходится вертикально над какой-либо точкой пластины ƒ¹ (например, над ее бортом ƒ²) и может остановить перемещение пластины ƒ¹ в любой желаемый момент.

Упор можно, конечно, выполнить так, чтобы он имел вертикальную перестановку, что позволит применять его для регулировки работы двигателя. Такая регулировка могла бы, например, производиться либо также, как при стакане m, либо перестановкой при помощи нарезки втулки и применением приспособления для закрепления его в желаемом положении, либо подтягиванием камеры а, а при помощи болта s с резьбой, перпендикулярной к резьбе на упоре r.

Снизу, в нижнюю часть камеры а установлен толкатель t, плотно скользящий в направляющей u. На этот толкатель непосредственно действует кулак g.

Если желательно установить регулировочное устройство, при котором используется ускорение при нижнем ходе плунжера, то можно поместить между пластиной ƒ¹ и втулкой ƒ систему, которая будет при нижнем ходе поршня заставлять пластину ƒ¹ смещаться относительно втулки ƒ на величину, зависящую от скорости, при верхнем же ходе это смещение будет сохраняться, по крайней мере частично, а пластина ƒ¹ будет остановлена упором и втулка откроет каналы κ тем раньше, чем больше это смещение.

В обоих рассмотренных выше случаях будет предпочтительным предусмотреть какал, соединяющий камеру, расположенную над пластиной ƒ¹ непосредственного с питательными каналами. Тогда при нижнем ходе плунжера горючее будет подаваться в насос под давлением, так как перемещение вниз пластины ƒ¹ будет создавать временное избыточное давление.

Таким образом, получается регулировочное устройство, способ работы которого ясно виден из вышеизложенного и который обладает целым рядом преимуществ перед существующими устройствами такого рода, от которых он особенно выгодно отличается своей простотой и прочностью.

Такое устройство, имеющее гидравлическое торможение, которое может давать значительные усилия, будет мало чувствительным к трению между втулкой ƒ и удлинением е.

Благодаря этому на многоцилиндровых двигателях неодинаковость этого трения для различных насосов будет оказывать ничтожно малое влияние на регулировку и цилиндры можно будет, например, регулировать путем одновременной перестановки их иглы о¹ от руки или при помощи, например, центробежного регулятора.

Предлагаемое устройство возможно применить для капсюльных и диафрагменных насосов. Пластина ƒ¹ может быть монтирована не на удлинении плунжера, а на любом другом органе, перемещающемся в зависимости от перемещения плунжера, например, на шатуне, качающемся вокруг неподвижной оси и соединенном со штоком плунжера d; насос может приводиться не от кулака, а от другого любого механизма; производительность насоса может изменяться соответственно скорости не только самого плунжера или частей, перемещающихся в зависимости от его перемещения, но и соответственно скорости любого другого органа.