RU2302550C2 - Fuel injection system (versions) - Google Patents
Fuel injection system (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2302550C2 RU2302550C2 RU2004131572/06A RU2004131572A RU2302550C2 RU 2302550 C2 RU2302550 C2 RU 2302550C2 RU 2004131572/06 A RU2004131572/06 A RU 2004131572/06A RU 2004131572 A RU2004131572 A RU 2004131572A RU 2302550 C2 RU2302550 C2 RU 2302550C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel injection
- fuel
- pressure
- pump
- injection system
- Prior art date
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 185
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 185
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 178
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 20
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 10
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 5
- 239000006199 nebulizer Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 13
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 11
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 244000304337 Cuminum cyminum Species 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
- F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
- F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
- F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
- F02M47/027—Electrically actuated valves draining the chamber to release the closing pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M51/00—Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
- F02M51/06—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle
- F02M51/0603—Injectors peculiar thereto with means directly operating the valve needle using piezoelectric or magnetostrictive operating means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M57/00—Fuel-injectors combined or associated with other devices
- F02M57/02—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
- F02M57/022—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
- F02M57/023—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive mechanical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
- F02M63/0003—Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure
- F02M63/0007—Fuel-injection apparatus having a cyclically-operated valve for connecting a pressure source, e.g. constant pressure pump or accumulator, to an injection valve held closed mechanically, e.g. by springs, and automatically opened by fuel pressure using electrically actuated valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к системе впрыска топлива в цилиндры двигателей внутреннего сгорания, в частности в цилиндры двигателей с воспламенением от сжатия.The present invention relates to a system for injecting fuel into cylinders of internal combustion engines, in particular into cylinders of compression ignition engines.
Практически все известные в настоящее время системы впрыска топлива современных дизельных двигателей можно разделить на две функционально разные группы: системы с механическим управлением и системы с топливными аккумуляторами высокого давления. В большинстве дизельных двигателей большой мощности для автомобилей большой грузоподъемности для впрыска топлива используют насос-форсунки с механическим приводом и электронным управлением. В дизельных двигателях небольшой мощности для впрыска топлива используют в основном либо системы впрыска топлива с механическим приводом соединенных с форсунками плунжерных насосов, либо системы с топливными аккумуляторами высокого давления (ТАВД), так называемые системы "common rail".Almost all currently known fuel injection systems of modern diesel engines can be divided into two functionally different groups: systems with mechanical control and systems with high pressure fuel cells. Most diesel engines of high power for heavy vehicles use a pump-injector with a mechanical drive and electronic control for fuel injection. In diesel engines of low power, fuel injection is mainly used either by fuel injection systems with a mechanical drive connected to the nozzles of plunger pumps, or systems with high pressure fuel cells (TADs), the so-called common rail systems.
В настоящее время известно несколько типов насос-форсунок с механическим приводом. Все они могут создавать исключительно высокое давление впрыска и обладают сравнительно высоким гидравлическим и механическим коэффициентом полезного действия, что является одним из наиболее важных преимуществ насос-форсунок перед системами с ТАВД. Другим преимуществом насос-форсунок с механическим приводом является их существенно более высокая по сравнению с системами с ТАВД долговечность. Более низкая в сравнении с системами с механическим приводом насос-форсунок долговечность систем впрыска с ТАВД обусловлена главным образом постоянным воздействием на их элементы максимального давления, необходимого для впрыска топлива в цилиндры двигателя. Другим существенным преимуществом систем с механическим приводом насос-форсунок является присущая им способность обеспечивать благоприятный характер изменения скорости подачи топлива за один цикл впрыска (характеристика впрыска). Создание систем впрыска топлива с ТАВД с такими же характеристиками связано с определенными трудностями, и поэтому, когда на определенных режимах работы двигателя требуется обеспечить присущую таким системам прямоугольную характеристику впрыска, современные насос-форсунки с регулирующими клапанами непосредственного управления распылителем также способны обеспечить такую характеристику впрыска. Это придает системам последнего типа большую гибкость при регулировании характеристики впрыска.Currently, there are several types of pump nozzles with a mechanical drive. All of them can create exceptionally high injection pressures and have a relatively high hydraulic and mechanical efficiency, which is one of the most important advantages of pump nozzles over systems with fuel injection pumps. Another advantage of pump-nozzles with a mechanical drive is their significantly higher durability compared with systems with TAD. Compared to systems with a mechanical drive of pump nozzles, the lower durability of injection systems with TAVDs is mainly due to the constant effect on their elements of the maximum pressure required to inject fuel into the engine cylinders. Another significant advantage of systems with a mechanical drive of pump nozzles is their inherent ability to provide a favorable nature of the change in the fuel feed rate per injection cycle (injection characteristic). The creation of fuel injection systems with a fuel injection pump with the same characteristics is associated with certain difficulties, and therefore, when certain engine operating conditions require a rectangular injection characteristic inherent in such systems, modern pump nozzles with control valves for direct control of the sprayer can also provide such an injection characteristic. This gives the systems of the latter type more flexibility in adjusting the injection characteristics.
С другой стороны, системы впрыска с ТАВД обладают по сравнению с системами впрыска с механическим управлением и определенными преимуществами. Наиболее существенным достоинством таких систем при их использовании в автомобилях большой грузоподъемности является практически неограниченная возможность регулирования процесса впрыска по времени и возможность многократного впрыска. Такие возможности систем впрыска топлива с ТАВД становятся особенно важными в связи с внедрением на автомобилях с дизельными двигателями различных систем обработки отработавших газов и разработкой альтернативных процессов сгорания топлива, таких как HCCI. Использование в системах впрыска с механическим управлением кулачка для привода плунжерного насоса существенно ограничивает их способность обеспечить необходимое регулирование процесса впрыска и возможность многократного впрыска. Другим преимуществом системы впрыска с ТАВД по сравнению с системами впрыска с механическим управлением является возможность снижения паразитных потерь мощности двигателя при его работе в диапазоне малых нагрузок и на холостом ходу. При работе двигателя в этих режимах система впрыска с ТАВД позволяет более точно регулировать расход топлива, чем системы впрыска с механическим приводом насоса с плунжером большого диаметра. Кроме того, системы впрыска с механическим управлением создают очень высокий уровень шума, причиной которого может быть не только сама система впрыска топлива, но и вибрации, возникающие в трансмиссии, передающей крутящий момент, необходимый для привода плунжера. Высокий уровень шума, создаваемого системой впрыска топлива с механическим управлением, проявляется прежде всего при работе двигателя на холостом ходу. Работа систем впрыска с ТАВД практически не вносит заметного вклада в общий уровень шума, создаваемого двигателем на любом режиме работы.On the other hand, injection systems with TAVD have compared with mechanical injection systems with certain advantages. The most significant advantage of such systems when used in heavy-duty vehicles is the almost unlimited ability to control the injection process in time and the possibility of multiple injection. Such capabilities of fuel injection systems with fuel injection pumps are becoming especially important in connection with the introduction of various exhaust gas treatment systems on diesel vehicles and the development of alternative fuel combustion processes, such as HCCI. The use of a cam in mechanically controlled injection systems for driving a plunger pump significantly limits their ability to provide the necessary regulation of the injection process and the possibility of multiple injection. Another advantage of the injection system with TAVD in comparison with injection systems with mechanical control is the ability to reduce parasitic losses of engine power during its operation in the low load range and at idle. When the engine is operating in these modes, the injection system with TAVD allows more accurate control of fuel consumption than injection systems with a mechanical pump drive with a large diameter plunger. In addition, mechanically controlled injection systems create a very high noise level, which can be caused not only by the fuel injection system itself, but also by vibrations that occur in the transmission that transmits the torque needed to drive the plunger. The high level of noise generated by a mechanically controlled fuel injection system is manifested primarily when the engine is idling. The operation of injection systems with TAVD practically does not significantly contribute to the overall noise level generated by the engine in any operating mode.
В основу настоящего изобретения была положена задача разработать новую, комбинированную систему впрыска топлива с механическим приводом плунжерного насоса (насос-форсунки), которая обладала бы функциональными возможностями системы впрыска с ТАВД. В настоящем изобретении ставится задача разработки системы впрыска топлива, которая на одних режимах работы двигателя могла бы селективно работать на принципах системы с механическим управлением или на принципах системы с ТАВД и использовать их соответствующие преимущества, а на других режимах, на которых соответствующие недостатки одной из систем отрицательно сказываются на характеристике двигателя, может работать на принципах другой системы.The basis of the present invention was the task of developing a new, combined fuel injection system with a mechanical drive of a plunger pump (pump nozzle), which would have the functionality of an injection system with TAD. The present invention seeks to develop a fuel injection system that, in some engine operating modes, could selectively operate on the principles of a mechanical control system or on the principles of a system with a fuel injection system and use their respective advantages, and in other modes in which the corresponding disadvantages of one of the systems adversely affect the performance of the engine, can work on the principles of another system.
В патенте US 6247450 В1 на имя Jiang описана система впрыска топлива, имеющая насос-форсунку с механическим приводом с управляющим клапаном и ТАВД. В этой системе давление топлива в ТАВД регулируют при сравнительно низком уровне давления, и топливо под этим давлением подают в насос-форсунку через калиброванное дозирующее дроссельное отверстие, которое открывается в определенной точке обратного хода плунжера насос-форсунки и закрывается при других положениях плунжера. Количество топлива, попадающего в надплунжерное пространство, зависит от давления в ТАВД и продолжительности открытия дроссельного отверстия. При рабочем ходе плунжера дроссельное отверстие закрывается, и плунжер прикладывает давление к топливу, находящемуся в надплунжерном пространстве, размеры которого позволяют создавать в нем необходимое давление впрыска. Надплунжерное пространство соединено со входом обычного распылителя с подпружиненным запорным элементом через регулирующий клапан. При повышении давления в надплунжерном пространстве до необходимого уровня этот регулирующий клапан открывается, и вытесняемое плунжером топливо через распылитель впрыскивается в цилиндр двигателя. При закрытии клапана и распылителя, отверстие которого закрывается под действием возвратной пружины, впрыск топлива в цилиндр прекращается.US Pat. No. 6,247,450 B1 to Jiang describes a fuel injection system having a mechanically-driven pump nozzle with a control valve and a fuel injection pump. In this system, the fuel pressure in the fuel injection pump is regulated at a relatively low pressure level, and the fuel under this pressure is fed into the pump nozzle through a calibrated metering throttle opening, which opens at a certain return point of the pump nozzle plunger and closes at other positions of the plunger. The amount of fuel entering the supraplunger space depends on the pressure in the TAD and the duration of the opening of the throttle hole. During the stroke of the plunger, the throttle aperture closes, and the plunger applies pressure to the fuel located in the above-plunger space, the dimensions of which allow the injection pressure to be created in it. The above-plunger space is connected to the inlet of a conventional atomizer with a spring-loaded shut-off element through a control valve. When the pressure in the superplunger space rises to the required level, this control valve opens, and the fuel displaced by the plunger through the sprayer is injected into the engine cylinder. When closing the valve and the atomizer, the opening of which is closed by the action of the return spring, the fuel injection into the cylinder stops.
В этой системе для регулирования впрыска плунжер должен оставаться неподвижным в верхней точке рабочего хода и поддерживать в надплунжерном пространстве давление, создаваемое в нем во время рабочего хода плунжера. Закрытое при обратном и прямом ходе плунжера дроссельное отверстие исключает возможность впрыска топлива в течение преобладающей части этого времени. Очевидно, что в такой системе впрыск топлива не может происходить в любое время, а происходит только в тот момент, когда плунжер находится вблизи верхней точки своего рабочего хода, поскольку даже при открытом во время прохождения топлива через дроссельное отверстие регулирующем клапане и давлении в ТАВД, превышающем давление, при котором пружина открывает отверстие распылителя, впрыску топлива препятствует перепад давлений, который необходимо поддерживать в дроссельном отверстии для дозирования количества впрыскиваемого в цилиндр двигателя топлива.In this system, for controlling the injection, the plunger must remain stationary at the upper point of the working stroke and maintain in the supra-plunger space the pressure created in it during the working stroke of the plunger. The throttle bore closed during reverse and forward plunger operation eliminates the possibility of fuel injection during the predominant part of this time. Obviously, in such a system, fuel injection cannot occur at any time, but occurs only at the moment when the plunger is near the top of its working stroke, because even when the control valve is open during passage of the fuel through the throttle aperture and the pressure in the fuel injection pump exceeding the pressure at which the spring opens the nozzle opening, the differential pressure prevents the fuel injection, which must be maintained in the throttle hole to dose the amount of engine injected into the cylinder fuel burner.
Помимо ограниченной возможности регулирования впрыска система, описанная в патенте US 6247450, имеет и другие недостатки, заключающиеся, в частности, в неблагоприятной характеристике впрыска в начале и в конце цикла впрыска, в ограниченном диапазоне давлений впрыска и т.д.In addition to the limited ability to control injection, the system described in US Pat. No. 6,247,450 also has other disadvantages, which include, in particular, an unfavorable characteristic of the injection at the beginning and end of the injection cycle, a limited range of injection pressures, etc.
В качестве примера другой известной в настоящее время системы впрыска топлива, которая имеет отношение к настоящему изобретению, можно назвать систему впрыска топлива с регулируемыми давлением и продолжительностью впрыска фирмы Cummins Inc. Различные варианты подобной системы описаны в патентах US 3544008, US 4092964 и US 5445323. Система такого типа содержит насос-форсунки, топливо в которые подается из ТАВД. В этой системе, однако, ТАВД не предназначен для непосредственного впрыска топлива в цилиндр двигателя, а используется для дозированной подачи в надплунжерное пространство топлива, которое при прямом ходе плунжера вытесняется через распылитель. Такие системы обладают ограниченными возможностями регулирования процесса впрыска по времени и требуют использования при каждом впрыске механического привода плунжерного насоса.As an example of another currently known fuel injection system that is related to the present invention, there may be mentioned a fuel injection system with adjustable pressure and duration of injection from Cummins Inc. Various variants of such a system are described in patents US 3544008, US 4092964 and US 5445323. This type of system contains pump nozzles, the fuel to which is supplied from the TAD. In this system, however, the fuel injection pump is not intended for direct injection of fuel into the engine cylinder, but is used for dosed supply of fuel into the supraplunger space, which is displaced through the nozzle during the forward stroke of the plunger. Such systems have limited control over the injection process in time and require the use of a mechanical drive of the plunger pump for each injection.
Основной задачей настоящего изобретения является разработка системы впрыска топлива, которая на одних режимах режима работы двигателя может селективно работать и на принципах системы с механическим управлением или приводом насос-форсунки, и на принципах системы с ТАВД, используя их соответствующие преимущества, а на других режимах во избежание недостатков, присущих одной из систем, может работать на принципах другой системы.The main objective of the present invention is to develop a fuel injection system that can selectively operate on the principles of a system with mechanical control or a pump injector drive and on the principles of a system with a fuel injection pump, using their respective advantages, and in other modes during Avoiding the disadvantages inherent in one of the systems can work on the principles of another system.
В более узком смысле задачей настоящего изобретения является разработка системы впрыска топлива с более широким по сравнению с известными системами впрыска с механическим управлением диапазоном регулирования продолжительности впрыска, позволяющим впрыскивать топливо в цилиндры двигателя при любом угловом положении вала двигателя, с более широким в сравнении с известными системами впрыска с ТАВД диапазоном давлений впрыска и широкими возможностями регулирования характеристики впрыска. Предлагаемая в изобретении система для снижения шума двигателя на холостом ходу и в диапазоне малых нагрузок может работать на принципах системы с ТАВД, а на режимах, требующих высокого давления впрыска, может работать на принципах системы с механическим управлением, что позволяет использовать в ней сравнительно простую по конструкции систему с ТАВД и повысить ее долговечность за счет работы при сравнительно низком максимальном давлении. Предлагаемая в изобретении система впрыска, использующая принципы работы обеих систем, при соответствующем управлении моментами и продолжительностью запитывания регулирующего клапана позволяет получать не только обычные для систем с механическим приводом насос-форсунок и систем с ТАВД характеристики впрыска, например характеристики впрыска прямоугольной или треугольной формы, характеристики впрыска с предварительным впрыскиванием, подвпрыскиванием под высоким давлением и поздним подвпрыскиванием, но и характеристики впрыска так называемой "башмачной" формы.In a narrower sense, the present invention is to develop a fuel injection system with a wider than the known injection systems with mechanical control of the range of regulation of the duration of the injection, allowing injection of fuel into the engine cylinders at any angular position of the engine shaft, with a wider compared with known systems injection with TADD injection pressure range and wide possibilities for regulating injection characteristics. The system proposed in the invention for reducing engine noise at idle and in the low-load range can operate on the principles of a system with a fuel injection pump, and in modes requiring high injection pressure, it can operate on the principles of a system with mechanical control, which makes it possible to use a relatively simple system design a system with TAVD and increase its durability due to operation at a relatively low maximum pressure. The injection system proposed in the invention, using the principles of operation of both systems, with appropriate control of the moments and duration of power supply to the control valve, allows to obtain not only injection characteristics that are usual for systems with a mechanical drive of pump nozzles and systems with an injection pump, for example, rectangular or triangular injection characteristics, characteristics injection with pre-injection, high-pressure injection and late injection, but also the characteristics of the injection are called "shoe" form.
Еще одной задачей настоящего изобретения является разработка системы впрыска топлива, которая помимо перечисленных выше особенностей надежно защищена от возникновения в ней слишком высокого давления.Another objective of the present invention is to develop a fuel injection system, which in addition to the above features is reliably protected from the occurrence of too high pressure in it.
Указанные задачи решаются в предлагаемой в изобретении системе впрыска топлива для двигателя внутреннего сгорания, содержащей распылитель со входом, плунжер с приводом от кулачка, ограничивающий надплунжерное пространство, соединенное со входом распылителя, топливный аккумулятор высокого давления (ТАВД), регулирующий клапан, установленный между надплунжерным пространством и ТАВД и позволяющий по электрическому управляющему сигналу соединять надплунжерное пространство с ТАВД или отсоединять их друг от друга, имеющий электропривод клапан управления распылителем, предназначенный для открытия и закрытия распылителя, устройство для создания и регулирования давления топлива в ТАВД и топливный бак.These problems are solved in the proposed invention, the fuel injection system for an internal combustion engine containing a spray with an inlet, a cam-driven plunger limiting the plunger space connected to the spray inlet, a high pressure fuel accumulator (TAVD), a control valve installed between the plunger space and TAVD and allowing the electrical control signal to connect the above-plunger space with TAVD or to disconnect them from each other, having an electric drive to a spray control valve for opening and closing the spray gun, a device for creating and regulating fuel pressure in a fuel injection pump and a fuel tank.
В предпочтительных вариантах осуществления изобретения между надплунжерным пространством и ТАВД установлен обратный клапан, вход которого соединен с ТАВД. Регулирующий клапан в третьем положении отсоединяет надплунжерное пространство от ТАВД и соединяет надплунжерное пространство со сливной линией, во втором положении отсоединяет надплунжерное пространство от сливной линии и ТАВД, а в первом положении отсоединяет надплунжерное пространство от сливной линии и соединяет надплунжерное пространство с ТАВД.In preferred embodiments of the invention, a non-return valve is installed between the plunger space and the TAD; the inlet of which is connected to the TAD. The control valve in the third position disconnects the supra-plunger space from the TAVD and connects the supra-plunger space with the drain line, in the second position disconnects the supra-plunger space from the drain line and the TAVD, and in the first position disconnects the supra-plunger space from the drain line and connects the supra-plunger space with the TAVD.
В одном из частных вариантов осуществления устройство для создания и регулирования давления топлива в ТАВД содержит гидравлический насос переменной производительности и устройство для регулирования производительности насоса и создания таким путем необходимого давления в ТАВД или гидравлический насос с постоянной производительностью и устройство для регулирования частоты вращения насоса. В последнем случае гидравлический насос приводится в действие стартером двигателя. Максимальное давление в ТАВД может составлять при этом 600 бар.In one of the private embodiments, the device for creating and regulating the fuel pressure in the fuel injection pump contains a variable displacement hydraulic pump and a device for regulating the pump performance and thus creating the necessary pressure in the pressure pump or constant pressure hydraulic pump and a device for controlling the pump speed. In the latter case, the hydraulic pump is driven by the engine starter. The maximum pressure in the TAD can be 600 bar.
В другом варианте система впрыска топлива содержит распылитель со входом и иглой, упругое звено, которое поджимает иглу в направлении, в котором она закрывает распылитель, золотник, который установлен в распределительной камере с входным дросселем и выходным отверстием и который упирается в иглу, которая при повышении давления в распределительной камере под действием золотника закрывает распылитель, плунжер с приводом от кулачка, ограничивающий надплунжерное пространство, соединенное со входом распылителя, ТАВД, регулирующий клапан, расположенный между надплунжерным пространством и ТАВД и позволяющий по электрическому управляющему сигналу соединять надплунжерное пространство с ТАВД или отсоединять их друг от друга, клапан управления распылителем (КУР), расположенный между выходным отверстием распределительной камеры и сливной линией и позволяющий соединять выходное отверстие распределительной камеры со сливной линией или отсоединять их друг от друга, устройство для создания и регулирования давления топлива в ТАВД и топливный бак, при этом входной дроссель соединен с надплунжерным пространством или с ТАВД. Эффективные площади проходных сечений входного дросселя, выходного отверстия распределительной камеры и КУР и усилие упругого звена подобраны с таким расчетом, чтобы открытие КУР сопровождалось движением иглы в направлении открытия, а тем самым и открытием распылителя при давлении на входе в распылитель, меньшем максимального рабочего давления в ТАВД.In another embodiment, the fuel injection system comprises a nozzle with an inlet and a needle, an elastic link that pushes the needle in the direction in which it closes the nozzle, a spool that is installed in the distribution chamber with an inlet throttle and an outlet and which abuts against the needle, which increases pressure in the distribution chamber under the action of the spool closes the atomizer, a cam-driven plunger restricting the above-plunger space connected to the atomizer inlet, TADD, control valve, p located between the plunger space and the TAD and allowing electric connection to connect the plunger space with the TAD or to disconnect them from each other, a spray control valve (CSD) located between the outlet of the distribution chamber and the drain line and allowing the outlet of the distribution chamber to be connected to the drain line or disconnect them from each other, a device for creating and regulating the fuel pressure in the fuel injection pump and the fuel tank, while the input throttle is connected with supraplunger space or with TAD. The effective areas of the inlet sections of the inlet throttle, the outlet of the distribution chamber and the CSD and the elastic link force are selected so that the opening of the CSD is accompanied by the movement of the needle in the opening direction, and thereby the opening of the sprayer at a pressure at the inlet of the sprayer less than the maximum working pressure in TAVD.
В предпочтительных осуществлениях этого варианта выходное отверстие распределительной камеры и расположенный в ней золотник могут быть выполнены таким образом, что золотник при его нахождении в положении, соответствующем открытому распылителю, сужает проходное сечение выходного отверстия распределительной камеры, ограничивая тем самым утечку находящегося под давлением топлива через входной дроссель, выходное отверстие и открытый КУР в сливную линию.In preferred embodiments of this embodiment, the outlet of the distribution chamber and the spool located therein can be configured such that when the spool is in a position corresponding to the open atomizer, the passage section of the outlet of the distribution chamber is narrowed, thereby limiting the leakage of pressurized fuel through the inlet throttle, outlet and open HPS in the drain line.
В еще одном варианте система впрыска топлива содержит распылитель со входом и иглой, упругое звено, которое поджимает иглу в направлении, в котором она закрывает распылитель, золотник, который установлен в распределительной камере и который упирается в иглу, которая при повышении давления в распределительной камере под действием золотника закрывает распылитель, плунжер с приводом от кулачка, ограничивающий надплунжерное пространство, соединенное со входом распылителя, ТАВД, регулирующий клапан, расположенный между надплунжерным пространством и ТАВД и позволяющий по электрическому управляющему сигналу соединять надплунжерное пространство с ТАВД или отсоединять их друг от друга, КУР, который в первом положении отсоединяет распределительную камеру от сливной линии и соединяет надплунжерное пространство с распределительной камерой, а во втором положении отсоединяет распределительную камеру от надплунжерного пространства и соединяет распределительную камеру со сливной линией, устройство для создания и регулирования давления топлива в ТАВД и топливный бак. В этом варианте при нахождении КУР во втором положении в ТАВД можно создать давление, достаточно высокое для преодоления усилия упругого звена и открытия распылителя.In yet another embodiment, the fuel injection system comprises a nozzle with an inlet and a needle, an elastic link that pushes the needle in the direction in which it closes the nozzle, a spool that is installed in the distribution chamber and which abuts the needle, which, under increasing pressure in the distribution chamber, the action of the slide valve closes the spray gun, a cam-driven plunger limiting the supra-plunger space connected to the spray inlet, TAVD, a control valve located between the super-plunger by means of an electric control signal and allowing electric connection to connect the plunger space with the TAD or disconnect them from each other, the control panel, which in the first position disconnects the distribution chamber from the drain line and connects the plunger space with the distribution chamber, and in the second position disconnects the distribution chamber from the plunger space and connects the distribution chamber to the drain line, a device for creating and regulating the fuel pressure in the fuel injection pump and the fuel tank. In this embodiment, when the CSD is in the second position in the TADD, it is possible to create a pressure high enough to overcome the force of the elastic link and open the sprayer.
В предпочтительных осуществлениях этого варианта КУР в первом положении отсоединяет распределительную камеру от сливной линии и соединяет распределительную камеру с ТАВД, а во втором положении отсоединяет распределительную камеру от ТАВД и соединяет распределительную камеру со сливной линией.In the preferred embodiments of this embodiment, the CSD in the first position disconnects the distribution chamber from the drain line and connects the distribution chamber to the TAD, and in the second position disconnects the distribution chamber from the TAD and connects the distribution chamber to the drain line.
На фиг.1-9 показаны схемы нескольких вариантов выполнения предлагаемой в изобретении системы впрыска топлива.Figure 1-9 shows a diagram of several embodiments of the proposed invention, the fuel injection system.
Предлагаемая в первом варианте осуществления изобретения система впрыска топлива, показанная на фиг.1, состоит из топливной форсунки 1 с нормально закрытым распылителем 2 и регулирующим электромагнитным клапаном 3, который управляет распылителем (сокращенно КУР, клапан управления распылителем), предназначенного для нагнетания топлива устройства 4 с механическим приводом, содержащего плунжер 5, взаимодействующий с ним кулачок 6 и надплунжерное пространство 7, возвратной пружины 8 и электромагнитного регулирующего клапана 9, ТАВД 10, соединенного с группой форсунок и с механическим приводным устройством в двигателе (не показан), устройства 11 для создания в ТАВД высокого давления и его поддержания на требуемомо уровне, сливной линии 12 низкого давления и топливного бака 13. Регулирование давления в топливном аккумуляторе 10 и управление клапанами 3 и 9 осуществляется не показанным на чертеже электронным блоком управления.Proposed in the first embodiment of the invention, the fuel injection system shown in Fig. 1 consists of a
Топливная форсунка 1 работает как обычная хорошо известная форсунка, используемая в системах впрыска топлива с ТАВД. Форсунка 1, как и все форсунки подобного типа, имеет иглу 15, которая под действием поджимающей ее пружины 14 закрывает распылитель 2, расположенный в распределительной (золотниковой) камере 17 золотник 16, который при повышении давления в распределительной камере 17 упирается в иглу 15 и закрывает распылитель, входной дроссель 18 и выходное отверстие 19. Входной дроссель 18 соединяет распределительную камеру 17 с надплунжерным пространством 7, а выходное отверстие 19 соединяет распределительную камеру с КУР 3. По соответствующему сигналу управления регулирующий электромагнитный клапан соединяет выходное отверстие 19 распределительной камеры со сливной линией 12. Площади проходного сечения входного дросселя, выходного отверстия и каналов регулирующего электромагнитного клапана подобраны с таким расчетом, чтобы при открытии регулирующего электромагнитного клапана и сопровождающем такое его открытие падении давления в распределительной камере действующего на конусную поверхность иглы 15 давления было достаточно для ее подъема и тем самым для открытия распылителя 2. Как и во всех известных системах впрыска топлива с ТАВД, выходное отверстие 19 распределительной камеры и золотник 16 выполнены таким образом, что золотник при его нахождении в положении, соответствующем открытому распылителю 2, сужает проходное сечение выходного отверстия распределительной камеры, ограничивая тем самым утечку находящегося под давлением топлива через входной дроссель 18, выходное отверстие 19 и открытый КУР 3 в сливную линию 12.
Надплунжерное пространство 7 соединено со входом распылителя 2. Соединением надплунжерного пространства с ТАВД 10 и отсоединением надплунжерного пространства от ТАВД управляет регулирующий клапан 9.The above-
Предлагаемая в изобретении система впрыска топлива работает следующим образом. Давление топлива в ТАВД 10 поддерживается на определенном постоянном уровне в зависимости от конкретного режима работы двигателя. При относительно низком давлении впрыска, например, на режиме холостого хода или при работе двигателя в диапазоне сравнительно малых нагрузок, регулирующий клапан 9 остается открытым в течение всего рабочего цикла двигателя. При прямом ходе плунжер 5 вытесняет топливо из надплунжерного пространства через открытый регулирующий клапан 9 обратно в ТАВД 10, при этом давление в надплунжерном пространстве возрастает незначительно при небольших затратах мощности, необходимой для перемещения плунжера. Для впрыска топлива в цилиндр двигателя необходимо открыть КУР 3, при открытии которого давление в распределительной камере 17 и золотник 16, и игла 15 поднимаются вверх и открывают распылитель. Затем через открытый распылитель до момента закрытия КУР топливо под давлением, которое создается в ТАВД, впрыскивается в цилиндр двигателя. После закрытия КУР давление в распределительной камере снова возрастает до давления в ТАВД, и нагруженный пружиной 14 золотник 16 закрывает распылитель. Такой режим работы системы впрыска в дальнейшем называется режимом работы от ТАВД. Необходимо отметить, что при работе системы впрыска в режиме работы от ТАВД разность между давлением в ТАВД 10 и давлением в сливной линии 12 должна быть больше давления, при котором происходит открытие нагруженной пружиной иглы распылителя 2 и которое, как известно, определяется предварительным сжатием пружины 14 и размером конусной поверхности находящейся в закрытом положении иглы 15.Proposed in the invention, the fuel injection system operates as follows. The fuel pressure in
Работа системы впрыска в режиме работы от ТАВД позволяет уменьшить уровень шума, возникающего в системах впрыска топлива с механическим управлением при повышении и резком снижении мощности механического привода плунжерного насоса, в частности насос-форсунки. Использование ТАВД обеспечивает возможность впрыска топлива в любой момент рабочего цикла двигателя. Максимальное рабочее давление ТАВД можно выбрать, с одной стороны, с учетом его стоимости, срока службы и ряда других параметров, а с другой стороны, с учетом всех преимуществ такого способа впрыска, таких как возможность гибкого регулирования впрыска, снижение уровня шума и других параметров, которые улучшают характеристики двигателя. Обычно максимальное рабочее давление в ТАВД выбирают в пределах от 200 до 600 бар.The operation of the injection system in the mode of operation from the TAVD allows you to reduce the noise level that occurs in fuel injection systems with mechanical control while increasing and sharply reducing the power of the mechanical drive of the plunger pump, in particular the pump nozzle. The use of TAVD provides the possibility of fuel injection at any moment of the engine's operating cycle. The maximum working pressure of the fuel injection pump can be selected, on the one hand, taking into account its cost, service life and a number of other parameters, and on the other hand, taking into account all the advantages of this injection method, such as the possibility of flexible regulation of the injection, reduction of noise level and other parameters, which improve engine performance. Typically, the maximum operating pressure in the TADD is selected in the range from 200 to 600 bar.
При необходимости впрыска топлива под более высоким давлением во время прямого хода плунжера 5 регулирующий клапан 9 кратковременно закрывают. При закрытии регулирующего клапана 9 давление в надплунжерном пространстве 7, на входе в дроссель 18 и на входе в распылитель 2 возрастает. По достижении определенного давления КУР открывается, и топливо через распылитель впрыскивается в цилиндр двигателя, о чем говорилось выше. Окончание впрыска топлива определяется интервалом времени между моментом закрытия КУР и моментом открытия регулирующего клапана 9. Такой режим работы системы по существу не отличается от режима работы обычных, хорошо известных систем впрыска с электронным управлением и механическим приводом насос-форсунок, который в дальнейшем называется режимом ЭУМПНФ. Работа предлагаемой в изобретении системы впрыска топлива в режиме ЭУМПНФ обеспечивает возможность впрыска топлива под очень высоким давлением, характерным для известных систем с насос-форсунками и насосными агрегатами. В то же самое время предлагаемая в изобретении система впрыска топлива, в которой высокое давление создается только в сравнительно небольшом пространстве, перекрытом регулирующим клапаном 9, лишена присущих системам впрыска с ТАВД недостатков, обусловленных очень высоким давлением и в ТАВД, и в других заполненных топливом полостях системы. Фактически при работе в режиме ЭУМПНФ давление в ТАВД может быть уменьшено до очень низкого уровня порядка 4-6 бар, достаточного для заполнения топливом надплунжерного пространства 7 при обратном ходе плунжера.If necessary, the injection of fuel under higher pressure during the direct stroke of the
Предлагаемая в другом, показанном на фиг.2, варианте осуществления изобретения система впрыска топлива отличается от рассмотренной выше наличием установленного между входом распылителя 2 и ТАВД 10 обратного клапана 20, вход которого соединен с ТАВД. Обратный клапан 20, который открывается при обратном ходе плунжера 5, уменьшает перепад давлений между надплунжерным пространством 7 и ТАВД, из-за которого в отсутствие обратного клапана 20 на входе распылителя 2 создается слишком малое для работы системы впрыска в режиме работы от ТАВД давление. Иными словами, наличие в системе впрыска обратного клапана 20 обеспечивает возможность впрыска топлива при обратном ходе плунжера. С другой стороны, наличие вThe fuel injection system proposed in another embodiment of the invention shown in FIG. 2 differs from that described above by the presence of a
системе обратного клапана позволяет уменьшить размеры проходных сечений регулирующего клапана 9. Уменьшение размеров проходных сечений регулирующего клапана позволяет увеличить его быстродействие, уменьшить габариты, потребляемую мощность и т.д.the check valve system allows you to reduce the size of the bore sections of the
Описанный выше принцип управления движением иглы 15 распылителя может оказаться непригодным при необходимости обеспечить высокую скорость открытия и закрытия иглы. Решить эту проблему можно с помощью трехходового клапана при соответствующем изменении гидравлической схемы. В еще одном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.3 и 4, управление иглой распылителя осуществляется трехходовым клапаном 3, расположенным между надплунжерным пространством и распределительной камерой 17. В этом варианте изобретения распределительная камера соединена только с КУР, которым распределительную камеру 17 можно соединить либо как показано на чертежах, с источником давления, либо со сливной линией 12 низкого давления. При открытии КУР распределительная камера отсоединяется от источника давления и соединяется со сливной линией, и быстрый слив топлива из распределительной камеры сопровождается быстрым открытием иглы. При закрытии КУР распределительная камера 17 отсоединяется от сливной линии и снова соединяется с источником давления, быстрое возрастание которого в распределительной камере увеличивает скорость закрытия иглы.The principle of controlling the movement of the
Аналогично показанному на фиг.2 варианту в этом варианте осуществления изобретения можно использовать показанный на фиг.4 обратный клапан 20, вход которого соединен с ТАВД, а выход - с распылителем 2 и который расширяет диапазон возможного временного регулирования впрыска топлива в цилиндр и позволяет использовать регулирующий клапан 9 с меньшей максимальной площадью проходного сечения.Similarly to the embodiment shown in FIG. 2, in this embodiment of the invention, it is possible to use the
В еще одном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.5, используется трехпозиционный трехходовой регулирующий клапан 9, установленный между надплунжерным пространством 7 и ТАВД 10. С помощью такого регулирующего клапана 9 надплунжерное пространство 7 можно соединить с ТАВД или сливной линией 12 или отсоединить надплунжерное пространство от них. В остальном этот вариант не отличается от варианта, показанного на фиг.3. Преимуществом варианта, показанного на фиг.5, является возможность так называемого "перепуска" или "слива" топлива в конце впрыска.In yet another embodiment of the invention, shown in FIG. 5, a three-position three-
Предлагаемая в этом варианте осуществления изобретения система впрыска начинает работать в режиме работы от ТАВД после открытия КУР и сброса давления в распределительной камере 17, в результате падения которого происходит открытие распылителя 2.The injection system proposed in this embodiment of the invention begins to operate in the operation mode from the TADD after opening the CSD and depressurizing the
При работе системы впрыска в режиме работы от ТАДВ топливо подается в распылитель из ТАВД через открытый регулирующий клапан 9, как это показано на фиг.5. При работе системы впрыска в этом режиме регулирующий клапан 9 находится в первом положении. При закрытии КУР давление в распределительной камере 17 возрастает и распылитель закрывается. Во время прямого хода плунжера 5 топливо вытесняется в ТАВД через регулирующий клапан 9, что препятствует чрезмерному возрастанию давления в системе и тем самым эффективно предотвращает возможность проворачивания и разъединения механизма привода плунжеров.When the injection system is in operation from the TADV, fuel is supplied to the atomizer from the TAD through an
При работе предлагаемой в этом варианте осуществления изобретения системы впрыска в режиме ЭУМПНФ регулирующий клапан 9 во время прямого хода плунжера 5 переключается из первого положения во второе. Во втором положении регулирующий клапан 9 отсоединяет надплунжерное пространство 7 от ТАВД и сливной линии. При возрастании давления в системе до определенного уровня и открытии КУР игла 15 открывается, открывая тем самым отверстие или отверстия распылителя, как это описано выше. При открытии иглы в цилиндр двигателя под действием высокого давления плунжерного насоса впрыскивается определенное количество топлива. Закончить впрыск топлива можно различными путями. Обычно для этого закрывают КУР и снова создают давление в распределительной камере 17. Для создания противодавления в конце впрыска регулирующий клапан 9 можно оставить закрытым во втором положении до полного закрытия распылителя или же переключить его обратно в первое положение. Под действием высокого давления, которое создается в распределительной камере 17, и усилия возвратной пружины 14 игла быстро закрывает распылитель. Для "перепуска" или "слива" топлива в конце впрыска регулирующий клапан 9 необходимо переключить в третье положение, в котором надплунжерное пространство 7 соединяется со сливной линией и отсоединяется от ТАВД. Закрытие иглы распылителя в этом случае происходит под действием возвратной пружины 14 при низком давлении топлива в распылителе.During the operation of the injection system proposed in this embodiment of the invention in the EUMF mode, the
При "перепуске" топлива и одновременном создании противодавления в конце впрыска КУР можно напрямую соединить с ТАВД, как это показано на фиг.6. Для окончания впрыска КУР переключается в положение, в котором он отсоединяет распределительную камеру 17 от сливной линии 12 и соединяет ее с ТАВД. При переключении регулирующего клапана 9 в третье положение давление в надплунжерном пространстве и распылителе падает, и игла закрывает распылитель под действием возвратной пружины 14 и давления в распределительной камере 17. В этом варианте осуществления изобретения в распылителе можно установить сравнительно слабую возвратную пружину 14 и уменьшить минимальное давление в ТАВД, при котором система может работать в режиме работы от ТАВД.With the "bypass" of the fuel and the simultaneous creation of back pressure at the end of the injection, the CSD can be directly connected to the TAD, as shown in Fig.6. To complete the injection, the CSD switches to the position in which it disconnects the
Для упрощения в предлагаемых в изобретении системах впрыска топлива, варианты выполнения которых показаны на фиг.5 и 6, вместо трехходового можно использовать, как показано на фиг.7 и 8, двухходовой клапан управления распылителем. Функционально системы, показанные на фиг.7 и 8, ничем не отличаются от систем, показанных на фиг.5 и 6. Конструкция и принцип действия двухходового клапана управления распылителем (КУР) были рассмотрены выше.To simplify the fuel injection systems of the invention, the embodiments of which are shown in FIGS. 5 and 6, instead of the three-way valve, as shown in FIGS. 7 and 8, a two-way atomizer control valve can be used. Functionally, the systems shown in FIGS. 7 and 8 are no different from the systems shown in FIGS. 5 and 6. The design and principle of operation of the two-way spray control valve (CSD) were discussed above.
Преимуществом вариантов, показанных на фиг.6 и 8, является лучшая по сравнению с другими вариантами защита системы от слишком высокого давления. Связано это с тем, что в этих вариантах вход распределительной камеры 17 соединен с ТАВД (либо напрямую, либо через КУР), а не с надплунжерным пространством 7, как в других вариантах (фиг.1-5, 7) или в известных в настоящее время подобных системах впрыска топлива. В этих упомянутых последними системах при выходе из строя КУР и, как следствие, невозможности его открытия, сброс давления, которое создается при прямом ходе плунжера в надплунжерном пространстве, оказывается невозможен, поскольку в этом случае давление одновременно повышается и в распылителе, и в распределительной камере 17 и не допускает открытие иглы распылителя. Результатом этого могут быть серьезные механические повреждения системы впрыска и двигателя. Соединение в вариантах, показанных на фиг.6 и 8, распределительной камеры 17 с ТАВД позволяет конструктивно ограничить максимальное давление, которое может возникнуть в форсунке с закрытой иглой распылителя. Предельное максимальное давление в предлагаемой в этих вариантах системе впрыска топлива зависит от предварительного сжатия возвратной пружины 14, диаметра золотника 16 и давления в ТАВД 10, которое можно легко ограничить обычным предохранительным клапаном.An advantage of the options shown in FIGS. 6 and 8 is a better protection of the system against too high pressure compared to other options. This is due to the fact that in these embodiments, the input of the
Такой способ конструктивного ограничения максимального давления можно использовать и в других вариантах выполнения предлагаемой в изобретении системы впрыска топлива. Примеры таких систем с конструктивным ограничением максимального давления показаны на фиг.9а и 9б.This method of constructively limiting the maximum pressure can be used in other embodiments of the fuel injection system of the invention. Examples of such systems with constructive limitation of maximum pressure are shown in figa and 9b.
На фиг.10 показан еще один вариант выполнения предлагаемой в изобретении системы впрыска топлива, в которой для непосредственного регулирования положения иглы 15 распылителя 2 предназначен встроенный в форсунку имеющий электропривод клапан 21 управления распылителем. Иглу 15 распылителя можно механически соединить с подвижным якорем 22 КУР 3. Предлагаемая в этом варианте осуществления изобретения система впрыска топлива может также, как и в рассмотренных выше вариантах, работать в режиме работы от ТАВД и/или в режиме ЭУМПНФ. В качестве имеющего электропривод клапана 21 управления распылителем можно использовать клапан с электромагнитным приводом или предпочтительно клапан с пьезоэлектрическим приводом, отличающимся высоким быстродействием и высокой точностью регулирования положения иглы 15 распылителя.Figure 10 shows another embodiment of the fuel injection system according to the invention, in which for direct regulation of the position of the
Все рассмотренные выше варианты осуществления изобретения позволяют регулировать характеристику впрыскивания различными путями. При работе системы впрыска в режиме ЭУМПНФ давление открытия иглы (ДОИ) можно регулировать соответствующей задержкой момента открытия КУР 3 относительно момента закрытия регулирующего клапана 9. В вариантах, показанных на фиг.6, 8 и 9, для повышения максимального ДОИ можно использовать золотник 16, у которого диаметр больше диаметра иглы 15. При увеличении ДОИ характеристика впрыскивания приближается к прямоугольной, а при уменьшении ДОИ давление впрыска нарастает постепенно и поэтому характеристики впрыскивания имеет треугольную форму.All the above embodiments of the invention allow you to adjust the characteristic of the injection in various ways. When the injection system is operating in the EUMF mode, the needle opening pressure (DPI) can be adjusted by a corresponding delay in the moment of
Настоящее изобретение позволяет также комбинировать между собой различные режимы многократного впрыскивания, такие как предварительное впрыскивание, разделенное впрыскивание и подвпрыскивание, которые обычно можно использовать в системах впрыска топлива с ЭУМПНФ и с ТАВД. Помимо этого предлагаемая в изобретении система обеспечивает возможность получения характеристики впрыска "башмачной" формы с переменным уровнем давления и переменной длительностью фазы, в которой характеристика впрыскивания имеет "башмачную" форму. Получение подобной характеристики впрыскивания обеспечивается работой системы впрыска топлива в течение одного цикла впрыскивания в режиме работы от ТАВД и в режиме ЭУМПНФ путем открытия КУР до начала прямого хода плунжера.The present invention also allows you to combine among themselves various modes of multiple injection, such as pre-injection, split injection and injection, which can usually be used in fuel injection systems with EUMF and TAVD. In addition, the system according to the invention makes it possible to obtain a “shoe” shaped injection characteristic with a variable pressure level and a variable phase duration in which the injection characteristic has a “shoe” shape. Obtaining such an injection characteristic is ensured by the operation of the fuel injection system during one injection cycle in the operation mode from the TAD and in the EUMP mode by opening the CSD before the start of the direct stroke of the plunger.
В качестве устройства 11 для создания и регулирования давления топлива в ТАВД 10 можно использовать насос с постоянной производительностью и регулятор давления, выполненный в виде регулируемого перепускного клапана. Производительность насоса выбирают с таким расчетом, чтобы максимальное давление в ТАВД было достаточным для работы двигателя в любом режиме. Уменьшить давление в системе можно с помощью установленного на выходе насоса перепускного клапана и слива излишка топлива из насоса обратно в топливный бак. В другом варианте для регулирования давления можно использовать насос с переменной производительностью, регулирование которой позволяет в любом режиме работы двигателя поддерживать в ТАВД давление на необходимом уровне при закрытом перепускном клапане, выполняющим в этом случае функции обычного предохранительного клапана. Использование насоса с переменной производительностью позволяет уменьшить потери мощности, однако стоимость таких насосов обычно выше стоимости насосов с постоянной производительностью. В качестве устройства 11 для создания и регулирования давления топлива в ТАВД можно использовать и обычный насос с постоянной производительностью с приводом от двигателя через механическую, гидромеханическую или электрическую передачу с переменным передаточным отношением. В последнем случае для привода насоса можно использовать не отдельный достаточно дорогой электродвигатель, а уже имеющийся на двигателе стартер.As a
В заключении необходимо отметить, что рассмотренные выше предпочтительные варианты осуществления изобретения не исключают других возможных вариантов его осуществления, не выходящих за его объем, определяемый формулой изобретения.In conclusion, it should be noted that the above preferred embodiments of the invention do not exclude other possible options for its implementation, not beyond its scope defined by the claims.
Claims (23)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0200944A SE524460C2 (en) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | Fuel injection systems |
SE0200944-7 | 2002-03-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004131572A RU2004131572A (en) | 2006-01-20 |
RU2302550C2 true RU2302550C2 (en) | 2007-07-10 |
Family
ID=20287416
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004131572/06A RU2302550C2 (en) | 2002-03-26 | 2003-03-14 | Fuel injection system (versions) |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1490595A1 (en) |
JP (1) | JP2005520983A (en) |
CN (1) | CN100356058C (en) |
AU (1) | AU2003217113A1 (en) |
BR (1) | BR0308590A (en) |
NO (1) | NO20044303L (en) |
PL (1) | PL371655A1 (en) |
RU (1) | RU2302550C2 (en) |
SE (1) | SE524460C2 (en) |
WO (1) | WO2003081025A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2530699C2 (en) * | 2013-06-26 | 2014-10-10 | Погуляев Юрий Дмитриевич | Method of fuel feed control and device to this end |
RU2531163C2 (en) * | 2013-07-15 | 2014-10-20 | Погуляев Юрий Дмитриевич | Method of control of fuel supply and control device of fuel supply |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7077101B2 (en) * | 2002-08-14 | 2006-07-18 | Electro-Motive Diesel, Inc. | Hybrid fuel injection system |
WO2005054656A1 (en) * | 2003-11-04 | 2005-06-16 | Delphi Technologies, Inc. | Accumulator fuel system |
ES2421299T3 (en) * | 2005-10-19 | 2013-08-30 | Volvo Lastvagnar Ab | Fuel injection system suitable for low viscosity fuels |
JP2008208814A (en) * | 2007-02-28 | 2008-09-11 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | Fuel injection control method of unit injector and control device therefor |
US20120199101A1 (en) * | 2011-02-07 | 2012-08-09 | Caterpillar Inc. | Pressure recovery system for low leakage cam assisted common rail fuel system, fuel injector and operating method therefor |
GB2567011B (en) * | 2017-10-02 | 2021-01-20 | Caterpillar Motoren Gmbh & Co | Fuel injection system for engine system |
CN111022232A (en) * | 2019-12-31 | 2020-04-17 | 南岳电控(衡阳)工业技术股份有限公司 | Common rail fuel injection system for diesel engine and control method thereof |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3544008A (en) * | 1969-01-02 | 1970-12-01 | Cummins Engine Co Inc | Fuel injector |
DE2558699C2 (en) * | 1975-12-24 | 1987-05-14 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Pump nozzle for fuel injection into an internal combustion engine |
US5445323A (en) * | 1993-08-23 | 1995-08-29 | Cummins Engine Company, Inc. | High pressure fuel injector including a trapped volume spill port |
CN1053260C (en) * | 1997-05-16 | 2000-06-07 | 清华大学 | Electrically controlled diesel oil jetting system including linearly arranged pump, pipe, valve and nozzle |
GB9905896D0 (en) * | 1999-03-16 | 1999-05-05 | Lucas Ind Plc | Fuel injector arrangement |
DE19923421C2 (en) * | 1999-05-21 | 2003-03-27 | Bosch Gmbh Robert | injector |
DE60000255T2 (en) * | 1999-09-22 | 2003-03-27 | Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K., Tokio/Tokyo | Reservoir fuel injection device |
US6247450B1 (en) * | 1999-12-27 | 2001-06-19 | Detroit Diesel Corporation | Electronic controlled diesel fuel injection system |
-
2002
- 2002-03-26 SE SE0200944A patent/SE524460C2/en not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-03-14 CN CNB038029324A patent/CN100356058C/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-03-14 PL PL03371655A patent/PL371655A1/en unknown
- 2003-03-14 EP EP03713146A patent/EP1490595A1/en not_active Withdrawn
- 2003-03-14 JP JP2003578731A patent/JP2005520983A/en not_active Withdrawn
- 2003-03-14 BR BR0308590-2A patent/BR0308590A/en not_active IP Right Cessation
- 2003-03-14 RU RU2004131572/06A patent/RU2302550C2/en not_active IP Right Cessation
- 2003-03-14 WO PCT/SE2003/000435 patent/WO2003081025A1/en active Application Filing
- 2003-03-14 AU AU2003217113A patent/AU2003217113A1/en not_active Abandoned
-
2004
- 2004-10-11 NO NO20044303A patent/NO20044303L/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2530699C2 (en) * | 2013-06-26 | 2014-10-10 | Погуляев Юрий Дмитриевич | Method of fuel feed control and device to this end |
RU2531163C2 (en) * | 2013-07-15 | 2014-10-20 | Погуляев Юрий Дмитриевич | Method of control of fuel supply and control device of fuel supply |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN100356058C (en) | 2007-12-19 |
WO2003081025A1 (en) | 2003-10-02 |
RU2004131572A (en) | 2006-01-20 |
BR0308590A (en) | 2005-02-09 |
CN1625650A (en) | 2005-06-08 |
SE0200944D0 (en) | 2002-03-26 |
SE524460C2 (en) | 2004-08-10 |
EP1490595A1 (en) | 2004-12-29 |
SE0200944L (en) | 2003-09-27 |
NO20044303L (en) | 2004-10-11 |
AU2003217113A1 (en) | 2003-10-08 |
JP2005520983A (en) | 2005-07-14 |
PL371655A1 (en) | 2005-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6601566B2 (en) | Fuel injector with directly controlled dual concentric check and engine using same | |
US4838231A (en) | Electronically controlled fuel injection system | |
US6422203B1 (en) | Variable output pump for gasoline direct injection | |
US4200067A (en) | Hydraulic valve actuator and fuel injection system | |
US7789071B2 (en) | Fuel supply system for an internal combustion engine | |
US6513497B1 (en) | Fuel injection system for internal combustion engines | |
US6439202B1 (en) | Hybrid electronically controlled unit injector fuel system | |
US6619263B1 (en) | Fuel injection system for an internal combustion engine | |
KR20010067290A (en) | An electronic controlled diesel fuel injection system | |
JP2005502813A (en) | A combined fuel pump control method using intermittent recirculation at low and high engine speeds. | |
JP3028471B2 (en) | Fuel pressure operated engine compression brake system | |
JP2003507656A (en) | Fuel injection system for internal combustion engines | |
JP5180959B2 (en) | Fuel injection system | |
JP3887583B2 (en) | Fuel injection device | |
US6499465B1 (en) | Fuel injection system for an internal combustion engine | |
RU2302550C2 (en) | Fuel injection system (versions) | |
US6901911B2 (en) | Pump and hydraulic system with low pressure priming and over pressurization avoidance features | |
US6725840B1 (en) | Fuel injection device | |
US7077101B2 (en) | Hybrid fuel injection system | |
EP0340807A2 (en) | Method and Apparatus for Precisely Controlled Fuel Injection in Internal Combustion Engine | |
US20050045149A1 (en) | Fuel injection system | |
RU2273764C2 (en) | Injection system | |
GB2367330A (en) | Common-rail fuel injector | |
US6568369B1 (en) | Common rail injector with separately controlled pilot and main injection | |
JPH08210220A (en) | Mechanical hydraulic oil pressure increasing fuel injector with electronic control pressure relief valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090315 |