RU2451822C1

RU2451822C1 - High-pressure fuel pump plunger tappet drive

Info

Publication number: RU2451822C1
Application number: RU2010145960/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Викторович Жаров (RU); Александр Викторович Жаров; Александр Анатольевич Павлов (RU); Александр Анатольевич Павлов; Антон Евгеньевич Лебедев (RU); Антон Евгеньевич Лебедев; Иван Владелинович Костылев (RU); Иван Владелинович Костылев
Priority date: 2010-11-10
Filing date: 2010-11-10
Publication date: 2012-05-27

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: proposed drive comprises camshaft 3, roller cam follower 2, cam follower spring 4, roller tappets of plunger elements 8 and plunger elements 8 with springs 6. Roller cam follower 2 features wedge-shape head in contact with two roller followers 5 of plunger elements 8. Followers 5 of plunger elements 8 are arranged at 180° to each other.

EFFECT: reduced contact pressure in cam-roller follower kinematic system.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области дизельного двигателестроения, а именно к топливным насосам высокого давления (ТНВД) для аккумуляторных топливных систем.The invention relates to the field of diesel engine engineering, namely to high pressure fuel pumps (TNVD) for battery fuel systems.

ТНВД для аккумуляторных топливных систем достаточно известны. Различаются они между собой в основном по конструкции привода толкателя, конструкции клапанов низкого и высокого давления и по их компоновке на корпусе ТНВД.Injection pumps for battery fuel systems are well known. They differ among themselves mainly in the design of the drive of the pusher, the design of low and high pressure valves and in their layout on the body of the injection pump.

В настоящее время привод плунжеров ТНВД для аккумуляторных топливных систем осуществляется кулачком, воздействующим на роликовый толкатель плунжера (патент РФ №2369767 С1, МПК F02M 59/00, МПК F02M 51/04).Currently, the plunger injection pump for battery fuel systems is driven by a cam acting on the roller plunger of the plunger (RF patent No. 2369767 C1, IPC F02M 59/00, IPC F02M 51/04).

К недостаткам такой схемы следует отнести то, что при обеспечении необходимого рабочего давления топлива в кинематической паре кулачок - роликовый толкатель возникают критические контактные напряжения. Все это приводит к тому, что при данной схеме невозможна дальнейшая форсировка насоса по величине рабочего давления топлива, а при штатной работе повышается вероятность его отказа, связанная с разрушением деталей кинематической пары кулачок - роликовый толкатель.The disadvantages of such a scheme include the fact that, while providing the necessary working pressure of the fuel in the kinematic pair of a cam - roller follower, critical contact stresses arise. All this leads to the fact that with this scheme it is not possible to force the pump further in terms of the working pressure of the fuel, and with regular operation, the probability of failure due to the destruction of the parts of the kinematic pair of the cam - roller follower is increased.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение отмеченного недостатка.The task of the invention is to remedy this drawback.

Поставленная задача достигается тем, что предлагаемое устройство для привода толкателей плунжеров топливного насоса высокого давления состоит из кулачкового вала, роликового толкателя кулачка, его пружины, роликовых толкателей плунжерных пар, плунжерных пар с пружинами, причем толкатель кулачка имеет клиновидную головку, которая находится в контакте с двумя роликовыми толкателями плунжерных пар, расположенных под углом друг к другу 180°.This object is achieved in that the proposed device for driving plunger plunger pushers of a high pressure fuel pump consists of a cam shaft, a cam cam follower, its springs, roller plunger plungers, plunger couples with springs, the cam pusher having a wedge-shaped head that is in contact with two roller pushers of plunger pairs located at an angle to each other 180 °.

На фиг.1 изображена конструкция привода плунжеров топливного насоса высокого давления.Figure 1 shows the design of the drive plungers of the high pressure fuel pump.

В корпусе ТНВД 1 смонтирован кулачковый вал 3, кулачок которого контактирует с роликовым толкателем кулачка 2, поджимаемого пружиной 4, ограниченной сверху ребром в корпусе 1. Клиновидная головка роликового толкателя кулачка 2 находится в контакте с роликовыми толкателями плунжерных пар 5. Плунжерная пара состоит из втулки 7, плунжера 8, поджимаемого пружиной 6. Пружина 6 упирается с одной стороны во втулку 7, а с другой стороны в шайбу 9. Нижний торец плунжера 8 опирается на подпятник 10, который установлен на шайбе 11, расположенной в роликовом толкателе плунжерной пары 5.A camshaft 3 is mounted in the injection pump housing 1, the cam of which contacts the roller cam follower 2, which is pressed by a spring 4 bounded above by a rib in the housing 1. The wedge-shaped head of the cam cam follower 2 is in contact with the cam followers of the plunger couples 5. The plunger pair consists of a sleeve 7, of the plunger 8, pressed by the spring 6. The spring 6 abuts on one side of the sleeve 7, and on the other hand in the washer 9. The lower end of the plunger 8 rests on the thrust bearing 10, which is mounted on the washer 11 located in the roller STUDIO plunger assembly 5.

Устройство для привода толкателей плунжеров топливного насоса высокого давления работает следующим образом.A device for driving plunger plunger pushers of a high pressure fuel pump operates as follows.

Получающий вращение от двигателя (не показан) кулачковый вал 3 кулачком воздействует на роликовый толкатель кулачка 2, перемещает его вверх. Роликовый толкатель кулачка 2 своей клиновидной головкой воздействует на роликовые толкатели плунжерных пар 5, перемещая их влево и вправо. При этом плунжеры 8 осуществляют сжатие топлива в полостях втулок 7 и подачу его в топливный аккумулятор (не показан). В момент движения роликового толкателя кулачка 2 вниз под действием пружины 4 роликовые толкатели плунжерных пар 5 (под действием пружин 6) двигаются навстречу друг к другу, обеспечивая увеличение объема надплунжерных полостей и как следствие заполнение их топливом. При начале очередного подъема вверх роликового толкателя кулачка 2 рабочий цикл повторяется вплоть до принудительной остановки двигателя.Getting the rotation from the engine (not shown), the cam shaft 3 cam acts on the roller follower of the cam 2, moves it up. The roller cam follower with its wedge-shaped head acts on the roller followers of the plunger couples 5, moving them left and right. In this case, the plungers 8 compress the fuel in the cavities of the bushings 7 and supply it to the fuel accumulator (not shown). At the moment of movement of the cam cam follower 2 downward under the action of the spring 4, the cam followers of the plunger couples 5 (under the action of the springs 6) move towards each other, providing an increase in the volume of the plunger cavities and, as a result, filling them with fuel. At the beginning of the next upward movement of the cam cam follower 2, the duty cycle is repeated until the engine is forcibly stopped.

Использование предлагаемой конструкции привода плунжеров ТНВД благодаря применению клиновидной головки толкателя кулачка (при необходимом уровне рабочих давлений топлива) обеспечит уменьшение контактных давлений в кинематической паре кулачок - роликовый толкатель. Связано это с тем, что в данном случае будет использован эффект силового усиления клина. В свою очередь допустимые контактные напряжения в кинематической паре роликовый толкатель - клиновидная головка могут быть уменьшены увеличением ширины последней. Здесь следует также отметить, что при необходимости увеличения ширины клиновидной головки нет необходимости в модернизации корпуса ТНВД. Напротив, при модернизации кулачкового вала (увеличение его линейных размеров) необходима глубокая модернизация корпуса ТНВД вплоть до принципиального изменения его конструкции.Using the proposed design of the drive of the plunger injection pump due to the use of a wedge-shaped head of the cam follower (with the required level of working pressure of the fuel) will provide a decrease in contact pressure in the kinematic pair of cam - roller follower. This is due to the fact that in this case the effect of force reinforcement of the wedge will be used. In turn, the permissible contact stresses in the kinematic pair of the roller pusher - wedge-shaped head can be reduced by increasing the width of the latter. It should also be noted here that if it is necessary to increase the width of the wedge-shaped head, there is no need to upgrade the fuel pump housing. On the contrary, when upgrading the camshaft (increasing its linear dimensions), a deep modernization of the high-pressure fuel pump housing is necessary up to a fundamental change in its design.

Применение предлагаемой конструкции позволит создавать ТНВД с еще более высокими рабочими давлениями (до 300 МПа), что найдет применение в перспективных топливных системах.Application of the proposed design will allow the creation of fuel injection pumps with even higher operating pressures (up to 300 MPa), which will find application in promising fuel systems.

Claims

A device for driving plunger pushers of a high-pressure fuel pump, comprising a cam shaft, a cam cam follower, its spring, roller cam followers, plunger couples with springs, characterized in that the cam cam follower has a wedge-shaped head that is in contact with two roller cam followers plunger pairs located at an angle to each other of 180 °.