RU2531163C2

RU2531163C2 - Method of control of fuel supply and control device of fuel supply

Info

Publication number: RU2531163C2
Application number: RU2013132725/06A
Authority: RU
Inventors: Рустам Миндиахметович Байтимеров
Original assignee: Погуляев Юрий Дмитриевич
Priority date: 2013-07-15
Filing date: 2013-07-15
Publication date: 2014-10-20
Also published as: RU2013132725A

Abstract

FIELD: motors and pumps.

SUBSTANCE: method of control of fuel supply and device for implementing the method of control of fuel supply is proposed. Using the proposed method at least one preliminary injection, at least one main injection and at least one injection after the main one can be carried out.

EFFECT: improving accuracy of dosing the quantity of fuel injected, optimisation of fuel combustion process, and implementation multi-injection with controlled duration and the pressure of injections by means of simple mechanical devices.

2 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к способам подачей топлива и к устройствам управления подачей топлива для двигателей внутреннего сгорания-дизелей (в дальнейшем ДВС) на стационарных установках с дизелями большой мощности и мобильном транспорте, на тракторах с любым типом трансмиссии, в частности с электротрансмиссией, для реализации широкого спектра технологий в сельском хозяйстве (пахота, обмолот валков комбайнами, укладка валков жатками), для строительно-дорожных машин и технологий, реализуемых с их помощью, в автомобильном и железнодорожном и водном транспорте, бронетехнике и инженерных машинах.The invention relates to methods for supplying fuel and to devices for controlling the supply of fuel for internal combustion engines-diesels (hereinafter ICE) in stationary installations with diesel engines of high power and mobile transport, on tractors with any type of transmission, in particular with electric transmission, for the implementation of a wide range technologies in agriculture (plowing, threshing rolls with combine harvesters, stacking rolls with reapers), for road-building machines and technologies implemented with their help, in automobile and railway and water transport, armored vehicles and engineering vehicles.

Из уровня техники известен способ подачи топлива в цилиндры дизеля (Двигатели внутреннего сгорания. Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. Ред. Орлин А.С., Круглов М.Г. - М., «Машиностроение» - 1990. - С.133…136), заключающийся в том, что во время цикла подачи подают топливо под подпружиненную иглу в цилиндр через распыливающие отверстия при превышении давления топлива над силой пружины и производят отсечку топлива при превышении силы пружины над давлением топлива, количество подаваемого топлива изменяют поворотом плунжера через рейку топливного насоса за счет изменения объема вытесняемого топлива при постоянной длительности впрыска.The prior art method of supplying fuel to diesel cylinders (Internal combustion engines. The design and operation of reciprocating and combined engines. Ed. Orlin AS, Kruglov MG - M., "Engineering" - 1990. - P.133 ... 136), which consists in the fact that during the supply cycle fuel is supplied under the spring-loaded needle into the cylinder through the spray holes when the fuel pressure exceeds the spring force and fuel is cut off when the spring force exceeds the fuel pressure, the amount of fuel supplied is changed by turning the plunger h through the rail of the fuel pump by changing the volume of displaced fuel at a constant injection duration.

Этот способ не позволяет разделить процессы нагнетания и впрыска, которые протекают одновременно, как это имеет место в системах CommonRail.This method does not allow to separate the processes of injection and injection, which occur simultaneously, as is the case in CommonRail systems.

Этот способ не позволяет регулировать длительность впрыска цилиндрах, не позволяет производить несколько впрысков, сильно сужает возможности по улучшению параметров впрыска, снижению токсичности отходящих газов, улучшению экологических параметров при сжигании топлива, не обеспечивает качественное распыливание и качественное смесеобразование.This method does not allow you to adjust the duration of the injection of the cylinders, does not allow for multiple injections, greatly reduces the possibility of improving the parameters of the injection, reducing the toxicity of the exhaust gases, improving the environmental parameters when burning fuel, does not provide high-quality atomization and high-quality mixture formation.

Способ не позволяет управлять иглой напрямую механическим путем с помощью кулачков с микропрофилями.The method does not allow you to control the needle directly mechanically using cams with microprofiles.

Способ не позволяет подавать топливо в форсунку от гидроаккумулятора высокого давления и достигать высоких показателей по экологичности при сжигании топлива.The method does not allow to supply fuel to the nozzle from a high-pressure accumulator and to achieve high environmental performance when burning fuel.

Способ не позволяет управлять давлением отдельного впрыска индивидуально, не позволяет изменять форму основного впрыска в зависимости от требуемых условий.The method does not allow controlling the pressure of an individual injection individually, it does not allow changing the shape of the main injection depending on the required conditions.

Из уровня техники известен способ [Л.Г.Гальперович. Системы впрыска судовых двигателей. Проектирование, конструкция. Ленинград - 1961 г., с.163] управления подачей топлива (прототип), включающий операции механического перемещения иглы в верхнее крайнее положение при впрыске и подачу топлива под иглу и отверстия для впрыска, отсечки подачи топлива при превышении силы пружины и давления топлива над иглой и над давлением топлива под иглой и перемещение иглы на седло, изменения длительности впрыска,The prior art method is known [L. G. Galperovich. Marine engine injection systems. Design, construction. Leningrad - 1961, p.163] fuel supply control (prototype), including the operation of mechanical movement of the needle to the upper extreme position during injection and fuel supply under the needle and injection holes, cutoff of fuel supply when the spring force and fuel pressure exceed the needle and above the fuel pressure under the needle and moving the needle to the saddle, changing the injection duration,

Способ крайне сложен в реализации из-за сложной системы рычагов и не нашел своего применения.The method is extremely difficult to implement due to the complex leverage and has not found its application.

Способ не позволяет разделить движения по перемещению иглы из одного крайнего положения в другое и по регулированию длительности. Этот родовой недостаток способа, который не позволяет реализовать мультивпрыск с регулируемой длительностью каждого впрыска.The method does not allow to separate the movement to move the needle from one extreme position to another and to control the duration. This generic disadvantage of the method, which does not allow to realize a multi-injection with an adjustable duration of each injection.

Из уровня техники известно устройство (Погуляев Ю.Д., Наумов В.Н. Управление подачей топлива с непрерывным регулированием длительности впрыска ААИ №2-2009, с.40-43) для управления подачей топлива с непрерывным регулированием длительности впрыска, включающее вал с профилированным кулачком с разной шириной программного профиля вдоль оси кулачка, блок управления топливом, выполненный с возможностью осевого перемещения вдоль вала с профилированным кулачком и содержащий подпружиненный плунжер с цилиндром, подплунжерная полость цилиндра соединена с надыгольным объемом. Устройством реализуются процессы нагнетания и впрыска, которые протекают в разное время, и поэтому устройство относится к системам типа Common Rail.The prior art device (Pogulyaev Yu.D., Naumov V.N. Fuel management with continuous regulation of the injection duration AAI No. 2-2009, p.40-43) for controlling the fuel supply with continuous regulation of the injection duration, including a shaft with a profiled cam with a different width of the program profile along the axis of the cam, a fuel control unit configured to axially move along the shaft with a profiled cam and comprising a spring-loaded plunger with a cylinder, a plunger cavity of the cylinder nadygolnym on a volume. The device implements the processes of injection and injection, which occur at different times, and therefore the device relates to systems such as Common Rail.

В то же время устройство не позволяет осуществить более одного впрыска с регулируемой длительностью впрыска. Одним из самых существенных недостатков является то, что высота профиля кулачка должна быть достаточно большой для того, чтобы в блок управления под плунжер поступал необходимый объем топлива, который поступает в полость конечного изменяемого объема при впрыске, когда над иглой создается разрежение и давление падает, а под иглой концентрируется значительное давление и за счет разности сил над и под иглой происходит подъем иглы.At the same time, the device does not allow for more than one injection with an adjustable injection duration. One of the most significant drawbacks is that the height of the cam profile must be large enough so that the required amount of fuel enters the control unit under the plunger, which enters the cavity of the final variable volume during injection, when a vacuum is created above the needle and the pressure drops, and Considerable pressure is concentrated under the needle and due to the difference in forces above and under the needle, the needle rises.

Этот объем равен объему топлива, идущего на слив, и в известном устройстве является управляющим объемом. Поэтому известное устройство исключает применение кулачков с микропрофилями, а область применения устройств ограничивается дизелями с низкой частотой вращения, ибо динамика не позволяет использовать кулачки с большими профилями при высоких частотах вращения.This volume is equal to the volume of fuel going to the drain, and in the known device is the control volume. Therefore, the known device eliminates the use of cams with microprofiles, and the field of application of the devices is limited to diesels with a low speed, because the dynamics do not allow the use of cams with large profiles at high speeds.

Регулирование осуществляется перемещением целого блока управления топливом вдоль оси с профилированными кулачками. Устройство за счет этого усложняется, перемещение цилиндра с управляющим блоком требует гибких трубопроводов.Regulation is carried out by moving the whole fuel control unit along the axis with profiled cams. The device due to this is complicated, the movement of the cylinder with the control unit requires flexible piping.

Устройство не позволяет осуществлять прямой механический привод иглы от профилированных кулачков с микропрофилями при сохранении преимуществ подачи топлива от гидроаккумулятора высокого давления.The device does not allow direct mechanical drive of the needle from profiled cams with microprofiles while maintaining the advantages of fuel supply from a high pressure accumulator.

Из уровня техники известно устройство управления подачей топлива в двигатель внутреннего сгорания (Двигатели внутреннего сгорания. Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. Под ред. Орлин А.С., Круглов М.Г. - С.133…136), включающее форсунку с подпружиненным запирающим элементом, распылителем с одним уровнем отверстий, топливным каналом для подвода топлива высокого давления, топливный насос высокого давления, соединенный с форсункой, топливную емкость, топливоподкачивающий насос, соединенные между собой гидравлически.The prior art device for controlling the supply of fuel to an internal combustion engine (Internal combustion engines. Design and operation of reciprocating and combined engines. Edited by Orlin AS, Kruglov MG - S.133 ... 136), including a nozzle with a spring-loaded locking element, a spray with one level of openings, a fuel channel for supplying high-pressure fuel, a high-pressure fuel pump connected to the nozzle, a fuel tank, a fuel priming pump interconnected hydraulically.

Это устройство не позволяет осуществить более одного впрыска за цикл топливоподачи и не позволяет регулировать длительность впрыска.This device does not allow for more than one injection per fuel cycle and does not allow you to adjust the duration of the injection.

Количество впрыскиваемого топлива определяется угловым положением плунжера топливного насоса, который поворачивается вокруг своей оси с помощью рейки топливного насоса. При достижении давления начала впрыскивания гидравлическая сила, действующая со стороны топлива на нижний конический торец иглы, становится больше силы предварительной затяжки пружины. Игла поднимается, и начинается впрыскивание. Давление начала впрыскивания составляет 15…60 МПа.The amount of injected fuel is determined by the angular position of the plunger of the fuel pump, which rotates around its axis using the rail of the fuel pump. When the injection start pressure is reached, the hydraulic force acting from the fuel side on the lower conical end of the needle becomes greater than the spring pretension force. The needle rises and the injection begins. The injection start pressure is 15 ... 60 MPa.

При отсечке пружина через штангу прижимает запорный элемент - иглу к поверхности запорного конуса. При малом давлении впрыскивание топлива становится невозможным.During the cut-off, the spring presses the locking element - the needle - through the rod to the surface of the locking cone. At low pressure, fuel injection becomes impossible.

При этом реализуются устройством процессы нагнетания и впрыска, которые протекают одновременно из-за отсутствия в топливной системе гидроаккумулятора высокого давления с датчиком давления и управляемым задатчиком давления.At the same time, the device implements the processes of injection and injection, which occur simultaneously due to the lack of a high-pressure accumulator in the fuel system with a pressure sensor and a controlled pressure regulator.

Это сильно сужает возможности по улучшению параметров впрыска, снижению токсичности отходящих газов, улучшению экологических параметров при сжигании топлива, не обеспечивает качественное распыливание и качественное смесеобразование.This greatly narrows the possibilities for improving injection parameters, reducing toxicity of exhaust gases, improving environmental parameters during fuel combustion, and does not provide high-quality atomization and high-quality mixture formation.

Из уровня техники известно [Л.Г.Гальперович. Системы впрыска судовых двигателей. Проектирование, конструкция. Ленинград - 1961 г., с.163 - прототип] устройство, включающее форсунку с подпружиненной иглой с механическим приводом, мультипликатор перемещения, механический регулятор длительности впрыска, распылитель с одним уровнем отверстий, топливный насос высокого давления, гидравлический аккумулятор высокого давления, соединенный гидравлически с надыгольной и подыгольной камерами форсунки.From the prior art it is known [L. G. Galperovich. Marine engine injection systems. Design, construction. Leningrad - 1961, p.163 - prototype] device, comprising a nozzle with a spring-loaded needle with a mechanical drive, a travel multiplier, a mechanical regulator of the duration of injection, a spray with one level of openings, a high-pressure fuel pump, a high-pressure hydraulic accumulator connected hydraulically to nozzle and needle nozzle chambers.

Устройство привода иглы через рычаги, которые приводятся в действие с помощью профилированных кулачков, является сложным, трудным в реализации и не нашло своего применения.The needle drive device through the levers, which are driven by profiled cams, is complex, difficult to implement and has not found its application.

Устройство не позволяет разделить движение по перемещению иглы из одного крайнего положения в другое и движение по управлению длительностью впрыска. Это родовой недостаток устройства, который препятствовал внедрению устройства. Из главного недостатка вытекают все остальные.The device does not allow to separate the movement to move the needle from one extreme position to another and the movement to control the duration of the injection. This is a generic disadvantage of the device, which prevented the introduction of the device. From the main drawback all the rest follow.

Устройство не позволяет осуществить более одного впрыска за цикл топливоподачи, хотя и позволяет регулировать длительность впрыска.The device does not allow for more than one injection per fuel cycle, although it allows you to adjust the duration of the injection.

Устройство не позволяет прекращать подачу топлива под иглу при отсечке, что снижает надежность запирания форсунки при отсечке.The device does not allow to stop the flow of fuel under the needle during shutoff, which reduces the reliability of locking the nozzle during shutoff.

Устройство позволяет осуществлять прямой механический привод иглы от профилированных кулачков с микропрофилями, но не сохраняет преимуществ подачи топлива от гидроаккумулятора высокого давления, поскольку отсутствуют управляющий клапан.The device allows direct mechanical needle drive from profiled cams with microprofiles, but does not preserve the benefits of fuel supply from a high pressure accumulator, since there is no control valve.

Устройство не позволяет управлять давлением отдельного впрыска индивидуально, не позволяет изменять форму основного впрыска в зависимости от требуемых условий, например не позволяет реализовать многоступенчатый впрыск, необходимый для снижения эмиссии вредных ОГ.The device does not allow controlling the pressure of an individual injection individually, does not allow changing the shape of the main injection depending on the required conditions, for example, it does not allow realizing the multi-stage injection necessary to reduce the emission of harmful exhaust gases.

Целью изобретения является повышение надежности и к.п.д. устройства, снижение его стоимости за счет реализации механически регулируемого мультивпрыска на основе системы CR с прямым механическим и гидромеханическим управлением иглой и индивидуальным управлением давлением каждого впрыска.The aim of the invention is to increase reliability and efficiency devices, reducing its cost due to the implementation of mechanically adjustable multi-injection based on the CR system with direct mechanical and hydromechanical control of the needle and individual pressure control of each injection.

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления подачей топлива, включающем операции механического перемещения иглы в верхнее крайнее положение, при впрыске и подачу топлива под иглу и отверстия для впрыска, отсечки подачи топлива при превышении силы пружины и давления топлива над иглой и над давлением топлива под иглой и перемещение иглы на седло, изменения длительности впрыска, согласно предлагаемому изобретению осуществляют, как минимум, один предварительный впрыск до, как минимум, одного основного и, как минимум, один впрыск после, как минимум, одного основного, при этом на каждом предварительном впрыске, на каждом основном впрыске и на каждом впрыске после основного одновременно перемещают механическим путем два механических клапана с помощью кулачков с микропрофилями с заданной высотой, вращающихся с частотой, пропорциональной частоте вращения коленчатого вала, взаимодействующих с пластиной, кинематически соединенной с двумя механическими клапанами, закрывают при впрыске первый клапан и перекрывают канал подачи топлива высокого давления в управляющую надыгольную кольцевую камеру, открывают при впрыске второй механический клапан и открывают канал отвода топлива от управляющей надыгольной кольцевой камеры, подают при каждом впрыске топливо под высоким давлением от гидравлического аккумулятора высокого давления под иглу, перемещают иглу в крайнее верхнее положение механическим путем и за счет разности давлений над и под иглой удерживают иглу в верхнем положении при подаче топлива в цилиндр механическим путем давления топлива под иглой, удерживают оба механических клапана в верхнем положении механическим путем при взаимодействии микропрофилей с заданной высотой с выпуклой поверхностью постоянного радиуса на конце пластины на время длительности каждого впрыска, после окончания каждого предварительного впрыска, каждого основного впрыска и каждого впрыска после основного перемещают оба механических клапана в крайнее нижнее положение, удерживают их в крайнем нижнем положении во время каждой отсечки, открывают при отсечке первый механический клапан и подают топливо от гидравлического аккумулятора высокого давления в управляющую надыгольную камеру через первый механический клапан, закрывают второй механический клапан и прекращают при отсечке отвод топлива через второй механический клапан от управляющей надыгольной кольцевой камеры, перемещают иглу в крайнее нижнее положение механическим путем и удерживают ее механическим путем на время длительности каждой отсечки, перемещают пластину, взаимодействующую с микропрофилями, управляющими впрысками вдоль оси кулачкового вала с микропрофилями с набегающей кромкой каждого микропрофиля, параллельной оси кулачкового вала и сбегающей кромкой каждого микропрофиля, параллельной скосу выпуклой поверхности на конце пластины, вручную или автоматически, изменяют длину выпуклой поверхности вдоль скоса при непрерывном управлении и изменяют длительность каждого впрыска, при этом при осуществлении, как минимум, одного предварительного впрыска, одного основного впрыск, как минимум, одного впрыска после основного при управлении перемещением механических клапанов, работающих в противофазе при впрыске и отсечке и регулировании длительности каждого впрыска быстродействующим реверсивным механическим приводом, индивидуальный уровень давления, подаваемого в каждую отдельную форсунку перед каждым последующим впрыском, устанавливают независимо от управления перемещением механическими клапанами и управления длительностью впрысков во время предыдущей отсечки с помощью индивидуального для каждой форсунки клапана регулирования высокого давления с пьезоприводом, установленного между форсункой и сливом или гидравлическим аккумулятором низкого давления, при реализации первого предварительного впрыска изменяют давление от максимального при большой отсечке между вторым впрыском после основного и предварительным впрыском последующего цикла в конце этой отсечки до требуемого при предварительном впрыске, второй предварительный впрыск проводят при том же давлении или изменяют его, при реализации основного впрыска увеличивают давление от предыдущего до максимального при реализации одноступенчатого основного впрыска в конце отсечки после предварительного впрыска или устанавливают в конце отсечки после предварительного впрыска начальное давление первой ступеньки основного впрыска, изменяют в течение впрыска давление основного впрыска на второй ступеньке основного впрыска до максимального, первый впрыск после основного проводят при максимальном давлении или изменяют его в конце отсечки после основного впрыска, давление второго впрыска после основного устанавливают меньше максимального в конце отсечки после первого впрыска после основного, после второго впрыска после основного, в начале большой отсечки между циклами подачи топлива устанавливают максимальное давление топлива, подаваемого на впрыск, до начала нового цикла подачи топлива.This goal is achieved by the fact that in the method of controlling the fuel supply, including the operation of mechanical movement of the needle to the upper extreme position, during injection and fuel supply under the needle and injection holes, cutoff of fuel supply when the spring force and fuel pressure above the needle and above the fuel pressure are exceeded under the needle and moving the needle onto the saddle, changing the injection duration according to the invention, at least one preliminary injection is carried out to at least one main and at least one forward the search after at least one main, and at each preliminary injection, on each main injection and on each injection after the main, two mechanical valves are simultaneously mechanically moved using cams with microprofiles with a given height, rotating at a frequency proportional to the crankshaft speed shaft interacting with a plate kinematically connected to two mechanical valves, close the first valve during injection and block the high-pressure fuel supply channel to control at the injection needle ring, the second mechanical valve is opened during injection and the fuel removal channel is opened from the control needle ring chamber, at each injection high pressure fuel is supplied from the high-pressure hydraulic accumulator under the needle, the needle is moved to its highest position mechanically and due to the difference pressures above and below the needle hold the needle in the upper position when the fuel is supplied to the cylinder mechanically by the fuel pressure under the needle, hold both mechanical valves to the top mechanically, when microprofiles with a given height interact with a convex surface of constant radius at the end of the plate for the duration of each injection, after the end of each preliminary injection, each main injection and each injection after the main, both mechanical valves are moved to the lowest position, hold them in in the lowermost position during each cut-off, the first mechanical valve is opened during cut-off and fuel is supplied from the high-pressure hydraulic accumulator pouring into the control needle chamber through the first mechanical valve, close the second mechanical valve and stop the fuel removal through the second mechanical valve from the control needle ring chamber during shut-off, move the needle to the lowest position mechanically and hold it mechanically for the duration of each cut-off, move a plate interacting with microprofiles controlling injections along the axis of the cam shaft with microprofiles with a running edge of each microprofile parallel to the axial axis of the cam shaft and the running edge of each microprofile parallel to the bevel of the convex surface at the end of the plate, manually or automatically, change the length of the convex surface along the bevel with continuous control and change the duration of each injection, with at least one pre-injection, one main injection of at least one injection after the main when controlling the movement of mechanical valves operating in antiphase during injection and cut-off and controlling the duration each injection with a quick reversing mechanical actuator, the individual level of pressure supplied to each individual nozzle before each subsequent injection is set independently of the control of movement of the mechanical valves and the control of the duration of the injections during the previous cut-off using a piezo-controlled high-pressure control valve for each nozzle, installed between the nozzle and the drain or hydraulic low-pressure accumulator, when implementing the first pre-injection change the pressure from the maximum during a large cut-off between the second injection after the main and preliminary injection of the subsequent cycle at the end of this cut-off to the one required during the preliminary injection, the second preliminary injection is carried out at the same pressure or change it; when the main injection is implemented, increase the pressure from the previous to the maximum when implementing a single-stage main injection at the end of the cutoff after pre-injection or set at the end of the cutoff after pre-injection, the initial pressure of the first step of the main injection, during the injection change the pressure of the main injection at the second step of the main injection to the maximum, the first injection after the main is carried out at maximum pressure or change it at the end of the cut-off after the main injection, the pressure of the second injection after the main is set less than the maximum at the end of the cutoff after the first injection after the main, after the second injection after the main, at the beginning of a large cutoff between fuel supply cycles set the maximum pressure of the fuel supplied to the injection, before a new fuel cycle.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления подачей топлива, включающее форсунку с подпружиненной иглой с механическим приводом, мультипликатор перемещения, механический регулятор длительности впрыска, распылитель с одним уровнем отверстий, топливный насос высокого давления, гидравлический аккумулятор высокого давления, соединенный гидравлически с надыгольной и подыгольной камерами форсунки, согласно предлагаемому изобретению снабжено двумя управляющими механическими клапанами, гидравлическим аккумулятором низкого давления, мультипликатором перемещения, быстродействующим реверсивным механическим приводом, индивидуальным клапаном регулирования высокого давления с пьезоприводом, надыгольная камера каждой форсунки соединена с гидравлическим аккумулятором низкого давления, выход гидроаккумулятора низкого давления соединен со входом топливного насоса высокого давления, выход гидравлического аккумулятора высокого давления соединен с гидравлическим аккумулятором низкого давления, первый управляющий механический клапан для каждой форсунки установлен в канале форсунки между входом гидравлического аккумулятора высокого давления и управляющей надыгольной кольцевой камерой каждой форсунки, второй управляющий механический клапан установлен в канале форсунки между управляющей надыгольной кольцевой камерой каждой форсунки и гидравлическим аккумулятором низкого давления, первый и второй механические клапаны соединены рычагами со штоком, который соединен механически с иглой, шток соединен с быстродействующим реверсивным механическим приводом, который снабжен, как минимум, одной пластиной для одного цилиндра с выпуклой на одном конце поверхностью постоянного радиуса и определенной длиной выпуклой части, валом, соединенным кинематически с коленчатым валом, с, как минимум, одним профилированным кулачком на нем с, как минимум, одним микропрофилем на каждом профилированном кулачке, микропрофили выполнены с набегающей кромкой, параллельной оси иглы форсунки и со сбегающей кромкой, параллельной скосу выпуклой поверхности конца пластины, при регулировании длительности впрыска, выпуклая поверхность каждой пластины выполнена с одним или несколькими скосами по ее ширине, каждая пластина выполнена с возможностью перемещения вдоль оси штока, соединенного напрямую или через мультипликатор перемещения со штоком, с которыми соединены первый и второй механические клапаны, каждая пластина выполнена с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной или расположенной под углом к оси иглы и штока при регулировании длительности впрыска, и соединена для этого шлицевым соединением со штоком, относительно которого перемещается пластина, индивидуальный клапан регулирования высокого давления с пьезоприводом каждой форсунки соединен на входе с кольцевой камерой высокого давления под иглой форсунки, а на выходе с гидравлическим аккумулятором низкого давления или сливом.This goal is achieved in that the device for controlling the fuel supply, including a nozzle with a spring-loaded needle with a mechanical drive, a travel multiplier, a mechanical regulator of the duration of injection, a spray with one level of openings, a high-pressure fuel pump, a hydraulic high-pressure accumulator connected hydraulically to the needle and needle nozzle chambers, according to the invention is equipped with two control mechanical valves, a hydraulic accumulator low pressure, displacement multiplier, high-speed reversing mechanical actuator, individual high-pressure control valve with a piezo actuator, each needle nozzle’s needle chamber is connected to the low-pressure hydraulic accumulator, the low-pressure accumulator output is connected to the high-pressure fuel pump inlet, the output of the high-pressure hydraulic accumulator is connected to the hydraulic low pressure accumulator, the first control mechanical valve for each form the unit is installed in the nozzle channel between the inlet of the high-pressure hydraulic accumulator and the control needle ring chamber of each nozzle, the second control mechanical valve is installed in the nozzle channel between the control needle-pressure annular chamber of each nozzle and the low pressure hydraulic accumulator, the first and second mechanical valves are connected by levers to the rod, which is mechanically connected to the needle, the rod is connected to a high-speed reversible mechanical drive, which is equipped with at least one plate for one cylinder with a convex surface of constant radius at one end and a certain length of the convex part, a shaft connected kinematically to the crankshaft, with at least one profiled cam on it with at least one microprofile on each profiled cam the microprofiles are made with a running edge parallel to the axis of the nozzle needle and with a running edge parallel to the bevel of the convex surface of the end of the plate, while adjusting the injection duration, each convex surface the plate is made with one or more bevels along its width, each plate is made with the possibility of moving along the axis of the rod, connected directly or through a movement multiplier to the rod, to which the first and second mechanical valves are connected, each plate is made with the possibility of movement in a plane perpendicular to located at an angle to the axis of the needle and the rod when adjusting the injection duration, and is connected for this by a spline connection with the rod, relative to which the plate moves, indie idualny high pressure control valve with each piezo injector is connected at its input to an annular high-pressure chamber under the nozzle needle, and at the outlet with a hydraulic accumulator or low pressure sink.

Реализация устройства позволяет реализовать мультивпрыск, реализовать регулируемый по длительности впрыск за счет применения простых быстродействующих реверсивных механических приводов (БРМП), вала с профилированными программными кулачками с микропрофилями заданной длины для впрыска в сочетании с пластинами для перемещения запирающего элемента и для регулирования длительности впрысков и отсечек с возможностью их одновременного перемещения во взаимно перпендикулярных плоскостях.The implementation of the device allows you to implement multi-injection, to realize an injection that is adjustable in duration due to the use of simple high-speed reversible mechanical drives (BRMP), a shaft with profiled software cams with microprofiles of a given length for injection in combination with plates to move the locking element and to control the duration of injections and cut-offs with the possibility of their simultaneous movement in mutually perpendicular planes.

Устройство позволяет изменять давление каждого впрыска индивидуально и реализовать таким образом оптимальный цикл подачи топлива.The device allows you to change the pressure of each injection individually and thus realize the optimal fuel supply cycle.

Устройство иллюстрируется чертежами, на которых представлены его варианты для реализации способа:The device is illustrated by drawings, in which its options for implementing the method are presented:

на фиг.1 показана форсунка с одним уровнем отверстий с иглой и втулкой (продольный разрез) с мультипликатором перемещения и с выходным штоком для иглы и двумя механическими клапанами для управления подачей топлива в камеру управления над иглой;figure 1 shows a nozzle with one level of holes with a needle and a sleeve (longitudinal section) with a movement multiplier and with an output rod for the needle and two mechanical valves to control the flow of fuel into the control chamber above the needle;

на фиг.2,а) показана кинематическая схема (вид с торца кулачкового вала) устройства подачи топлива с подпружиненным штоком, мультипликатором перемещения для ступенчатой выпуклой поверхности; б) показана кинематическая схема (вид со стороны пластины) устройства подачи топлива с косым скосом выпуклой поверхности с БРМП;figure 2, a) shows the kinematic diagram (end view of the cam shaft) of the fuel supply device with a spring-loaded rod, a movement multiplier for a stepped convex surface; b) a kinematic diagram (view from the side of the plate) of a fuel supply device with an oblique bevel of a convex surface with BRMP is shown;

на фиг.3 показаны отдельные элементы конструкции: а) пластина с выпуклым поверхностью на конце со скосом или с переменной длиной выпуклой части и шлицами для перемещения конца штока; б) кулачковый вал с микропрофилями постоянной и переменной высоты для реализации основного впрыска с постоянной высотой профиля или по заданному закону в увеличенном виде;figure 3 shows the individual structural elements: a) a plate with a convex surface at the end with a bevel or with a variable length of the convex part and splines to move the end of the rod; b) a camshaft with microprofiles of constant and variable height for the implementation of the main injection with a constant profile height or in accordance with a given law in an enlarged form;

на фиг.4,а) показана кинематическая схема (вид с торца кулачкового вала) устройства подачи топлива с подпружиненным штоком, мультипликатором перемещения для ступенчатой выпуклой поверхности; б) показана кинематическая схема (вид со стороны пластины) устройства подачи топлива со ступенчатой выпуклой поверхностью с БРМП;figure 4, a) shows the kinematic diagram (end view of the cam shaft) of the fuel supply device with a spring-loaded rod, a movement multiplier for a stepped convex surface; b) the kinematic diagram (view from the side of the plate) of the fuel supply device with a stepped convex surface with BRMP is shown;

на фиг.5 показаны отдельные элементы конструкции: а) пластина с выпуклой ступенчатой поверхностью на конце и шлицами; б) вал с микропрофилями постоянной и переменной высоты для реализации основного впрыска с постоянной высотой профиля или по заданному закону в увеличенном виде;figure 5 shows the individual structural elements: a) a plate with a convex stepped surface at the end and splines; b) a shaft with microprofiles of constant and variable height for the implementation of the main injection with a constant profile height or in accordance with a given law in an enlarged form;

на фиг.6 показана блок-схема устройства управления подачей топлива при реализации способа управления подачей топлива с гидравлическим аккумулятором высокого давления (ГАВД), гидравлическим гидроаккумулятором низкого давления (ГАНД) и индивидуальным клапаном регулирования высокого давления для каждой форсунки (ИКРВД);6 shows a block diagram of a fuel supply control device when implementing a fuel supply control method with a high pressure hydraulic accumulator (GAVD), a low pressure hydraulic accumulator (GAND) and an individual high pressure control valve for each nozzle (ICRP);

на фиг.7 показано устройство ИКРВД с пьезоприводом.in Fig.7 shows a device ICRVD with a piezo drive.

Устройство на фиг.1 состоит: из корпуса 1 с распылителем, с отверстиями для впрыска топлива 2, иглы 3, кольцевой проточки 4 в корпусе 1, кольцевой камеры 5 в корпусе форсунки 1, которая соединена каналами для подвода топлива высокого давления через дроссель (дроссель на фиг 1 не показан) на входе и каналом для отвода топлива к ИКРВД (ИКРВД на фиг.1 не показан); радиального канала 6 с дросселем (дроссель на фиг.1 не показан) в корпусе форсунки 1 для подвода топлива высокого давления под иглу 3 и управляющую камеру над иглой; канала 7 с дросселем для подвода топлива высокого давления к кольцевой камере 5 и к управляющей надыгольной камере; штока 8, соединенного механически через цилиндрическую площадку 9 с иглой 3; управляющей надыгольной камеры 10; крышки 11, соединенной с корпусом форсунки; первого механического клапана 12 (ПВК 12), перекрывающего при впрыске канал 7 для подвода топлива высокого давления к управляющей надыгольной камере 10, при этом часть канала показана в крышке 11 пунктиром; второго механического клапана 13 (ВМК 13), перекрывающего при отсечке канал отвода топлива из управляющей надыгольной камеры 10; рычага 14, соединенного механически со штоком 8 с возможностью перемещения одновременно с иглой 3; канала 15 с дросселем (дроссель на фиг.1 не показан) для отвода топлива из управляющей надыгольной камеры 10 в гидравлический аккумулятор низкого давления (ГАНД на фиг.1 не показан); мультипликатора перемещения 16 (МП 16); пружины 17 на валу между МП 16 и стойкой 18.The device in figure 1 consists of: a housing 1 with a spray, with holes for fuel injection 2, a needle 3, an annular groove 4 in the housing 1, an annular chamber 5 in the housing of the nozzle 1, which is connected by channels for supplying high pressure fuel through a throttle (throttle in Fig. 1 not shown) at the inlet and channel for diverting fuel to the ICRP (ICRP in Fig. 1 not shown); a radial channel 6 with a throttle (the throttle in figure 1 is not shown) in the nozzle housing 1 for supplying high pressure fuel under the needle 3 and the control chamber above the needle; channel 7 with a throttle for supplying high pressure fuel to the annular chamber 5 and to the control needle chamber; a rod 8 connected mechanically through a cylindrical pad 9 with a needle 3; control needle chamber 10; a cap 11 connected to the nozzle body; the first mechanical valve 12 (PVC 12), blocking during injection the channel 7 for supplying high pressure fuel to the control needle chamber 10, while part of the channel is shown in dotted form in the cover 11; the second mechanical valve 13 (VMK 13), blocking when cutting off the channel for the removal of fuel from the control needle chamber 10; a lever 14 connected mechanically to the rod 8 with the possibility of movement simultaneously with the needle 3; channel 15 with a throttle (a throttle is not shown in FIG. 1) for removing fuel from the control needle chamber 10 into a low-pressure hydraulic accumulator (GAND in FIG. 1 is not shown); movement multiplier 16 (MP 16); springs 17 on the shaft between the MP 16 and the rack 18.

Устройство на фиг.2,а) состоит из кинематической схемы привода в виде быстродействующего реверсивного механического привода (БРМП) из кулачка 19 на кулачковом валу 20, установленном в стойке 18, непрерывной выпуклой поверхности 21 (ВП 21) со скосом для задания и регулирования длительности впрыска совместно несколькими микропрофилями 22 разной заданной постоянной или переменной высоты на поверхности кулачка 19, взаимодействующего с выпуклой поверхностью 21; пластины 23, пластины 24, соединенной жестко с пластиной 23 со шлицами 25, по которым перемещается конец штока 26; шлицев 27 на штоке 26 и в стойке 18, пружины 17 между стойкой 18 и мультипликатором перемещения 16 (МП 16), на фиг.2,б) показаны: кулачок 19, стойка 18, кулачковый вал 20, установленный в стойке 18, выпуклая поверхность 21 (ВП 21) со скосом при непрерывном управлении, микропрофили 22 с заданной высотой профиля с прямой набегающей кромкой, параллельной оси вала 20, и косой сбегающей кромкой, параллельной скосу ВП 21, шлицы 25, по которым перемещается конец штока 26; шлицы 27 на штоке 26 и в стойке 18; пружина 17 между стойкой 18 и МП 16.The device in figure 2, a) consists of a kinematic drive circuit in the form of a high-speed reversible mechanical drive (BRMP) from a cam 19 on a cam shaft 20 installed in a rack 18, a continuous convex surface 21 (VP 21) with a bevel for setting and adjusting the duration injection together with several microprofiles 22 of different predetermined constant or variable heights on the surface of the cam 19, interacting with the convex surface 21; plate 23, plate 24, rigidly connected to the plate 23 with slots 25, along which the end of the rod 26 moves; slots 27 on the rod 26 and in the stand 18, the spring 17 between the stand 18 and the displacement multiplier 16 (MP 16), figure 2, b) shows: cam 19, stand 18, cam shaft 20 installed in the stand 18, a convex surface 21 (VP 21) with a bevel with continuous control, microprofiles 22 with a given profile height with a straight running edge parallel to the axis of the shaft 20, and an oblique runaway edge parallel to the bevel of VP 21, slots 25 along which the end of the rod 26 moves; slots 27 on the rod 26 and in the rack 18; a spring 17 between the rack 18 and the MP 16.

Устройство фиг.3 состоит из отдельно показанных: а) кулачка 19, ВП 21 со скосом, пластины 23, пластины 24, шлицов 25 в пластине 24; б) кулачкового вала 20, микропрофилей 22 разной высоты для предварительного впрыска, основного впрыска и впрыска после основного, которые показаны в увеличенном виде для основного впрыска с постоянной высотой микропрофиля 22 и с переменной высотой микропрофиля 22 по окружности кулачка 19.The device of figure 3 consists of separately shown: a) cam 19, VP 21 with a bevel, plates 23, plates 24, slots 25 in the plate 24; b) cam shaft 20, microprofiles 22 of different heights for preliminary injection, main injection and injection after the main one, which are shown in enlarged view for the main injection with a constant height of the microprofile 22 and with a variable height of the microprofile 22 around the circumference of the cam 19.

Устройство фиг.4 состоит: из кулачка 19, стойки 18, на которой установлен кулачковый вал 20, ступенчатой ВП 21, микропрофилей 22 разной высоты для предварительного впрыска, основного впрыска и впрыска после основного, взаимодействующих с ВП 21; пластины 24 со шлицами 25, по которым перемещается конец штока 26 со шлицами 27, которые входят стойку 18, пружины 17 между стойкой 18 и МП 16.The device of figure 4 consists of: a cam 19, a stand 18, on which the cam shaft 20 is mounted, a step VP 21, microprofiles 22 of different heights for pre-injection, main injection and injection after the main, interacting with VP 21; plate 24 with slots 25, along which the end of the rod 26 moves with slots 27, which include the rack 18, the spring 17 between the rack 18 and the MP 16.

Устройство фиг.5 состоит: из а) ступенчатой ВП 21, пластины 23, пластины 24, шлицов 25 в пластине 24; б) кулачка 19, кулачкового вала 20, микропрофилей 22 разной высоты для предварительного впрыска, основного впрыска и впрыска после основного, которые показаны в увеличенном виде разной протяженности, с постоянной или переменной высотой по окружности кулачка для реализации основного впрыска.The device of figure 5 consists of: a) a stepped VP 21, plate 23, plate 24, slots 25 in plate 24; b) cam 19, cam shaft 20, microprofiles 22 of different heights for preliminary injection, main injection and injection after the main one, which are shown in enlarged form of different lengths, with a constant or variable height around the circumference of the cam for realizing the main injection.

Устройство на фиг.6 состоит: из топливного бака 28, соединенного трубопроводом 29 с топливоподкачивающим насосом 30; трубопровода 31, которым топливоподкачивающий насос 30 соединен с топливным насосом высокого давления 32 (ТНВД 32), который трубопроводом 33 соединен с гидроаккумулятором высокого давления 34 (ГАВД 34) с клапаном регулирования высокого давления 35 (КРВД 35), общего для всех форсунок; ГАВД 34 соединен трубопроводами 36 с каналами форсунок 1 для подвода топлива высокого давления; индивидуального клапана регулирования высокого давления 37 (ИКРВД 37 для каждой форсунки), соединенного с кольцевой камерой 5 форсунки 1; трубопровода 38, соединяющего кольцевую камеру 5 каждой форсунки с ГАНД; трубопровода 39, соединяющего вход ИКРВД 37 с кольцевой камерой 5 форсунки; трубопровода 40, соединяющего выход ИКРВД 37 с ГАНД; трубопровода 41, соединяющего выход ГАВД 34 с ГАНД 42 с клапаном регулирования давления 43 (КРД 43; трубопровода 44, соединяющего выход ГАНД 42 со входом ТНВД 32; устройство на фиг.7 состоит: из гидроразгруженного клапана 46, подпружиненного пружиной 47 и соединенного с пьезоприводом 48 через мультипликатор перемещения 49 (МП 49); электронного блока управления 50 (ЭБУ 50), соединенного с пьезоприводом 46, корпуса 37.The device in Fig.6 consists of: a fuel tank 28 connected by a pipe 29 to a fuel priming pump 30; pipeline 31, by which the fuel priming pump 30 is connected to the high pressure fuel pump 32 (high pressure fuel pump 32), which pipe 33 is connected to the high pressure hydraulic accumulator 34 (HAVD 34) with the high pressure control valve 35 (KRVD 35) common to all nozzles; GAVD 34 is connected by pipelines 36 to the channels of the nozzles 1 for supplying high pressure fuel; an individual high pressure control valve 37 (ICRP 37 for each nozzle) connected to the annular chamber 5 of the nozzle 1; a pipeline 38 connecting the annular chamber 5 of each nozzle to the GAND; a pipe 39 connecting the input of the ICRP 37 to the annular chamber 5 of the nozzle; a pipeline 40 connecting the output of the IKRVD 37 to the GAND; the pipeline 41 connecting the output of the GAVD 34 with the GAND 42 with the pressure control valve 43 (KRD 43; the pipe 44 connecting the output of the GAND 42 with the inlet of the injection pump 32; the device in Fig. 7 consists of a hydraulic valve 46, spring-loaded 47 and connected to the piezo actuator 48 through a movement multiplier 49 (MP 49); an electronic control unit 50 (ECU 50) connected to the piezo actuator 46 of the housing 37.

Давление для каждого впрыска устанавливается индивидуально с помощью ИКРВД 37 независимо от работы БРМП.The pressure for each injection is set individually using IKRVD 37 regardless of the operation of the BRMP.

При реализации, как минимум, одного ПВ с малым давлением во время отсечки между циклами подачи топлива в ее конце на пьезопривод 48 подается напряжение с ЭБУ 50, при котором пьезопривод 48 создает давление и перемещение через МП 49 влево. Сжимается пружина 47, увеличивается проходное сечение гидроразгруженного клапана 46. Часть топлива поступает от кольцевой камеры 5 через гидроразгруженный клапан 43 в ГАНД 39 или на слив.When at least one PV with low pressure is realized during cutoff between the fuel supply cycles at its end, voltage is supplied to the piezo actuator 48 from the ECU 50, at which the piezo actuator 48 creates pressure and moves through the MP 49 to the left. The spring 47 is compressed, the flow area of the hydraulically unloaded valve 46 is increased. Part of the fuel comes from the annular chamber 5 through the hydraulically unloaded valve 43 to the GAND 39 or to the drain.

Давление в кольцевой камере 5 падает и ПВ реализуется при пониженном давлении. Второй ПВ, если в нем существует необходимость, реализуется при пониженном давлении, как и первый ПВ. В то же время давление второго ПВ может быть выбрано и установлено также индивидуально во время отсечки между двумя ПВ.The pressure in the annular chamber 5 drops and the PV is realized under reduced pressure. The second PV, if necessary, is realized under reduced pressure, like the first PV. At the same time, the pressure of the second air supply can be selected and set individually also during the cutoff between the two air supply.

Давление, реализуемое на последующем впрыске, формируется на предыдущем этапе, то есть во время отсечки - между двумя последовательными впрысками. Например, давление для ОВ формируется во время отсечки после первого или второго ПВ.The pressure realized at the subsequent injection is formed at the previous stage, that is, during the cut-off - between two successive injections. For example, pressure for OM is formed during the cutoff after the first or second PV.

Перед ОВ во время отсечки после ПВ на пьезопривод 48 подается минимальное напряжение или нулевое напряжение от ЭБУ 50. Он не создает давления и перемещения. Пружина 47 (фиг.7) перемещает клапан 46 в крайнее правое положение и закрывает его. В кольцевой камере 5 устанавливается максимальное давление от ГАВД 34 на время ОВ.Before the OB during the cut-off after the PV, the minimum voltage or zero voltage from the ECU 50 is supplied to the piezo actuator 48. It does not create pressure and displacement. The spring 47 (Fig. 7) moves the valve 46 to the extreme right position and closes it. In the annular chamber 5, the maximum pressure from the HAVD 34 is set for the time of the OB.

ОВ осуществляется с постоянным максимальным давлением в течение всего впрыска при одноступенчатой по давлению форме впрыска.OV is carried out with a constant maximum pressure during the entire injection with a single-stage pressure-based injection form.

ОВ можно реализовать и в виде ступенчатой или многоступенчатой фигуры давления. Длительность ОВ задается и регулируется с помощью БРМП. Многоступенчатость и длительность каждой ступеньки давления реализуется с помощью ИКРВД 37.OV can also be realized in the form of a stepped or multi-stage pressure figure. The duration of the OM is set and regulated using BRMP. The multi-stage and duration of each pressure step is implemented using ICRP 37.

Если ОВ реализуется в виде многоступенчатой фигуры, то в конце ОВ давление должно быть максимальным.If the OM is realized in the form of a multi-stage figure, then at the end of the OM the pressure should be maximum.

Для этого в начале ОВ подают на пьезопривод 48 такое напряжение, которое соответствует определенному давлению в кольцевой камере 5, которое создаст необходимое давление впрыска для первой ступени.For this, at the beginning of the OB, a voltage is applied to the piezoelectric actuator 48, which corresponds to a certain pressure in the annular chamber 5, which will create the necessary injection pressure for the first stage.

При этом напряжении пьезопривод 48 создает определенное давление и дает перемещение через МП 49 клапану 46.At this voltage, the piezo actuator 48 creates a certain pressure and allows movement through the valve 49 to the valve 46.

Клапан 46 перемещается влево, сжимает пружину 47 и открывается на определенную величину. При этом часть топлива сливается в ГАНД 39.The valve 46 moves to the left, compresses the spring 47 and opens by a certain amount. In this case, part of the fuel is discharged into GAND 39.

Давление в кольцевой камере 5 становится ниже максимального. При этом давлении начинается ОВ - его первая ступенька с меньшим давлением.The pressure in the annular chamber 5 becomes lower than the maximum. At this pressure, OM begins - its first step with less pressure.

При реализации второй ступеньки ОВ по давлению напряжение, подаваемое на пьезопривод 48 с ЭБУ 50, уменьшается до минимального за счет подачи отрицательных импульсов. Пружина 47 перемещает клапан 46 вправо и закрывает клапан 46 полностью. В кольцевой камере 5 восстанавливается максимальное давление и вторая часть ОВ, и часть второй ступеньки проходят с максимальным давлением. Многоступенчатая форма впрыска реализуется аналогично.When implementing the second step of pressure-dependent voltage, the voltage supplied to the piezoelectric actuator 48 with ECU 50 is reduced to a minimum due to the supply of negative pulses. A spring 47 moves the valve 46 to the right and closes the valve 46 completely. In the annular chamber 5, the maximum pressure is restored and the second part of the OB, and part of the second step pass with maximum pressure. A multi-stage injection form is implemented similarly.

После окончания ОВ давление в кольцевой камере 5 остается постоянным, если ВПО осуществляется при постоянном максимальном давлении во время отсечки между первым ВПО и ОВ и в течение первого ВПО. При этом на пьезоприводе 48 остается минимальное напряжение во время отсечки после ОВ и во время проведения ВПО. Клапан 46 закрыт, в кольцевой камере 5 создается максимальное давление, равное давлению ГАНД 34. Первый ВПО осуществляется при максимальном давлении.After the end of the OB, the pressure in the annular chamber 5 remains constant if the VPO is carried out at a constant maximum pressure during the cutoff between the first VPO and the OB and during the first VPO. In this case, the minimum voltage remains on the piezoelectric actuator 48 during the cutoff after the OB and during the VPO. The valve 46 is closed, in the annular chamber 5 creates a maximum pressure equal to the pressure of the GAND 34. The first VPO is carried out at maximum pressure.

Если ВПО осуществляется при меньшем давлении, чем ОВ, то в конце отсечки после ОВ или в начале ВПО изменяют давление ВПО. На пьезопривод 48 подается напряжение, которое больше минимального.If VPO is carried out at a lower pressure than OM, then at the end of the cutoff after OM or at the beginning of the VPO, the pressure of the VPO is changed. The piezoelectric actuator 48 is supplied with a voltage that is greater than the minimum.

Пьезопривод 48 создает давление и перемещает через МП 49 клапан 48 влево. Эффективное проходное сечение клапана 48 увеличивается. Давление в кольцевой камере 5 уменьшается, поскольку часть топлива сливается из кольцевой камеры 5 в ГАНД 39. Впрыск ВПО осуществляется при пониженном давлении.The piezo actuator 48 creates pressure and moves the valve 48 to the left through the MP 49. The effective flow area of valve 48 is increased. The pressure in the annular chamber 5 decreases, since part of the fuel is discharged from the annular chamber 5 into the GAND 39. The VPO is injected under reduced pressure.

Второй ВПО реализуется, в случае необходимости, после первого ВПО с давлением меньше максимального. Работа устройства показана для БРМП, реализующего три впрыска, но число этих впрысков может быть равно пяти, если добавить число микропрофилей 22 на кулачок 19. На пьезопривод 48 подается напряжение, которое соответствует давлению для реализации второго ВПО. Длительность ВПО задается с помощью БРМП. Окончание ВПО также регулируется с помощью БПМП.The second VPO is implemented, if necessary, after the first VPO with a pressure less than the maximum. The operation of the device is shown for BRMP, which implements three injections, but the number of these injections can be five, if you add the number of microprofiles 22 to the cam 19. A voltage corresponding to the pressure for realizing the second VPO is applied to the piezo actuator 48. The duration of the HPO is set using BRMP. End of HPE is also regulated by BPM.

После окончания второго ВПО на пьезопривод 48 снова подается минимальное напряжение. Пружина 47 перемещает клапан 46 вправо и закрывает клапан 46 полностью. В камере 5 восстанавливается максимальное давление и большая отсечка между двумя циклами подачи топлива реализуется с максимальным давлением в камере 5. Избыточное топливо при отсечке между циклами поступает через КРВД 35 в ГАНД 42 и через него в ТНВД 32.After the end of the second VPO, the minimum voltage is again applied to the piezo actuator 48. A spring 47 moves the valve 46 to the right and closes the valve 46 completely. In the chamber 5, the maximum pressure is restored and a large cut-off between the two fuel supply cycles is realized with a maximum pressure in the chamber 5. Excess fuel during the cut-off between the cycles enters through the fuel injection valve 35 to the GAND 42 and through it to the high-pressure fuel pump 32.

Начало, конец каждого впрыска, а также длительность каждого впрыска осуществляется с помощью БРМП. Поэтому эти управления рассматриваются отдельно от управления давлением впрысками, хотя оба независимых управления должны быть согласованы.The beginning, end of each injection, as well as the duration of each injection is carried out using BRMP. Therefore, these controls are considered separately from the injection pressure control, although both independent controls must be consistent.

Показано управление одним ПВ, одним ОВ и одним ВПО.Shows the management of one PV, one OM and one malware.

Реализация двух ПВ и двух ВПО проходит без особенностей, также как реализация одного ПВ и одного ВПО.The implementation of two PV and two VPO takes place without features, as well as the implementation of one PV and one VPO.

При вращении коленчатого вала вращается кулачковый вал 20 (фиг.2, 4) и с микропрофилями 22 разной высоты на кулачках 19.When the crankshaft rotates, the cam shaft 20 rotates (FIGS. 2, 4) and with microprofiles 22 of different heights on the cams 19.

При ПВ через отверстия 2 микропрофиль 22 меньшей высоты взаимодействует сначала с пластиной 23 (фиг.2, 4) и перемещает ее в верхнее положение при впрыске через отверстия 2.When PV through openings 2, the microprofile 22 of lower height first interacts with the plate 23 (Figs. 2, 4) and moves it to the upper position during injection through the openings 2.

Одновременно перемещаются вверх ПМК 12 и ВМК 13 вместе с рычагом 14, жестко соединенным со штоком 8, а через него с иглой 3.At the same time, the PMK 12 and VMK 13 move up together with the lever 14, rigidly connected to the rod 8, and through it with the needle 3.

ПМК 12 перекрывает канал 7 (его верхнюю часть) для подачи топлива от ГАВД 34 в управляющую камеру 10, а через его открытую часть топливо под высоким давлением через дроссель в канале 7 (дроссель в нижней части канала 7) при впрыске поступает в кольцевую камеру 5, кольцевую проточку 4 под иглу 3 и в отверстия для впрыска 2.PMK 12 blocks the channel 7 (its upper part) for supplying fuel from the HAVD 34 to the control chamber 10, and through its open part the fuel under high pressure through the throttle in channel 7 (the throttle in the lower part of channel 7) during injection enters the annular chamber 5 , an annular groove 4 under the needle 3 and into the injection holes 2.

ВМК 13 открывает канал 15 для отвода топлива в ГАНД 42 (фиг.6) из управляющей надыгольной камеры 10 при впрыске.VMK 13 opens the channel 15 for the removal of fuel in GAND 42 (6) from the control needle chamber 10 during injection.

Вместе с пластиной 23 перемещается пластина 24, сжимается пружина 17 на штоке 26 со шлицами 27. Через МП 16 перемещается шток 8, соединенный жестко с иглой 3. Перемещение штока 26 (фиг.2) через МП 16 обеспечивает перемещение штока 8, иглы 3, ПМК 12 и ВМК 13. Пружина 17 может быть расположена после МП 16 со стороны иглы 3.Together with the plate 23, the plate 24 moves, the spring 17 is compressed on the rod 26 with the slots 27. Through the MP 16, the rod 8 is moved, which is rigidly connected to the needle 3. Moving the rod 26 (Fig. 2) through the MP 16 provides the movement of the rod 8, the needle 3, PMK 12 and VMK 13. The spring 17 can be located after MP 16 from the side of the needle 3.

Игла 3 перемещается в то верхнее положение, которое она может занять при взаимодействии пластины 23 с микропрофилем 22 меньшей высоты. ПМК 12 и ВМК 13 перекрывают каналы 7 и 15 при любой высоте микропрофилей 22, ибо для этого в теле крышки 11 отверстия выбраны с запасом по ходу ПМК 12 и ВМК 13.The needle 3 moves to the upper position that it can take when the plate 23 interacts with the microprofile 22 of a lower height. PMK 12 and VMK 13 block the channels 7 and 15 at any height of microprofiles 22, because for this purpose holes in the body of the cover 11 are selected with a margin along the path of PMK 12 and VMK 13.

В начале движения иглы 3 вверх топливо поступает под высоким давлением от ГАВД 34 по трубопроводам 36 (фиг.6), канал 6 (фиг.1) корпуса форсунки 1, кольцевую камеру 5 корпуса форсунки под конусную площадку штока 8, через кольцевую проточку 4 под конусную площадку иглы 3.At the beginning of the upward movement of the needle 3, the fuel enters under high pressure from the GAVD 34 through pipelines 36 (Fig. 6), channel 6 (Fig. 1) of the nozzle body 1, the annular chamber 5 of the nozzle body under the conical platform of the rod 8, through the annular groove 4 under needle cone pad 3.

Топливо вытесняется из камеры 10 форсунки 1 над иглой 3 через канал 15 с дросселем в ГАНД 42 (фиг.6), поскольку давление ГАНД 42, определяемое КРД 43, и в управляющей надыгольной камере 10 ниже давления топлива в кольцевой камере 5 под конусной площадкой штока 8 и под конусной площадкой иглы 3.The fuel is displaced from the chamber 10 of the nozzle 1 above the needle 3 through the channel 15 with the throttle in the GAND 42 (Fig.6), since the pressure of the GAND 42, determined by the KRD 43, and in the control needle chamber 10 is lower than the fuel pressure in the annular chamber 5 under the conical platform of the rod 8 and under the conical area of the needle 3.

Из ГАНД 42 топливо поступает снова в ТНВД 32 под давлением, которое препятствует образованию пузырьков воздуха в системе подачи топлива.From GANDA 42, the fuel enters again into the high-pressure fuel pump 32 under pressure, which prevents the formation of air bubbles in the fuel supply system.

При этом одновременно топливо под давлением поступает в отверстия 2 и начинается впрыск. Поскольку топливо воздействует на конусную площадку иглы 3 снизу и на конусную площадку штока 8 через кольцевую полость 5, то это способствует перемещению иглы 3 вверх, помогает через МП 16 сжимать пружину 17, уменьшает тем самым усилие взаимодействия микропрофилей 22 и пластины 23. Поэтому пружина 17 в этом случае будет сжиматься за счет двух сил.In this case, at the same time fuel under pressure enters the openings 2 and injection begins. Since the fuel acts on the conical platform of the needle 3 from below and on the conical platform of the rod 8 through the annular cavity 5, this helps to move the needle 3 upwards, helps to compress the spring 17 through the MP 16, thereby reducing the interaction force of the microprofiles 22 and the plate 23. Therefore, the spring 17 in this case will be compressed due to two forces.

Первая сила возникает за счет взаимодействия микропрофиля 22 меньшей высоты и ВП 21 и действует на иглу 3 сверху через жесткий шток 26 со шлицами 27 и через МП 16, выходной шток 8 которого связан с иглой 3. При этом реализуется закон разделения движений. Взаимодействие микропрофиля 22 с ВП 21 реализует одно движение по перемещению иглы 3, а второе движение реализуется во время длительности впрыска за счет взаимодействия микропрофиля 22 с ВП 21.The first force arises due to the interaction of the microprofile 22 of a lower height and the VP 21 and acts on the needle 3 from above through a rigid rod 26 with splines 27 and through the MP 16, the output rod 8 of which is connected with the needle 3. In this case, the law of separation of movements is realized. The interaction of the microprofile 22 with the VP 21 implements one movement to move the needle 3, and the second movement is realized during the duration of the injection due to the interaction of the microprofile 22 with the VP 21.

Вторая сила - сила давления топлива, которая действует на иглу 3 снизу через конусную площадку внизу иглы 3 и через конусную площадку под штоком 8 и перемещает ее вверх и также перемещает иглу 3.The second force is the pressure force of the fuel, which acts on the needle 3 from below through the conical platform at the bottom of the needle 3 and through the conical platform under the rod 8 and moves it up and also moves the needle 3.

Обе силы действуют согласно при впрыске и обе силы сжимают пружину 17 на штоке 26, который жестко соединен с иглой 3 через МП 16. Усилие, которое действует на иглу 3 сверху, зависит от давления топлива на площадь штока 8 через цилиндрическую площадку 9 сверху, а также от передаточного отношения МП 16 и может быть определено и оптимизировано для конкретной форсунки.Both forces act according to the injection and both forces compress the spring 17 on the rod 26, which is rigidly connected to the needle 3 through the MP 16. The force that acts on the needle 3 from above depends on the fuel pressure on the area of the rod 8 through the cylindrical platform 9 from above, and also from the gear ratio MP 16 and can be determined and optimized for a particular nozzle.

Когда игла 3 перемещается в верхнее положение, топливо от ТНВД 32 и ГАВД 34 (фиг.6) поступает под давлением в отверстия 23 распылителя. Подаваемое давление под иглу 3 может изменяться с помощью регулятора давления 35, общего для всех форсунок, что расширяет возможности управления количеством впрыскиваемого топлива давлением впрыска.When the needle 3 moves to the upper position, the fuel from the high-pressure fuel pump 32 and the HAVD 34 (Fig.6) enters under pressure into the holes 23 of the atomizer. The pressure supplied under the needle 3 can be changed using a pressure regulator 35 common to all nozzles, which expands the ability to control the amount of fuel injected by the injection pressure.

ПВ через отверстия 2 длится во время взаимодействия микропрофиля меньшей высоты 22 с ВП 21.PV through holes 2 lasts during the interaction of the microprofile of a lower height 22 with VP 21.

При этом набегающий край микропрофиля 22 меньшей высоты перемещает иглу 3 на некоторую величину.In this case, the incident edge of the microprofile 22 of a lower height moves the needle 3 by a certain amount.

Когда микропрофиль 22 при повороте кулачка 19 выйдет из контакта с ВП 21, то пружина 17, сжатая при впрыске, разжимается, передает усилие через МП 16 игле 3, перемещает иглу 3 на седло.When the microprofile 22, when turning the cam 19, comes out of contact with the VP 21, the spring 17, compressed during injection, is unclenched, transfers the force through the MP 16 to the needle 3, moves the needle 3 to the saddle.

Одновременно перемещаются вниз ПМК 12 и ВМК 13 с рычагом 14, жестко соединенным со штоком 8, а через него с иглой 3.At the same time, the PMK 12 and VMK 13 move down with the lever 14 rigidly connected to the rod 8, and through it with the needle 3.

ПМК 12 открывает канал 6 для подачи топлива высокого давления от ГАВД 34 (фиг.1 и 6) в управляющую надыгольную камеру 10. Топливо воздействует на площадку 9 и способствует быстрому перемещению иглы 3 на седло. Это предотвращает прорыв газов из цилиндров под иглу. ВМК 13 перекрывает канал 15. Топливо из управляющей надыгольной камеры 10 прекращает поступать в ГАНД 42 при отсечке. Затраты топлива на управление при переустановке ПМК 12 и ВМК 13, которые работают в противофазе, минимальны.PMK 12 opens the channel 6 for supplying high-pressure fuel from the GAVD 34 (Figs. 1 and 6) to the control needle chamber 10. The fuel acts on the pad 9 and facilitates the rapid movement of the needle 3 on the saddle. This prevents the breakthrough of gases from the cylinders under the needle. VMK 13 blocks channel 15. Fuel from the control needle chamber 10 ceases to flow to GAND 42 during cutoff. The fuel costs for management when reinstalling the PMK 12 and VMK 13, which work in antiphase, are minimal.

ПВ прекращается.PV stops.

Топливо прекращает поступать в отверстия 2, происходит отсечка и заканчивается ПВ перед ОВ.Fuel stops flowing into openings 2, cut-off occurs and ends in front of exhaust air.

ПВ отличается малой длительностью и малым объемом подаваемого топлива, в частности, за счет малого подъема иглы 3 при ПВ.PV differs in short duration and small volume of supplied fuel, in particular, due to the small rise of the needle 3 during PV.

Второй ПВ осуществляется также как и первый при наличии дополнительного микропрофиля 22 на кулачке 19 для его реализации. На фиг.2-5 этот микропрофиль не показан.The second PV is carried out as well as the first in the presence of an additional microprofile 22 on the cam 19 for its implementation. 2-5, this microprofile is not shown.

При дальнейшем повороте кулачка 19 микропрофиль 22 большей высоты взаимодействует сначала с пластиной 23 (фиг.2, 4) и перемещает ее в крайнее положение при впрыске. При этом реализуется ОВ топлива.With a further rotation of the cam 19, the microprofile 22 of greater height first interacts with the plate 23 (FIGS. 2, 4) and moves it to the extreme position during injection. At the same time, OM fuel is realized.

При ОВ через отверстия 2 микропрофиль 22 большей высоты взаимодействует сначала с пластиной 23 (фиг.2, 4) и перемещает ее в верхнее положение при впрыске через отверстия 2.When OB through the openings 2, the microprofile 22 of greater height first interacts with the plate 23 (Figs. 2, 4) and moves it to the upper position during injection through the openings 2.

Одновременно перемещаются вверх ПМК 12 и вместе с рычагом 14, жестко соединенным со штоком 8, а через него с иглой 3.At the same time, the PMC 12 moves up and together with the lever 14, rigidly connected to the rod 8, and through it with the needle 3.

ПМК 12 перекрывает канал 7 для подачи топлива от ГАВД 34 в управляющую камеру 10, а через его открытую часть топливо под высоким давлением через дроссель в канале 7 (дроссель показан в канале 7 в его нижней части на фиг.1) при впрыске поступает в кольцевую камеру 5, кольцевую проточку 4 под иглу 3 и в отверстия для впрыска 2.PMK 12 blocks the channel 7 for supplying fuel from the GAVD 34 to the control chamber 10, and through its open part the fuel under high pressure through the throttle in channel 7 (the throttle is shown in channel 7 in its lower part in figure 1) when injected enters the annular chamber 5, an annular groove 4 under the needle 3 and into the injection holes 2.

Вместе с пластиной 23 перемещается пластина 24, сжимается пружина 17 на штоке 26 со шлицами 27. Через МП 16 перемещается шток 8, соединенный жестко с иглой 3. Перемещение штока 26 (фиг.2) через МП 16 обеспечивает перемещение штока 8, иглы 3, а также ПМК 12 и ВМК 13.Together with the plate 23, the plate 24 moves, the spring 17 is compressed on the rod 26 with the slots 27. Through the MP 16, the rod 8 is moved, which is rigidly connected to the needle 3. Moving the rod 26 (Fig. 2) through the MP 16 provides the movement of the rod 8, the needle 3, as well as PMK 12 and VMK 13.

Игла 3 перемещается в то верхнее положение, которое она может занять при взаимодействии пластины 23 с микропрофилем 22 большей высоты. ПМК 12 и ВМК 13 перекрывают каналы 7 и 15 при любой высоте микропрофилей 22, ибо для этого в теле крышки 11 отверстия выбраны с запасом по ходу ПМК 12 и ВМК 13.The needle 3 moves to the upper position that it can occupy when the plate 23 interacts with the microprofile 22 of a greater height. PMK 12 and VMK 13 block the channels 7 and 15 at any height of microprofiles 22, because for this purpose holes in the body of the cover 11 are selected with a margin along the path of PMK 12 and VMK 13.

При этом одновременно топливо под давлением поступает в отверстия 2 и начинается впрыск. Поскольку топливо воздействует на конусную площадку иглы 3 снизу и на конусную площадку штока 8 через кольцевую полость 5, то это способствует перемещению иглы 3 вверх, помогает через МП 16 сжимать пружину 17, уменьшает тем самым усилие взаимодействия микропрофилей 22 и пластины 23.In this case, at the same time fuel under pressure enters the openings 2 and injection begins. Since the fuel acts on the conical area of the needle 3 from below and on the conical area of the rod 8 through the annular cavity 5, this helps to move the needle 3 upward, helps to compress the spring 17 through the MP 16, thereby reducing the interaction force of the microprofiles 22 and the plate 23.

Когда игла 3 перемещается в верхнее положение, топливо от ТНВД 32 и ГАВД 34 (фиг.6) поступает под давлением в отверстия 2 распылителя.When the needle 3 moves to the upper position, the fuel from the high-pressure fuel pump 32 and the HAVD 34 (Fig. 6) is supplied under pressure to the nozzle openings 2.

ОВ через отверстия 2 длится во время взаимодействия микропрофиля большей высоты 22 с ВП 21.OM through openings 2 lasts during the interaction of the microprofile of a greater height 22 with VP 21.

При этом набегающий край микропрофиля 22 большей высоты перемещает иглу 3 на некоторую большую величину, чем при ПВ. Когда микропрофиль 22 при повороте кулачка 19 выйдет из контакта с ВП 21, то пружина 17, сжатая при впрыске, разжимается, передает усилие через МП 16 игле 3, перемещает иглу 3 на седло.At the same time, the incident edge of the microprofile 22 of a greater height moves the needle 3 by a certain larger amount than with PV. When the microprofile 22, when turning the cam 19, comes out of contact with the VP 21, the spring 17, compressed during injection, is unclenched, transfers the force through the MP 16 to the needle 3, moves the needle 3 to the saddle.

Одновременно при ОВ перемещаются вниз ПМК 12 и ВМК 13 с рычагом 14, жестко соединенным со штоком 8, а через него с иглой 3. ПМК 12 открывает канал 6 для подачи топлива высокого давления от ГАВД 34 (фиг.1 и 6) в управляющую надыгольную камеру 10. Топливо воздействует на площадку 9 и способствует быстрому перемещению иглы 3 на седло.At the same time, with OM, the PMK 12 and VMK 13 move down with a lever 14 rigidly connected to the rod 8, and through it with a needle 3. PMK 12 opens the channel 6 for supplying high pressure fuel from the GAVD 34 (Figs. 1 and 6) to the control needle chamber 10. Fuel acts on the pad 9 and facilitates the rapid movement of the needle 3 on the saddle.

ВМК 13 перекрывает канал 15. Топливо из управляющей надыгольной камеры 10 прекращает поступать в ГАНД 42 при отсечке. ГАНД 42 играет роль слива. Давление в нем изменяется в небольших пределах с помощью КРД43 с целью рекуперировать часть энергии топлива в ТНВД и поддержать на уровне минимальное давление в гидросистеме для предотвращения выделения пузырьков воздуха. Топливо прекращает поступать в отверстия 2, происходит отсечка, и заканчивается ОВ.VMK 13 blocks channel 15. Fuel from the control needle chamber 10 ceases to flow to GAND 42 during cutoff. GAND 42 plays the role of a drain. The pressure in it varies within small limits using KRD43 in order to recover part of the fuel energy in the high-pressure fuel pump and maintain the minimum pressure in the hydraulic system to prevent the release of air bubbles. Fuel stops flowing into openings 2, cut-off occurs, and OM ends.

ОВ отличается большей длительностью. При ОВ в цилиндр подается основной объем топлива.OM is characterized by a longer duration. When OB, the main volume of fuel is supplied to the cylinder.

Игла 3 перемещается в верхнее крайнее положение как при постоянной высоте микропрофиля 22 при осуществлении ОВ, так и при переменной высоте микропрофиля 22 при осуществлении ОВ.The needle 3 moves to the upper extreme position both at a constant height of the microprofile 22 during the implementation of OM, and at a variable height of the microprofile 22 during the implementation of OM.

Объем топлива, впрыскиваемый через отверстия 2 при ОВ, будет изменяться по закону, определяемому законом изменения высоты микропрофиля 22. ОВ осуществляется с регулированием длительности с постоянной или переменной высотой микропрофиля 22.The volume of fuel injected through the openings 2 at the OM will change according to the law determined by the law of changing the height of the microprofile 22. The OM is carried out with the duration of the variable or constant height of the microprofile 22.

Высота микропрофиля 22 для ОВ будет больше высоты микропрофиля 22 для ПВ. Это позволяет подать в цилиндр за время ОВ больший объем топлива при постоянной и большей высоте микропрофиля 22 и подать оптимальный объем при переменной высоте микропрофиля 22, который изменяется по закону, заданному поверхностью микропрофиля 22 (фиг.3,б) и фиг.5,б)). Если микропрофиль 22, взаимодействующий с ВП 21, изменяется по возрастающему закону (фиг.5,б)), то и высота подъема иглы 3 изменяется по такому же закону. Это позволяет задать нужный закон подачи требуемого объема топлива в цилиндр так, чтобы сжечь его наиболее полно.The height of the microprofile 22 for OM will be greater than the height of the microprofile 22 for PV. This allows you to feed into the cylinder during the OB, a larger amount of fuel at a constant and greater height of the microprofile 22 and to submit the optimal volume with a variable height of the microprofile 22, which varies according to the law specified by the surface of the microprofile 22 (Fig.3, b) and Fig.5, b )). If the microprofile 22, interacting with the VP 21, changes according to the increasing law (Fig. 5, b)), then the height of the needle 3 also changes according to the same law. This allows you to set the desired law of supply of the required amount of fuel into the cylinder so as to burn it most fully.

Параллельность сбегающей кромки микропрофиля 22 линии скоса необходима для того, чтобы усилия сжатия и тангенциальные усилия, которые действуют на микропрофиль 22, распределялись равномерно вдоль сбегающей кромки микропрофиля 22 и скоса ВП 21.The parallelism of the runaway edge of the microprofile 22 of the bevel line is necessary so that the compression forces and the tangential forces that act on the microprofile 22 are distributed evenly along the runaway edge of the microprofile 22 and the bevel of the VP 21.

Возможны самые различные сочетания по протяженности ВП 21 и микропрофилей 22 разной высоты при регулировании длительности основного впрыска (фиг.3, 5).Various combinations are possible along the length of the VP 21 and microprofiles 22 of different heights when regulating the duration of the main injection (Figs. 3, 5).

Один или два ПВ через отверстия 2 можно осуществлять при минимальных длинах микропрофиля 22 и ВП 21 с регулированием и без регулирования их длительности, равно как и один или два ВПО после ОВ через отверстия 2.One or two PV through holes 2 can be carried out with the minimum lengths of the microprofile 22 and VP 21 with and without regulation of their duration, as well as one or two VPO after the OB through holes 2.

Оптимальный режим работы при малых давлениях топлива от ГАВД 34 выбирается за счет выбора оптимального передаточного отношения МП 16.The optimal mode of operation at low fuel pressures from the GAVD 34 is selected by selecting the optimal gear ratio MP 16.

Необходимо выбирать такой МП 16, при котором большие усилия сосредоточивались бы на выходной к игле стороне МП 16.It is necessary to choose such MP 16, in which great efforts would be concentrated on the output side to the needle MP 16.

В этом случае имеется возможность увеличить высоту микропрофилей 22, уменьшить тангенциальные усилия и усилия сжатия на микропрофилях 22 до допустимых с обеспечением многократного запаса по усилиям сжатия и тангенциальным усилиям. В паузе между ОВ и ВПО профили 22 не взаимодействуют с ВП 21 и форсунка находится в режиме отсечки между впрысками.In this case, it is possible to increase the height of the microprofiles 22, to reduce the tangential and compression forces on the microprofiles 22 to the permissible ones, providing a multiple margin of compression and tangential forces. In the pause between the OB and the HPE, the profiles 22 do not interact with the VP 21 and the nozzle is in the cutoff mode between the injections.

После ОВ реализуется, как минимум, один ВПО, который необходим для дожигания продуктов сгорания от основного впрыска.After OM, at least one VPO is realized, which is necessary for afterburning the combustion products from the main injection.

При этом игла 3 перемещается в то верхнее положение, которое она может занять при взаимодействии пластины 23 с микропрофилем 22 меньшей высоты, который следует за микропрофилем 22 большей высоты, предназначенным для реализации ОВ.In this case, the needle 3 moves to the upper position that it can occupy when the plate 23 interacts with the microprofile 22 of a lower height, which follows the microprofile 22 of a higher height, intended for the realization of OM.

ВПО реализуется как и ПВ при малой высоте микропрофилей 22.VPO is realized like PV at a low height of microprofiles 22.

При ВПО через отверстия 2 микропрофиль 22 меньшей высоты взаимодействует сначала с пластиной 23 (фиг.2, 4) и перемещает ее в верхнее положение при впрыске через отверстия 2.When VPO through holes 2, the microprofile 22 of a lower height first interacts with the plate 23 (Fig.2, 4) and moves it to the upper position during injection through the holes 2.

ПМК 12 перекрывает канал 7 (его верхнюю часть) для подачи топлива от ГАВД 34 в управляющую камеру 10, а через его открытую часть топливо под высоким давлением через дроссель в канале 7 (дроссель показан в канале 7 на фиг.1 в его нижней части) при впрыске поступает в кольцевую камеру 5, кольцевую проточку 4 под иглу 3 и в отверстия для впрыска 2.PMK 12 blocks the channel 7 (its upper part) for supplying fuel from the HAVD 34 to the control chamber 10, and through its open part the fuel under high pressure through the throttle in channel 7 (the throttle is shown in channel 7 in figure 1 in its lower part) when injected, it enters the annular chamber 5, the annular groove 4 under the needle 3 and into the injection holes 2.

ВПО через отверстия 2 длится во время взаимодействия микропрофиля меньшей высоты 22 с ВП 21.VPO through holes 2 lasts during the interaction of the microprofile of a lower height 22 with VP 21.

ПМК 12 открывает канал 6 для подачи топлива высокого давления от ГАВД 34 (фиг.1 и 6) в управляющую надыгольную камеру 10. Топливо воздействует на площадку 9 и способствует быстрому перемещению иглы 3 на седло. Это предотвращает прорыв газов из цилиндров под иглу. ВМК 13 перекрывает канал 15. Топливо из управляющей надыгольной камеры 10 прекращает поступать в ГАНД 42 при отсечке.PMK 12 opens the channel 6 for supplying high-pressure fuel from the GAVD 34 (Figs. 1 and 6) to the control needle chamber 10. The fuel acts on the pad 9 and facilitates the rapid movement of the needle 3 on the saddle. This prevents the breakthrough of gases from the cylinders under the needle. VMK 13 blocks channel 15. Fuel from the control needle chamber 10 ceases to flow to GAND 42 during cutoff.

ВПО прекращается.VPO stops.

Топливо прекращает поступать в отверстия 2, происходит отсечка, и заканчивается ВПО. Первый ВПО реализуется при максимальном давлении. Второй ВП реализуется, если существует необходимость при пониженном давлении за счет управления ИКРВД 37 и клапаном 46 в нем. Для реализации второго ВПО необходимо иметь дополнительный микропрофиль 22 на кулачке 19. Этот дополнительный микропрофиль не показан на фиг.2-5.Fuel stops flowing into openings 2, cut-off occurs, and VPO ends. The first VPO is realized at maximum pressure. The second VP is realized if there is a need for reduced pressure by controlling the ICRP 37 and the valve 46 therein. To implement the second VPO, it is necessary to have an additional microprofile 22 on the cam 19. This additional microprofile is not shown in FIGS. 2-5.

ВПО отличается также малой длительностью и малым объемом подаваемого топлива, в частности, за счет малого подъема иглы 3 при ВПО. Альтернативность выбора отдельных признаков в совокупности с другими признаками обеспечивает получение одного и того же технического результата: многократного впрыска топлива с регулируемой длительностью с помощью простых технических средств при постоянной высоте микропрофилей 22 и при переменной высоте микропрофилей 22; при непрерывном изменении длительности впрыска и при дискретном изменении длительности впрыска.VPO is also characterized by a short duration and a small amount of fuel supplied, in particular, due to the small rise of the needle 3 with VPO. The alternative choice of individual features in combination with other features provides the same technical result: multiple injection of fuel with adjustable duration using simple technical means at a constant height of microprofiles 22 and with a variable height of microprofiles 22; with a continuous change in injection duration and with a discrete change in injection duration.

Регулирование длительности в устройстве реализуется за счет перемещения пластин 23 с ВП 21 с помощью электропривода, гидропривода или вручную вдоль оси вала 20 с профилированными программными кулачками 19 на величину Δh_рег (фиг2,б), фиг.4).При непрерывном уменьшении длины ВП 21 со скосом (фиг.2, фиг.3) будет непрерывно уменьшаться длительность впрыска за счет уменьшения времени взаимодействия ВП21 с микропрофилем 22.Duration control in the device is realized by moving the plates 23 with VP 21 using an electric drive, hydraulic drive, or manually along the axis of the shaft 20 with profiled software cams 19 by the value of Δh _reg (Fig.2, b), Fig.4). With a continuous decrease in the length of the VP 21 with a bevel (FIG. 2, FIG. 3), the injection duration will continuously decrease due to a decrease in the interaction time of VP21 with microprofile 22.

При этом микропрофили 22 располагаются на разных соседних кулачках со сдвигом по фазе или углу поворота коленчатого вала и взаимодействуют каждый со своей частью ВП 21 со своим скосом для регулирования длительности предварительного впрыска, для регулирования основного впрыска и для регулирования основного впрыска (на фиг.2-5 показана для упрощения только одна пластина ВП 21, взаимодействующая с микропрофилями, расположенными последовательно на кулачке 19).In this case, the microprofiles 22 are located on different adjacent cams with a phase or angle shift of the crankshaft and each interact with its part of the VP 21 with its bevel to regulate the duration of the preliminary injection, to regulate the main injection and to regulate the main injection (Fig.2- 5, for simplicity, only one VP plate 21 is shown, interacting with microprofiles arranged in series on cam 19).

Параллельность сбегающей кромки микропрофиля 22 линии скоса ВП 21 необходима для того, чтобы усилия сжатия и тангенциальные усилия, которые действуют на микропрофиль 22, распределялись равномерно вдоль сбегающей кромки микропрофиля 15 и скоса выпуклой части пластины ВП 21.The parallelism of the runaway edge of the microprofile 22 of the VP 21 bevel line is necessary so that the compression forces and the tangential forces that act on the microprofile 22 are distributed evenly along the runaway edge of the microprofile 15 and the bevel of the convex part of the VP 21 plate.

При дискретном уменьшении длины выпуклой поверхности ВП 21 пластины 23 будет ступенчато уменьшаться длительность впрыска за счет ступенчатого уменьшения времени взаимодействия ВП 21 с микропрофилем 22. Дискретное управление (фиг.4, фиг.5) будет отличаться от непрерывного тем, что пластина 23 перемещается сразу на некоторую величину, после которой длина ВП 21 изменяется скачком. При этом набегающая кромка и сбегающая кромка микропрофиля 22 будут параллельны оси вала 20.With a discrete decrease in the length of the convex surface of the VP 21 of the plate 23, the injection duration will be stepwise reduced due to the stepwise decrease in the interaction time of the VP 21 with the microprofile 22. The discrete control (Fig. 4, Fig. 5) will differ from the continuous one in that the plate 23 moves immediately by some value, after which the length of the VP 21 varies in a jump. In this case, the running edge and the running edge of the microprofile 22 will be parallel to the axis of the shaft 20.

БРМП имеет преимущество перед пьезоприводом в части быстродействия для быстроходных дизелей. Применение механического привода может быть ограничено только динамическими факторами, в частности, за счет возникновения больших импульсов силы при взаимодействии микропрофиля 22 пластины 23 и ВП 21 за малое время и при больших линейных скоростях.BRMP has an advantage over the piezodrive in terms of speed for high-speed diesels. The use of a mechanical drive can be limited only by dynamic factors, in particular, due to the appearance of large force pulses during the interaction of the microprofile 22 of the plate 23 and the VP 21 in a short time and at high linear speeds.

Поэтому с большой уверенностью можно сказать, что предлагаемая система подачи топлива может быть внедрена на дизелях с частотой вращения до 1000-1500 об/мин (судовые дизели, мощные транспортные дизели) без всяких технологических затруднений. При больших частотах вращения необходимо решать в каждом конкретном случае вопросы жесткости конструкции БРМП и вопросы минимизации его массы как многокритериальной задачи оптимизации.Therefore, we can say with great confidence that the proposed fuel supply system can be implemented on diesels with a speed of up to 1000-1500 rpm (marine diesels, powerful transport diesels) without any technological difficulties. At high rotational speeds, it is necessary to solve in each specific case the issues of BRMP structural rigidity and the issues of minimizing its mass as a multicriteria optimization problem.

В предлагаемом изобретении полностью реализуются все операции способа с помощью предлагаемого устройства.In the present invention, all operations of the method are fully implemented using the proposed device.

Claims

1. The method of controlling the fuel supply, including the operation of mechanical movement of the needle to the upper extreme position, during injection and fuel supply under the needle and injection holes, cutting off the fuel supply when the spring force and fuel pressure above the needle are exceeded, above the fuel pressure under the needle and moving the needle on the saddle, changes in the duration of the injection, characterized in that at least one preliminary injection is carried out to at least one main and at least one injection after at least one main, with each pre-injection, at each main injection and at each injection after the main one, two mechanical valves are simultaneously mechanically moved using cams with microprofiles with a given height, rotating with a frequency proportional to the crankshaft rotational speed, interacting with a plate kinematically connected to two mechanical valves , close the first valve during injection and block the high-pressure fuel supply channel to the control needle ring chamber, open during injection the second mechanical valve and open the fuel removal channel from the control needle ring chamber, supply high-pressure fuel at each injection from the high-pressure hydraulic accumulator under the needle, move the needle to its highest position mechanically and, due to the pressure difference above and below the needle, hold the needle in the upper position when supplying fuel to the cylinder mechanically, the fuel pressure under the needle holds both mechanical valves in the upper position mechanically during interaction microprofiles with a given height with a convex surface of constant radius at the end of the plate for the duration of each injection, after the end of each preliminary injection, each main injection and each injection after the main, both mechanical valves are moved to the lowest position, hold them in the lowest position during each cut-off, the first mechanical valve is opened during shut-off and fuel is supplied from the high-pressure hydraulic accumulator to the control needle chamber through the first m mechanical valve, close the second mechanical valve and stop the fuel removal through the second mechanical valve from the control needle ring chamber during cut-off, move the needle to the lowest position mechanically and hold it mechanically for the duration of each cut-off, move the plate interacting with the microprofiles that control injections along the axis of the camshaft with microprofiles with a running edge of each microprofile parallel to the axis of the camshaft and a running edge of each microprofile parallel to the bevel of the convex surface at the end of the plate, manually or automatically, change the length of the convex surface along the bevel with continuous control and change the duration of each injection, while at least one preliminary injection, one main injection, at least one injection after the main one when controlling the movement of mechanical valves operating in antiphase during injection and cut-off and adjusting the duration of each injection with a fast-acting reversible meter with a mechanical actuator, an individual level of pressure supplied to each individual nozzle before each subsequent injection is set independently of the movement control by mechanical valves and the control of the duration of the injections during the previous cut-off using an individual high-pressure control valve for each nozzle with a piezo actuator installed between the nozzle and the drain or a hydraulic low-pressure accumulator, when the first preliminary injection is implemented, the pressure o the maximum at a large cut-off between the second injection after the main and preliminary injection of the subsequent cycle at the end of this cut-off to that required during the preliminary injection, the second preliminary injection is carried out at the same pressure or is changed, while realizing the main injection, increase the pressure from the previous to the maximum when implementing the single-stage main injection at the end of the cut-off after the preliminary injection or set at the end of the cut-off after the preliminary injection the initial pressure of the first steps of the main injection, during the injection, change the pressure of the main injection at the second step of the main injection to the maximum, the first injection after the main is carried out at maximum pressure or change it at the end of the cutoff after the main injection, the pressure of the second injection after the main is set lower than the maximum at the end of the cutoff after the first injection after the main, after the second injection after the main, at the beginning of a large cut-off between the fuel supply cycles, the maximum fuel pressure is set by supplying emogo for injection, before a new fuel cycle.

2. A device for controlling the fuel supply, including a nozzle with a spring-loaded needle with a mechanical drive, a travel multiplier, a mechanical regulator of the duration of injection, a spray with one level of openings, a high-pressure fuel pump, a high-pressure hydraulic accumulator connected hydraulically to the nozzle and needle-nozzle chambers, characterized in that the device is equipped with two control mechanical valves, a hydraulic low-pressure accumulator, a multiplier room, a high-speed reversible mechanical actuator, an individual high-pressure control valve with a piezo actuator, the needle chamber of each nozzle is connected to the low-pressure hydraulic accumulator, the low-pressure accumulator output is connected to the high-pressure fuel pump inlet, the output of the high-pressure hydraulic accumulator is connected to the low-pressure hydraulic accumulator, the first control mechanical valve for each nozzle is installed in the nozzle channel between the entrance of the hydraulic accumulator of high pressure and the control needle ring chamber of each nozzle, the second control mechanical valve is installed in the channel of the nozzle between the control needle ring chamber of each nozzle and the hydraulic accumulator of low pressure, the first and second mechanical valves are connected by levers to a rod that is mechanically connected to the needle, the rod is connected to a high-speed reversible mechanical actuator, which is equipped with at least one plate for one cylinder and with a convex surface of constant radius at one end and a certain length of the convex part, a shaft connected kinematically to the crankshaft, with at least one profiled cam on it with at least one microprofile on each profiled cam, the microprofiles are made with a running edge parallel to the axis of the nozzle needle, and with a run-down edge parallel to the bevel of the convex surface of the end of the plate, while adjusting the duration of the injection, the convex surface of each plate is made with one or more by bevels along its width, each plate is arranged to move along the axis of the rod, connected directly or through a movement multiplier to the rod, to which the first and second mechanical valves are connected, each plate is made to move in a plane perpendicular or at an angle to the axis needle and rod when adjusting the duration of the injection, and connected for this by a spline connection with the rod, relative to which the plate moves, an individual control valve of high pressure piezo injectors each connected at the input with an annular high pressure chamber under the nozzle needle, and the output from the low-pressure hydraulic accumulator.