2.2 Патенты на существующие модели

ТОПЛИВНЫЙ НАСОС

Номер патента: 2169284

Класс(ы) патента: F02M37/04

Номер заявки: 97122302/06

Дата подачи заявки: 30.12.1997

Дата публикации: 20.06.2001

Заявитель(и): Маслаев Вадим Витальевич

Автор(ы): Маслаев В.В. Патентообладатель(и): Маслаев Вадим Витальевич

Описание изобретения: Изобретение относится к автомобильной технике, а именно - к топливным насосам. Конструкция и работа широко применяемых в автомобилестроении диафрагменных топливных бензонасосов описаны в книге Шувалова Л.П. Автомобиль "Жигули", М.: "ДОСААФ", 1972 г., с. 86-91. Из книги Вершигора В.А. и др. Автомобиль ВАЗ-2121 "Нива", М.: Транспорт, 1980 г., с.37, 38 известен топливный насос диафрагменного типа для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с клапанами и штуцерами, нижнюю крышку с диафрагмой и ее приводом, соединительные винты насоса, соединительные шпильки или винты, крепящие насос к блоку двигателя, теплоизолирующую проставку между блоком двигателя и насосом. Недостатком известного бензонасоса является значительный нагрев его корпуса от двигателя, что может привести к образованию паровых пробок и прекращению подачи бензина в карбюратор. Температура двигателя стабильно поддерживается в пределах 90-100^oC, а температура кипения бензина при нормальных условиях равна 80^oC. Поскольку диафрагменный насос может понижать давление в подводящем топливопроводе до 0,75 ат, то интенсивное парообразование в нем начинается при температуре меньше 80^oC. Таким образом, бензонасос должен быть хорошо теплоизолирован от двигателя. Для этого между привалочным фланцем двигателя и бензонасосом устанавливается проставка из плохо проводящего тепло материала. В процессе эксплуатации автомобиля параметры двигателя и бензонасоса ухудшаются. КПД двигателя падает, работа системы охлаждения ухудшается, температура двигателя и подкапотного пространства увеличивается. Клапаны бензонасоса теряют герметичность, давление в трубопроводе, подводящем бензин к карбюратору, падает. Двигатель начинает работать на обедненной смеси и еще более перегревается. В летнее время в городе с частыми заторами и пробками отказы в работе бензонасоса составляют 50% от числа отказов по другим причинам. В жару многие водители обматывают бензонасосы тряпками и для охлаждения часто поливают их водой. Расчеты показывают, что тепловой поток от двигателя к бензонасосу через теплоизолирующую проставку весьма мал и не может вызывать нагрев бензонасоса, но тепловой поток через шпильки или болты, которыми бензонасос крепится к двигателю, превышает поток через проставку в десятки раз и является основным источником нагрева бензонасоса. Нагрев нижней крышки сам по себе не опасен. Однако тепло через тонкую диафрагму, зажатую по периметру между корпусом и нижней крышкой, и, особенно, через скрепляющие их винты нагревает корпус с клапанами и штуцерами. В современных автомобилях для уменьшения перегрева бензонасоса ставят обратный бензопровод от карбюратора к баку, чтобы излишки бензина сливались в бак. Недостатком такой схемы является постоянная работа насоса и уменьшение срока его службы. Кроме того, возможно такое сочетание параметров двигателя, насоса, качества бензина и неблагоприятных условий, что и обратный трубопровод не помогает. В конструкции некоторых бензонасосов, например для "Жигулей", между корпусом и крышкой стоит дистанционная прокладка из резиноподобного материала. Она выполняет другую функцию, но тем не менее уменьшает передачу тепла корпусу. Однако поток тепла по шести соединяющим корпус и нижнюю крышку винтам оказывается достаточным, чтобы сократить срок безотказной работы бензонасоса из-за перегрева. Задачей изобретения является увеличение КПД топливного насоса. Технический результат достигается тем, что топливный насос диафрагменного типа для двигателя внутреннего сгорания содержит корпус с клапанами и штуцерами, нижнюю крышку с диафрагмой и ее приводом, соединительные винты насоса, соединительные шпильки или винты, крепящие насос к блоку двигателя, теплоизолирующую проставку между блоком двигателя и насосом, между корпусом и нижней крышкой установлена теплоизолирующая проставка, при этом на соединительных винтах насоса установлены теплоизолирующие детали или посредством одной части соединительных винтов насоса корпус скреплен с теплоизолирующей проставкой, а другой частью винтов теплоизолирующая проставка скреплена с нижней крышкой, и (или) на шпильках или винтах, крепящих насос к блоку двигателя, установлены теплоизолирующие детали. Предложенное изобретение предназначено для устранения парообразования бензина в корпусе топливного насоса. Уменьшить нагрев корпуса можно установкой термоизоляционной проставки между ним и нижней крышкой и установкой втулок из термоизоляционного материала на винты так, чтобы устранить тепловой поток через них. Для уменьшения нагрева нижней крышки необходимо установить теплоизоляционные детали, например втулки, проставки на шпильки или болты крепления ее к двигателю. Для устранения возможных электрических зарядов от движущегося бензина корпус и нижнюю крышку желательно соединять с массой двигателя тонким проводником. Фиг. 1 - автомобильный насос диафрагменного типа. Фиг.2 - варианты проставок между корпусом и нижней крышкой. Фиг.3 - варианты теплоизоляционных деталей. Изображенный на фиг. 1 топливный насос диафрагменного тепла состоит из корпуса с клапаном и с входным штуцером 2 и выходным штуцером 3. К корпусу прикреплена нижняя крышка 5 с диафрагмой и ее приводом. Нижняя крышка 5 прикреплена к корпусу соединительными винтами насоса. Между корпусом и нижней крышкой установлена теплоизолирующая проставка 4. Между блоком двигателя 6 и бензонасосом на шпильках или винтах, крепящих насос к блоку двигателя, установлена теплоизолирующая проставка 8. Шпильки 7 и гайки 9 с шайбами 10 изолированы от бензонасоса теплоизолирующими деталями, например втулками 11. Под винтами 12, соединяющими корпус и нижнюю крышку топливного насоса, установлены теплоизолирующие детали, например втулки 13. Изображенная на фиг. 2 теплоизолирующая проставка 4 выполнена в виде плоского кольца с отверстиями под крепежные винты 12. В другом варианте теплоизолирующая проставка 4 выполнена значительной толщины и крепится одними винтами к нижней крышке, а другими винтами - к корпусу. Разрезы на фиг.3 изображают слева форму втулки 11 на шпильке 7, а справа - втулку 13 на винтах 12. Установка проставки 4, втулок 11 и 13 никак не влияет на работу бензонасоса, поэтому описывать ее здесь нет необходимости. По ориентировочной оценке тепловой поток от двигателя к корпусу 5 бензонасоса снижается в 10 раз от блока к нижней крышке и в 10 раз от нижней крышки к корпусу. Общий тепловой поток, нагревающий корпус бензонасоса, уменьшается в 100 раз. Практическая проверка изобретения показала, что проставка из текстолита толщиной 17 мм, выполненная по нижнему варианту фиг.2 и установленная между корпусом и нижней крышкой старого бензонасоса, полностью сняла отказы из-за паровых пробок. До переделки ездить в жару по Москве было невозможно. Необходимо отметить, что предметом изобретения является ликвидация паровых пробок в бензопроводах путем установок теплоизолирующих деталей в конкретно указанных местах бензонасоса. Форма проставок и втулок значения не имеет и может изменяться в широких пределах в зависимости от свойств материала и конструктивных сооружений. Формула изобретения: Топливный насос диафрагменного типа для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с клапанами и штуцерами, нижнюю крышку с диафрагмой и ее приводом, соединительные винты насоса, соединительные шпильки или винты, крепящие насос к блоку двигателя, теплоизолирующую проставку между блоком двигателя и насосом, отличающийся тем, что между корпусом и нижней крышкой установлена теплоизолирующая проставка, при этом на соединительных винтах насоса установлены теплоизолирующие детали или посредством одной части соединительных винтов насоса корпус скреплен с теплоизолирующей проставкой, а другой частью винтов теплоизолирующая проставка скреплена с нижней крышкой, и (или) на шпильках или винтах, крепящих насос к блоку двигателя, установлены теплоизолирующие детали.

Бензонасос

Номер патента: 2079695

Класс(ы) патента: F02M59/36, F02M59/44

Номер заявки: 94023687/06

Дата подачи заявки: 22.06.1994

Дата публикации: 20.05.1997

Заявитель(и): Сандомирский Михаил Григорьевич (UA)

Автор(ы): Сандомирский Михаил Григорьевич[UA]; Дьяченко Василий Григорьевич[UA]

Патентообладатель(и): Сандомирский Михаил Григорьевич (UA) Описание изобретения: Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания со впрыском легкого топлива в цилиндры, преимущественно снабженным системами электрического зажигания. Известны топливные насосы для впрыска легкого топлива, снабженные либо системами принудительной смазки плунжерных пар для снижения утечки легкого топлива через зазор при золотниковом дозировании (топливный насос "Роберт Бош"), либо системами для разделения посредством деформируемой перегородки топливной полости и масляной полости, расположенной в плунжерной насосной секции, золотниковом дозировании [1] либо системами герметизаии плунжерного сопряжения посредством эластичных манжет [2] при клапанном дозировании [3] Во всех перечисленных типах топливных насосов для перемещения плунжера в сторону увеличения объема полости нагнетания для ее заполнения топливом из полости низкого давления используют возвратные пружины, надеваемые на хвостовых плунжерах и сопрягаемые одним торцом с корпусом насоса, а другим с шайбой, закрепленной на плунжер. Под действием этой пружины плунжер стремится выдвинуться из втулки плунжера. Торе плунжера при этом взаимодействует либо непосредственно с толкателем кулачкового механизма, либо с регулировочным болтом, установленным в толкателе, что обеспечивает постоянный контакт толкателя с кулачком. Недостаток аналогов состоит в том, что размещение возвратной пружины на хвостовике плунжера требует увеличения последнего. Это приводит к увеличению габаритов и массы топливного насоса. В качестве прототипа принят топливный насос для впрыска легкого топлива с клапанным дозированием при размещении последнего внутри плунжера [3] Топливный насос содержит плунжеры, втулки и подпружиненные всасывающие клапаны, момент закрытия которых изменяется подвижным органом с косыми срезами для регулирования количества подаваемого топлива, причем впускные клапаны расположены внутри плунжеров, а передвижной орган выполнен в виде рейки, проходящей через пазы во втулках и плунжерах. Данный тип насосов обеспечивает малую чувствительность к неидентичности гидравлических сопротивлений нагнетательных трактов в разных секциях, используют его на быстроходных двигателях, работающих на легких топливах. Использование данного насоса для впрыскивания легких топлив в цилиндры при электрическом зажигании не требует высоких давлений, что позволяет иметь полости нагнетания большого объема, в которых размещены пружины клапанов-дозаторов. Недостаток прототипа сложная компоновка насосов на двигателе из-за размещения возвратной пружины на удлиненном плунжере, что увеличивает размер насоса по высоте. Задачей изобретения является снижение размеров и массы топливного насоса, что приведет к снижению его стоимости и лучшей компануемости на двигателе. Суть изобретения: Задачей изобретения является разработка малогабаритного топливного насоса для малоразмерного двигателя (минитрактора, мотоблокаа и др.) в связи с созданием маломощных двигателей для обслуживания фермерских хозяйств. Топливный насос для впрыска легкого топлива содержит корпус с втулкой и плунжером, нагнетательную полость с размещенной пружиной клапана-дозатора, толкатель, возвратную пружину. Согласно изобретению возвратная пружина размещена внутри нагнетательной полости и опирается на плунжер, а во внутренней полости толкателя размещена дополнительная пружина, опирающаяся на толкатель, причем в плунжере выполнено осевое отверстие для уменьшения силы возвратной пружины в связи с уменьшением сил инерции. На чертеже показана схема заявляемого топливного насоса. Заявляемый топливный насос содержит корпус 1 с втулкой 2, внутри которой размещен плунжер 3. В осевом отверстии плунжера 3 установлено клапан-дозатор 4. Пружина 5 клапана-дозатора 4 расположена в нагнетательной полости 5. Последняя через подпружиненный нагнетательный клапан 7 и трубопровод соединена с форсункой (не показаны). В нагнетательной полости 6 размещена возвратная пружина 8 плунжера 3, опирающаяся на последний. С противоположной стороны плунжер 3 своим торцом опирается в дно 9 выемки в толкателе 10. образующий его внутреннюю полость 11. Толкатель 10 снабжен роликом 12, которым он сопряжен с кулачком 13. Во внутренней полости 11 толкателя 10 установлено дополнительная пружина 14, опирающаяся на толкатель 10. В плунжере 3 выполнено осевое отверстие 15 для уменьшения силы возвратной пружины. Топливный насос оборудован системой дозирования (не показана). Позицией 16 обозначено эластичное манжетное уплотнение плунжера. Топливный насос работает следующим образом. При повороте кулачка 13 (на чертеже против часовой стрелки) выступ кулачка набегает на ролик 12, в результате чего толкатель 10 движется вверх, сжимая дополнительную пружину 14, нажимает через дно 9 выемки в толкателе 10 на плунжер 9 и одновременно через него сжимает возвратную пружину 8 и пружину 9 клапана-дозатора 4. В связи с уменьшением объема нагнетательной полости 6 давление топлива возрастает, открывается подпружиненный нагнетательный клапан 7 и топливо через топливопровод нагнетается к форсунке происходит впрыск топлива. В конце подъема плунжер 3 его скорость замедляется, в результате чего возникает сила инерции, направленная вверх. Эта сила воспринимается пружинами, сила которых должна превосходить силу инерции, чтобы не возник разрыв в кинематической цепи привода плунжера 3. Размещение дополнительной пружины 14 во внутренней полости 11 толкателя 10 позволяет уменьшить размера и силу возвратной пружины 8. Следует отметить, что размещение возвратной пружины 8 в нагнетательной полости 6, в которой размещена пружина 5 клапана-дозатора 4, осуществлено без увеличения габарита насоса при несущественном увеличении объема нагнетательной полости 6. В плунжере 3 выполнено осевое отверстие 15, которое позволяет дополнительно уменьшить силу возвратной пружины 3 и снизить его массу, а следовательно, и размеры. При дальнейшем повороте выступа кулачка 13 под действием возвратной пружины 8 и дополнительной пружины 14 плунжер 3 и толкатель 10 перемещаются вниз, в результате чего происходит увеличение объема нагнетательной полости 6. Подпружиненный нагнетательный клапан 7 закрывается, и происходит наполнение нагнетательной полости 6 новой порцией топлива из системы низкого давления. Затем все процессы повторяются. Изобретение может быть использовано в малогабаритных топливных насосах, преимущественно для двигателей минитехники. Формула изобретения: 1. Топливный насос для впрыска легкого топлива, содержащий корпус с втулкой и плунжером, нагнетательную полость с размещенной пружиной клапана-дозатора, толкатель, возвратную пружину, отличающийся тем, что последняя размещена внутри нагнетательной полости и опирается на плунжер, а во внутренней полости толкателя размещена дополнительная пружина, опирающаяся на толкатель. 2. Насос по п.1, отличающийся тем, что в плунжере выполнено осевое отверстие для уменьшения силы возвратной пружины в связи с уменьшением сил инерции.

Патент № 4,462,369 от 31.07.1984 (Франция)

Бензонасос, спроектированный для двигателя внутреннего сгорания

Авторы: Джин-Луис Даззи, Джин-Луис Фрамент

Патент № 2,599,522 от 3.06.1952

Топливный насос

Авторы: Корпорация Bosch