ТОПЛИВНАЯ АППАРАТУРА ДЛЯ ДИЗЕЛЕЙ С УЛУЧШЕННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ДЛЯ ЧАСТИЧНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ Российский патент 2004 года по МПК F02M47/02 F02D41/00 

Описание патента на изобретение RU2227842C2

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в топливной аппаратуре дизелей с гидрозапорными форсунками.

Известна гидрозапорная топливная аппаратура, где иглозапирающий механизм форсунки заменен жидкостью, размещенной в пространстве над иглой и находящейся под определенным давлением (см. книгу Г.Н.Шишлов, Ю.Н.Васильев, Ф.К.Травин, О.Н.Колосов “Гидрозапорная топливная аппаратура судовых дизелей”, М., Транспорт, 1970, стр.4).

Ближайшим аналогом предлагаемой топливной аппаратуры является система топливоподачи дизелей 6ЧН 18/22, содержащая форсунки, трубопровод запорного топлива, насос гидрозапора, редукционный клапан, фильтр грубой очистки топлива, насос топливоподкачивающий, фильтр тонкой очистки топлива, пост управления, топливный насос высокого давления, манометр (“Дизель-генераторы ДГРА100/750, ДГРА150/750, ДГРА200/750, ДГРА250/750, ДГРА315/750” Руководство по эксплуатации: М., Внешторгиздат. 1990. Изд. N 691Н, НПК, стр.20-26).

Топливо из расходной емкости подается топливоподкачивающим насосом через фильтр в полость всасывания насоса гидрозапора и топливного насоса высокого давления, далее через форсунки в цилиндры дизеля.

Насос гидрозапора подает топливо через редукционный клапан по трубопроводу к форсункам в полость гидрозапора. Редукционный клапан поддерживает в запорном трубопроводе заданное давление 15 МПа, перепуская излишки топлива обратно в полость всасывания подкачивающего насоса. Трубопровод запорного топлива выполняет роль аккумулятора и имеет объем 750 см3. Давление в трубопроводе запорного топлива контролируется манометром.

В соответствии с ГОСТ 10150-88 требования к настройке определяются для номинальных режимов. В результате этого и вследствие физической природы гидродинамических процессов топливоподачи на частичных скоростных и нагрузочных режимах имеет место значительная нестабильность последовательных процессов впрыскивания, приводящая к возникновению субгармонического возмущающего момента дополнительно к среднему крутящему моменту на коленчатом вале и повышению степени нестабильности частоты вращения дизеля. Для дизель-генераторов это явление обусловливает “перетекание” электрической мощности при параллельной работе, значительно превосходящее ±10% (согласно требованию Госстандарта). При этом топливная аппаратура предопределяет следующие отрицательные явления:

- повышенная неравномерность вращения коленчатого вала дизеля с воздействием на систему автоматического регулирования частоты вращения и, как следствие, увеличенные колебания рейки ТНВД (вторичный эффект);

- повышенный расход топлива;

- снижение показателей надежности дизелей;

- снижение моторесурса дизеля;

- колебания стрелок контрольно-измерительных приборов, что затрудняет эксплуатацию силовой установки;

- невозможность достижения минимально устойчивых оборотов холостого хода в соответствии с ГОСТ 10150-88;

- повышенное “перетекание” электрической мощности при параллельной работе.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является понижение межцикловой нестабильности впрыскиваний на частичных скоростных и нагрузочных и режимах и, как следствие, снижение расхода топлива, повышение надежности, увеличение моторесурса дизеля, снижение “перетекания” электрической мощности при параллельной работе дизель-генератора.

Для решения указанной задачи предлагается:

1. Топливная аппаратура с улучшенными характеристиками для частичных режимов работы, содержащая форсунки, трубопровод запорного топлива, насос гидрозапора, редукционный клапан, фильтр грубой очистки топлива, насос топливоподкачивающий, фильтр тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, манометр, отличающийся тем, что параллельно редукционному клапану в системе гидрозапора установлен дополнительный клапан, отрегулированный на меньшее давление и вводимый в действие с помощью электромагнитного клапана микровыключателем, расположенным на корпусе поста управления и приводимым в работу профильным выступом на маховичке управления.

2. Топливная аппаратура с улучшенными характеристиками для частичных режимов работы по п.1, отличающаяся тем, что к рейке топливного насоса высокого давления присоединен соленоид, управляемый электронным блоком, вводимым в действие микровыключателем, расположенным на корпусе поста управления и приводимым в работу профильным выступом на маховичке управления.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показана топливная аппаратура дизелей с улучшенными характеристиками для частичных режимов работы, на фиг.2 - привод микровыключателя от маховичка поста управления.

Позиции на чертеже обозначают:

1. форсунки;

2. трубопровод запорного топлива;

3. насос гидрозапора;

4. и 6 редукционные клапаны;

5. электромагнитный клапан;

7. фильтр грубой очистки топлива;

8. насос топливоподкачивающий;

9. фильтр тонкой очистки топлива;

10. микровыключатель;

11. пост управления;

12. топливный насос высокого давления;

13. соленоид;

14. электронный блок;

15. манометр;

16. маховичок управления;

17. профильный выступ.

Топливный насос высокого давления 12 связан посредством трубопроводов высокого давления с форсунками 1 и трубопроводом низкого давления через фильтр тонкой очистки топлива 9 с топливоподкачивающим насосом 8. Насос гидрозапора 3 связан с трубопроводом запорного топлива 2 и с топливоподкачивающим насосом 8 через фильтр тонкой очистки 9. К трубопроводу запорного топлива 2 присоединен манометр 15. Трубопровод запорного топлива 2 через редукционный клапан 4 соединен с полостью всасывания топливоподкачивающего насоса 8. Дополнительный редукционный клапан 6 связан с полостью всасывания топливоподкачивающего насоса 8 и через электромагнитный клапан 5 с трубопроводом запорного топлива 2. Электромагнитный клапан 5 электрически связан с микровыключателем 10 на посту управления 11. К рейке топливного насоса высокого давления 12 с одной стороны посредством рычага присоединен регулятор, находящийся в посту управления 11, с другой стороны - соленоид 13, связанный электрически с электронным блоком 14. Электронный блок 14 также управляется микровыключателем 10.

Пример работы топливной аппаратуры дизелей с улучшенными характеристиками для частичных режимов работы.

На режимах, превышающих 30-40% от номинального, система работает как обычно. При переходе на режим, меньший 30-40%, профильный выступ 17 на маховичке управления 16 (см. фиг.2) приводит в работу микровыключатель 10 и, тем самым, открывает электромагнитный клапан 5, который подключает дополнительный редукционный клапан 6, и давление в системе гидрозапора снижается до определенной величины, например, до 9 МПа.

Профильный выступ 17 имеет такую форму, что приводит в работу микровыключатель 10 при положении маховичка управления 16 в диапазоне ±30% от позиции “холостой ход”. При работе на пониженном давлении в системе гидрозапора существенно уменьшается нестабильность в последовательных циклах впрыскивания, что позволяет устранить недостатки работы существующей системы топливоподачи и выполнить требования ГОСТ 10150-88 в части снижения минимально устойчивых оборотов холостого хода (до 25% от номинальной частоты вращения).

Так как работа на режимах малых подач со сниженным давлением гидрозапора приводит к закоксовыванию сопел распылителя, то для предотвращения закоксовывания сопел электронный блок 14 через соленоид 13 обеспечивает возмущение типа “толчок” рейки ТНВД до положения номинальной подачи, например, через каждые 100 циклов впрыскивания (что определяется настройкой электронного блока 14 по результатам эксперимента) с такой настроенной длительностью возмущения, при которой отрабатывают как минимум все секции ТНВД. Подобное возмущение, вызванное срабатыванием соленоида, проходит практически незаметно для скоростного режима дизеля вследствие его инерционности. Происходит так называемая “моточистка” сопловых каналов, что обеспечивает работоспособность распылителей.

Использование предлагаемого изобретения позволяет устранить недостатки работы серийной топливной аппаратуры и, как следствие, повысить надежность работы, снизить расход топлива, увеличить моторесурс двигателя, снизить “перетекание” электрической мощности при параллельной работе дизель-генераторов.

Похожие патенты RU2227842C2

название год авторы номер документа
ГИДРОЗАПОРНАЯ ДИЗЕЛЬНАЯ ФОРСУНКА (ВАРИАНТЫ) 2002
  • Горелик Г.Б.
  • Чистяков А.Ю.
RU2220316C2
УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДОТОПЛИВНОЙ ЭМУЛЬСИИ 2000
  • Горелик Г.Б.
  • Подтероб А.Г.
RU2173210C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДОТОПЛИВНОЙ ЭМУЛЬСИИ 2000
  • Горелик Г.Б.
  • Подтероб А.Г.
  • Боярчук В.И.
RU2174864C1
Система питания дизеля дополнительным топливом 2017
  • Бузиков Шамиль Викторович
  • Плотников Сергей Александрович
RU2651021C1
СИСТЕМА ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ДИЗЕЛЬ 2004
  • Славуцкий В.М.
  • Никитин Р.А.
  • Славуцкий В.В.
  • Косов О.Д.
  • Липилин В.И.
  • Салыкин Е.А.
  • Черныш А.Г.
RU2260146C1
УСТАНОВКА БЕЗЭМУЛЬГАТОРНОГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДОТОПЛИВНОЙ ЭМУЛЬСИИ 2004
  • Горелик Геннадий Бенцианович
  • Чистяков Александр Юрьевич
  • Журавлев Денис Иванович
RU2288776C2
Двухтопливная система автотранспортного средства с регулируемым подогревом растительного масла 2018
  • Уханов Александр Петрович
  • Уханов Денис Александрович
  • Уханов Александр Денисович
  • Перова Наталья Алексеевна
RU2698584C1
Система управления судового двигателя внутреннего сгорания 1981
  • Браславский Михаил Ионович
  • Никитин Адольф Васильевич
  • Юрков Евгений Владимирович
SU953239A1
СИСТЕМА ПОДАЧИ ТОПЛИВА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1993
  • Девянин С.Н.
  • Басистый Л.Н.
  • Пономарев Е.Г.
RU2084682C1
Система подачи дополнительного топлива в дизель 2018
  • Бузиков Шамиль Викторович
  • Плотников Сергей Александрович
  • Малышкин Павел Юрьевич
  • Карташевич Анатолий Николаевич
RU2687856C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 227 842 C2

Реферат патента 2004 года ТОПЛИВНАЯ АППАРАТУРА ДЛЯ ДИЗЕЛЕЙ С УЛУЧШЕННЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ ДЛЯ ЧАСТИЧНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ

Изобретение относится к двигателестроению, в частности, к системам питания дизелей. Изобретение снижает расход топлива, “перетекание” электрической мощности при параллельной работе, повышает надежность и увеличивает моторесурс дизеля. Топливная аппаратура с улучшенными характеристиками для частичных режимов работы содержит форсунки, трубопровод запорного топлива, насос гидрозапора, редукционный клапан, фильтр грубой очистки топлива, насос топливоподкачивающий, фильтр тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, манометр. Параллельно редукционному клапану в системе гидрозапора установлен дополнительный клапан, отрегулированный на меньшее давление и вводимый в действие с помощью электромагнитного клапана микровыключателем, расположенным на корпусе поста управления и приводимым в работу профильным выступом на маховике управления. К рейке топливного насоса высокого давления присоединен соленоид, управляемый электронным блоком, вводимым в действие микровыключателем. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 227 842 C2

1. Топливная аппаратура с улучшенными характеристиками для частичных режимов работы, содержащая форсунки, трубопровод запорного топлива, насос гидрозапора, редукционный клапан, фильтр грубой очистки топлива, насос топливоподкачивающий, фильтр тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, манометр, отличающаяся тем, что параллельно редукционному клапану в системе гидрозапора установлен дополнительный клапан, отрегулированный на меньшее давление и вводимый в действие с помощью электромагнитного клапана микровыключателем, расположенным на корпусе поста управления и приводимым в работу профильным выступом на маховичке управления.2. Топливная аппаратура с улучшеными характеристиками для частичных режимов работы по п.1, отличающаяся тем, что к рейке топливного насоса высокого давления присоединен соленоид, управляемый электронным блоком, вводимым в действие микровыключателем, расположенным на корпусе поста управления и приводимым в работу профильным выступом на маховичке управления.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2004 года RU2227842C2

БЛОК ПРИВОДА И КЛАПАНА ДЛЯ ФОРСУНКИ С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ПРИВОДОМ И ЭЛЕКТРОННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ 1991
  • Томас Г.Осман[Us]
  • Майкл П.Хармон[Us]
  • Рональд Д.Шайногл[Us]
  • Майкл Т.Зиммер[Us]
RU2085757C1
RU 2059865 C1, 10.05.1996
АККУМУЛЯТОРНАЯ СИСТЕМА ТОПЛИВОПОДАЧИ ДИЗЕЛЯ 2000
  • Добриян Б.Л.
  • Драган Ю.Е.
  • Рахметуллаев М.Н.
RU2159863C1
DE 4406695 A1, 08.09.1994
US 6162022 A, 19.12.2000
DE 2832025 A1, 31.01.1980
US 5711273 A1, 27.01.1998.

RU 2 227 842 C2

Авторы

Горелик Г.Б.

Чистяков А.Ю.

Даты

2004-04-27Публикация

2002-07-10Подача