СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ МНОГОТОПЛИВНОГО ДИЗЕЛЯ Российский патент 2005 года по МПК F02D1/04 F02D1/10 

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, преимущественно двигателестроения.

Известны системы регулирования дизеля, содержащие центробежный датчик с подвижной муфтой, главный рычаг, установленный с возможностью взаимодействия с подвижной муфтой, рычаг управления, связанный через пружину с главным рычагом, орган дозирования топлива [1].

Недостатком указанных систем является невозможность сохранения установленного заводом-изготовителем закона подвода теплоты в цилиндры дизеля на всех его скоростных и нагрузочных режимах при работе на смесевых топливах и топливах с иной, чем у дизельного топлива теплотой сгорания и, следовательно, ухудшение мощностных, экономических и показателей долговечности дизеля.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предложенной является система регулирования многотопливного дизеля [2], содержащая центробежный датчик с подвижной муфтой, главный рычаг, установленный с возможностью взаимодействия с подвижной муфтой, рычаг управления, связанный через пружину с главным рычагом, орган дозирования топлива, соединенный с главным рычагом через вильчатый рычаг и промежуточные тяги.

Недостатком указанной системы является невозможность одновременного регулирования и количества, и состава смесевого топлива, подаваемого в цилиндры дизеля на всех его скоростных и нагрузочных режимах при работе на смесевых топливах, и, следовательно, ухудшение мощностных, экономических и показателей долговечности дизеля.

Существенным отличием предлагаемой системы регулирования от всех ранее известных решений является возможность одновременного регулирования и количества, и состава смесевого топлива, подаваемого в цилиндры дизеля. Тем самым обеспечиваются возможность сохранения установленного заводом-изготовителем закона подвода теплоты в цилиндры дизеля при одновременном регулировании оптимального состава смесевого топлива на всех его скоростных и нагрузочных режимах и, следовательно, улучшение мощностных, экономических и показателей долговечности дизеля.

Преимущества предлагаемой системы регулирования обуславливаются следующими обстоятельствами.

Установка смесителя-дозатора основного и дополнительного топлив, содержащего корпус, каналы подвода основного и дополнительного топлив, смесительную камеру с каналом отвода смесевого топлива, стенку с отверстиями, смеситель лопастного типа с валом в камере отвода смесевого топлива, позволяет иметь высокое качество смешения топлив в смесительной камере за ограниченное время, при любом соотношении топлив, поступающих из каналов подвода.

Рабочий вал, на внутреннем конце которого со стороны камеры отвода смесевого топлива жестко закреплен диск с прорезями, прижатый к стенке, а на внешнем конце также жестко закреплен рычаг привода, конец которого двуплечим рычагом связан со свободным концом главного рычага, позволяет при перемещении главного рычага (изменении режима работы дизеля) поворачивать диск с прорезями, тем самым изменять проходные сечения отверстий в стенке корпуса, а значит, автоматически, в зависимости от режима работы дизеля, регулировать соотношение основного и дополнительного топлива в смеси.

Выполнение прорезей на диске по окружности с шириной, изменяющейся в радиальном сечении, позволяет задавать оптимальное соотношение основного и дополнительного топлив при различных положениях диска, а значит, различных режимах работы дизеля.

Возможность сохранения установленного заводом-изготовителем закона подвода теплоты в цилиндры дизеля при одновременном регулировании оптимального состава смесевого топлива на всех его скоростных и нагрузочных режимах позволяет улучшить мощностные, экономические и показатели долговечности дизеля.

Дело в том, что для нормальной работы дизеля желательно различное соотношение основного и дополнительного топлива в смеси при больших подачах (в режиме перегрузки) и малых подачах (в режиме холостого хода) [3].

Указанное обстоятельство объясняется различными характеристиками самовоспламенения и горения основного и дополнительного топлив.

В случае пониженных характеристик самовоспламеняемости дополнительного топлива, что наиболее вероятно, работа дизеля при больших подачах (в режиме перегрузки) на том же соотношении основного и дополнительного топлив, что и при номинальной подаче, будет характеризоваться чрезмерным повышением жесткости работы и, как следствие, ухудшением мощности, экономичности и долговечности дизеля. Работа дизеля при малых подачах (в режиме холостого хода) будет сопровождаться ростом периода задержки воспламенения, снижением давления в цилиндре и, как следствие, ухудшением мощности и экономичности дизеля.

На фиг.1 показана схема предлагаемой системы регулирования многотопливного дизеля, на фиг.2 - смеситель-дозатор, на фиг.3 - вид на диск с прорезями со стороны смесительной камеры.

Система регулирования многотопливного дизеля содержит центробежный датчик 1 с подвижной муфтой 2, главный рычаг 3, рычаг управления 4, связанный через пружину 5 с главным рычагом, орган дозирования топлива 6, соединенный с главным рычагом через вильчатый рычаг 7 и промежуточные тяги 8, смеситель-дозатор основного и дополнительного топлива 9, включающий корпус 10, каналы подвода основного 11 и дополнительного 12 топлив, смесительную камеру 13 с каналом отвода смесевого топлива 14, стенку 15 с отверстиями, смеситель лопастного типа 16 с валом, рабочий вал 17, на внутреннем конце которого закреплен диск 18 с прорезями, а на внешнем конце закреплен рычаг привода 19, двуплечим рычагом 20 связанный с концом главного рычага 3.

Система регулирования многотопливного дизеля работает следующим образом.

В зависимости от скоростного и нагрузочного режима работы дизеля и положения рычага управления 4 центробежный датчик 1 с подвижной муфтой 2 устанавливают главный рычаг 3 в положение динамического равновесия усилия пружины 5 и усилия центробежного датчика 1. Главный рычаг 3 через вильчатый рычаг 7 и промежуточные тяги 8 автоматически корректирует величину подачи смесевого топлива органом дозирования 6. Одновременно главный рычаг 3 внешним концом через двуплечий рычаг 20 перемещает рычаг привода 19 в смесителе-дозаторе 9, заставляя поворачиваться рабочий вал 17 с закрепленным на нем диском 18 с прорезями. Диск 18 с прорезями, поворачиваясь, изменяет проходные сечения отверстий в стенке 15 корпуса, тем самым изменяется объемное количество поступающего в смеситель-дозатор через каналы 11 и 12 основного и дополнительного топлива. В результате перемещение главного рычага 3 осуществляет одновременное регулирование и количества, и состава смесевого топлива на всех скоростных и нагрузочных режимах работы дизеля.

Технико-экономическое обоснование предлагаемого изобретения заключается в возможности получения от дизеля дополнительной мощности, улучшения экономичности и повышения долговечности за счет точного и оперативного регулирования состава и количества смесевого топлива на всех его нагрузочных и скоростных режимах работы.

Литература:

1. Белявцев А.В., Процеров А.С. Топливная аппаратура автотракторных дизелей. М.: Росагропромиздат, 1988. - 224 с., ил.

2. Патент РФ №2044908. Система регулирования многотопливного дизеля. //Болотов А.К., Плотников С.А. - 4 с., 4 ил.

3. Лиханов В.А., Плотников С.А. Применение метанолотопливных эмульсий в тракторных дизелях. Киров, НИИСХ Северо-Востока, 2000. - 96 с., ил.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливным системам двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет обеспечить возможность сохранения установленного заводом-изготовителем закона подвода теплоты в цилиндры при одновременном регулировании оптимального состава смесевого топлива на всех его скоростных и нагрузочных режимах и, следовательно, улучшение мощностных, экономических и показателей долговечности дизеля. Система регулирования многотопливного дизеля содержит центробежный датчик с подвижной муфтой, главный рычаг, установленный с возможностью взаимодействия с подвижной муфтой, рычаг управления, связанный через пружину с главным рычагом, орган дозирования топлива, соединенный с главным рычагом через вильчатый рычаг и промежуточные тяги. Смеситель-дозатор основного и дополнительного топлива включает корпус, каналы подвода основного и дополнительного топлив, смесительную камеру с каналом отвода смесевого топлива, стенку с отверстиями, смеситель лопастного типа с валом в камере отвода смесевого топлива. Рабочий вал установлен с возможностью поворота, на внутреннем конце которого со стороны камеры отвода смесевого топлива жестко закреплен диск с прорезями, прижатый к стенке, а на внешнем конце также жестко закреплен рычаг привода, конец которого двуплечим рычагом связан со свободным концом главного рычага. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Система регулирования многотопливного дизеля, содержащая центробежный датчик с подвижной муфтой, главный рычаг, установленный с возможностью взаимодействия с подвижной муфтой, рычаг управления, связанный через пружину с главным рычагом, орган дозирования топлива, соединенный с главным рычагом через вильчатый рычаг, и промежуточные тяги, отличающаяся тем, что система содержит смеситель-дозатор основного и дополнительного топлива, включающий корпус, каналы подвода основного и дополнительного топлив, смесительную камеру с каналом отвода смесевого топлива, стенку с отверстиями, смеситель лопастного типа с валом в камере отвода смесевого топлива, рабочий вал, установленный с возможностью поворота, на внутреннем конце которого со стороны камеры отвода смесевого топлива жестко закреплен диск с прорезями, прижатый к стенке, а на внешнем конце также жестко закреплен рычаг привода, конец которого двуплечим рычагом связан со свободным концом главного рычага.2. Система регулирования по п.1, отличающаяся тем, что прорези на диске выполнены по окружности, причем их ширина изменяется в радиальном сечении.