ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА ДИЗЕЛЯ ДЛЯ РАБОТЫ НА ДИМЕТИЛОВОМ ЭФИРЕ Российский патент 2006 года по МПК F02M43/00 F02B69/04 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к топливным системам дизельных двигателей, работающим на сжиженном диметиловом эфире и дизельном топливе.

Известна топливная система дизеля, обеспечивающая его работу на сжиженном газе, в том числе и на диметиловом эфире, содержащая расходный баллон, насос высокого давления, соединенный с топливными форсунками (1).

Недостатками такой системы являются нестабильность подачи сжиженного газа, невысокая надежность работы и исключение возможности работы на дизельном топливе, что снижает эксплуатационные качества дизеля.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является топливная система дизеля для работы на диметиловом эфире, содержащая расходный баллон, подкачивающий насос и насос высокого давления, подключенный к форсункам дизеля, клапаны, обеспечивающие подвод сжиженного эфира к подкачивающему насосу и отвод эфира из насоса высокого давления в баллон, соответственно (2).

Основными недостатками известной топливной системы являются недостаточная эффективность, невысокая надежность и исключение возможности работы на дизельном топливе.

Изобретение позволит исключить указанные недостатки.

Технический результат достигается тем, что топливная система дизеля для работы на диметиловом эфире, содержащая расходный баллон, подкачивающий насос и насос высокого давления, подключенный к форсункам дизеля, клапаны, обеспечивающие подвод сжиженного эфира к подкачивающему насосу и отвод эфира из насоса высокого давления в баллон, соответственно, согласно изобретению, топливная система дополнительно снабжена контуром для работы на дизельном топливе, включающим расходный бак с клапаном, подключенным к подкачивающему насосу дизельного топлива и насосу высокого давления, дополнительным подкачивающим насосом, обеспечивающим работу как на эфире, так и на дизельном топливе, магистраль отвода дизельного топлива в бак из насоса высокого давления с помощью клапана и регулятора давления, электромеханизм перемещения упора рейки насоса высокого давления в зависимости от работы дизеля на дизельном топливе или на эфире, блок управления работой топливной системы.

В топливной системе дизеля блок управления содержит таймер, обеспечивающий временную задержку включения электромеханизма перемещения упора рейки насоса высокого давления при переходе работы дизеля с дизельного топлива на диметиловый эфир, и таймер, обеспечивающий задержку отключения клапана отвода эфира в баллон при переходе с работы на диметиловом эфире на работу на дизельном топливе.

На фиг.1 показана топливная система дизеля, общий вид; на фиг.2 представлена принципиальная схема блока управления работой топливной системы.

Топливная система дизеля для работы на диметиловом эфире и дизельном топливе содержит расходный баллон 1 со сжиженным диметиловым эфиром, электроклапан 2, подкачивающий насос 3, дополнительный подкачивающий насос 4, фильтр 5, насос 6 высокого давления с форсунками 7 дизеля. Магистраль диметилового эфира содержит также клапан 8 для отвода эфира в баллон 1 из насоса 6 высокого давления при срабатывании регулятора 9 давления. Магистраль дизельного топлива содержит расходный бак 10, электроклапан 11, подкачивающий насос 12. Насосы 3 и 12 подключены к дополнительному подкачивающему насосу 4, который при переключении магистралей диметилового эфира и дизельного топлива обеспечивает их работу. Отвод дизельного топлива в бак 10 осуществляется с помощью электроклапана 13 и регулятора давления 14. Топливная система содержит также блок управления 15, включающая в себя ключ зажигания 16, переключатель 17 выбора вида топлива.

Блок управления 15 содержит таймер 18, обеспечивающий временную задержку включения электромеханизма 19 перемещения упора рейки насоса 6 высокого давления при переходе работы дизеля с дизельного топлива (ДТ) на диметиловый эфир (ДМЭ), и таймер 20, обеспечивающий задержку отключения клапана 8 отвода эфира в баллон 1 при переходе с работы на диметиловом эфире на работу на дизельном топливе для исключения попадания диметилового эфира в бак с дизельным топливом.

Блок управления 15 обеспечивает работу клапанов 2, 11, 8, 13 подкачивающих насосов 3, 12, 4.

Топливная система дизеля, обеспечивающая его работу на сжиженном диметиловом эфире или на дизельном топливе, работает следующим образом.

При работе на диметиловом эфире и запуске дизеля при открытии электроклапана 2 эфир под давлением насыщенных паров поступает из баллона 1 в подкачивающий насос 3, где он сжимается до давления, превышающего давление его насыщенных паров, далее поступает в дополнительный подкачивающий насос 4 и насос 6 высокого давления, где сжимается до давления 30...60 МПа.

Затем диметиловый эфир подается в топливные форсунки 7, при этом с помощью электромеханизма 19 упор рейки насоса 6 находится в положении, обеспечивающем повышенные цикловые подачи топлива. Если топливная система перед работой на диметиловом эфире работала на дизельном топливе, то до освобождения системы от остатков дизельного топлива в отработавших газах могут наблюдаться частицы сажи (за счет повышенных цикловых подач). Для исключения данного эффекта включение электромеханизма 19 перемещения упора рейки насоса 6 производится с задержкой по времени относительно момента переключения вида топлива переключателем 17 с помощью таймера 18. Остатки дизельного топлива через электроклапан 13, который управляется блоком /фиг.2/, и регулятор давления 14 подаются в бак 10. По истечении заданного времени таймер 18 включает электромеханизм 19, который переводит упор рейки насоса 6 высокого давления из положения меньшей подачи топлива в положение повышенных цикловых подач для работы на диметиловом эфире.

При переходе на работу на дизельном топливе переключатель 17 переводится в соответствующее положение. Электроклапан 2 и насос 3 выключаются, но дополнительный подкачивающий насос 4 продолжает работать. Электромеханизм 19 переводит упор рейки в положение меньшей подачи топлива. Включается электроклапан 11 и подкачивающий насос 12. При этом через клапан 8 и регулятор давления 9 диметиловый эфир и часть дизельного топлива поступают в баллон 1. Продолжительность этой прокачки задается таймером 20. По истечении установленного времени электроклапан 8 и регулятор давления 9 отключаются.

Использование данной топливной системы дизеля позволит обеспечить надежную работу на двух видах топлива: диметиловом эфире и дизельном топливе. Использование в качестве топлива диметилового эфира в городских условиях полностью исключает выбросы сажи и существенно (в 3...5 раз) снижает уровень оксидов азота - наиболее вредных компонентов отработавших газов дизелей.

Работа топливной системы на дизельном топливе вне города позволит обеспечить автономность транспортного средства из-за широкой его доступности.

Топливная система, обеспечивающая работу дизеля на диметиловом эфире (основное топливо) и дизельном топливе (дублирующее), реализована на грузовиках-рефрижераторах ЗИЛ-5301 "Бычок" в соответствии с Московской городской целевой Программой "Диметиловый эфир - экологически безопасное топливо для дизельного транспорта города Москвы".

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливным системам, работающим на диметиловом эфире и дизельном топливе. Изобретение позволяет повысить надежность и эффективность топливной системы. Топливная система дизеля для работы на диметиловом эфире содержит расходный баллон, подкачивающий насос и насос высокого давления, подключенный к форсункам дизеля, клапаны, обеспечивающие подвод сжиженного эфира к подкачивающему насосу и отвод эфира из насоса высокого давления в баллон, соответственно. Топливная система дополнительно снабжена контуром для работы на дизельном топливе. Этот контур содержит расходный бак с клапаном, подключенным к подкачивающему насосу дизельного топлива и насосу высокого давления дополнительным подкачивающим насосом, обеспечивающим работу как на эфире, так и на дизельном топливе. Также контур содержит магистраль отвода дизельного топлива в бак из насоса высокого давления с помощью клапана и регулятора давления, электромеханизм перемещения упора рейки насоса высокого давления в зависимости от работы дизеля на дизельном топливе или на эфире, блок управления работой топливной системы. Блок управления содержит таймер, обеспечивающий временную задержку включения электромеханизма перемещения упора рейки насоса высокого давления при переходе работы дизеля с дизельного топлива на диметиловый эфир, и таймер, обеспечивающий задержку отключения клапана отвода эфира в баллон при переходе с работы на диметиловом эфире на работу на дизельном топливе. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Топливная система дизеля для работы на диметиловом эфире, содержащая расходный баллон, подкачивающий насос и насос высокого давления, подключенный к форсункам дизеля, клапаны, обеспечивающие подвод сжиженного эфира к подкачивающему насосу и отвод эфира из насоса высокого давления в баллон соответственно, отличающаяся тем, что топливная система дополнительно снабжена контуром для работы на дизельном топливе, включающим расходный бак с клапаном, подключенным к подкачивающему насосу дизельного топлива и насосу высокого давления, дополнительным подкачивающим насосом, обеспечивающим работу как на эфире, так и на дизельном топливе, магистраль отвода дизельного топлива в бак из насоса высокого давления с помощью клапана и регулятора давления, электромеханизм перемещения упора рейки насоса высокого давления в зависимости от работы дизеля на дизельном топливе или на эфире, блок управления работой топливной системы.2. Топливная система дизеля по п.1, отличающаяся тем, что блок управления содержит таймер, обеспечивающий временную задержку включения электромеханизма перемещения упора рейки насоса высокого давления при переходе работы дизеля с дизельного топлива на диметиловый эфир, и таймер, обеспечивающий задержку отключения клапана отвода эфира в баллон при переходе с работы на диметиловом эфире на работу на дизельном топливе.