ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА ДИЗЕЛЯ Российский патент 2008 года по МПК F02M43/00 

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

Известна топливная система дизеля для работы на диметиломом 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 [1].

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

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является топливная система дизеля, содержащая контур для работы на диметиловом эфире, включающий расходный бак, подкачивающий насос, насос высокого давления, подключенный к форсункам дизеля, магистраль отвода дизельного топлива из насоса высокого давления в бак, дополнительный подкачивающий насос, обеспечивающий работу дизеля как на эфире, так и на дизельном топливе, запорные органы, обеспечивающие подвод эфира и дизельного топлива к дополнительному подкачивающему насосу, а также отвод эфира и дизельного топлива из насоса высокого давления [2].

Такая топливная система обеспечивает надежную работу дизеля на двух видах топлив: сжиженном диметиловом эфире и дизельном топливе, уменьшает выбросы сажи и уровень оксидов азота.

Работа топливной системы улучшает экологию в черте города, обеспечивает автономность при работе на дизельном топливе.

Однако наличие запорных органов в виде электроклапанов, подкачивающих насосов и других потребителей электроэнергии приводит к большим нагрузкам генератора, что в свою очередь приводит к уменьшению мощности силовой установки - двигателя.

Особенно это сказывается, например, при использовании такой системы на грузовиках - рефрижераторах и т.п. на маршрутах большой протяженности.

Изобретение позволит исключить указанные недостатки.

Технический результат достигается тем, что топливная система дизеля содержит контур для работы на диметиловом эфире, включающий расходный бак, подкачивающий насос, насос высокого давления, подключенный к форсункам дизеля, магистраль отвода эфира из насоса высокого давления в бак, контур для работы на дизельном топливе, включающий расходный бак, подкачивающий насос, магистраль отвода дизельного топлива из насоса высокого давления в бак, дополнительный подкачивающий насос, обеспечивающий работу дизеля как на эфире, так и на дизельном топливе, запорные органы, обеспечивающие подвод эфира и дизельного топлива к дополнительному подкачивающему насосу, а также отвод эфира и дизельного топлива из насоса высокого давления, согласно изобретению система содержит дополнительную магистраль, подключенную к расходному баку дизельного топлива и к магистралям отвода дизельного топлива в бак, отключаемый насос низкого давления, установленный перед насосом высокого давления, линию, соединяющую дополнительную магистраль с насосом низкого давления, запорные органы установлены за подкачивающими насосами эфира и дизельного топлива и выполнены в виде кранов с ручным управлением, аналогичные краны установлены и на магистралях отвода эфира и дизельного топлива из насоса высокого давления, два дросселя, параллельно установленных на магистрали отвода дизельного топлива в бак, а запорные органы подвода эфира и дизельного топлива к дополнительному насосу и отвода эфира и дизельного топлива из насоса высокого давления выполнены в виде духпозиционных клапанов.

На чертеже показана принципиальная схема топливной системы дизеля.

Топливная система дизеля содержит контур 1 для работы на диметиловом эфире (ДМЭ), который включает расходный бак 2 со сжиженным ДМЭ, подкачивающий насос 3, кран 4 с ручным управлением, двухпозиционный клапан 5, дополнительный подкачивающий насос 6, фильтр 7. Топливная система дизеля содержит насос 8 высокого давления (ТНВД) с фарсунками 9, отключаемый насос 10 низкого давления (ТННД). Для обеспечения работы на дизельном топливе система включает в себя расходный бак ДТ 11, подкачивающий насос 12 и кран 13 с ручным приводом.

За насосом 8 высокого давления ТНВД на магистралях 14, 15 отвода ДМЭ и ДТ из ТНВД 8 установлен двухпозиционный клапан 16 для обеспечения отвода либо ДМЭ в магистраль 14, либо ДТ в магистраль 15 соответственно. В магистрали 14 установлен кран 17 с ручным приводом, а на магистрали 15 аналогичный кран 18. Топливная система содержит также дополнительную магистраль 19, подключенную к баку 11, к насосу 10 низкого давления и через фильтр 20 к насосу 8 высокого давления.

На магистрали 15 установлены два дросселя 22 и 23 соответственно. Перед дросселем 22 размещен кран 24.

Топливная система дизеля работает следующим образом.

При работе на диметиловом эфире и запуске дизеля открывают кран 4, эфир под давлением насыщенных паров поступает из бака 1 в подкачивающий насос 3, где он сжимается до давления, превышающего давления его насыщенных паров, далее поступает в дополнительный подкачивающий насос 6 при соответствующем положении двухпозиционного клапана 5. В насосе 8 высокого давления ДМЭ сжимается до давления 30-60 МПа. Далее ДМЭ подается в топливные форсунки 9. При этом с помощью электромеханизма управления положения упора рейки насоса 8 (не показан) обеспечиваются повышенные цикловые подачи топлива и принимаются меры по отводу остатков дизельного топлива в бак 11 при открытом кране 18. При переходе на работу на дизельном топливе кран 4 закрывают, насос 3 выключают, но дополнительный насос 6 продолжает работать. Кран 13 открывают, подкачивающий насос 12 включают и дизельное топливо поступает в насос 8 высокого давления. При этом электромеханизм управления рейкой насоса переводит упор рейки в положение меньшей подачи топлива. Через двухпозиционный клапан 16, при соответствующем положении и открытом кране 17 диметилофый эфир и часть дизельного топлива поступают в бак 2, затем клапан 16 устанавливают в положение пропуска дизельного топлива при открытом кране 18 в магистраль 15. Кран 16 закрывают.

При эксплуатации транспортного средства на протяженных маршрутах включают дополнительную магистраль 19. При этом выключают насосы 3, 12, 6 и закрывают краны 4, 13, 17.

Дизельное топливо из бака 11 поступает в насос 10 низкого давления, который в остальные режимы работы дизеля был отключен. Далее дизельное топливо через фильтр 20 при открытом кране 21 поступает в насос 8 высокого давления. Слив дизельного топлива из насоса 8 при открытом кране 18 в бак 11 осуществляет магистраль 15 и дроссели 22 и 23, при этом кран 24 открыт. Давление дизельного топлива при сливе в бак 11 соответствует давлению в баке, т.е. атмосферному. При работе топливной системы при включенных насосах 12, 6 дроссель 22 отключен с помощью крана 24, а дроссель 23 обеспечивает достижение давления отводимого дизельного топлива до давления в баке 11.

Использование изобретения позволит при использовании транспортных средств на протяженных маршрутах вне городов повысить экономичность дизеля за счет снижения электрозатрат на приводы подкачивающих насосов, исключения экектроклапанов.

Источники информации

1. Патент RU 2135813, опубл. 27.08.1999.

2. Патент RU 2276281, опубл. 10.05.2006.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к топливным системам дизельных двигателей, работающих на сжиженном диметиловом эфире и дизельном топливе. Изобретение позволяет повысить эффективность, надежность. Топливная система дизеля содержит контур для работы на диметиловом эфире, включающий расходный бак, подкачивающий насос, насос высокого давления, подключенный к форсункам дизеля, магистраль отвода эфира из насоса высокого давления в бак, контур для работы на дизельном топливе, включающий расходный бак, подкачивающий насос, магистраль отвода дизельного топлива из насоса высокого давления в бак, дополнительный подкачивающий насос, обеспечивающий работу дизеля как на эфире, так и на дизельном топливе, запорные органы, обеспечивающие подвод эфира и дизельного топлива к дополнительному подкачивающему насосу, а также отвод эфира и дизельного топлива из насоса высокого давления. Система содержит дополнительную магистраль, подключенную к расходному баку дизельного топлива и к магистралям отвода дизельного топлива в бак, отключаемый насос низкого давления, установленный перед насосом высокого давления, линию, соединяющую дополнительную магистраль с насосом низкого давления. Запорные органы установлены за подкачивающими насосами эфира и дизельного топлива и выполнены в виде кранов с ручным управлением, аналогичные краны установлены и на магистралях отвода эфира и дизельного топлива из насоса высокого давления, два дросселя, параллельно установленных на магистрали отвода дизельного топлива в бак, а запорные органы подвода эфира и дизельного топлива к дополнительному насосу и отвода эфира и дизельного топлива из насоса высокого давления выполнены в виде двухпозиционных клапанов. 1 ил.

Топливная система дизеля, содержащая контур для работы на диметиловом эфире, включающий расходный бак, подкачивающий насос, насос высокого давления, подключенный к форсункам дизеля, магистраль отвода эфира из насоса высокого давления в бак, контур для работы на дизельном топливе, включающий расходный бак, подкачивающий насос, магистраль отвода дизельного топлива из насоса высокого давления в бак, дополнительный подкачивающий насос, обеспечивающий работу дизеля как на эфире, так и на дизельном топливе, запорные органы, обеспечивающие подвод эфира и дизельного топлива к дополнительному подкачивающему насосу, а также отвод эфира и дизельного топлива из насоса высокого давления, отличающаяся тем, что система содержит дополнительную магистраль, подключенную к расходному баку дизельного топлива и к магистралям отвода дизельного топлива в бак, отключаемый насос низкого давления, установленный перед насосом высокого давления, линию, соединяющую дополнительную магистраль с насосом низкого давления, запорные органы установлены за подкачивающими насосами эфира и дизельного топлива и выполнены в виде кранов с ручным управлением, аналогичные краны установлены и на магистралях отвода эфира и дизельного топлива из насоса высокого давления, два дросселя, параллельно установленные на магистрали отвода дизельного топлива в бак, а запорные органы подвода эфира и дизельного топлива к дополнительному насосу и отвода эфира и дизельного топлива из насоса высокого давления выполнены в виде двухпозиционных клапанов.