ДВУХТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА ТРАКТОРНОГО ДИЗЕЛЯ Российский патент 2010 года по МПК F02M43/00 

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.

Известна двухтопливная система дизеля [Федоренко В.Ф. Использование биологических добавок в дизельное топливо: Науч. аналит. обзор / В.Ф.Федоренко, Д.С.Буклагин, С.А.Нагорнов, А.Н.Зазуля, И.Г.Голубев. - М.: ФГНУ «Росинфорагротех», 2007. - 20 с.], содержащая бак минерального топлива, бак растительного топлива, линию забора минерального топлива, состоящую из фильтров тонкой и грубой очистки топлива, топливоподкачивающего насоса, линию забора растительного топлива, топливный насос высокого давления, соединенный с линиями забора минерального и растительного топлива и линию слива из топливного насоса высокого давления и линию слива из форсунок.

Пуск и прогрев дизеля осуществляется на минеральном топливе, при этом топливо из бака подается через подогреватель, фильтры очистки топлива, топливный насос высокого давления и форсунку в цилиндр дизеля. После прогрева трехходовой кран переводят в положение, при котором перекрывается подача минерального топлива и начинается питание дизеля растительным топливом, поступающим в камеру сгорания аналогично минеральному.

Недостатком данной системы питания является невозможность работы дизеля на минерально-растительном топливе из-за отсутствия смесителя минерального и растительного топлив.

Известна двухтопливная система дизеля [А.с. 2035612 РФ, МКП F02М 43/00. Многотопливный двигатель внутреннего сгорания. / Лерман Е.Ю.; Смайлис Витаутас С.Иозо; Якушев С.И.; Соломоник В.А.; Жуков Г.И. Центральный научно-исследовательский дизельный институт №4928183/06; Заявл. 16.04.1991; Опубл. 20.05.1995 г.], содержащая бак минерального топлива, бак растительного топлива, линию забора минерального топлива, состоящую из фильтров тонкой и грубой очистки топлива, топливоподкачивающего насоса, линию забора растительного топлива, содержащую фильтр-отстойник, топливный насос высокого давления, соединенный с линиями забора минерального и растительного топлива и линию слива из топливного насоса высокого давления и линию слива из форсунок.

Пуск, прогрев и работа дизеля на холостом ходу осуществляются на минеральном топливе. При увеличение нагрузки на дизель и соответствующем повышении температуры отработавших газов, датчик температуры отработавших газов подает сигнал на электромагнитный блок, который, воздействуя на управляющий клапан, перекрывает подачу минерального топлива и открывает подачу растительного топлива, которое поступает в камеру сгорания, аналогично, как при работе дизеля в режиме пуска, прогрева и на холостом ходу.

Недостатком данной системы питания является невозможность работы дизеля на минерально-растительном топливе из-за отсутствия смесителя минеральных и растительных топлив.

Известна двухтопливная система дизеля [А.с. 58624 РФ, МПК F02N 7/00. Топливная система дизельного двигателя. / С.Г.Михеев; С.Г.Михеев № 2006118114/22; Заявл. 25.05.2006; Опубл. 27.11.2006], содержащая бак минерального топлива, бак растительного топлива, линию забора минерального топлива, состоящую из фильтров тонкой и грубой очистки топлива, топливо-подкачивающего насоса, линию забора растительного топлива, топливный насос высокого давления, соединенный с линиями забора минерального и растительного топлива и линию слива из топливного насоса высокого давления и линию слива из форсунок.

Пуск и прогрев дизеля осуществляется на минеральном топливе. После прогрева дизеля перепускным краном перекрывают подачу минерального топлива и в систему начинает поступать подогретое растительное топливо, которое поступает в камеру сгорания аналогично минеральному.

Недостатком данной системы питания является невозможность работы дизеля на минерально-растительном топливе из-за отсутствия смесителя минеральных и растительных топлив.

Известна двухтопливная система дизеля [Система подачи альтернативных топлив в камеру сгорания дизеля. / В.И.Мальчук, М.Г.Шатров, А.Ю.Дунин // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2007. №4. С.34-37.], содержащая бак минерального топлива, бак растительного топлива, линию забора минерального топлива, состоящую из фильтров тонкой и грубой очистки топлива, топливоподкачивающего насоса, линию забора растительного топлива, топливный насос высокого давления, соединенный с линиями забора минерального и растительного топлива и линию слива из топливного насоса высокого давления и линию слива из форсунок.

Растительное топливо из бака под давлением, создаваемым инертным газом, поступает по каналам в смесительную полость форсунки, где перемешивается с минеральным топливом, подаваемым ТНВД штатной системы. Полученная смесь впрыскивается в камеру сгорания дизеля.

Недостатком данной системы является некачественное перемешивание топлив в смесительной полости форсунки.

Известна двухтопливная система дизеля [Автоматическое регулирование дизеля изменением свойств топлива. / Н.Н.Патрухальцев, В.П.Шкаликова, А.Р.Русинов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2006. №11. С.33-36], содержащая бак минерального топлива, бак растительного топлива, линию забора минерального топлива, состоящую из фильтров тонкой и грубой очистки топлива, топливоподкачивающего насоса, линию забора растительного топлива, топливный насос высокого давления, соединенный с линиями забора минерального и растительного топлива и линию слива из топливного насоса высокого давления и линию слива из форсунок.

Пуск и прогрев дизеля осуществляются на минеральном топливе. При достижении рейкой топливного насоса высокого давления, положения соответствующего номинальной или максимальной подаче, датчик перемещения рейки топливного насоса передает сигнал на электромагнитный клапан, установленный в линии высокого давления, электромагнитная катушка которого при этом отключается, а шток клапана оказывается в свободном положении и растительное топливо, во время перепада давления, которое возникает при отсечке топлива, начинает поступать в линию высокого давления, где, смешиваясь с минеральным топливом, впрыскивается в цилиндр дизеля.

Недостатками данной системы являются некачественное перемешивание минерального и растительного топлив в линии высокого давления и несоблюдение заданного процентного соотношения минеральных и растительных топлив в смеси.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является двухтопливная система дизеля [А.С. 2008505 РФ, МКП F02M 43/00. Система питания многотопливного двигателя / В.Т.Калашник, В.Н.Холявко; Кременчугский автомобильный завод. - №4936730/06; Заявл. 16.05.1991; Опубл. 28.02.1994], содержащая бак минерального топлива, бак растительного топлива, линию забора минерального топлива, состоящую из фильтров тонкой и грубой очистки топлива, топливоподкачивающего насоса, линию забора растительного топлива, состоящую из электрического насоса, топливный насос высокого давления, соединенный с линиями забора минерального и растительного топлива, и линию слива из топливного насоса высокого давления и линию слива из форсунок.

Пуск дизеля и его прогрев осуществляются на минеральном топливе. При этом перепускной кран закрыт, и топливо из бака минерального топлива, пройдя через фильтры очистки топлива, подается топливоподкачивающим насосом в ТНВД, форсунку и в цилиндр дизеля.

После прогрева дизеля на минеральном топливе открывают перепускной кран, и растительное топливо подается электрическим насосом из бака растительного топлива через фильтры очистки топлива в ТНВД и далее форсункой впрыскивается в цилиндр дизеля.

Недостатком данной системы питания является невозможность работы дизеля на минерально-растительном топливе из-за отсутствия смесителя минеральных и растительных топлив.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение отмеченных недостатков и от его применения получен следующий технический результат: система обеспечивает возможность работы дизеля на смесевом минерально-растительном топливе, качественное перемешивание и соблюдение заданных процентных соотношений минерального и растительного топлив.

Указанный технический результат достигается тем, что двухтопливная система дизеля, содержащая бак минерального топлива, бак растительного топлива, линию забора минерального топлива, состоящую из фильтров тонкой и грубой очистки топлива, топливоподкачивающего насоса, линию забора растительного топлива, состоящую из электрического насоса, топливный насос высокого давления, соединенный с линиями забора минерального и растительного топлива, и линию слива из топливного насоса высокого давления, и линию слива из форсунок, причем в линии забора растительного топлива установлен фильтр-отстойник, а на выходе из линий забора минерального и растительного топлив размещен смеситель, имеющий два входных и один выходной каналы, один из входных каналов смесителя сообщен с линией забора минерального топлива, другой входной канал смесителя сообщен с линией забора растительного топлива, а выходной канал сообщен с топливным насосом высокого давления, при этом линия слива топлива из топливного насоса высокого давления сообщена с линией забора минерального топлива, линия слива из форсунок сообщена с линией забора растительного топлива, а электрический насос снабжен обратным клапаном.

На чертеже показана функциональная схема двухтопливной системы тракторного дизеля.

Двухтопливная система дизеля, содержащая бак минерального топлива 1, бак растительного топлива 2, линию забора минерального топлива 9, состоящую из фильтров тонкой 4 и грубой 3 очистки топлива, топливоподкачивающего насоса 5, линию забора растительного топлива 10, состоящую из электрического насоса 6, снабженного обратным клапаном 7, для исключения слива растительного топлива и образования воздушных пробок после его выключения и фильтра-отстойника 12, для очистки растительного топлива, топливный насос высокого давления 8, соединенный с линиями забора минерального 9 и растительного 10 топлив, линию слива 11 из топливного насоса высокого давления 8 и линию слива 11 из форсунок 17, причем на выходе из линий забора минерального 9 и растительного 10 топлив размещен смеситель 13, имеющий два входных 14, 15 и один выходной 16 каналы, один из входных каналов 14 смесителя 13 сообщен с линией забора минерального топлива 9, другой входной канал 15 смесителя 13 сообщен с линией забора растительного топлива 10, а выходной канал 16 сообщен с топливным насосом высокого давления 8, для перемешивания и соблюдения заданных процентных соотношений минеральных и растительных топлив, при этом линия слива топлива 11 из топливного насоса высокого давления 8 сообщена с линией забора минерального топлива 9, линия слива 11 из форсунок 17 сообщена с линией забора растительного топлива 10.

Работает двухтопливная система тракторного дизеля следующим образом.

Пуск дизеля и его прогрев осуществляются на минеральном топливе. При этом электрический насос 6 отключен и растительное топливо не подается, а минеральное топливо из бака минерального топлива 1, пройдя через фильтры тонкой 4 и грубой 3 очистки минерального топлива, подается топливоподкачивающим насосом 5 в смеситель 13, установленный для перемешивания и соблюдения заданных процентных соотношений минеральных и растительных топлив, топливный насос высокого давления 8, форсунки 17 и в цилиндры дизеля.

После прогрева дизеля на минеральном топливе включают электрический насос 6, снабженный обратным клапаном 7 для исключения слива растительного топлива и образования воздушных пробок после его выключения, обеспечивающий подачу растительного топлива из бака растительного топлива 2, через фильтр-отстойник 12 для очистки растительного топлива, в смеситель 13. Минеральное топливо при этом подается в смеситель 13, как при работе дизеля в режиме пуска и прогрева. В смесителе 13 оба вида топлива перемешиваются, и полученное минерально-растительное топливо поступает в топливный насос высокого давления 8 и далее форсунками 17 впрыскивается в цилиндры дизеля.

Избыточное топливо (минеральное или минерально-растительное) из топливного насоса высокого давления 8 по линии слива 11 поступает в линию забора минерального топлива 9, а из форсунок 17 по линии слива 11 поступает в линию забора растительного топлива 10 и возвращается в наполнительную полость ТНВД 8.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Технический результат: система обеспечивает возможность работы дизеля на смесевом минерально-растительном топливе, качественное перемешивание и соблюдение заданных процентных соотношений минерального и растительного топлив. Двухтопливная система дизеля содержит бак минерального топлива, бак растительного топлива, линию забора минерального топлива, состоящую из фильтров тонкой и грубой очистки топлива, топливоподкачивающего насоса, линию забора растительного топлива, состоящую из электрического насоса, топливный насос высокого давления, соединенный с линиями забора минерального и растительного топлива и линию слива топлива из топливного насоса высокого давления и линию слива топлива из форсунок. В линии забора растительного топлива установлен фильтр-отстойник. На выходе из линий забора минерального и растительного топлив размещен смеситель, имеющий два входных и один выходной каналы. Один из входных каналов смесителя сообщен с линией забора минерального топлива, другой входной канал смесителя сообщен с линией забора растительного топлива. Выходной канал сообщен с топливным насосом высокого давления. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Двухтопливная система дизеля, содержащая бак минерального топлива, бак растительного топлива, линию забора минерального топлива, состоящую из фильтров тонкой и грубой очистки топлива, топливоподкачивающего насоса, линию забора растительного топлива, состоящую из электрического насоса, топливный насос высокого давления, соединенный с линиями забора минерального и растительного топлива, и линию слива топлива из топливного насоса высокого давления и линию слива топлива из форсунок, отличающаяся тем, что в линии забора растительного топлива установлен фильтр-отстойник, а на выходе из линий забора минерального и растительного топлив размещен смеситель, имеющий два входных и один выходной каналы, один из входных каналов смесителя сообщен с линией забора минерального топлива, другой входной канал смесителя сообщен с линией забора растительного топлива, выходной канал сообщен с топливным насосом высокого давления.

2. Двухтопливная система дизеля по п.1, отличающаяся тем, что линия слива из топливного насоса высокого давления сообщена с линией забора минерального топлива, линия слива из форсунок сообщена с линией забора растительного топлива.

3. Двухтопливная система дизеля по п.1, отличающаяся тем, что электрический насос снабжен обратным клапаном.