СИСТЕМА ПИТАНИЯ АВТОТРАКТОРНОГО ДИЗЕЛЯ Российский патент 2013 года по МПК F02M31/08 F02G5/02 F02N19/04 

Изобретение относится к системам питания двигателя внутреннего сгорания, транспортных средств, работающих на двух топливах.

Известна система питания, двигателя внутреннего сгорания автотракторного средства, содержащая: топливный бак, подогреватель топлива, фильтр грубой очистки топлива, топливный насос низкого давления, фильтр тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, форсунку, топливопроводы (RU, АС №2305791, МПК⁷ F02M 31/16 2006).

Известная система не обеспечивает подогрев высоковязких биодизельных топлив в двигателях, не имеющих жидкостного охлаждения, а для обеспечения работоспособности теплообменника требуется время, для прогрева охлаждающей жидкости при холодном пуске.

Известна система питания автотракторного дизеля, принятая за прототип, содержащая топливный бак, подогреватель топлива, фильтр грубой очистки топлива, топливный насос низкого давления, фильтр тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, форсунку и топливопроводы (RU, АС №2305791 C1, МПК F02M 31/16, 2006).

Недостатком известной системы является - длительное время нагрева до работоспособного состояния теплообменника работающего от охлаждающей жидкости. При этом при использовании высоковязких биодизельных топлив, режим в момент пуска и прогрева двигателя является неблагоприятным, в виду отрицательного воздействия на системы двигателя, что приводит к попаданию биотоплива в моторное масло и ухудшению его химмотологических свойств, увеличению нагарообразования в камере сгорания.

Так же, возникают сложности, при использовании в двигателях не имеющих жидкостного охлаждения (например в двигателях с воздушным охлаждением).

Кроме того, не обеспечивается подогрев топлива до топливоподкачивающего насоса, что может привести к недостаточной прокачиваемости высоковязких биодизельных топлив при низких температурах.

Технической задачей изобретения является снижение времени прогрева топлива до требуемой температуры в любых двигателях внутреннего сгорания, обеспечение подогрева топлива до топливоподкачивающего насоса, обеспечение защиты двигателя от неблагоприятного воздействия высоковязких биодизельных топлив на системы двигателя, при режимах холодного пуска и прогрева двигателя.

Поставленная техническая задача достигается тем, что система питания автотракторного дизеля, содержащая топливный бак, подогреватель топлива, фильтр грубой очистки топлива, топливный насос низкого давления, фильтр тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, форсунку и топливопроводы, согласно изобретению, снабжена подогревателем топлива, работающим от тепловой энергии отработавших газов, установленным на выпускной системе двигателя, выключателем подогрева топлива, блоком управления, механизмом изменения площади пропускного сечения и выключения подогрева топлива, регулятором расхода отработавших газов, датчиком температуры отработавших газов, датчиками температуры топлива, электромагнитными клапанами.

Изобретение объясняется чертежом.

На фиг.1 представлена система питания двигателя внутреннего сгорания, оснащенная подогревателем, работающим от тепловой энергии отработавших газов.

Система содержит топливный бак 1, подогреватель (теплообменник) 2 топлива, расположенный на выпускной системе, фильтр 3 грубой очистки топлива, топливный насос 4 низкого давления, фильтр 5 тонкой очистки топлива, топливный насос 6 высокого давления, топливопроводы 7, форсунка 8, выключатель 9 подогрева топлива, блок управления 10, механизм 11 изменения площади пропускного сечения и выключения подогрева топлива, регулятор 12 расхода отработавших газов, датчик 13 температуры отработавших газов, датчики 14 температуры топлива, электромагнитными клапанами 15.

В качестве топлива могут быть использованы высоковязкие биодизельные топлива, растительного происхождения, например чистое рапсовое масло.

Система работает следующим образом.

При запуске двигателя внутреннего сгорания выпускная система не прогрета. Топливо из бака проходит через подогреватель 2, работающий от тепловой энергии отработавших газов, перед подогревателем 2 открывается регулятор 12 расхода отработавших газов, установленный на выпускной системе двигателя, который в свою очередь направляет часть отработавших газов двигателя через теплообменник 2. При нагреве топлива до верхнего температурного предела, требуемого температурного диапазона, регулятор 12 расхода отработавших газов уменьшает количество отработавших газов, пропускаемых через теплообменник 2, обеспечивая поддержание температуры топлива в требуемом температурном диапазоне. При снижении температуры топлива до нижнего предела, требуемого температурного диапазона, регулятор 12 увеличивает расход отработавших газов через теплообменник 2. Контроль за состоянием температуры топлива выводится на сигнализатор температуры топлива, встроенный в выключатель 9.

Изменение требуемого температурного диапазона подогрева топлива, принудительное изменение площади сечения прохождения отработавших газов, отключение из системы топливоподачи подогревателя 2 (выключение подогрева топлива, при необходимости) осуществляется в автоматическом режиме блоком управления 10, получающим сигналом от датчиков 13 и 14, при помощи механизма 11 принудительного изменения пропускного сечения и выключения подогрева топлива. Изменение площади пропускного сечения может быть ступенчатым или пропорциональным температуре нагрева топлива.

При необходимости выключения подогрева топлива, система также снабжена электромагнитными клапанами 15, которые перекрывают подачу топлива к теплообменнику 2. Имеется возможность управления системой при помощи выключателя 9 в ручном режиме.

Таким образом, обеспечивается подогрев топлива, в топливной системе двигателя от отработавших газов, существенно снижается время нагрева топлива, так как температура отработавших газов на выходе из камеры сгорания двигателя стабильно высокая, даже в случае холодного пуска и прогрева двигателя.

Система может использоваться для работы на высоковязких, биодизельных топливах тепловых автотракторных двигателей.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет снизить время прогрева топлива до требуемой температуры. Система питания автотракторного дизеля, содержащая топливный бак, подогреватель топлива, фильтр грубой очистки топлива, топливный насос низкого давления, фильтр тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, форсунку и топливопроводы. Она снабжена подогревателем топлива, работающим от тепловой энергии отработавших газов, установленным на выпускной системе двигателя, выключателем подогрева топлива, блоком управления, механизмом изменения площади пропускного сечения и выключения подогрева топлива, регулятором расхода отработавших газов, датчиком температуры отработавших газов, датчиками температуры топлива, электромагнитными клапанами. 1 ил.

Система питания автотракторного дизеля, содержащая топливный бак, подогреватель топлива, фильтр грубой очистки топлива, топливный насос низкого давления, фильтр тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, форсунку и топливопроводы, отличающаяся тем, что она снабжена подогревателем топлива, работающим от тепловой энергии отработавших газов, установленным на выпускной системе двигателя, выключателем подогрева топлива, блоком управления, механизмом изменения площади пропускного сечения и выключения подогрева топлива, регулятором расхода отработавших газов, датчиком температуры отработавших газов, датчиками температуры топлива, электромагнитными клапанами.