Топливная система двигателя Российский патент 2017 года по МПК F02M37/00 F02M37/22 F02M55/02 

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в системе подачи топлива двигателей внутреннего сгорания преимущественно с непосредственным впрыскиванием топлива в камеру сгорания.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков является аккумуляторная топливная система Common Rail (Топливные системы дизелей с насос-форсунками и индивидуальными ТНВД. Перевод с английского. Учебное пособие - М: ЗАО «Легион-Автодата», 2005. - 48 с.: ил. См. рис. 7, с. 12 и рис. 13, с. 17), содержащая топливный бак, фильтр-топливоприемник, топливоподкачивающий насос, фильтр тонкой очистки топлива, трубопроводы линии низкого давления топлива, топливный насос высокого давления (ТНВД), трубопроводы линии высокого давления топлива, аккумулятор топлива с датчиком давления топлива, клапаном-регулятором давления и ограничителем подачи топлива, форсунки, линии возврата топлива, электронный блок управления (ЭБУ).

Основной недостаток такой топливной системы - отсутствие возможности удаления углеводородных отложений с деталей впускного тракта, камеры сгорания и деталей выпускной системы двигателя внутреннего сгорания без разборки двигателя или применения сложных специальных переносных устройств.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача изобретения - удаление углеводородных отложений с деталей впускного тракта, камеры сгорания и деталей выпускной системы двигателя внутреннего сгорания в процессе его работы.

Технический результат - снижение трудоемкости удаления углеводородных отложений с деталей впускного тракта, камеры сгорания и деталей выпускной системы двигателя внутреннего сгорания.

Указанный технический результат достигается топливной системой двигателя, содержащей топливный бак, фильтр-топливоприемник, топливоподкачивающий насос, фильтр тонкой очистки топлива, трубопроводы линии низкого давления топлива, топливный насос высокого давления, трубопроводы линии высокого давления топлива, аккумулятор топлива с датчиком давления топлива, клапаном-регулятором давления и ограничителем подачи топлива, форсунки, линии возврата топлива, электронный блок управления, при этом к аккумулятору топлива со стороны, противоположной месту размещения клапана-регулятора давления, соосно присоединен аккумулятор промывочной жидкости, причем внутренние полости аккумулятора топлива и аккумулятора промывочной жидкости соединены цилиндром с размещенным в нем поршнем; аккумулятор промывочной жидкости включает корпус, штуцер для подвода промывочной жидкости с краном и ограничитель подачи промывочной жидкости, соединенный трубопроводом высокого давления промывочной жидкости с краном-распределителем, к которому присоединены трубопроводы линии высокого давления топлива от аккумулятора топлива; каждая форсунка соединена с краном-распределителем отдельным трубопроводом линии высокого давления топлива; на внутренней поверхности цилиндра со стороны аккумулятора топлива выполнена проточка, в которую установлено ограничительное кольцо. Кроме того, цилиндр запрессован во внутренние полости аккумулятора топлива и аккумулятора промывочной жидкости.

Основное отличие предлагаемого устройства от прототипа состоит в том, что конструкция предлагаемой топливной системы обеспечивает не только штатный режим работы двигателя, но и режим работы двигателя, при котором осуществляется удаление накоплений углеводородных отложений с деталей впускного тракта, камеры сгорания и деталей выпускной системы.

Существенными признаками, влияющими на достижение заявленного технического решения, являются:

- присоединение к аккумулятору топлива со стороны, противоположной месту размещения клапана-регулятора давления, соосно аккумулятору промывочной жидкости;

- соединение внутренних полостей аккумулятора топлива и аккумулятора промывочной жидкости цилиндром;

- размещение в цилиндре поршня;

- включение в аккумулятор промывочной жидкости корпуса, штуцера для подвода промывочной жидкости с краном и ограничителя подачи промывочной жидкости;

- соединение ограничителя подачи промывочной жидкости с краном-распределителем трубопроводом высокого давления;

- соединение аккумулятора топлива с краном-распределителем трубопроводами линии высокого давления топлива;

- соединение каждой форсунки с краном-распределителем отдельным трубопроводом линии высокого давления топлива;

- выполнение на внутренней поверхности цилиндра со стороны аккумулятора топлива проточки;

- установка в проточку цилиндра ограничительного кольца;

- запрессовка цилиндра во внутренние полости аккумулятора топлива и аккумулятора промывочной жидкости.

Заявляемое конструктивное выполнение топливной системой двигателя позволяет удалять углеводородные отложения с деталей впускного тракта, камеры сгорания и деталей выпускной системы двигателя внутреннего сгорания в процессе его работы с минимальными затратами труда.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема топливной системы двигателя; на фиг. 2 - разрез места А фиг. 1.

Топливная система двигателя содержит топливный бак 1, фильтр-топливоприемник 2, топливоподкачивающий насос 3, фильтр тонкой очистки топлива 4, трубопроводы линии низкого давления топлива 5, топливный насос высокого давления (ТНВД) 6, трубопроводы линии высокого давления топлива 7, аккумулятор топлива 8 с датчиком давления топлива 9, клапаном-регулятором давления 10 и ограничителем подачи топлива 11, форсунки 12, линии возврата топлива 13, электронный блок управления (ЭБУ) 14, аккумулятор промывочной жидкости 15.

Во внутреннюю полость аккумулятора промывочной жидкости 15 запрессован цилиндр 16. Цилиндр 16 запрессован также во внутреннюю полость аккумулятора топлива 8 со стороны, противоположной месту размещения клапана-регулятора давления 10. В цилиндре 16 размещен поршень 17. Аккумулятор промывочной жидкости 15 включает корпус 18, штуцер для подвода промывочной жидкости 19 с краном 20 и ограничитель подачи промывочной жидкости 21. Ограничитель подачи промывочной жидкости 21 соединен трубопроводом высокого давления промывочной жидкости 22 с краном-распределителем 23, к которому посредством трубопроводов линии высокого давления топлива 7 присоединены аккумулятор топлива 8 и каждая форсунка 12.

Ограничители подачи топлива 11 и промывочной жидкости 21 предотвращают подвод соответственно топлива или промывочной жидкости к форсунке 12 в случае зависания ее иглы (форсунка при этом постоянно открыта).

На внутренней поверхности цилиндра 16 со стороны аккумулятора топлива 8 выполнена проточка 24, в которую установлено ограничительное кольцо 25. Цилиндр 16 имеет такую длину, чтобы после запрессовки его в аккумулятор промывочной жидкости 15 и аккумулятор топлива 8 он не перекрывал отверстия 26, выполненные в корпусе 18 для подвода топлива от аккумулятора топлива 8 и отвода топлива из него к форсункам 12. Аккумулятор топлива 8 соединен неподвижно с аккумулятором промывочной жидкости 15, например, с помощью сварки.

В начале эксплуатации двигателя аккумулятор промывочной жидкости 15 заправляется промывочной жидкостью через штуцер для подвода промывочной жидкости 19 и перекрывается краном 20 после заправки.

Химические свойства промывочной жидкости, например, LAVR ML-102 Diesel System Purge, должны позволять использовать ее в качестве временного топлива двигателя.

Аккумулятор промывочной жидкости 15 заправляется под давлением, равным рабочему давлению ТНВД 6. При этом поршень 17 перемещается до упора в ограничительное кольцо 25.

В связи с тем, что между аккумулятором топлива 8 и аккумулятором промывочной жидкости 15 установлен подвижный поршень 17, а в аккумуляторе топлива 8 поддерживается постоянное давление, то и в аккумуляторе промывочной жидкости 15 также будет такое же давление, как и в аккумуляторе топлива 8.

Объем промывочной жидкости в аккумуляторе промывочной жидкости 15 позволяет двигателю работать бесперебойно в течение 15-20 минут.

Работает предлагаемая топливная система двигателя следующим образом.

В случае установки крана-распределителя 23 в положение Ш топливная система двигателя работает в штатном режиме. В этом случае каждая форсунка 12 соединена через кран-распределитель 23 с аккумулятором топлива 8 отдельными трубопроводами линии высокого давления топлива 7.

Топливоподкачивающий насос 3 засасывает топливо из топливного бака 1 через фильтр-топливоприемник 2, пропускает его через фильтр тонкой очистки топлива 4, в котором задерживаются загрязнения, и доставляет его по трубопроводу линии низкого давления топлива 5 к топливному насосу высокого давления (ТНВД) 6.

ТНВД 6 подает топливо в аккумулятор топлива 8, где поддерживается рабочее давление с помощью клапана-регулятора давления 10: при избыточном давлении в аккумуляторе топлива 8 клапан-регулятор давления 10 открывается и часть топлива возвращается из аккумулятора топлива 8 в топливный бак 1 по линии возврата топлива 13; если давление в аккумуляторе топлива 8 слишком низкое, то по команде ЭБУ 14 клапан-регулятор давления 10 закрывается и перекрывает линию высокого давления топлива 7 от линии низкого давления топлива 5.

При получении электрического сигнала от ЭБУ 14 форсунка 12 начинает впрыскивать топливо в камеру сгорания соответствующего цилиндра двигателя. Впрыск топлива продолжается до отключения форсунки 12 по команде ЭБУ 14, который определяет момент начала впрыска и количество топлива, получая данные от датчиков давления топлива 9 и анализируя полученные значения по специальной программе, заложенной в памяти компьютера.

В случае необходимости удаления отложений с деталей впускного тракта, камеры сгорания и деталей выпускной системы двигателя внутреннего сгорания кран-распределитель 23 устанавливается в положение П-режим промывки топливной системы двигателя.

Промывочная жидкость из аккумулятора промывочной жидкости 15 через ограничитель подачи промывочной жидкости 21 и трубопровод высокого давления промывочной жидкости 22 подается под давлением к крану-распределителю 23 и далее по трубопроводам линии высокого давления топлива 7 к форсункам 12. При получении электрического сигнала от ЭБУ 14 форсунки 12 начинают в последовательности работы цилиндров двигателя впрыскивать промывочную жидкость в камеры сгорания цилиндров двигателя. Впрыск топлива форсункой 12 продолжается до отключения ее по команде ЭБУ 14. При работе двигателя на промывочной жидкости осуществляется очистка деталей впускного тракта, камеры сгорания и деталей выпускной системы двигателя внутреннего сгорания.

Таким образом, использование заявляемого технического решения не требует при техническом обслуживании двигателя присоединять к его топливной системе специальное переносное устройство, что способствует снижению трудоемкости удаления углеводородных отложений с деталей впускного тракта, камеры сгорания и деталей выпускной системы двигателя внутреннего сгорания.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена топливная система ДВС, содержащая топливный бак 1, фильтр-топливоприемник 2, топливоподкачивающий насос 3, фильтр тонкой очистки топлива 4, топливный насос высокого давления 6, аккумулятор топлива 8 с датчиком давления топлива 9, клапаном-регулятором давления 10 и ограничителем подачи топлива 11, форсунки 12, электронный блок управления 14. К аккумулятору топлива 8 соосно присоединен аккумулятор промывочной жидкости 15. Внутренние полости аккумулятора топлива 8 и аккумулятора промывочной жидкости 15 соединены цилиндром 16 с размещенным в нем поршнем 17. При необходимости промывочная жидкость из аккумулятора 15 через распределитель 23 может подаваться в форсунку 12 с целью удаления углеводородных отложений с деталей впускного тракта, камеры сгорания и деталей выпускной системы ДВС. Технический результат - снижение трудоемкости удаления углеводородных отложений. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Топливная система двигателя, содержащая топливный бак, фильтр-топливоприемник, топливоподкачивающий насос, фильтр тонкой очистки топлива, трубопроводы линии низкого давления топлива, топливный насос высокого давления, трубопроводы линии высокого давления топлива, аккумулятор топлива с датчиком давления топлива, клапаном-регулятором давления и ограничителем подачи топлива, форсунки, линии возврата топлива, электронный блок управления, отличающаяся тем, что к аккумулятору топлива со стороны, противоположной месту размещения клапана-регулятора давления, соосно присоединен аккумулятор промывочной жидкости, причем внутренние полости аккумулятора топлива и аккумулятора промывочной жидкости соединены цилиндром с размещенным в нем поршнем; аккумулятор промывочной жидкости включает корпус, штуцер для подвода промывочной жидкости с краном и ограничитель подачи промывочной жидкости, соединенный трубопроводом высокого давления промывочной жидкости с распределителем, к которому присоединены трубопроводы линии высокого давления топлива от аккумулятора топлива; каждая форсунка соединена с краном-распределителем отдельным трубопроводом линии высокого давления топлива; на внутренней поверхности цилиндра со стороны аккумулятора топлива выполнена проточка, в которую установлено ограничительное кольцо.

2. Топливная система двигателя по п. 1, отличающаяся тем, что цилиндр запрессован во внутренние полости аккумулятора топлива и аккумулятора промывочной жидкости.