Двухтопливная система питания дизеля Российский патент 2021 года по МПК F02M43/00 F02D19/06 

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в системе питания дизелей тракторной техники.

Известна двухтопливная система дизеля по патенту 2387867 кл. F02M 43/00, 2010, 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.

Недостатком системы является невозможность дозированной подачи минерального и растительного топлива в смеситель.

Известна двухтопливная система питания дизеля (патент RU 2484291 кл. F02M 43/00, 2013, - прототип), содержащая бак минерального топлива, бак растительного топлива, топливные фильтры, топливоподкачивающий насос, электрический насос с обратным клапаном, топливный насос высокого давления в комплекте с центробежным регулятором частоты вращения, форсунки, топливопроводы и смеситель, имеющий два входных и один выходной каналы, во входных каналах установлены электродозаторы, электрически соединенные через электронный блок управления с датчиком температуры растительного топлива и индуктивным датчиком нагрузочно-скоростного режима дизеля, содержащим шток, линейное перемещение которого осуществляется с понижением нагрузки пружиной центробежного регулятора частоты вращения, с повышением нагрузки-возвратной пружиной индуктивного датчика, а также обмотку, электрически соединенную с электронным блоком управления.

Недостатком известной системы является невозможность определения качества минерального и растительного топлив, и самой готовой смеси, проконтролировать получения однородной смеси, а также отрегулировать подачу готовой смеси в топливный насос высокого давления.

Техническим результатом изобретения является определение качества минерального и растительного топлив, и самой готовой смеси, контролирование получения однородной смеси, а также регулирование подачи готовой смеси в топливный насос высокого давления.

Технический результат достигается тем, что в двухтопливной системе питания дизеля, содержащей бак минерального топлива, бак растительного топлива, топливные фильтры, топливоподкачивающий насос, электрический насос с обратным клапаном, топливный насос высокого давления в комплекте с центробежным регулятором частоты вращения, форсунки, топливопроводы и смеситель, имеющий два входных и один выходной каналы, во входных каналах установлены электродозаторы, электрически соединенные через электронный блок управления с датчиком температуры растительного топлива и индуктивным датчиком нагрузочно-скоростного режима дизеля, содержащим шток, линейное перемещение которого осуществляется с понижением нагрузки пружиной центробежного регулятора частоты вращения, с повышением нагрузки - возвратной пружиной индуктивного датчика, а также обмотку, электрически соединенную с электронным блоком управления, согласно изобретению имеет клапан-распределитель с анализатором очистки минерального топлива, клапан-распределитель с анализатором очистки растительного топлива, устройство для контроля качества смешивания смеси, клапан-распределитель с анализатором очистки смеси, дополнительный электродозатор подачи смеси, при этом клапан-распределитель с анализатором очистки минерального топлива соединен со входом топливного фильтра, а выход его соединен с входным каналом смесителя и электронным блоком управления, устройство для контроля качества смешивания смеси соединен с электронным блоком управления и с выходным каналом смесителя, а его выход соединен с топливным фильтром, который соединен с клапаном-распределителем с анализатором очистки смеси, а его выход соединен с топливоподкачивающим насосом, вход дополнительного электродозатора подачи смеси соединен с топливоподкачивающим насосом, а выход с индуктивным датчиком нагрузочно-скоростного режима дизеля, клапан-распределитель с анализатором очистки растительного топлива установлен под топливным фильтром и над электрическим насосом.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая двухтопливная система питания дизеля отличается от известной системы тем, что определяется качество минерального и растительного топлив, и самой готовой смеси, контролируется получение однородной смеси, а также регулируется подача готовой смеси в топливный насос высокого давления, что невозможно получить известными техническими решениями.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности НОВИЗНА.

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, направлены на достижение технического результата и не выявлены при изучении данной и смежной областей науки и техники и, следовательно, соответствуют критерию ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКИЙ УРОВЕНЬ.

Заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ, т.к. относится к области двигателестроения и может быть использовано в системе питания дизелей тракторной техники.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена двухтопливная система питания дизеля, на фиг.2 - изображена схема индуктивного датчика нагрузочно-скоростного режима дизеля.

Двухтопливная система питания дизеля, содержащая бак 1 минерального топлива, бак 2 растительного топлива, топливные фильтры 3, 4, 5, топливоподкачивающий насос 6, электрический насос 7 с обратным клапаном 8, топливный насос высокого давления в комплекте с центробежным регулятором частоты вращения 9, форсунки 10, топливопроводы 11 и смеситель12, имеющий два входных 13, 14 и один выходной 15 каналы. Во входных каналах 13, 14 смесителя установлены электродозаторы 16, 17, электрически соединенные через электронный блок управления 18 с датчиком температуры растительного топлива 19 и индуктивным датчиком 20 нагрузочно-скоростного режима дизеля, содержащим шток 21, линейное перемещение которого осуществляется с понижением нагрузки пружиной 22 центробежного регулятора частоты вращения, с повышением нагрузки-возвратной пружиной 23 индуктивного датчика 20, а также обмотку 24, электрически соединенную с электронным блоком управления 18. Система имеет клапан-распределитель 25 с анализатором очистки минерального топлива, клапан-распределитель 26 с анализатором очистки растительного топлива, устройство 27 для контроля качества смешивания смеси, клапан-распределитель 28 с анализатором очистки смеси, дополнительный электродозатор 29 подачи смеси. При этом клапан-распределитель 25 с анализатором очистки минерального топлива соединен со входом топливного фильтра 3, а выход его соединен с входным каналом 13 смесителя 12 и электронным блоком управления 18. Устройство 27 для контроля качества смешивания смеси соединен с электронным блоком управления 18 и с выходным каналом 15 смесителя 12, а его выход соединен с топливным фильтром 5, который соединен с клапаном-распределителем 28 с анализатором очистки смеси, а его выход соединен с топливоподкачивающим насосом 6. Вход дополнительного электродозатора 29 подачи смеси соединен с топливоподкачивающим насосом 6, а выход с индуктивным датчиком 20 нагрузочно-скоростного режима дизеля. Клапан-распределитель 26 с анализатором очистки растительного топлива установлен под топливным фильтром 4 и над электрическим насосом 7.

Двухтопливная система питания дизеля работает следующим образом.

Пуск дизеля и его прогрев осуществляются на минеральном топливе. При этом электродозатор минерального топлива 16 полностью открыт, а электродозатор растительного топлива 17 полностью закрыт.Минеральное топливо из бака 1, пройдя фильтр грубой очистки 3, поступает через клапан-распределитель 25 с анализатором его очистки в электродозатор 16, входной канал 13 смеситель 12.

При удовлетворении качества минерального топлива требованиям электронный блок 18 управления подает сигнал об открытии клапана-распределителя 25 и дальше поступает в смеситель 12.

После прогрева дизеля на минеральном топливе включают электрический насос 7, обеспечивающий подачу растительного топлива из бака 2 через топливный фильтр 4 и электродозатор 17 в смеситель 12. При удовлетворении качества растительного топлива требованиям электронный блок 18 управления подает сигнал об открытии клапана-распределителя 26 и дальше поступает в смеситель 12.

При этом электродозатор 17, управляемый электронным блоком управления 18, в зависимости от температуры растительного топлива, регистрируемой датчиком 19, автоматически регулирует поток, обеспечивая необходимое процентное соотношение минерального и растительного топлив в смеси при изменении температуры растительного топлива.

Минеральное топливо при этом подается в смеситель 12 аналогично работе дизеля в режиме пуска и прогрева. В смесителе 12 оба вида топлива перемешиваются, и полученное дизельное смесевое топливо подается топливоподкачивающим насосом 6 в топливный насос высокого давления 9 и далее форсунками 10 впрыскивается в цилиндры дизеля.

Перед подачей дизельного смесевого топлива в фильтр 5 тонкой очистки поступает в устройство 27 для контроля качества смешивания соединенный с электронным блоком 18 управления. Устройство 27 осуществляет контроль его смешивания при получения однородной смеси. При удовлетворении полученной однородной смеси клапан-распределитель анализатор 28 смеси соединенный с электронным блоком 18 управления при удовлетворении качества полученной смеси, подает на него сигнал об его открытии и далее смесь посредством топливоподкачивающего насоса 6, на который подается сигнал от электронного блока 18 управления поступает на электронный дозатор 29 подачи смеси, контролируемый электронным блоком 18 управления, дозированную ее подачу.

При изменении нагрузочно-скоростного режима работы дизеля срабатывает индуктивный датчик 20. При понижении нагрузки шток 21 датчика 20 линейно перемещается под действием пружины 22 центробежного регулятора частоты вращения, что приводит к изменению индуктивности обмотки 24, воспринимаемой электронным блоком управления 18. Командный сигнал с блока 18 поступает в электрическую цепь электродозаторов, которые, срабатывая, изменяют процентное соотношение компонентов смесевого топлива в сторону соответствующего уменьшения подачи минерального топлива и увеличения подачи растительного топлива, поступаемых в смеситель 12. При повышении нагрузки линейное перемещение штока 21 осуществляется возвратной пружиной 23 индуктивного датчика 20, тем самым увеличивая подачу минерального топлива и уменьшая подачу растительного топлива.

Выполнение технологических операций в двухтопливной системе питания дизеля позволяет определить качество минерального и растительного топлив, и самой готовой смеси, контролировать получение однородной смеси, а также регулировать подачу готовой смеси в топливный насос высокого давления.

Изобретение может быть использовано в системах питания дизелей. Двухтопливная система питания дизеля содержит бак (1) минерального топлива, бак (2) растительного топлива, топливные фильтры (3), (4), (5), топливоподкачивающий насос (6), электрический насос (7) с обратным клапаном (8), топливный насос (9) высокого давления в комплекте с центробежным регулятором частоты вращения, форсунки (10), топливопроводы (11) и смеситель (12). Смеситель (12) имеет два входных и один выходной каналы (13), (14) и (15). Во входных каналах (13), (14) смесителя (12) установлены электродозаторы (16), (17), электрически соединенные через электронный блок управления (18) с датчиком (19) температуры растительного топлива и индуктивным датчиком (20) нагрузочно-скоростного режима дизеля. Индуктивный датчик (20) содержит шток, линейное перемещение которого осуществляется с понижением нагрузки пружиной центробежного регулятора частоты вращения. С повышением нагрузки линейное перемещение штока осуществляется возвратной пружиной индуктивного датчика (20). Индуктивный датчик (20) содержит обмотку, электрически соединенную с электронным блоком (18) управления. Система имеет клапан-распределитель (25) с анализатором очистки минерального топлива, клапан-распределитель (26) с анализатором очистки растительного топлива, устройство (27) для контроля качества смешивания смеси, клапан-распределитель (28) с анализатором очистки смеси и дополнительный электродозатор (29) подачи смеси. Клапан-распределитель (25) с анализатором очистки минерального топлива соединен с входом топливного фильтра (3), а выход его соединен с входным каналом (13) смесителя (12) и электронным блоком (18) управления. Устройство (27) для контроля качества смешивания смеси соединено с электронным блоком (18) управления и с выходным каналом (15) смесителя (12), а его выход соединен с топливным фильтром (5). Топливный фильтр (5) соединен с клапаном-распределителем (28) с анализатором очистки смеси. Выход клапана-распределителя (28) соединен с топливоподкачивающим насосом (6). Вход дополнительного электродозатора (29) подачи смеси соединен с топливоподкачивающим насосом (6), а выход соединен с индуктивным датчиком (20) нагрузочно-скоростного режима дизеля. Клапан-распределитель (26) с анализатором очистки растительного топлива установлен под топливным фильтром (4) и над электрическим насосом (7). Технический результат заключается в обеспечении возможности определения качества минерального и растительного топлив и самой готовой смеси, контролирования получения однородной смеси, а также регулирования подачи готовой смеси в топливный насос высокого давления. 2 ил.

Двухтопливная система питания дизеля, содержащая бак минерального топлива, бак растительного топлива, топливные фильтры, топливоподкачивающий насос, электрический насос с обратным клапаном, топливный насос высокого давления в комплекте с центробежным регулятором частоты вращения, форсунки, топливопроводы и смеситель, имеющий два входных и один выходной каналы, во входных каналах установлены электродозаторы, электрически соединенные через электронный блок управления с датчиком температуры растительного топлива и индуктивным датчиком нагрузочно-скоростного режима дизеля, содержащим шток, линейное перемещение которого осуществляется с понижением нагрузки пружиной центробежного регулятора частоты вращения, с повышением нагрузки - возвратной пружиной индуктивного датчика, а также обмотку, электрически соединенную с электронным блоком управления, отличающаяся тем, что имеет клапан-распределитель с анализатором очистки минерального топлива, клапан-распределитель с анализатором очистки растительного топлива, устройство для контроля качества смешивания смеси, клапан-распределитель с анализатором очистки смеси, дополнительный электродозатор подачи смеси, при этом клапан-распределитель с анализатором очистки минерального топлива соединен с входом топливного фильтра, а выход его соединен с входным каналом смесителя и электронным блоком управления, устройство для контроля качества смешивания смеси соединено с электронным блоком управления и с выходным каналом смесителя, а его выход соединен с топливным фильтром, который соединен с клапаном-распределителем с анализатором очистки смеси, а его выход соединен с топливоподкачивающим насосом, вход дополнительного электродозатора подачи смеси соединен с топливоподкачивающим насосом, а выход с индуктивным датчиком нагрузочно-скоростного режима дизеля, клапан-распределитель с анализатором очистки растительного топлива установлен под топливным фильтром и над электрическим насосом.