Комплект газодизельного оборудования для самосвала БЕЛАЗ-75581 Российский патент 2023 года по МПК B60K15/07 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано для монтажа на карьерный самосвал БелАЗ-75581 для осуществления его эксплуатации на смеси дизельного и газового топлив при сохранении возможности функционирования двигателя на штатном дизельном топливе.

Из уровня техники известен комплект газоиспользующего оборудования для самосвала БелАЗ-7540А, выбранный в качестве наиболее близкого аналога, содержащий бак для сжиженного природного газа (бак СПГ), подрамник бака СПГ, ящик системы управления подачей газового топлива, капот, ящик защиты аккумуляторов, воздушную трубу, узел трубопроводов, пульт управления, блок питания, гибкие трубопроводы, жесткие трубопроводы, кронштейны крепления выпускной трубы и кронштейны защиты выпускной трубы (см. Патент RU 2714970, опубликован 21.02.2020 г.).

Недостатком такого комплекта является невозможность его использования для самосвалов серии БелАЗ-75581 ввиду того, что комплект газоиспользующего оборудования для самосвала БелАЗ-7540А рассчитан для работы с двигателем мощностью 309 кВт (мощность двигателя БелАЗ-75581 составляет 783 кВт).

Техническая проблема, решаемая изобретением, заключается в расширении арсенала технических средств, используемых на самосвале БелАЗ-75581, повышение надежности и безопасности эксплуатации самосвала БелАЗ-75581 на смеси дизельного и газового топлив.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности эксплуатации самосвала БелАЗ-75581 на смеси дизельного и газового топлив.

Технический результат изобретения достигается благодаря предложенному комплекту газодизельного оборудования для самосвала БелАЗ-75581, который содержит бак для сжиженного природного газа (бак СПГ), бак дизельного топлива (бак ДТ), ящик системы управления подачей газового топлива, пульт управления, блок питания, кронштейн крепления трубопроводов, гибкие трубопроводы, жесткие трубопроводы, набор электрических кабелей, набор преобразователей, крепежные кронштейны для крепления бака СПГ и бака ДТ к раме самосвала.

Бак СПГ может включать сосуд СПГ, кронштейн узла подвеса, ресивер, арматурный ящик с защитными панелями, арматуру, трубопроводы, элементы обеспечения рабочих и аварийных режимов, теплообменник-испаритель и виброизолятор.

Кроме того, сосуд СПГ образован, преимущественно, наружной и внутренней оболочками, на внутренней оболочке расположен по меньшей мере один слой термоизоляционного материала, а в пространстве между наружной и внутренней оболочками образован вакуум.

Кроме того, внутри сосуда СПГ может быть расположена защитная емкость, выполненная с возможностью защиты от переполнения при заправке.

Кроме того, арматура может включать систему регазификации и линию газосброса, а на корпусе арматурного ящика могут быть расположены заправочный штуцер и манометры давления.

Крепежные кронштейны для крепления бака СПГ к раме самосвала включают, преимущественно, подрамник бака СПГ и узел подвеса, включающий накладку для крепления к раме самосвала, прижимную шайбу, ось подвеса корпуса бака СПГ и крепежное кольцо.

Кроме того, бак ДТ может включать кронштейны крепления штатного гидробака и виброизолятор.

Крепежные кронштейны для крепления бака ДТ к раме самосвала включают, преимущественно, нижние кронштейны и узел подвеса бака ДТ, имеющий кронштейн подвеса, накладку для крепления к раме самосвала, прижимную шайбу, ось подвеса и крепежное кольцо, а нижние кронштейны имеют левую и правую консоли, кронштейн консоли и кронштейн бака ДТ.

Кроме того, ящик системы управления подачей газового топлива может иметь корзину для крепления к раме самосвала, при этом внутри ящика системы управления подачей газового топлива расположены контроллер управления системой подачи газа, входной газовый трубопровод, датчики температуры и давления газа, фильтр газа, дозатор газа, электромагнитные клапаны, регулятор давления газа, датчик утечки метана, жгуты электропроводов.

Кроме того, на корпусе пульта управления могут быть расположены индикатор контроллера пульта, цифровой индикатор уровня СПГ в баке СПГ, индикаторы обнаружения утечки метана и аварийного состояния системы управления подачей газового топлива, выключатель питания, переключатель выбора топлива, предохранитель питания пульта управления, электрический разъем для подключения кабеля.

Кроме того, блок питания может включать корпус, на котором расположены силовое реле, предохранитель, главный вводной автоматический выключатель, вторичный автоматический выключатель, а также разъемы кабеля системы контроля утечки метана, кабеля питания и кабеля сигнальных цепей.

Кроме того, набор преобразователей может включать преобразователь частоты вращения коленчатого вала двигателя самосвала, преобразователь температуры охлаждающей жидкости, преобразователь положения педали газа, преобразователь температуры отработавших газов, преобразователь давления во впускном коллекторе, преобразователи давления газового топлива, преобразователь температуры газового топлива, преобразователь давления подачи дизельного топлива, преобразователь давления масла в линии управления углом опережения впрыскивания дизельного топлива, датчик утечки метана и переключатель режимов работы от пульта управления.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема расположения компонентов газодизельного оборудования на самосвале, вид справа; на фиг. 2 - то же, вид слева; на фиг. 3 показан бак СПГ с крепежными кронштейнами при установке на раму самосвала; на фиг. 4 показан узел подвеса бака СПГ; на фиг. 5 показано место соединения корпуса бака СПГ с подрамником корпуса; на фиг. 6 показан бак СПГ без защитных панелей; на фиг. 7 показан бак ДТ с крепежными кронштейнами; на фиг. 8 показан бак ДТ с прикрепленным к нему штатным гидробаком (при установке на раму самосвала); на фиг. 9 показаны крепежные кронштейны для крепления бака ДТ к раме самосвала; на фиг. 10 показан ящик системы управления подачей газового топлива с корзиной для крепления к раме самосвала; на фиг. 11 показана схема установки ящика системы управления на самосвале; на фиг. 12 показана схема расположения компонентов внутри ящика системы управления подачей газового топлива; на фиг. 13 показан пульт управления; на фиг. 14 показан блок питания; на фиг. 15 показана установка на раме самосвала кронштейна крепления трубопроводов с закрепленными на нем трубопроводами.

Предложенный комплект газодизельного оборудования предназначен для монтажа на самосвале БЕЛАЗ-75581 для осуществления эксплуатации техники на смеси дизельного и газового топлив при использовании в качестве газового топлива сжиженного природного газа (СПГ).

Предложенный комплект газоиспользующего оборудования содержит: бак 1 для сжиженного природного газа (бак СПГ), бак 2 дизельного топлива (бак ДТ), съемный ящик 3 системы управления подачей газового топлива, который имеет корзину 4 для крепления ящика 3 к раме самосвала, пульт 5 управления, блок 6 питания, кронштейн 7 крепления трубопроводов, гибкие трубопроводы 8, жесткие трубопроводы 9, набор электрических кабелей 10, набор преобразователей 11 двигателя, а также крепежные кронштейны для крепления бака 1 СПГ и бака 2 ДТ к раме самосвала.

Бак 1 СПГ предназначен для установки его на борту самосвала БЕЛАЗ-75581 в качестве системы приема, хранения, подготовки сжиженного природного газа (СПГ) и выдачи испаренного природного газа (ПГ) в газовый трубопровод потребителя (дизель силовой установки самосвала) для осуществления работы двигателя на смеси дизельного и газового топлив (газодизельный режим).

В состав бака 1 СПГ входит сосуд 12 СПГ, кронштейн 13 узла подвеса (силовой подвес сосуда 12 СПГ), арматурный ящик 15 с защитными панелями 16 (быстросъемная) и 17 (несъемная), ресивер (буферная емкость, не показан), арматура, трубопроводы, элементы обеспечения рабочих и аварийных режимов, теплообменник-испаритель (регазификатор СПГ), а также виброизолятор 18. При этом на корпусе арматурного ящика 15 расположены контрольно-измерительные приборы, а именно: манометры 20 давления в сосуде (верхний) и давления выдачи ПГ (нижний).

Сосуд 12 СПГ образован наружной и внутренней герметичными оболочками, при этом наружная оболочка (наружный кожух) образует самонесущий корпус сосуда 12 СПГ, а внутренняя оболочка является емкостью для хранения СПГ. На внутренней оболочке расположен один или несколько слоев термоизоляционного материала (экрановакуумная изоляция), который изолирует внутреннюю оболочку от внешней. В пространстве между наружной и внутренней оболочками образован вакуум, создающий изолирующую систему.

Наружная оболочка (корпус) сосуда 12 СПГ предназначен для выдерживания нагрузок, связанных с эксплуатацией бака 1 СПГ в составе самосвала. В верхней части наружной оболочки размещен силовой одноточечный кронштейн 13 узла подвеса. Одноточечная конструкция кронштейна 13 узла подвеса бака 1 СПГ обеспечивает отсутствие воздействия разрушающих деформаций на корпус сосуда 12 СПГ бака 1 при воздействии изгибающих моментов на раме самосвала в процессе движения по неровностям с грузом. Также на несущем корпусе сосуда 12 СПГ (на наружной оболочке) сформирован арматурный ящик 15 с защитными панелями (съемными 16 и несъемными 17), которые защищают арматуру сосуда СПГ от механических воздействий и грязи при движении самосвала. Подрамник 14 и силовой подвес 13 являются также крепежными кронштейнами для крепления бака 1 СПГ к раме самосвала.

Также на корпусе сосуда 12 СПГ (на наружной оболочке) имеются такелажные проушины 19, предназначенные для подъема бака 1 СПГ и его удобной установки при монтаже на самосвал.

Внутри сосуда 12 СПГ (внутри внутренней оболочки) расположена защитная емкость (не показаны). Защитная емкость имеет объем, преимущественно, равный 10% вместимости сосуда СПГ (однако при необходимости может быть и иной объем, меньший или больший 10%). Защитная емкость предназначена для защиты сосуда СПГ от переполнения при заправке (обеспечивает коэффициент заполнения сосуда СПГ не более 0,9). Обратный клапан в заправочном трубопроводе пропускает СПГ в одном направлении при заправке и предотвращает движение газа из сосуда при эксплуатации.

Сосуд 12 СПГ предохраняется от избыточного давления двумя предохранительными клапанами. Клапаны предназначены для стравливания избыточного давления из сосуда СПГ в атмосферу (через линию газосброса), возникающего из-за теплопритоков через изоляцию, по трубопроводам и через узлы крепления внутреннего сосуда СПГ. Дублирование клапанов обеспечивает защиту в случае неисправности одного из клапанов.

Арматура бака 1 СПГ представляет собой систему регазификации СПГ в природный газ (ПГ) и линию газосброса, которая включает систему клапанов и регуляторов давления (на чертежах не показаны). Пневмогидравлическая схема регазификации СПГ бака 1 может быть любой известной из уровня техники.

Под защитной панелью арматурного ящика 15 бака 1 СПГ выведены заправочный штуцер 21, дренажный штуцер 22, а также система вентилей (ручной расходный 23, ручной дренажный 24, ручной линии наддува 25).

Для крепления бака 1 СПГ к раме самосвала предложенный комплект газодизельного оборудования имеет поддерживающий подрамник 14 и узел 27 подвеса (верхний крепежный кронштейн). Поддерживающий подрамник 14 расположен в нижней части корпуса сосуда 12 СПГ и предназначен для устранения раскачивания бака 1 при эксплуатации во время движения самосвала. Корпус сосуда 12 СПГ (наружная оболочка сосуда 12) и подрамники 14 соединены через упругие демпфирующие элементы - виброизоляторы 18 (опорные подушки), исключающие вибрации бака 1 СПГ. Узел 27 подвеса предназначен для крепления бака 1 СПГ к раме самосвала через кронштейн 13 узла подвеса, при этом узел 27 подвеса имеет накладку 28 для крепления к раме самосвала, прижимную шайбу 29, ось 30 для соединения с кронштейном 13 и крепежное кольцо 31. На раме самосвала имеются штатные крепежные кронштейны 26 (правый и левый нижние кронштейны), к которым присоединяется подрамник 14 и с помощью которых бак 1 крепится к раме самосвала.

Бак 2 ДТ отличается от штатного бака ДТ формой и размерами. Модифицированный бак 2 ДТ, входящий в предложенный комплект газодизельного оборудования, имеет уменьшенные размеры по сравнению со штатным баком ДТ и предназначен для установки на место штатного гидробака 32. Бак 2 ДТ включает кронштейны 33 для крепления штатного гидробака 32 к баку 2 ДТ.

В состав заявленного комплекта газодизельного оборудования также входят крепежные кронштейны, предназначенные для крепления бака 2 ДТ к раме самосвала, которые включают нижние кронштейны (левая продольная консоль 34, правая продольная консоль 35, левый нижний кронштейн 36 консоли 34, накладка 37 консоли 35 и кронштейны 38 крепления бака 2 ДТ к консолям 34, 35) и узел подвеса бака 2 ДТ, имеющий кронштейн 39 подвеса, накладку 40 для крепления к раме самосвала, прижимную шайбу 41, ось 42 подвеса и крепежное кольцо 43.

Ящик 3 системы управления подачей газового топлива имеет удлиненную форму (удлиненный корпус). Ящик 3 системы управления подачей газового топлива имеет корзину 4, которая прикрепляется к раме самосвала и предназначена для последующего крепления ящика 3 с возможностью демонтажа для ремонта оборудования, входящего в ящик 3. Внутри ящика 3 расположены основные компоненты управления подачей газового топлива в двигатель: фильтр 44 газа, модуль 45 управления (контроллер управления системой подачи газа), клапан 46 электромагнитный газовый, регулятор 47 давления газа, дозатор 48 газа, блок 49 управления дозатором 48 газа, преобразователи 50, 51 давления газа, датчик 52 утечки метана, преобразователь 53 температуры газа, а также жгуты электропроводов (не показаны).

Предложенный комплект газодизельного оборудования также включает гибкие металлорукава, расположенные с торцевой стороны ящика 3 (в количестве 2 шт. ), предназначенные для подачи газа на каждую половину двигателя (соединяются с левой и правой половинами двигателя, на чертежах не показаны).

Пульт 5 управления имеет корпус 54, а также подрамник 55, предназначенный для закрепления пульта 5 управления в кабине самосвала. Внутри корпуса 54 расположен контроллер подсистемы взрывобезопасности, который по сигналу от датчика 52 утечки метана, расположенного в ящике 3 КГО, отключает подачу газа в двигатель. На корпусе 54 пульта 5 управления расположены индикатор 56 контроллера пульта, цифровой индикатор 57 уровня СПГ в баке 1 СПГ, индикатор 58 обнаружения утечки метана и индикатор 59 аварийного состояния системы управления подачей газового топлива, выключатель 60 питания системы газодизельного оборудования, переключатель 61 выбора топлива, предохранитель 62 питания пульта управления, электрический разъем 63 для подключения кабеля.

Блок 6 питания содержит преобразователь напряжения бортовой сети самосвала в стабилизированное напряжение постоянного тока. Блок 6 питания включает корпус 64 и подрамник 65, предназначенный для закрепления блока 6 питания в кабине самосвала. На корпусе 64 расположены силовое реле 66, предохранитель 67, главный вводной автоматический выключатель 68, вторичный автоматический выключатель 69, а также разъем 70 кабеля системы контроля утечки метана, разъем 71 кабеля питания системы газодизельного оборудования и разъем 72 кабеля сигнальных цепей системы газодизельного оборудования.

Кронштейн 7 крепления трубопроводов предназначен для крепления к раме самосвала для удержания в фиксированном положении трубопроводов линий системы газоиспользующего оборудования и линии сброса газа. На кронштейне 7 закрепляются концы жестких трубопроводов 73 (подачи газового топлива в систему газодизельного оборудования), 74 (подачи и возврата теплоносителя), 75 (сброса газа). На концах жестких трубопроводов 73, 74 и 75 имеются штуцеры (переходники) для соединения с соответствующими гибкими трубопроводами 76 (подачи газового топлива в систему газодизельного оборудования - рукав в линию подачи газа), 77 (подачи и возврата теплоносителя - рукава в линию подачи теплоносителя), 78 (сброса газа - рукав в линию сброса газа).

Набор преобразователей 11, входящий в состав комплекта газодизельного оборудования включает следующие преобразователи (датчики, устанавливаемые на двигатель): преобразователь частоты вращения коленчатого вала двигателя самосвала (устанавливается на картере маховика ДВС), преобразователь температуры охлаждающей жидкости, преобразователь температуры газового топлива, преобразователь положения педали газа (акселератора), преобразователь температуры отработавших газов (всего 12 шт. - 6 шт. с левой стороны и 6 шт. с правой стороны), преобразователь давления во впускном коллекторе ДВС (левая сторона ДВС - 1 шт., правая сторона ДВС - 1 шт.), преобразователи давления газового топлива (до регулятора 1 шт., после регулятора 1 шт.), преобразователь давления подачи дизельного топлива, преобразователь давления масла в линии управления углом опережения впрыскивания дизельного топлива, датчик утечки метана и переключатель режимов работы от пульта управления (на чертежах не показаны).

Все гибкие трубопроводы 8 выполнены из напорных рукавов МБС (маслобензиностойкие) с прямыми и/или угловыми штуцерами на концах.

В состав газодизельного оборудования входит комплект металлических трубок, из которых собирают жесткий трубопровод 9.

Выполнение предложенного комплекта газодизельного оборудования вышеописанным образом обеспечивает возможность его установки на самосвале БелАЗ-75581 для осуществления его эксплуатации на смеси дизельного и газового топлив при использовании в качестве газового топлива сжиженного природного газа. После монтажа на самосвал предложенного газодизельного оборудования возможность функционирования двигателя на штатном дизельном топливе полностью сохраняется.

Установка предложенного комплекта газодизельного оборудования осуществляется следующим образом.

Ввиду того, что серийный самосвал не имеет выделенных мест для размещения узлов комплекта газодизельного оборудования, перед их монтажом самосвал необходимо подготовить.

С правой стороны самосвала между его задним и передним колесами освобождают место под установку бака 1 СПГ путем съема (демонтажа) штатного бака дизельного топлива и его компонентов (в том числе демонтируют кронштейны дизельного бака).

С левой стороны самосвала между его задним и передним колесами освобождают место под установку бака 2 ДТ, имеющего размеры меньше размеров штатного. Освобождение места под установку бака 2 ДТ осуществляют путем съема (демонтажа) штатного гидробака и его компонентов.

На освобожденном под бак 1 СПГ месте на раме самосвала с правой его стороны закрепляют узел 27 подвеса, при этом к раме самосвала приваривают накладку 28. На штатные крепежные кронштейны 26, закрепленные на раме самосвала, устанавливают бак 1 СПГ с помощью подрамника 14. Прикрепляют к кронштейнам 26 с помощью болтовых соединений подрамник 14 бака 1 СПГ (крепежный кронштейн бака 1 СПГ). Также прикрепляют силовой подвес 13 (верхний кронштейн бака 1 СПГ) к верхнему кронштейну 27.

На освобожденном под бак 2 ДТ месте на раме самосвала с левой его стороны закрепляют левый нижний кронштейн 36 консоли 34, накладку 37 консоли 35, а также накладку 40 (закрепление осуществляют привариванием к раме). Далее, например, болтовым соединением прикрепляют консоли 34 и 35 соответственно к кронштейну 36 и накладке 37. Далее монтируют узел подвеса бака 2 ДТ. К баку 2 ДТ прикрепляют кронштейны 38 и 33. Устанавливают бак 2 ДТ на консоли 34, 35, закрепляют кронштейн 39 узла подвеса бака 1 ДТ, а также закрепляют кронштейны 38 бака 2 ДТ к консолям 34, 35. Далее с помощью болтового соединения к баку 2 ДТ, а именно к кронштейнам 33 прикрепляют штатный гидробак 32.

Ввиду того, что штатный гидробак 32 размещается на модифицированном баке 2 ДТ и тем самым отдаляется от рамы самосвала, то рукава (5 штук) подключения к гибробаку 32 требуется заменить на новые с увеличенной длинной. Длину конкретного рукава требуется подогнать по месту.

Ввиду того, что модифицированный бак 2 ДТ переноситься на противоположную сторону самосвала, после монтажа нового бака 2 ДТ требуется удлинить трубопроводы подачи ДТ и слива ДТ в бак.

После монтажа штатного гидробака 32 выполняют монтаж штатной лестницы и площадки заправки.

С правой стороны на раме самосвала в пространстве переднего правого колеса монтируют ящик 3 системы управления подачей газового топлива. Для этого закрепляют на раме самосвала корзину 4, к которой прикрепляют ящик 3 системы управления подачей газового топлива. Перед монтажом корзины 4 требуется демонтировать штатную панель защиты ДВС и изготовить в ней два крепежных отверстия. Для этого наложить корзину 4 на панель защиты таким образом, чтобы соответствующие верхние отверстия в панели совпали с верхними отверстиями в корзине 4. Отметить места изготовления двух отверстий и изготовить их (например, сверлением). Прикрепить корзину 4 к панели и установить штатную защитную панель с корзиной 4 на самосвал, используя штатный крепеж. Далее необходимо установить ящик 3 на самосвал.

С правой стороны возле бака 1 СПГ монтируют кронштейн 7 крепления трубопроводов.

Монтируют жесткий трубопровод 9 сброса газа. Монтаж линий сброса газа, подачи охлаждающей жидкости на испаритель, подачи охлаждающей жидкости от испарителя и выдачи газа к ящику 3 выполняется гибом трубы по месту с помощью специального для этого инструмента с набором вальцов для трубы соответствующего диаметра.

Монтируют гибкие трубопроводы 8 подачи газового топлива, подачи теплоносителя: рукав выдачи газа на ящик 3 (1 шт.), рукав линии подачи охлаждающей жидкости на испаритель (1 шт.), рукав линии подачи охлаждающей жидкости от испарителя (1 шт.), рукав выдачи газа на ДВС (2 шт.) и рукав линии сброса газа (1 шт. ).

Монтируют преобразователи (набор 11 преобразователей) на двигатель.

В кабину оператора справа вверху монтируют подрамник 55 и на него закрепляют корпус 54 пульта 5 управления, а сзади в верхней части монтируют подрамник 65 и на него закрепляют корпус 64 блока 6 питания.

Соединяют между собой бак 2 ДТ, штатный гидробак 32, ящик 3 системы управления подачей газового топлива и бак 1 СПГ гибкими трубопроводами 8.

Соединяют между собой блок 6 питания, пульт 5 управления, бак 2 ДТ, бак 1 СПГ и ящик 3 системы управления подачей газового топлива электрическими кабелями 10.

После установки на самосвал БелАЗ-75581 предложенного комплекта газодизельного оборудования осуществляется возможность его эксплуатации на смеси дизельного и газового топлив. При этом полностью сохраняется возможность функционирования двигателя на штатном дизельном топливе, причем запас хранимого на борту дизельного топлива уменьшается.

Предложенный комплект газодизельного оборудования имеет возможность связи с системой управления топливоподачей в дизельный двигатель внутреннего сгорания, защищенной Патентом RU 2739106. Такая система соединена посредством электрических кабелей с контроллером управления ящика 3. При этом такая система с предложенным комплектом имеет возможность работы в двух состояниях: а) штатная работа на дизельном топливе; б) ограничение запальной дозы при работе на газо-дизельном режиме. Т.е. контроллер управления подает сигнал в систему по патенту RU 2739106, в результате чего осуществляется переключение с состояния а) на состояние б), и наоборот. Таким образом, осуществляется логическое управление между контроллером и системой по патенту RU2739106 с возможностью обратной связи по проверке состояний а) и б).

Предложенный комплект газодизельного оборудования обеспечивает функционирование двигателя самосвала в газодизельном режиме путем выдачи сигналов на электроуправляемые дроссельные заслонки (2 штуки) дозатора 48 подачи газового топлива, а также путем подачи управляющих сигналов на вспомогательные исполнительные узлы системы. С выходов дозатора 48 подачи газового топлива порция газа по двум гибким рукавам подается в воздушные коллекторы двигателя (левая и правая части) до турбокомпрессоров. Количество газового топлива, подаваемого дозатором 48, пропорционально мощности нагрузки на двигатель. Мощность нагрузки определяется модулем 45 управления косвенно по значениям падения оборотов коленчатого вала при воздействии нагрузки на двигатель.

Сигналы преобразователей и датчиков используются для реализации алгоритмов работы системы газодизельного оборудования.

Переход на газодизельный режим разрешен при температуре теплоносителя в линии регазификатора (от двигателя) не менее плюс 40 °С и номинальном давлении газа, параметр контролируется по сигналу от преобразователя температуры охлаждающей жидкости.

Для ограничения дозы дизельного топлива при работе двигателя в газодизельном режиме применено штатное устройство, входящее в ТНВД ДВС - привод регулирующими зубчатыми рейками, которое управляется электрическим сигналом от штатного модуля управления ДВС через модуль управления газодизельного оборудования. При работе на смесевом топливе привод регулирующими зубчатыми рейками не допускает подачу дизельного топлива в двигатель выше определенной величины. При переходе на использование только дизельного топлива привод, по сигналу от модуля управления, переходит в штатный режим и управляется только от штатного модуля управления ДВС.

Для переключения угла опережения впрыскивания запальной дозы дизельного топлива при работе двигателя в газодизельном режиме применено штатное устройство, входящее в ТНВД ДВС - привод втулок регулирования момента впрыска, которое управляется электрическим сигналом от штатного модуля управления ДВС через модуль 45 управления.

При работе на смесевом топливе указанный привод устанавливает оптимальный угол впрыскивания для работы ДВС на смесевом топливе. При переходе на использование только дизельного топлива привод, по сигналу от модуля управления, переходит в штатный режим и управляется только от штатного модуля управления ДВС.

В виду того, что на ДВС установлены два ТНВД, модуль управления имеет в своем составе двухканальную подсистему обеспечения запальной дозой и переключения угла впрыскивания дизельного топлива, которые работаю синхронизировано.

В случае возникновении неисправности в системе подачи газового топлива (в том числе внезапное пропадание электропитания) подача газового топлива в двигатель прекращается, указанные приводы ТНВД переходят в режим возобновления штатной работы дизельной топливной системы, тем самым двигатель переводится на режим работы только на дизельном топливе без остановки.

При превышении установленной (пороговой) частоты вращения коленчатого вала, зафиксированной модулем управления подачей газового топлива по сигналу с ПЧВ, прекращается подача управляющих импульсов на электроуправляемый дозатор газа (прекращается подача газа), чем обеспечивается ограничение максимальных оборотов коленчатого вала двигателя.

При работе, в модуле управления подачей газового топлива, постоянно действует функция самодиагностики, т.е. полученные сигналы от преобразователей оцениваются на логичность показаний и сравниваются с допустимыми значениями. При выходе получаемых данных из допустимых границ формируются соответствующие сигналы для перехода двигателя в режим работы на ДТ.

Таким образом, предложенный комплект газодизельного оборудования обеспечивает выполнение следующих функций:

- автоматический переход на газодизельный режим (без останова двигателя), после выполнения самотестирования системы управления и прогрева двигателя до требуемой температуры;

- управление центральной подачей в двигатель газового топлива, управление подачей в зависимости от режимов;

- автоматический переход на дизельный режим (без останова двигателя), при окончании газового топлива;

- автоматический переход на дизельный режим (без останова двигателя), при возникновении неисправностей в системе управления подачей газового топлива;

- осуществление непрерывного контроля уровня концентрации метана в воздухе объема с газосодержащим оборудованием с помощью интегрированной системы взрывобезопасности (кроме бака СПГ);

- осуществление непрерывного контроля уровня температуры отработавших газов по группам цилиндров двигателя с помощью интегрированной системы безопасности рабочего процесса двигателя (2 датчика, по одному для левой и правой половин ДВС);

- осуществление приема СПГ в систему хранения (заправки), регазификации, подготовки и выдачи ПГ в локальную магистраль самосвала.

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Комплект газодизельного оборудования для самосвала БелА3-75581 содержит бак для сжиженного природного газа (бак СПГ), бак дизельного топлива (бак ДТ), ящик системы управления подачей газового топлива, пульт управления, блок питания, кронштейн крепления трубопроводов, гибкие трубопроводы, жесткие трубопроводы, набор электрических кабелей, набор преобразователей, крепежные кронштейны для крепления бака СПГ и бака ДТ к раме самосвала. Достигается обеспечение возможности эксплуатации самосвала БелА3-75581 на смеси дизельного и газового топлив. 11 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Комплект газодизельного оборудования для самосвала БелАЗ-75581, содержащий бак для сжиженного природного газа (бак СПГ), бак дизельного топлива (бак ДТ), ящик системы управления подачей газового топлива, пульт управления, блок питания, кронштейн крепления трубопроводов, гибкие трубопроводы, жесткие трубопроводы, набор электрических кабелей, набор преобразователей, крепежные кронштейны для крепления бака СПГ и бака ДТ к раме самосвала.

2. Комплект по п.1, в котором бак СПГ включает сосуд СПГ, кронштейн узла подвеса, ресивер, арматурный ящик с защитными панелями, арматуру, трубопроводы, элементы обеспечения рабочих и аварийных режимов, теплообменник-испаритель и виброизолятор.

3. Комплект по п.2, в котором сосуд СПГ образован наружной и внутренней оболочками, на внутренней оболочке расположен по меньшей мере один слой термоизоляционного материала, а в пространстве между наружной и внутренней оболочками образован вакуум.

4. Комплект по п.2, в котором внутри сосуда СПГ расположена защитная емкость, выполненная с возможностью защиты от переполнения при заправке.

5. Комплект по п.2, в котором арматура включает систему регазификации и линию газосброса, а на корпусе арматурного ящика расположены заправочный штуцер и манометры давления.

6. Комплект по п.1, в котором крепежные кронштейны для крепления бака СПГ к раме самосвала включают подрамник бака СПГ и узел подвеса, включающий накладку для крепления к раме самосвала, прижимную шайбу, ось подвеса корпуса бака СПГ и крепежное кольцо.

7. Комплект по п.1, в котором бак ДТ включает кронштейны крепления штатного гидробака и виброизолятор.

8. Комплект по п.1, в котором крепежные кронштейны для крепления бака ДТ к раме самосвала включают нижние кронштейны и узел подвеса бака ДТ, имеющий кронштейн подвеса, накладку для крепления к раме самосвала, прижимную шайбу, ось подвеса и крепежное кольцо, а нижние кронштейны имеют левую и правую консоли, кронштейн консоли и кронштейн бака ДТ.

9. Комплект по п.1, в котором ящик системы управления подачей газового топлива имеет корзину для крепления к раме самосвала, при этом внутри ящика системы управления подачей газового топлива расположены контроллер управления системой подачи газа, входной газовый трубопровод, датчики температуры и давления газа, фильтр газа, дозатор газа, электромагнитные клапаны, регулятор давления газа, датчик утечки метана, жгуты электропроводов.

10. Комплект по п.1, в котором на корпусе пульта управления расположены индикатор контроллера пульта, цифровой индикатор уровня СПГ в баке СПГ, индикаторы обнаружения утечки метана и аварийного состояния системы управления подачей газового топлива, выключатель питания, переключатель выбора топлива, предохранитель питания пульта управления, электрический разъем для подключения кабеля.

11. Комплект по п.1, в котором блок питания включает корпус, на котором расположены силовое реле, предохранитель, главный вводной автоматический выключатель, вторичный автоматический выключатель, а также разъемы кабеля системы контроля утечки метана, кабеля питания и кабеля сигнальных цепей.

12. Комплект по п.1, в котором набор преобразователей включает преобразователь частоты вращения коленчатого вала двигателя самосвала, преобразователь температуры охлаждающей жидкости, преобразователь положения педали газа, преобразователь температуры отработавших газов, преобразователь давления во впускном коллекторе, преобразователи давления газового топлива, преобразователь температуры газового топлива, преобразователь давления подачи дизельного топлива, преобразователь давления масла в линии управления углом опережения впрыскивания дизельного топлива, датчик утечки метана и переключатель режимов работы от пульта управления.