Система топливоподачи дизеля автотракторного средства для работы на нефтяном и бионефтяном топливах Российский патент 2024 года по МПК F02M43/00 F02D19/06 

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в системе питания дизелей автотракторных средств.

Известна система топливоподачи дизеля автотракторного средства для работы на нефтяном и бионефтяном топливах [Пат. 2702067 Россия, МПК F02M 43/00. Двухтопливная система питания дизеля автотракторного средства / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, Е.А. Сидоров, Л.И. Сидорова. - №2012115021/06; Заяв. 16.04.2012; Опубл. 10.06.2013, Бюл. №16], содержащая бак нефтяного дизельного топлива, бак бионефтяного топлива, линии забора нефтяного и бионефтяного топлива, топливные фильтры, топливоподкачивающий насос, топливный насос высокого давления и форсунки. В линиях забора нефтяного и бионефтяного топлива установлены электромагнитные клапаны, связанные с электронным блоком управления. Электронный блок управления снабжен датчиком температурного режима охлаждающей жидкости.

Недостатком данной системы топливоподачи дизеля автотракторного средства является невозможность дистанционно из кабины автотракторного средства осуществлять управление переключателем вида моторного топлива (при переводе работы дизеля с нефтяного дизельного топлива на смесевое бионефтяное топливо и перед остановом дизеля при переходе с бионефтяного топлива на нефтяное дизельное топливо), а также ухудшение параметров топливоподачи (среднего диаметра капель бионефтяного топлива, цикловой и часовой подачи топлива, неравномерности топливоподачи по линиям нагнетания) при работе на бионефтяном топливе, имеющем большую вязкость по сравнению с нефтяным дизельным топливом (особенно при работе автотракторного средства в условиях отрицательных температур окружающего воздуха), что приводит к снижению эксплуатационной мощности дизеля и повышению расхода топлива автотракторным средством.

Известна система топливоподачи дизеля автотракторного средства для работы на нефтяном и бионефтяном топливах [Пат.2615880 Россия, МПК F02M 43/00. Двухтопливная система питания автотракторного дизеля / А.П. Уханов, А.Д. Уханов, Ю.В. Уханова. - №2016107519; Заяв. 01.03.2016; Опубл. 11.04.2017, Бюл. №11], содержащая бак нефтяного дизельного топлива, бак бионефтяного топлива, линии забора минерального и смесевого топлива, топливный фильтр грубой очистки, топливный фильтр тонкой очистки, топливоподкачивающий насос, топливный насос высокого давления и форсунки. В месте сообщения линий забора нефтяного дизельного топлива и бионефтяного топлива размещен переключатель вида топлива, а между фильтром тонкой очистки топлива и топливным насосом высокого давления установлен смеситель, выполненный в виде цилиндрического корпуса с входным и выходным каналами, во внутренней полости которого размещен пьезоизлучатель ультразвуковых колебаний.

Недостатком данной системы топливоподачи дизеля автотракторного средства является невозможность дистанционно из кабины автотракторного средства осуществлять управление переключателем вида моторного топлива (при переводе работы дизеля с нефтяного дизельного топлива на смесевое бионефтяное топливо и перед остановом дизеля при переходе с бионефтяного топлива на нефтяное дизельное топливо), а также ухудшение параметров топливоподачи (среднего диаметра капель бионефтяного топлива, цикловой и часовой подачи топлива, неравномерности топливоподачи по линиям нагнетания) при работе на бионефтяном топливе, имеющем большую вязкость по сравнению с нефтяным дизельным топливом (особенно при работе автотракторного средства в условиях отрицательных температур окружающего воздуха), что приводит к снижению эксплуатационной мощности дизеля и повышению расхода топлива автотракторным средством.

Наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению является система топливоподачи дизеля автотракторного средства для работы на нефтяном и бионефтяном топливах [Пат. 2645832 Россия, МПК F02M 43/00. Двухтопливная система питания дизеля автотранспортного средства / Д.А. Уханова, Ю.В. Уханова, А.П. Уханов. - №2017111406; Заяв. 04.04.2017; Опубл. 28.02.2018, Бюл. №7], содержащая бак нефтяного дизельного топлива, бак бионефтяного топлива, линии забора нефтяного дизельного топлива и бионефтяного топлива, топливный фильтр грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающий насос, топливный насос высокого давления, форсунки и электромагнитный переключатель вида моторного топлива, размещенный в месте сообщения линий забора минерального и смесевого топлива и выполненный в виде распределителя с исполнительным механизмом ползунно-золотникового типа. Электрическая цепь электромагнитного переключателя соединена с источником питания бортовой сети автотракторного средства через включатель.

Недостатком данной системы топливоподачи дизеля автотракторного средства является невозможность дистанционно из кабины автотракторного средства осуществлять управление переключателем вида моторного топлива (при переводе работы дизеля с нефтяного дизельного топлива на смесевое бионефтяное топливо и перед остановом дизеля при переходе с бионефтяного топлива на нефтяное дизельное топливо), а также ухудшение параметров топливоподачи (среднего диаметра капель бионефтяного топлива, цикловой и часовой подачи топлива, неравномерности топливоподачи по линиям нагнетания) при работе на бионефтяном топливе, имеющем большую вязкость по сравнению с нефтяным дизельным топливом (особенно при работе автотракторного средства в условиях отрицательных температур окружающего воздуха), что приводит к снижению эксплуатационной мощности дизеля и повышению расхода топлива автотракторным средством.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение отмеченных недостатков и от его применения получен следующий технический результат: обеспечение дистанционного управления электромагнитным переключателем вида моторного топлива и улучшение параметров топливоподачи (среднего диаметра капель бионефтяного топлива, цикловой и часовой подачи топлива, неравномерности топливоподачи по линиям нагнетания) бионефтяного топлива путем снижения его вязкости за счет локального подогрева бионефтяного топлива в баке бионефтяного топлива в начале линии его забора избыточным топливом, сливаемым из топливного насоса высокого давления и форсунок, и имеющим более высокую температуру, чем бионефтяное топливо, поступающее в топливный насос высокого давления и форсунки, что в конечном итоге обеспечивает паспортные показатели эксплуатационной мощности дизеля и расхода топлива автотракторным средством.

Введение новых элементов (исполнительного механизма электромагнитного переключателя вида моторного топлива и включателя клавишного типа) и новых гидравлических связей (линия слива избыточного топлива из топливного насоса высокого давления и форсунок сообщена с баком бионефтяного топлива в начале линии его забора) обеспечивают дистанционное управление электромагнитным переключателем вида моторного топлива из кабины автотранспортного средства и улучшение параметров топливоподачи бионефтяного топлива путем снижения его вязкости за счет локального подогрева бионефтяного топлива в баке бионефтяного топлива в начале линии его забора избыточным топливом, сливаемым из топливного насоса высокого давления и форсунок, и имеющим более высокую температуру, чем бионефтяное топливо, поступающее в топливный насос высокого давления и форсунки.

На фиг. 1 показана схема системы топливоподачи дизеля автотракторного средства для работы на нефтяном и бионефтяном топливах.

Система топливоподачи дизеля автотракторного средства для работы на нефтяном и бионефтяном топливах содержит бак нефтяного дизельного топлива 1, бак бионефтяного топлива 2, линии забора нефтяного и бионефтяного топлива 3 и 4, топливный фильтр грубой и тонкой очистки 5 и 6, топливоподкачиваю-щий насос 7, топливный насос высокого давления 8, форсунки 9, линию слива избыточного топлива 10 из топливного насоса высокого давления 8 и форсунок 9, электромагнитный переключатель 11 вида моторного топлива, исполнительный механизм 12 которого размещен в месте сообщения линий забора нефтяного и бионефтяного топлива 3 и 4 и который своими входами 13, 14 гидравлически сообщен с линиями забора нефтяного дизельного топлива и бионефтяного топлива 3 и 4, а выходом 15 - с топливным фильтром грубой очистки 5, электрическая цепь электромагнитного переключателя 11 вида моторного топлива соединена с источником питания постоянного тока GB через включатель 16, причем исполнительный механизм 12 электромагнитного переключателя 11 вида моторного топлива представляет собой двухпозиционный распределитель с клапанным запорно-регулирующим элементом, для дистанционного управления электромагнитным переключателем 11 вида моторного топлива на панели приборов в кабине автотракторного средства размещен включатель 16 клавишного типа, а для локального подогрева бионефтяного топлива линия слива избыточного топлива 10 из топливного насоса высокого давления и форсунок гидравлически сообщена с баком бионефтяного топлива 2 в начале линии его забора 4.

Исполнительный механизм 12 электромагнитного переключателя 11 вида моторного топлива представляет собой двухпозиционный распределитель с клапанным запорно-регулирующим элементом, характеризующийся высокой герметичностью, долговечностью и слабой чувствительностью к загрязнениям топлива, что позволяет использовать его при работе дизеля на бионефтяном топливе, содержащем в качестве биокомпонента какое-либо растительное масло (рапсовое, рыжиковое, соевое и др.), высшие жирные кислоты которого имеют повышенную коррозионную агрессивность к материалам технических изделий, а также обеспечивающий автоматический перевод работы дизеля автотракторного средства с бионефтяного топлива на нефтяное дизельное топливо при аварийном отключении электромагнитного переключателя вида моторного топлива от источника питания автотракторного средства.

Применение простого по конструкции и надежного в эксплуатации включателя 16 клавишного типа позволяет разместить его на панели приборов в кабине автотракторного средства в удобном для включения его водителем месте.

Избыточное топливо, поступающее в бак бионефтяного топлива 2 в начале линии его забора 4 по линии слива избыточного топлива 10 из топливного насоса высокого давления 8 и форсунок 9, имеет более высокую температуру, чем бионефтяное топливо, поступающее в топливный насос высокого давления 8 и форсунки 9, способствует локальному подогреву бионефтяного топлива в баке бионефтяного топлива 2 в начале линии его забора 4 и, как следствие, к снижению его вязкости, что обеспечивает улучшение параметров топливоподачи и паспортные показатели эксплуатационной мощности дизеля и расхода топлива автотракторным средством.

Работает система топливоподачи дизеля автотракторного средства для работы на нефтяном и бионефтяном топливах следующим образом.

Пуск и прогрев дизеля осуществляется на нефтяном дизельном топливе. При этом включатель 16 клавишного типа находится в положении «Работа на нефтяном дизельном топливе», его контакты разомкнуты, электромагнитный переключатель 11 обесточен, а клапан 17 исполнительного механизма 12, в результате воздействия пружины 18, находится в положении, обеспечивающем гидравлическое сообщение линии забора нефтяного дизельного топлива 3 с фильтром грубой очистки 5. Нефтяное дизельное топливо из бака 1 через исполнительный механизм 12 электромагнитного переключателя 11, фильтр грубой очистки 5, топливоподкачивающий насос 7, фильтр тонкой очистки 6 и топливный насос высокого давления 8 поступает к форсункам, и далее впрыскивается в камеру сгорания дизеля.

После прогрева дизеля включатель 16 переводят в положение «Работа на бионефтяном топливе» замыкания его контактов, происходит подача электрического тока постоянного напряжения (12 В или 24 В) от источника питания автотракторного средства в катушку 19 электромагнитного переключателя 11. Это приведет к перемещению клапана 17 исполнительного механизма 12, который преодолев сопротивление пружины 18 перейдет в положение, при котором разрывается гидравлическое сообщение между линией забора нефтяного дизельного топлива 3 и фильтром грубой очистки 5 и обеспечивается гидравлическое сообщение между линией забора бионефтяного топлива 4 и фильтром грубой очистки 5. Таким образом, бионефтяное топливо из бака 2 через исполнительный механизм 12 электромагнитного переключателя 11 последовательно проходя через фильтр грубой очистки 5, топливоподкачивающий насос 7, фильтр тонкой очистки 6 и топливный насос высокого давления 8, через форсунки 9 будет впрыскиваться в камеры сгорания дизеля.

Перед остановом дизеля клавишным включателем 16 размещенным в кабине автотракторного средства отключают электрическую цепь электромагнитного переключателя 11 от источника питания автотракторного средства и дизель вновь начинает работать на нефтяном дизельном топливе. Последующий пуск дизеля будет проводиться на нефтяном дизельном топливе.

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в системе питания дизелей автотракторных средств. Система топливоподачи дизеля автотракторного средства для работы на нефтяном и бионефтяном топливах содержит бак нефтяного дизельного топлива (1), бак бионефтяного топлива (2), линии забора нефтяного и бионефтяного топлива (3 и 4), топливный фильтр грубой и тонкой очистки (5 и 6), топливоподкачивающий насос (7), топливный насос высокого давления (8), форсунки (9), линию слива избыточного топлива (10), электромагнитный переключатель (11) вида моторного топлива, исполнительный механизм (12) которого размещен в месте сообщения линий забора нефтяного и бионефтяного топлива (3 и 4), и своими входами (13, 14) гидравлически сообщен с линиями забора нефтяного и бионефтяного топлива (3 и 4), а выходом (15) - с топливным фильтром грубой очистки (5). Электромагнитный переключатель (11) электрически соединен с источником питания через клавишный включатель (16), размещенный в кабине автотракторного средства. Исполнительный механизм (12) представляет собой двухпозиционный распределитель с клапанным запорно-регулирующим элементом. Линия слива избыточного топлива (10) из топливного насоса высокого давления (8) и форсунок (9) гидравлически сообщена с баком бионефтяного топлива (1) в начале линии его забора (4). Технический результат: обеспечение дистанционного управления электромагнитным переключателем вида моторного топлива, улучшение параметров топливоподачи, мощностных и топливно-экономических показателей дизеля при работе на бионефтяном топливе. 1 ил.

Система топливоподачи дизеля автотракторного средства для работы на нефтяном и бионефтяном топливах содержит бак нефтяного дизельного топлива, бак бионефтяного топлива, линии забора нефтяного и бионефтяного топлива, топливный фильтр грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающий насос, топливный насос высокого давления, форсунки, линию слива избыточного топлива из топливного насоса высокого давления и форсунок на вход топливопод-качивающего насоса, электромагнитный переключатель вида моторного топлива, исполнительный механизм которого выполнен в виде ползунно-золотникового распределителя, размещенного в месте сообщения линий забора нефтяного и бионефтяного топлива и который своими входами гидравлически сообщен с линиями забора нефтяного дизельного топлива и бионефтяного топлива, а выходом - с топливным фильтром грубой очистки, электрическая цепь электромагнитного переключателя вида моторного топлива соединена с источником питания через включатель, отличающаяся тем, что исполнительный механизм электромагнитного переключателя вида моторного топлива представляет собой двухпозиционный распределитель с клапанным запорно-регулирующим элементом, для дистанционного управления электромагнитным переключателем вида моторного топлива на панели приборов в кабине автотракторного средства размещен включатель клавишного типа, а для локального подогрева бионефтяного топлива линия слива избыточного топлива из топливного насоса высокого давления и форсунок гидравлически сообщена с баком бионефтяного топлива в начале линии его забора.