Система регулирования состава компонентов топливной смеси для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК G05D11/00 

Изобретение относится к системам peivлирования соотношения компонентов в смесях и может быть использовано в отрасли дизелестроения для регулирования состава компонентов топлива в дизелях, работающих на смесях различных сортов топлива или водотопливных эмульсиях, а также для регулирования состава топливной смеси в различных теплоэнергоустановках.

Известны системы регулирования состава компонентов топливной смеси для двигателя внутреннего сгорания, содержащее топливный насос высокого давления, емкость маловязкого топлива, емкость основного топлива, смеситель, исполнительный механизм, регулятор состава, подогреватель и регулятор температуры, причем емкость маловязкого топлива через исполнительный механизм, а емкость основного топлива непосредственно подсоединены к смесителю, связанному выходом последовательно через регулятор состава, подогреватель и регулятор температуры с топливным насосом высокого давления, отсечная линия которого подключена к смесителю 1.

Однако известные системы характеризуются невозможностью обеспечения своей динамической устойчивости вследствие отсутствия демпфирующего устройства. Использование расходомеров в качестве чувствительных элементов не обеспечивает качество дозировки маловязкого компонента в интервале 0-30% по содержанию компонента при изменении от О до 100% расхода смеси, вследствие того, что чувствительный элемент реагирует не на качество смеси, а на расход каждого из компонентов. Кроме того, известные схемы не могут быть использованы при реализации топливной системы дизеля, работающей по замкнутому контуру, при циркуляции топлива, обеспечиваемой работой самого диспергирующего устройства. По условиям работы топливной аппаратуры дизеля при работе на тяжелых топливах те.мпературный режим поддерживается циркуляцией топливной смеси через топливный насос высокого давления, часть неиспользованной смеси возвращается в систему. Это обстоятельство приводит к необходимости поступления на вход диспергирующего устройства не только компонентов топлива, но и их смеси. Состав компонентов топливной смеси при работе дизеля на многокомпонентовых топливах необходимо изменять в зависимости от режима работы двигателя. Вследствие отсутствия датчика фактической нагрузки известные системы не обеспечивают его эффективных показателей регулирования состава компонентов в зависи.мости от нагрузки.

Цель изобретения - повыщение эффективности.

.Указанная цель достигается тем, что система регулирования состава компонентов топливной смеси для двигателя внутреннего сгорания, содержащая топливный насос высокого давления, емкость маловязкого топлива, е.мкость основного топлива, смеситель, исполнительный механизм, регулятор состава, подогреватель и регулятор температуры, причем емкость маловязкого топлиQ ва через исполнительный механизм, а емкость основного топлива непосредственно подсоединены к смесителю, связанному выходом последовательно через регулятор состава подогреватель и регулятор температуры с топливным насосом высокого давле5 ния, отсечная линия которого подключена к смесителю, дополнительно содержит датчик фактической нагрузки и демпфирующее устройство, а регулятор состава выполнен в виде чувствительного эле.мента и задатчиQ ка изменения уставки чувствительного элемента, причем датчик фактической нагрузки через демпфирующее устройство связан с задатчико.м из.менения уставки, подключенным к чувствительному элементу, который связан с исполнительны.м механизмом и вклю5 чей в связь смесителя с подогревателем.

Демпфирующее устройство .может быть вьгполнено в виде дросселя и емкости.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемой системы.

Система регулирования состоит из датчика 1 фактической нагрузки, демпфирующего устройства 2 (дроссель 3 и емкость 4), регулятора 5 состава, включающего задатчик 6 изменеР1ия уставки чувствительного элемента, чувствительный элемент 7 с изменяемой уставкой, реагирующий на качество с.меси, и исполнительный .механизм 8 управле1 ия расходом маловязкого компонента, а также регулятора 9 те.мпературы с задатчиком, приче.м датчик 1 нагрузки соединен через демпфирующее устройство 2

° с .ладатчиком 6, а выход чувствительного элемента 7 соединен с механизмом 8 управления расходом маловязкого компонента. Система содержит также подогреватель 10 , смеситель 11, цистерну 12 с маловяз5 КИМ компонентом, цистерну 13 основного топлива и топливный насос 14 высокого давления.

Система топливоподготовки дизеля, работающего на тяжелых (вязких) сортах топлива, работает по замкнутому контуру

0 для поддержания температурного режима в системе и деаэрации. Поэтому система автоматического регулирования должна регулировать соотношение компонентов топливной смеси (например легкого и тяжелого топлива, или тяжелого топлива и воды) в циркуляционном контуре при подаче в смешивающее (диспергирующее) устройство трех потоков: .маловязкого компонента.

высоковязкого компонента и смеси этих компонентов.

Система работает следующим образом.

В смеситель поступает маловязкий компонент из цистерны 12 и основное топливо из цистерны 13. Смесь компонентов через подогреватель 10 подается в топливный насос 14 высокого давления, отсечное топливо поступает в смеситель 11 для создания циркуляционного контура. Температура топливной смеси перед топливным насосом 14 поддерживается регулятором 9 температуры.

При изменении нагрузки двигателя датчик 1 фактической нагрузки передает сигнал через демпфирующее устройство 2 на задатчик 6 изменения уставки регулятора 5 состава, в результате чего последний поддерживает оптимальное соотнощение компонентов топлива.

Предлагаемая система испытана на отсеке дизеля 1ЧН 26/34 при работе на водотопливных эмульсиях. В качестве маловязкого компонента использовалась вода. Смеситель топлива одновременно являлся диспергатором воды в топливе. При изменении нагрузочных характеристик система регулировала соотнощение воды и топлива, что дало возможность экономии топлива на 3% по сравнению с работой известного устройства

Экономический эффект от использования предлагаемой системы в дизелях типа 6ЧН 26/34, 6ЧН 36/40 и 64РН 36/45 составчт 302,98 тыс. руб/год.

1.СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСТАВА КОМПОПЕНТОВ ТОПЛИВНОЙ СМЕСИ ДЛЯ -ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая топливный насос высокого давления, емкость маловязкого топлива, емкость основного топлива, смеситель, исполнительный механизм, регулятор состава, подогреватель и регулятор .температуры, причем емкость маловязкого топлива через исполнительный механизм, а емкость основного топлива непосредственно подсоединены к смесителю, связанному выходом .последовательно через регулятор состава, подогреватель и регулятор температуры с топливным насосом .высокого давления, отсечная линия которого подключена к с.месителю, отличающаяся тем,, что, с целью повышения эффективности, система дополнительно содержит датчик фактической нагрузки, и демпфирующее устройство, а регулятор состава выполнен в виде чувствительного элемента и задатчика изменения уставки чувствительного элемента, причем датчик фактической нагрузки через де.мпфирующее устройство связан с задатчиком из.менения уставки, подключенным к чувствительному элементу, который связан с исполнительным механизмом и включен в связь смесителя-с подогревателем. 2. Система по п. , отличающаяся тем, что демпфирующее устройство выполнено в виде дросселя и емкости.