Система топливоподачи газодизеля Советский патент 1992 года по МПК F02M43/00 

Изобретение относится к области дви- гателестроения, а более конкретно - конструкциям систем топливоподачи дизелей с газожидкостным процессом,

Целью изобретения является повышение эффективности работы на переходных режимах и повышение давления впрыскивания топлива. ,д,

На фиг. 1 приведена принципиальная схема системы, на фиг. 2 - вариант выполнения блока управления; на фиг. 3 - вариант выполнения датчика частоты вращения вала газодизеля.

Система содержит плунжерный насос 1 высокого давления с рейкой 2 регулирования подачи, линию 3 низкого давления, линию 4 слива с напорным клапаном 5, форсунку 6, линию 7 высокого давления, линию подачи сжиженного газа 8, включающую, в частности, источник 9 сжиженного газа, фильтр 10, электроуправляемый запорный элемент 11, обратный клапан 12. Система также снабжена линией подпитки 13 с клапаном 14, датчиком 15 частоты вращения вала газодизеля, датчиком 16 положения рейки 2 насоса, блоком 17 управления с источником питания 18. Линия 7 высокого давления сообщена с нагнетательной полостью насоса 1 через нагнетательный клапан, линия 4 слива - с отсечной полостью насоса. Блок 17 управления электрически связан сдатчиками 15, 16.

Блок 17 управления может включать в себя ячейку 19 типа И-ИЛИ, элемент 20 задзржки, электронный ключ 21.

Датчик 15 частоты вращения вала может быть выполнен на основе тахогенерато- ра 22, катушки 23 индуктивности, контактов 24, имеющих возможность замыкания при некотором положении штока 25 с контактной пластиной.

Система работает следующим образом.

После окончания подачи жидкого топлива плунжерным насосом 1 высокого давления (ТНВД) его нагнетательный клапан формирует в линии 7 высокого давления (ЛВД) волну разрежения. Благодаря ее наличию обратный клапан 12 открывается и сжиженный газ от источника 9 через открытый электроуправляемый запорный элемент 11 поступает в ЛВД, где он смешивается с жидким топливом. При очередном цикле подачи смесь топлив будет впрыснута через форсунку 6 в камеру сгорания газодизеля, Таким образом, система работает на номинальном режиме и средних скоростных нагрузочных режимах, Однако, при уменьшении частоты вращения вала газодизеля или цикловой подачи топлив датчики 15 и (или) 16 вырабатывают сигнал,

например, путем замыкания (размыкания) своих контактов. Эти сигналы подаются в блок 17 управления и с помощью ячейки 19 при наличии сигналов хотя бы одного из

датчиков 15, 16 подаются в элемент задержки 20, электронный ключ 21 и далее на электроуправляемый запорный элемент 11. Таким образом при малых частотах вращения вала и (или) малых нагрузках газодизеля

0 элемент 11 закрывается и подача сжиженного газа в ЛВД прекращается.

Оснащение блока управления элементами 20 задержки обеспечивает устойчивую работу газодизеля на переходных режимах,

5 предотвращая неустойчивые периодические переключения запорного элемента 11 и в конечном итоге периодические колебания частоты вращения вала двигателя. Действительно, при снижении частоты

0 вращения вала ниже критической, т.е. частоты срабатывания датчика 15 в отсутствии элементов задержки 20 будет немедленно отключена подача сжиженного газа. Ввиду меньшей сжимаемости жидкого дизельного

5 топлива, чем у сжиженного газа и его большей плотности и теплотворной способности, при этом же положении рейки 2 насоса 1 в камеру сгорания газодизеля будет подана большая масса топлива и тем более

0 обеспечено большее тепловыделение. В результате этого частота вращения вала увеличится, подача сжиженного газа вновь включится и цикл колебаний повторится. Введение элементов задержки, выполняю5 щих роль элементов нечувствительности, обеспечивает более позднее переключение запорного элемента 11, когда частота вращения или рейка насоса имеют значения, более существенно отличающиеся от крити0 ческих, что позволяет исключить повторные переключения.

Датчик частоты вращения 15 может использовать тахогенератор 22, напряжение которого уменьшается при уменьшении ча5 стоты вращения вала. При этом усилие катушки 23 индуктивности уменьшается, возвратная пружина возвращает шток 25 в исходное положение, замыкая контакты 24. Предложенная система позволяет пре0 одолеть или уменьшить недостаток традиционных топливных систем дизелей - ухудшение качества впрыскивания на малых нагрузочных и скоростных режимах. В этом случае подача сжиженного газа запор5 ным элементом 11 отключена. Однако, ТНВД продолжает формировать в конце подачи волну разрежения, причем еще более интенсивную, чем на средних и полных режимах работы. Напротив, с уменьшением подачи увеличивается волна сжатия, распространяющаяся из отсечной полости по линии 4 слива. Благодаря этому на частичных режимах включается в работу клапан 14 в линии подпитки 13. Подпитка на этих режимах ЛВД через линию 13 приводит к по- вышению начального давления в ЛВД и таким образом среднего и максимального давления вспрыскивания.

Система топливоподачи обеспечивает таким образом подачу сжиженного газа при внутреннем смесеобразовании, обеспечивая устойчивую работу газодизеля на переходных режимах. Для эффективной работы двигателя на иных нагрузках и малых частотах вращения подача сжиженного газа от- ключается. Рекомендуется это отключение производить на частотах 0,3-0,4 от номинальной и на нагрузках 0,4-0,5 от номинальной. Одновременно с отключением подачи газа обеспечивается повышение качества впрыскивания топлива, а следовательно, экономичность на частичных нагрузках и расход топлива на ходостом ходу. Формула изобретения Система топливоподачи газодизеля, со- держащая плунжерный насос высокого давления с полостями всасывания, отсечки и нагнетания, линию низкого давления, сообщенную с полостью всасывания, линию слива с напорным клапаном, форсунку и линию высокого давления, сообщающую последнюю с полостью нагнетания через нагнетательный клапан, линию подачи сжиженного газа с обратным клапаном, сообщенную с линией высокого давления через электроуп- равляемый запорный элемент, канал подпитки с клапаном, датчики хода рейки и частоты вращения вала газодизеля, блок управления, связанный с датчиками и с элект- роуправляемым запорным элементом, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы на переходных режимах и повышения давления впрыскивания, датчики снабжены элементами задержки срабатывания, а канал подпитки сообщен с одной стороны с линией слива между полостью отсечки и напорным клапаном, а с другой стороны - с линией подачи сжиженного газа между последовательно установ- ленными по ходу сжиженного газа электроуправляемым запорным элементом и обратным клапаном.

Изобретение относится к двигателест- роению, а именно системам топливоподачи газодизелей, и позволяет повысить эффективность газоделителя в работе на переход- ных режимах и повысить давление впрыскивания. Для этого система топливо- подачи снабжена линией 8 подачи сжиженного газа с обратным клапаном 12 и электроуправляемым запорным элементом 11. Подача газа осуществляется под действием волны разрежения, формируемой в , ,1-... 4„. конце впрыскивания в линии 7 высокого давления (ЛВД). Смесь сжиженного газа и дизельного топлива впрыскивается через форсунку 6 при очередном цикле подачи. Поступление газа в ЛВД прекращается при подаче от блока 17 управления управляющего сигнала на элемент 11. Это происходит при уменьшении частоты вращения вала благодаря срабатыванию датчика 15 частоты и (или) при уменьшении нагрузки на газодизель благодаря срабатыванию датчика 16 положения рейки 2 насоса 1 высокого давления. Сигналы от датчиков проходят в блок 17 управления элементов задержки, что предотвращает периодические переключения элемента 11 и колебания частоты вращения вала. Благодаря интенсивной волне разрежения при отключении подачи сжиженного газа ЛВД подпитывается через клапан 12 от отсечной полости насоса 1. Таким образом, осуществляется улучшение качества впрыскивания на малых частотах вращения и нагрузку газодизеля. 3 ил. - --1l т Ј vi vj о ел о 00 г л it

Фи&2

ФигЗ