Устройство для подачи водотопливной эмульсии в двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1982 года по МПК F02M25/22 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, в частности в системах для подачи водотопливной эмульсии судовых дизелей.

Известны устройства для подачи водотопливной эмульсии в дизели, содержаише дозирующие насосы воды и топлива с приводом диспергатор эмульсии, соединенный с топливньлм насосом двигателя. В известных устройствах привод дозирующих насосов осуществлен от дизеля и они соединены с топливным насосом дизеля через блок управления.В них вода и топливо, подаваемые насосами, смешиваются в заданной пропорции в диспергаторе и с помощью топливного насоса подаются в дизель, улучшая его характеристики 1.

Недостатками этих устройств является относительно низкая их надежность, что связано с недостаточной надежностью работы дозирующих и топливного насосов, прецизионные плунжерньге пары которых не могут работать в присутствии недиспергированной воды, сложностью управления дозирующими насосами, сблокированными

с регулятором дизеля, а также в отсутствии его автономности, поскольку каждый двигатель должен иметь индивидуальное устройство для подачи водотоплизной эмульсии.

Цель изобретения - увеличение надежности работы устройств для подачи водотопливной эмульсии в двигатель

10 внутреннего сгорания.Поставленная цель достигается тем, что между дозируюцшми насосами и диспергатором установлен дополнительный циркуляционный насос, впускной патрубок которого через OTBepcT ie сообщен с

15 диспергатором при по11ющи обводной трубы для образования циркуляционного контура, в последнем установлены гйдроаккумулятор и обратный клапан,

20 причем дозирующие насосы выполнены Йиафрагменными, их штоки через шарниры соединены рычагом, один конец которого шарнирно установлен на неподважной опоре, другой связан с приводом через кривошипно-шатунный меха25низм, а привод выполнен автономным. При этом соотношение плеч рычага от неподвижной опоры до шарниров, соединяющих рычаг со штоками насосов, может быть выполнено равным соотно30шению воды и топлива в эму.пьсии, а кривошипно-шатунный механизм может быть снабжен упругим элементом, выполненным, например, в виде пружины, На чертеже показана схема устройства для подачи водотопливной эмульсии в двигатель внутреннего сгорания устройство для подачи водотоплив ной эмульсии состоит из дозирующих насосов воды 1 и топлива 2, которые через дополнительный циркуляционный насос 3 соединены с диспергатором 4 а последний трубопроводом 5 соедине с топливным насосом двигателя. Впус ной патрубок насоса 3 выполнен с от верстием, которое при помощи обводн трубы 6 через гидроаккумулятор 7, K торый имеет мембрану 8 и ограничите 9, и через обратный клапан 10 соеди с диспергатором 4, образуя тем самым циркуляционный контур. Дозирующие насосы 1 и 2 имеют диафрапуи 11,сблокированные с помощью штоков 12 и шарниров 13с рычагом 14. Один конец р чага 14 имеет отверстия 15 для уста новки его на неподвижнЬй опоре 16 с помощью шарнира 17, а другой конец рычага 14 соединен шатуном 18 с кривошипом 19, причем в шатуне 18 установлен упругий элемент 20, выполненный в виде пружины. Плечи о и S рычага 14 от шар нира 17 на неподвижной опоре 16 до шарниров 13 дозирующих насосов 1 и 2 соответственно выполнены равными соо ношению воды и топлива в эмульсии. При работе компоненты водотопливной эмульсии с помощью дозирующих на сосов воды 1 и топлива 2 подаются в контур, по которому они с помощью на соса 3 циркулируют, проходя последо вательно через диспергатор 4, обратный клапан 10, гидроаккумулятор 7 и по обводной трубе 6 через отверстие Звновь поступают в насос 3, превращаясь в высококачественную эмульсию которая из диспергатора 4 по трубопроводу 5 направляется к топливному насосу двигателя внутреннего сгорания . Наличие циркуляционного контура с дополнительным насосом 3 позволяет увеличить качество приготовляемой эмульсии, что приводит к увеличению надежности работы топливного насоса двигателя, а выполнение дозирующих насосов 12 диафрагменннми увеличивает надежность их работы в присутст ВИИ воды, а, следовательно, и надежность работы устройства в целом.. При вращении кривошипа 19 с помощью автономного привода шатун 18 качает pbpjar 14, в результате чего осуществляется возвратно-поступатель ное движение штоков 12 и через нихдиафрагм 11 насосов 12. При рабочем ходе диафрагм 11 порции воды и топлива, нагнетаясь в циркуляционный контур, вызывают деформацию мембраны 8 гидроаккумулятора 7. При чрезмерном увеличении давления жидкости в контуре мембрана 8 упирается в ограничитель 9. в.этом случае, если кривошип 19 еще не достиг ВМТ, упругий элемент 20 шатуна 18 сжимается, предотвращая тем самым дальнейшее повышение давления в циркуляционном контуре, увеличивая надежность его работы. Последующий поворот кривошипа 19 за ВМТ вызывает сначала растяжение упругого элемента 20 и только после восстановления начальной длины шатуна 18 приведет в движение рычаг 14 и начнется ход всасывания диафрагм 11, который будет меньше их полного хода на величину, соответствующую изменению длины шатуна 18. При равномерном расходе эмульсии из контура по трубопроводу 5 в топливный насос .двигателя всасывающие и рабочие ходы диафрагм 11 будут постоянными. При увеличении расхода эмульсии из контура по трубопроводу 5 мембрана 8гигроаккумулятора 7 за период одного цикла работы насосов 1 и 2 будет садиться сильнее и при рабочем ходе диафрагм 11 достигнет ограничителя 9позже, в результате чего упругий элемент 20 шатуна 18 будет укорачиваться на меньшую величину и последующий ход всасывания диафрагм 11 увеличится, что приведет к увеличению производительности насосов 1 и 2 и, следовательно, увеличится подвод воды и топлива в циркуляционный контур. Таким образом, объем всасываемых жидкостей автоматически оказывается равным расходу эмульсии из контура. Итак, автоматическое дозирование в устройстве осуществляется с помощью простых средств и не требует блокировки устройства с регулятором топливного насоса или коленчатым валом двигателя, что увеличиваетнадежность его работы. Полная автономность работы устройства позволяет использовать его одновременно в составе нескольких двигателей, работающих на разных режимах, что особенно важно для судовых силовых и приводных установок. Формула изобретения 1. Устройство для подачи водотопливной эмульсии в двигатель внутреннего сгорания, содержащее дозирующие насосы воды и топлива с приводом, диспергатор эмульсии, соединенный с топливным насосом двигателя, отличающееся тем, что, с целью увеличения надежности, между дозирующими насосами и диспергатором установлен дополнительный циркуляционный насос, впускной патрубок которого через.отверстие сообщен с дис- пергатором при помощи обводной трубы для образования циркуляционного контура, в последнем установлены гидроаккумулятор и обратный клапан, причем дозирующие насосы выполнены диафрагменными, их штоки через шарниры с рычагом, один конец которого шарнирно установлен на неподвижной опоре, другой связан с приводом через кривошипно-шатунный механизм, а привод выполнен автономным.

2. Устройство по П.1, о т л ичающеес я тем, что соотношение плеч рычага от неподвижной опры до шарниров, соединяющих рычаг со штоками насосов, выполнено равным соотношению воды и топлива в эмульсии .

3.Устройство по П.1, от л и чающееся тем, что кривошипношатунный механизм снабжен упругим элементом.

4.Устройство по п.З, о т ли чающееся тем, что упругий элемент выполнен в виде пружины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии 52-16790, кл. 51 Е б, опублик. 1977 (прототип