HU177187B

HU177187B - Fuel supplying system for heat engines of air compression

Info

Publication number: HU177187B
Authority: HU
Inventors: Hans Berg; Guenter Braungarten; Klaus Ullrich; Friedrich Nolting; Reinhard Nitsche
Original assignee: Schoenebeck Dieselmotoren
Priority date: 1977-03-07
Filing date: 1978-03-07
Publication date: 1981-08-28
Also published as: GB1587592A; FR2383318A1; DD130166B1; FR2383318B1; CS247603B1; DD130166A1

Abstract

Système d'alimentation en carburant destiné à des moteurs Diesel et constitué par un circuit extérieur et un circuit intérieur qui communiquent entre eux au moyen d'un récipient intermédiaire et dont les pompes de refoulement sont commandées de manière connue. Pour permettre une égalisation de pression l'espace à air la situé dans le réservoir 1 au-dessus du niveau de carburant et communiquant avec l'atmosphère extérieure se trouve, par l'intermédiaire d'un conduit de retour à forte section 8 s'étendant suivant une inclinaison constante et débouchant dans l'espace à air la, en communication avec l'espace à air 5a du récipient intermédiaire 5. L'invention est applicable par exemple à des moteurs Diesel équipant des machines agricoles, grues, dragues, excavateurs et analogues. Fuel supply system for diesel engines consisting of an external circuit and an internal circuit which communicate with each other by means of an intermediate container and whose discharge pumps are controlled in a known manner. To allow a pressure equalization the air space la located in the tank 1 above the fuel level and communicating with the outside atmosphere is, via a conduit of return to high section 8 extending at a constant inclination and opening into the air space la, in communication with the air space 5a of the intermediate container 5. The invention is applicable for example diesel engines used in agricultural machinery, cranes, dredgers, excavators and the like.

Description

Schönebeck, Német Demokratikus KöztársaságSchönebeck, German Democratic Republic

Üzemanyagellátó rendszer légsűrítéses hőerőgépekhezFuel supply system for air compressed heat engines

A találmány tárgya üzemanyag-ellátó rendszer légsürítéses hőerőgépekhez, különösen üzemanyag-öngyulladással működtetett dízelmotorokhoz, amelyeknek önálló, vagy a motor által meghajtott szerxezetekkel (pl. önjáró mezőgazdasági gépekkel, daruskocsikkal, markológépek- -^skel stb.) kombinált üzemanyag-ellátó rendszerük van.This invention relates to fuel system légsürítéses thermal power machine, in particular fuel spontaneously powered diesel engines, (such self-propelled agricultural machines, crane trolleys, markológépek- - ^and cabbage etc.) Which are independent, or driven by the engine szerxezetekkel is combined fuel system.

Az ismert megoldások hátránya, hogy az üzemanyag-ellátó rendszer nem vákuummentes, illetve nem lehet kiküszöbölni teljes mértékben a rendszer levegősödését. 10 E probléma annak következtében lép fel, hogy az üzemanyag-vezeték szívó és visszatérő ágában a leállított motornál kialakuló üzemanyagoszlopok vákuumot hoznak létre és mivel az üzemanyag-vezetékek nem hermetikusan tömítettek, hosszabb állásidő alatt a rendszerbe levegő ha- 15 tol be.A disadvantage of the known solutions is that the fuel system is not vacuum-free or that the system cannot be completely aerated. 10 This problem occurs because the fuel columns in the intake and return section of the fuel line create a vacuum in the engine when the engine is stopped and, since the fuel lines are not hermetically sealed, air enters the system over a longer period of time.

Keveréksürítő hőerőgépeknél alkalmazható megoldást ismertet a 3125084 sz. USA közrebocsátási irat, ahol az előszivattyúzás fázisát a mechanikus üzemanyagszállító tápszivattyú mellett elektromos tápszivattyú rövidíti le. 20 A nagy fajlagos ráfordítási költségek, az elégtelen üzembiztonság, valamint a gyakori indítás és túlterhelés következtében erősen korlátozott élettartam azonban az elektromos tápszivattyú alkalmazása ellen szólnak.A solution for use in blend blast furnaces is described in U.S. Patent No. 3125084. United States Patent Publication, where the pre-pumping phase is shortened by an electric fuel pump in addition to the mechanical fuel feed pump. However, due to high unit costs, poor operational reliability and frequent start-up and overload, the use of an electric power pump is strongly opposed.

Idegen gyújtással és a légbeszivócsőbe történő üzem- 25 anyag-befecskendezéssel működő hőerőgépek számára ismeretes olyan megoldás (1 751 275 sz. NSZK szabadalmi irat), ahol egy mechanikusan meghajtott kétfokozatú tápszivattyúhoz egy magasabb szinten elhelyezett közbenső tartály van hozzárendelve, hogy a nagynyomású fokozat 30 megfelelő üzemanyag-ellátását indításnál ebből a közbenső tartályból azonnal biztosítani lehessen.A solution is known for heat engines operating on foreign ignition and fuel injection into the intake manifold (US Patent No. 1,751,275), wherein a mechanically driven two-stage power pump is assigned a higher level intermediate tank 30 so that fuel supply at start-up can be secured immediately from this intermediate tank.

Ennek a közbenső tartálynak továbbá az a feladata, hogy összegyűjtse az üzemanyag gőzbuborékait, felvegye a befecskendező szivattyú többletüzemanyagát, valamint hogy rá lehessen kötni egy visszafolyó vezetéket, amely a közbenső tartályban létesítendő gyenge vákuum létrehozása érdekében fojtással van ellátva, aminek révén az esetleges kigőzölgést le lehet lassítani. Az üzemanyag-vezetékek ily módon történő elrendezése és kialakítása kimondottan alacsony forráspontú üzemanyagoknál előnyös, de nem alkalmas a magasabb forráspontú üzemanyaggal működő légsűrítéses hőerőgépekhez.This intermediate tank also has the function of collecting fuel vapor shells, absorbing excess fuel from the injection pump, and providing a return line that is throttled to create a weak vacuum in the intermediate tank, slow down. This arrangement and design of the fuel lines is particularly advantageous for low boiling point fuels but is not suitable for high boiling point air compressed heat engines.

Az F 02 Μ 194 310 sz. NDK szabadalmi irat alapján ismeretes továbbá olyan megoldás, ahol két mechanikusan meghajtott tápszivattyú és egy közbenső tartály úgy ' annak egymással összekötve, illetve összekapcsolva, hogy indításkor a fenti elrendezésű két tápszivattyú kölcsönösen támogatja egymást. Ennek a megoldásnak azonban az a hátránya, hogy hosszabb üzemszünetnél itt sem lehet megakadályozni az üzemanyag-ellátó rendszerben fellépő vákuumképződést.F 02 Μ 194 310 Further, a solution is known from the GDR patent, wherein two mechanically powered feed pumps and an intermediate tank are interconnected or interconnected so that at start-up, the two feed pumps of the above arrangement mutually support one another. The disadvantage of this solution, however, is that even after a prolonged outage, the formation of a vacuum in the fuel system cannot be prevented.

Célunk a találmánnyal az ismert berendezések hátrányainak kiküszöbölése és kedvezőbb üzemi feltételek megteremtése a hőerőgépek működéséhez.The object of the present invention is to eliminate the disadvantages of the known equipment and to create more favorable operating conditions for the operation of thermal power plants.

A találmánnyal megoldandó feladat alacsony hőmérsékleteknél is könnyen induló és vákuumképződésmentes szerkezet kialakítása, különösen olyan üzemanyag-ellátó rendszereknél, ahol az üzemanyagtartályban levő üzemanyag szintje az izzítógyertyák szintje alatt van.The object of the present invention is to provide a structure that starts easily and is vacuum-free, even at low temperatures, especially in fueling systems where the level of fuel in the fuel tank is below the level of glow plugs.

A találmány értelmében az üzemanyagrendszer vákuummentességét a külső keringtető rendszer belső szellőztetése révén érjük el, mégpedig azáltal, hogy az első tápszivattyú által továbbított üzemanyagfelesleg a közbenső tartályból egy állandó eséssel elhelyezett és keresztmetszetét tekintve túlméretezett visszavezető csatornán keresztül nyomás nélkül, vagyis anélkül, hogy vákuum keletkezne, visszajut az üzemanyagtartályba, és ezen a nyugalmi helyzetben teljesen kiürülő vezetéken keresztül az atmoszferikusán szellőző üzemanyagtartály felől a közbenső tartály átszellőzése is megtörténhet a mindenkori atmoszferikus nyomáson végbemenő nyomáskiegyenlitődés mellett.According to the invention, the vacuum system of the fuel system is achieved by internal ventilation of the external circulating system, in that the excess fuel conveyed by the first feed pump from the intermediate reservoir is continuously dropped and cross-sectioned through an over-sized recirculation channel without pressure, i.e. it returns to the fuel tank, and through this at-standstill pipeline, the intermediate tank can be vented from the atmospherically ventilated fuel tank at a pressure equalization at the respective atmospheric pressure.

Az ily módon megoldott szellőzés révén a közbenső tartály gyakorlatilag egy önmagában ismert, magasan fekvő üzemanyagtartály szerepét tölti be, amelyből az üzemanyag tápszivattyú segítségéveljut a belső keringtető rendszerbe.By means of the ventilation thus solved, the intermediate reservoir serves as a well-known, high-lying fuel tank from which the fuel feed pump is fed into the internal recirculation system.

A visszavezető csatorna minimális dőlésszöge — előnyösen 10% felett — úgy van megválasztva, hogy a motor által hajtott munkagép bármilyen ferde helyzetében mind üzem közben, mind leálláskor olyan esése legyen az üzemanyagtartály irányában, amely állandóan és a vezeték teljes hoaszában biztosítja az üzemanyag folyamatos visszafolyását. A visszavezető csatorna túlméretezett keresztmetszete, amely előnyösen az adagolóvezeték keresztmetszetének több mint kétszerese, úgy van megválasztva, hogy a közbenső tartály nyomáskiegyenlítődés mellett történő szellőzése a visszavezető csatornán keresztül még a külső keringtető rendszer első tápszivattyújának működése alatt és az üzemanyag visszafolyása mellett is végbemenjen.The minimum tilt of the return duct, preferably above 10%, is selected such that, at any inclined position, both during operation and at standstill, the engine-driven implement will have a fall toward the fuel reservoir that will ensure continuous reflux of fuel. The oversized cross-section of the return duct, which is preferably more than twice the cross-section of the dosing line, is selected such that venting of the intermediate reservoir with pressure equalization is effected through the return duct even while the first feed pump of the external recirculation system is running.

A visszavezető csatorna az üzemanyagtartály üzemanyagszint feletti légterébe torkollik, mimellett az üzemanyagtartály a környezeti levegővel szellőztető nyíláson keresztül van összeköttetésben.The return duct extends into the air space above the fuel level of the fuel tank while the fuel tank is connected to the ambient air through a vent.

A találmány értelmében az izzítógyertyák üzemanyagellátása oly módon van biztosítva, hogy a motor kikapcsolt állapotában fojtószeleppel ellátott adagolóvezetéken keresztül eséssel érkező üzemanyag, a belső keringtető rendszer működő tápszivattyújánál pedig felszivattyúzott üzemanyag áll az áteresztő mágnesszelepnél az izzítógyertyák rendelkezésére.According to the invention, the fuel supply of the glow plugs is provided by the fuel coming through the metering line with the throttle valve when the engine is switched off, and the fuel pump supplied by the internal circulation system with the pump solenoid being provided with the glow plug.

Amíg álló motornál a mágnesszelep nyitásakor az izzítógyertyákhoz áramló, felülről eséssel érkező üzemanyag elegendő az indítógyújtáshoz, addig a tápszivattyú beindításával a motor önindító általi megforgatásának, illetve a motor indulásának fázisában a stabil égés kialakulásához szükséges növekvő üzemanyag-mennyiséget már nyomás alatt vezetjük az izzítógyertyákhoz. Az üzemanyag-menynyiség adagolásának megfelelő határok között tartását az izzítógyertyák előtt elrendezett fojtószelepek biztosítják.While the fuel from the top to the glow plugs when the solenoid valve is opened when the engine is idle is sufficient to start the ignition, increasing the amount of fuel needed to produce a stable burn during the engine start-up and start-up phase of the engine is required. Throttle valves in front of the glow plugs ensure that the amount of fuel supplied is kept within the appropriate limits.

A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük, amely a találmány példaként! kiviteli alakját tünteti fel. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti üzemanyag-ellátó rendszert tünteti fel vázlatosan.The invention will be described in more detail by reference to the drawing, which is an example of the invention. design. In the drawing, Figure 1 schematically illustrates a fuel supply system according to the invention.

Az ábrán látható üzemanyag-ellátó rendszer külső üzemanyag-keringtető rendszere 1 üzemanyagtartályból, 2 szellőző nyílásból, 3 előszűrőből, 4 tápszivattyúból és 5 közbenső tartályból áll. Ezen elemek között a szállítószakaszon 6 szívóvezeték és 7 szállítóvezeték teremt kapcsolatot, amely utóbbinak a keresztmetszete a szállított menynyiség függvényében viszonylag szűkre van méretezve. Az 5 közbenső tartály 5a légtere és az I üzemanyagtartály la légtere között a 7 szállítóvezeték keresztmetszetének több ->The external fuel circulation system of the fuel supply system shown in the figure consists of a fuel tank 1, a vent 2, a pre-filter 3, a feed pump 4 and an intermediate tank 5. A suction line 6 and a conveyor line 7 are connected between these elements, the latter having a relatively narrow cross-section depending on the volume transported. Between the air space 5a of the intermediate tank 5 and the air space la of the fuel tank I, the cross-section of the conveyor line 7 is more ->

mint kétszeresére méretezett, és minden szakaszában állandó eséssel rendelkező találmány szerinti 8 visszavezető csatorna létesít atmoszferikus kapcsolatot.as a doubled-sized and continuously falling return channel 8 according to the invention provides an atmospheric connection.

A belső üzemanyag-keringtető rendszer az 5 közbenső tartályból, 9 tápszivattyúból, 10 szűrőből, 11 befecskendező szivattyúból és 12 túlfolyószelepből áll. Ezeket az elemeket 13a szívócsővel megtoldott 13 szívóvezeték, 14 szállítóvezeték és 15 túlfolyóvezeték köti össze. Ebből a belső üzemanyag-keringtető rendszerből ágazik le az indítást elősegítő találmány szerinti üzemanyag-ellátó rendszer. Az indítást elősegítő rendszerhez 19 mágnesszelep, egy vagy több 20 izzítógyertya, rövidrezáró 21 üzemanyag-vezeték, 22 fojtószelep, 25 adagolóvezeték, 24 fojtószelep és az 5 közbenső tartályból álló motornál eséssel érkező üzemanyag, valamint működő motornál 23 üzemanyagvezeték és 26 fojtószelep tartozik.The internal fuel recirculation system consists of an intermediate tank 5, a supply pump 9, a filter 10, an injection pump 11 and an overflow valve 12. These elements are connected by a suction line 13a, a conveyor line 14 and an overflow line 15 filled with a suction pipe 13a. From this internal fuel circulation system, the fuel supply system of the present invention is started off. The start assist system includes 19 solenoid valves, one or more glow plugs 20, a short circuit fuel line 21, a throttle valve 22, a metering line 25, a throttle valve 24, and a fuel line with a fuel drop 23 and a throttle valve 26 when the engine is running.

Az egymással összhangba hozott 22 és 24 fojtószelepekből álló rendszer határozza meg az eséssel érkező üzemanyag adagolását az előizzításnál. A 24 fojtószelepek célszerűen közvetlenül a 20 izzítógyertyák előtt vannak elrendezve, hogy a 25 adagolóvezetékek előizzításnál kiürülés vagy részleges kiürülés után minél gyorsabban feltöltődjenek.A system of matched throttle valves 22 and 24 determines the metering of incoming fuel during preheating. The throttle valves 24 are preferably disposed immediately in front of the glow plugs 20 so that the metering lines 25 are filled as quickly as possible after preheating or partial emptying.

A találmány szerinti üzemanyag-ellátó rendszer működésmódja a következő:The operation of the fuel supply system according to the invention is as follows:

A 4 tápszivattyú 6 szívóvezetéken és 3 előszűrőn keresztül üzemanyagot szív fel az 1 üzemanyagtartályból és azt a 7 szállitóvezetéken keresztül a rendszer legmagasabb pontján elhelyezkedő 5 közbenső tartályba továbbítja. A nyomáskiegyenlítődés érdekében az 5 közbenső tartályt a 7 szállítóvezeték keresztmetszetének kétszeresét meghaladó keresztmetszetű és mintegy 10%-os lejtésű 8 visszavezető csatorna köti össze az 1 üzemanyagtartállyal. Az 1 üzemanyagtartály a 2 szellőző nyíláson keresztül a környezeti atmoszférával van összeköttetésben, így a 4 tápszivattyú működése alatt, sőt visszafolyó üzemanyag mellett is biztosított a 8 visszavezető csatornán keresztül az 5 közbenső tartály szellőzése. A 8 visszavezető csatorna az 1 üzemanyagtartály üzemanyagszint feletti 1/a légterébe torkollik. Az 5 közbenső tartály közvetlen, atmoszferikus szellőztetésével szemben ennek a közvetett szellőztetésnek az az előnye, hogy ily módon kiküszöbölhető az üzemanyag időnkénti kifutása az 5 közbenső tartályból, másrészt pedig a por és egyéb szennyező anyagok behatolása az üzemanyagrendszerbe. A 11 befecskendező szivattyút a 13/a szívócsövön, 13 szívóvezetéken, 10 szűrőn és 14 szállítóvezetéken keresztül látjuk el az 5 közbenső tartályból üzemanyaggal, ahol a 17 befecskendező fúvóka táplálása már ismert módon történik. A fölösleges üzemanyag visszavezető csöveken (15 túlfolyó vezetéken, 18 szivárgóvezetéken) keresztül visszajut az 5 közbenső tartályba. A 11 befecskendező szivattyú előtt az üzemanyag nyomóvezetéke le van ágaztatva a 20 izzítógyertyák táplálására.The feed pump 4 draws fuel from the fuel tank 1 through a suction line 6 and a pre-filter 3 and transmits it through the supply line 7 to the intermediate tank 5 at the highest point of the system. For the purpose of pressure equalization, the intermediate tank 5 is connected to the fuel tank 1 by a return channel 8 having a cross-sectional area of more than twice the cross-section of the conveyor pipe and having a slope of about 10%. The fuel tank 1 is connected to the ambient atmosphere via the vent 2, so that during the operation of the feed pump 4, and even at reflux fuel, the intermediate tank 5 is ventilated through the return channel 8. The return duct 8 extends into the air space 1 / a above the fuel level of the fuel tank 1. As opposed to direct atmospheric venting of the intermediate tank 5, this indirect vent has the advantage that it avoids the occasional run-off of fuel from the intermediate tank 5 and the penetration of dust and other contaminants into the fuel system. The injection pump 11 is supplied through the suction pipe 13 / a, the suction line 13, the filter 10 and the conveying line 14 from the intermediate tank 5 with fuel, where the injection nozzle 17 is fed in a known manner. Excess fuel is returned to the intermediate tank 5 via return lines (15 overflow lines, 18 leakage lines). Prior to the injection pump 11, the fuel pressure line is branched off to supply the glow plugs 20.

Az előizzitási időszakban a 20 izzítógyertyák üzemanyag-ellátását a rövidrezáró 21 üzemanyag-vezetéken és 22 fojtószelepen át az 5 közbenső tartályból eséssel érkező üzemanyag biztosítja. Egy közős, elektromos izzításindító kapcsoló segítségével a 19 mágnesszelepet és a 20 izzítógyertyákat működésbe hozzuk. Ezáltal még a motor öninditójának működtetése előtt kialakul egy kezdeti égés, amely az önindító működtetésére már stabil lángképződést biztosít és stabilizálja a motor futását.During the preheating period, the glow plugs 20 are supplied with fuel from the intermediate tank 5 via a short-circuit fuel line 21 and a throttle 22. By means of a common electric ignition switch, the solenoid valve 19 and the glow plugs 20 are actuated. This causes an initial burn to occur before the engine starter is operated, which provides a stable flame formation for the starter and stabilizes the engine run.

Claims

Patent claims

1. A fuel supply system for air compressed heat engines, wherein the fuel system consists of an external and internal recirculation system interconnected by an intermediate fuel tank located at the highest point of the system and powered by a fuel pump in a known manner; 1) an airspace above its fuel level connected to the outside atmosphere (1 / a) via an oversized and continuously recirculating duct (8) for venting to the airspace, which is connected to the air space (5a) of the intermediate tank (5a).

An embodiment of the fuel supply system according to claim 1, characterized in that

Of the 5 (5), there are solenoid valves (19) and throttle valves (22 and 26) for controlling fuel metering during preheating and at engine start pressure.

An embodiment of a fuel supply system according to claim 1 or 2, characterized in that it is directly

Throttle valves (24) are provided in front of the glow plugs (20) or in the glow plugs (20) to ensure that the metering lines (25) are rapidly charged.