RU151682U1

RU151682U1 - GAS DIESEL FUEL SUPPLY SYSTEM WITH INTERNAL MIXING

Info

Publication number: RU151682U1
Application number: RU2014109177/06U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Яковлевич Носырев; Владимир Вячеславович Баранников
Priority date: 2014-03-11
Filing date: 2014-03-11
Publication date: 2015-04-10

Abstract

Система топливоподачи газодизеля с внутренним смесеобразованием, содержащая топливный насос высокого давления с нагнетательным клапаном, линию высокого давления, форсунку с подигольной и надигольной полостью, бак жидкого дизельного топлива, регулятор давления, линию низкого давления дизельного топлива, линию питания газовым топливом, баллон сжиженного газа, отличающаяся тем, что между баллоном сжиженного газа и регулятором давления установлен смесительный конвертер.An internal mixture-forming gas-diesel fuel supply system comprising a high-pressure fuel pump with a pressure valve, a high-pressure line, a nozzle with a needle and nigole cavity, a liquid diesel tank, a pressure regulator, a diesel low-pressure line, a gas fuel supply line, a liquefied gas cylinder, characterized in that a mixing converter is installed between the cylinder of liquefied gas and the pressure regulator.

Description

Полезная модель относится к области двигателей внутреннего сгорания, преимущественно дизелей, использующих газ сжиженный нефтяной (ГСН) в качестве компонента топлива, а именно к области газодизелей, имеющих внутреннее смесеобразование.The utility model relates to the field of internal combustion engines, mainly diesel engines, using liquefied petroleum gas (GOS) as a fuel component, and in particular to the field of gas diesel engines with internal mixture formation.

Применение газовых топлив в ДВС целесообразно для снижения дымности и токсичности выбросов (отработавших газов), для экономии все более дефицитных жидких нефтяных топлив, а также для решения проблем баланса энергоносителей, воздействия на ценообразование в региональном масштабе.The use of gas fuels in internal combustion engines is advisable to reduce the smokiness and toxicity of emissions (exhaust gases), to save increasingly scarce liquid petroleum fuels, as well as to solve the problems of energy balance, and the impact on regional pricing.

Известны системы топливоподачи газодизелей с внутренним смесеобразованием, содержащие топливный насос высокого давления с подпружиненным двусторонним клапаном для предварительной подачи к форсунке запального дизельного топлива до подачи сжиженного газа трубопровод высокого давления, форсунку закрытого типа с полостями надыгольной и подыгольной, источники дизельного топлива и нефтяного сжиженного газа, линии подвода и отсечки подачи, трубопровод подачи нефтяного сжиженного газа, причем топливный насос высокого давления через подпружиненный двусторонний клапан трубопроводом высокого давления связан с подыгольной полостью форсунки [Патент РФ №193835 Cl, МПК F02M 43/00, опубл. 01.01.1989, Бюл.№13, В.С.Семенов].Known fuel supply systems for gas diesels with internal mixture formation, comprising a high pressure fuel pump with a spring-loaded double-sided valve for pre-feeding a high pressure pipeline to the nozzle of the ignition diesel fuel before supplying the liquefied gas, a closed type nozzle with needle and needle cavities, sources of diesel fuel and oil liquefied gas, supply lines and cut-offs, a pipeline for supplying petroleum liquefied gas, the high-pressure fuel pump through a spring-loaded double-sided valve is connected by a high pressure pipeline to the nozzle cavity of the nozzle [RF Patent No. 193835 Cl, IPC F02M 43/00, publ. 01/01/1989, Bull. No. 13, V. S. Semenov].

Недостатком является задержка воспламенения смеси по сравнению с чистым дизельным топливом.The disadvantage is the delay in ignition of the mixture compared to pure diesel fuel.

Известна система топливоподачи газодизеля с внутренним смесеобразованием, содержащая топливный насос высокого давления с нагнетательным клапаном, трубопровод высокого давления, форсунку закрытого типа с надыгольной и подыгольной полостями, источники дизельного топлива и нефтяного сжиженного газа, линии подвода иA known system for fuel supply of a gas-diesel engine with internal mixture formation, comprising a high-pressure fuel pump with a discharge valve, a high-pressure pipeline, a closed nozzle with needle-and-needle cavities, sources of diesel fuel and petroleum liquefied gas, supply lines and

отсечки подачи дизельного топлива, трубопровод подачи нефтяного сжиженного газа и обратный клапан, причем с подыгольной полостью форсунки связан топливный насос высокого давления и трубопроводом подачи нефтяного сжиженного газа через обратный клапан - источник нефтяного сжиженного газа, она снабжена устройством для регулирования давления, источник нефтяного сжиженного газа трубопроводом подачи газа связан с подигольной полостью форсунки через ее надигольную полость, выполненную герметически замкнутой и содержащую вход трубопровода подачи нефтяного сжиженного газа и его выход к обратному клапану. Устройство для регулирования давления выполнено в виде регулятора давления, трубопровода, дополнительного обратного клапана, подключенных к линии отсечки подачи дизельного топлива и гидронасоса, приводная полость которого содержит мембрану большого диаметра, а нагнетательная - малого [Патент РФ № 2126908, МПК: F02M 43/00, опубл. 27.02.1999. Система топливоподачи газодизеля с внутренним смесеобразованием, авторы Патрахальцев Н.Н. и др.].cutoffs for supplying diesel fuel, a pipeline for supplying petroleum liquefied gas and a check valve, and a high pressure fuel pump and a pipe for supplying petroleum liquefied gas through a check valve - a source of petroleum liquefied gas are connected to the nozzle cavity of the nozzle; it is equipped with a device for regulating pressure, a source of petroleum liquefied gas the gas supply pipe is connected to the nozzle’s under-needle cavity through its supra-needle cavity, made hermetically closed and containing the inlet pipe and the supply of petroleum liquefied gas and its outlet to the check valve. The pressure control device is made in the form of a pressure regulator, a pipeline, an additional check valve connected to the cut-off line for the supply of diesel fuel and a hydraulic pump, the drive cavity of which contains a large diameter membrane, and the discharge cavity is small [RF Patent No. 2126908, IPC: F02M 43/00 publ. 02/27/1999. The fuel supply system of a gas diesel with internal mixture formation, the authors Patrahaltsev NN and etc.].

Недостатком системы является то, что смесь двух углеводородных топлив, одно из которых имеет низкое цетановое число (сжиженный нефтяной газ имеет цетановое число на уровне 6-8 единиц) приводит к снижению воспламеняемости смеси, что и ограничивает степень полноты сгораемости и низкая экологичность.The disadvantage of the system is that a mixture of two hydrocarbon fuels, one of which has a low cetane number (liquefied petroleum gas has a cetane number of 6-8 units) leads to a decrease in the flammability of the mixture, which limits the degree of completeness of combustibility and low environmental friendliness.

Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.This technical solution is selected as a prototype.

Техническим результатом полезной модели является повышение степени полноты сгораемости топлива, за счет получения смеси топлив и подаче ее к форсунке, и увеличение экологичности при сгорании.The technical result of the utility model is to increase the degree of completeness of the combustibility of the fuel, by obtaining a mixture of fuels and feeding it to the nozzle, and to increase the environmental friendliness during combustion.

Технический результат достигается тем, что в систему топливоподачи дизеля с внутренним смесеобразованием, содержащую топливный насос высокого давления с нагнетательным клапаном, линию высокого давления, форсунку с подигольной и надигольной полостью,The technical result is achieved by the fact that in the fuel supply system of a diesel engine with internal mixture formation, comprising a high pressure fuel pump with a discharge valve, a high pressure line, a nozzle with a podigolnoy and nadigolnoy cavity,

бак жидкого дизельного топлива, регулятор давления, линию низкого давления дизельного топлива, линию питания газовым топливом, баллон сжиженного газа, согласно полезной модели, между баллоном сжиженного газа и регулятором давления установлен смесительный конвертер.a tank of liquid diesel fuel, a pressure regulator, a low pressure line of diesel fuel, a gas fuel supply line, a liquefied gas cylinder, according to a utility model, a mixing converter is installed between the liquefied gas cylinder and the pressure regulator.

Устройство для регулирования давления выполнено в виде регулятора давления, трубопровода, дополнительного обратного клапана, подключенного к линии отсечки подачи дизельного топлива и гидронасоса, приводная полость которого содержит мембрану большого диаметра, а нагнетательная - малого.The device for regulating the pressure is made in the form of a pressure regulator, a pipeline, an additional non-return valve connected to the cut-off line for the supply of diesel fuel and a hydraulic pump, the drive cavity of which contains a large diameter membrane, and a discharge one - a small one.

Выполнение надигольной полости герметически замкнутой и содержащей вход и выход сжиженного газа позволяет устранить утечки и потери газа, уменьшить токсичность выбросов и пожароопасность двигателя. В результате повышаются экономические и улучшаются экологические качества двигателя.The execution of the supra-needle cavity is hermetically closed and containing the inlet and outlet of the liquefied gas allows to eliminate gas leaks and losses, to reduce the toxicity of emissions and the fire hazard of the engine. As a result, the economic and environmental qualities of the engine are improved.

На фиг. представлена система топливоподачи газодизеля с внутренним смесеобразованием.In FIG. The gas-fuel system with internal mixture formation is presented.

Система топливоподачи газодизеля с внутренним смесеобразованием содержит топливный насос высокого давления 1, нагнетательный клапан 2, линию высокого давления 3, форсунку закрытого типа 4, бак жидкого дизельного топлива 5, насос 6, фильтр 7, линия низкого давления дизельного топлива 8, баллон сжиженного газа 9, линию питания газовым топливом 10, вентиль 11, фильтр 12, насос 13 подкачки сжиженного газа, канал форсунки 14 и клапан форсунки 15, источник избыточного давления 16 с редукционным клапаном 17 баллона сжиженного газа 9, регулятор давления 18, обратный клапан 19, нагнетательную 20 и приводную 21 полости, мембрану 22, топливную линию 23, смесительный конвертер 24, установленный между трубопроводом 10 и топливной линией, питательную линию 25, исполнительный орган 26.The fuel supply system of a gas-diesel engine with internal mixture formation comprises a high-pressure fuel pump 1, a pressure valve 2, a high-pressure line 3, a closed type nozzle 4, a liquid diesel fuel tank 5, a pump 6, a filter 7, a low-pressure line of diesel fuel 8, a liquefied gas cylinder 9 , gas fuel supply line 10, valve 11, filter 12, liquefied gas pump 13, nozzle channel 14 and nozzle valve 15, overpressure source 16 with pressure relief valve 17 of the LPG bottle 9, pressure regulator 18, return a valve 19, a discharge 20 and a drive cavity 21, a membrane 22, a fuel line 23, a mixing converter 24 installed between the pipeline 10 and the fuel line, a feed line 25, an actuator 26.

Дополнительное введение конвертера позволяет системе работать следующим образом. Из бака жидкого дизельного топлива 5 насос 6 через фильтр 7 нагнетает топливо в топливный насос высокого давления 1, откуда через нагнетательный клапан 2 по линии высокого давления 3 часть топлива поступает в подигольную часть форсунки закрытого типа 4, а другая часть топлива по линии низкого давления дизельного топлива 8 поступает через входной обратный клапан в приводную полость 21 регулятора давления 18. Часть поступившего топлива из приводной полости 21 перетекает в нагнетательную полость 20 регулятора давления 18. При этом открывается обратный клапан 19 и топливо из нагнетательной полости 20 поступает в смесительный конвертер 24. Другая часть топлива из приводной полости 21 сливается в бак жидкого дизельного топлива 5 через выходной обратный клапан. Диаметр мембраны 22 исполнительного органа 26 превышает диаметр регулятора давления 18, благодаря чему достигается увеличение давления топлива в топливной линии 23. В тоже время из баллона сжиженного газа 9 по линии питания газовым топливом 10 через вентиль 11, фильтр 12 и насос 13 поступает в смесительный конвертер 24 сжиженный газ. В конвертере 24 происходит смешивание дизельного топлива и сжиженного газа. Из смесительного конвертера 24 по питательной линии 25 дизельное топливо, обогащенное сжиженным газом, поступает в надигольную полость форсунки закрытого типа 4, где через клапан форсунки 15 по каналу форсунки 14 смесь поступает в подигольную часть форсунки закрытого типа 4, где при подаче происходит добавка смеси к основному дизельному топливу. При снижении давления в линии питания газовым топливом 10 для подачи сжиженного газа из баллона сжиженного газа 9 в смесительный конвертер 24 подается добавочное давление в баллон сжиженного газа 9 из источника избыточного давления 16 через редукционный клапан 17.An additional introduction of the converter allows the system to work as follows. From the tank of liquid diesel fuel 5, pump 6 through the filter 7 pumps fuel into the high pressure fuel pump 1, from where through the discharge valve 2 through the high pressure line 3, part of the fuel enters the podigol part of the closed nozzle 4, and the other part of the fuel through the low pressure line of the diesel fuel 8 enters through the inlet check valve into the drive cavity 21 of the pressure regulator 18. A portion of the incoming fuel from the drive cavity 21 flows into the discharge cavity 20 of the pressure regulator 18. This opens the return valve 19 and fuel from the injection cavity 20 enters the mixing converter 24. Another part of the fuel from the drive cavity 21 is discharged into the tank of liquid diesel fuel 5 through the outlet check valve. The diameter of the membrane 22 of the actuator 26 exceeds the diameter of the pressure regulator 18, thereby increasing the pressure of the fuel in the fuel line 23. At the same time, from the LPG bottle 9 through the gas fuel supply line 10 through the valve 11, the filter 12 and the pump 13 enter the mixing converter 24 liquefied gas. In the converter 24, diesel fuel and liquefied gas are mixed. From the mixing converter 24 along the supply line 25, the diesel fuel enriched with liquefied gas enters the nadigol cavity of the closed nozzle 4, where through the nozzle valve 15 through the nozzle channel 14 the mixture enters the pigol part of the closed nozzle 4, where the mixture is added to the main diesel fuel. When the pressure in the supply line of gas fuel 10 is reduced to supply liquefied gas from a cylinder of liquefied gas 9 to the mixing converter 24, additional pressure is supplied to the cylinder of liquefied gas 9 from an overpressure source 16 through a pressure reducing valve 17.

Использование данного технического решения позволит повысить воспламеняемость смеси в связи с тем, что подача дизельного топлива начинается раньше, чем смеси, период задержки воспламенения горючей смеси определяется цетановым числом дизельного топлива, т.е. после начала впрыскивания дизельного топлива происходит его самовоспламенение, а подача смеси происходит уже в образовавшийся факел горящего топлива, что обеспечивает надежное воспламенение образующейся газовоздушной смеси.Using this technical solution will increase the flammability of the mixture due to the fact that the supply of diesel fuel begins earlier than the mixture, the delay period of ignition of the combustible mixture is determined by the cetane number of diesel fuel, i.e. after the start of injection of diesel fuel, it spontaneously ignites, and the mixture flows already into the formed torch of burning fuel, which ensures reliable ignition of the resulting gas-air mixture.

Так как эксплуатационный расход нефтяного сжиженного газа составляет 25 - 30% от расхода дизельного топлива, причем после израсходования всего газа и всего дизельного топлива из бака жидкого дизельного топлива 5, в баллоне сжиженного газа 9 остается 25 - 30% дизельного топлива, то бак жидкого дизельного топлива 5 должен составлять 100% расхода топлива на двигатель. В системе предусмотрена линия для подачи дизельного топлива 10 с вентилем 11 из баллона сжиженного газа 9 к топливному насосу высокого давления 1 после израсходования нефтяного сжиженного газа.Since the operating consumption of petroleum liquefied gas is 25-30% of the diesel fuel consumption, moreover, after all gas and all diesel fuel have been consumed from the tank of liquid diesel fuel 5, 25-30% of diesel fuel remains in the cylinder of liquefied gas 9, then the tank of liquid diesel fuel 5 should be 100% of fuel consumption for the engine. The system provides a line for supplying diesel fuel 10 with a valve 11 from a cylinder of liquefied gas 9 to the high pressure fuel pump 1 after the consumption of oil liquefied gas.

Выполнение надыгольной полости герметически замкнутой и содержащей вход и выход сжиженного газа позволяет устранить утечки и потери газа, уменьшить токсичность выбросов и пожароопасность двигателя. В результате повышаются экономические и улучшаются экологические качества двигателя.The execution of the supra needle cavity is hermetically closed and containing the inlet and outlet of the liquefied gas allows to eliminate gas leaks and losses, to reduce the toxicity of emissions and the fire hazard of the engine. As a result, the economic and environmental qualities of the engine are improved.

Claims

An internal mixture-forming gas-diesel fuel supply system comprising a high-pressure fuel pump with a pressure valve, a high-pressure line, a nozzle with a needle and nigole cavity, a liquid diesel tank, a pressure regulator, a diesel low-pressure line, a gas fuel supply line, a liquefied gas cylinder, characterized in that a mixing converter is installed between the cylinder of liquefied gas and the pressure regulator.