RU152671U1

RU152671U1 - DIESEL POWER SYSTEM

Info

Publication number: RU152671U1
Application number: RU2014101876/06U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Яковлевич Носырев; Евгений Александрович Будыльников
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2014-01-21
Publication date: 2015-06-10

Abstract

Система питания дизеля, содержащая источник присадки, емкость для подачи присадки с мембраной, топливный насос высокого давления, снабженный управляющим органом, регулятор, кинематически связанный с управляющим органом, форсунки, воздушный баллон высокого давления, соединенный через регулятор с емкостью для подачи присадки, которая связана с источником присадки через обратный клапан и электроподкачивающий насос и через магистраль подачи присадки связана с форсунками, причем в качестве присадки использована вода, отличающаяся тем, что в нее дополнительно установлены блок измерения, блок управления, программатор, пять электроуправляемых клапанов, два расходомера, датчик температуры, пять датчиков давления, четыре из которых установлены на выходе форсунок, пятый датчик давления и датчик температуры установлены на трубопроводе высокого давления, соединяющем первую форсунку с топливным насосом высокого давления, расходомеры установлены на линии подачи топлива в топливный насос высокого давления и на выходе емкости для подачи присадки, четыре электроуправляемых клапана установлены после датчиков давления на выходе форсунок, а пятый электроуправляемый клапан установлен на линии, которая соединяет воздушный баллон и регулятор, причем выходы датчика температуры, датчиков давления и расходомеров соединены с входом блока измерения, а электроуправляемые клапаны соединены с блоком управления.A diesel supply system containing an additive source, an additive supply container with a membrane, a high pressure fuel pump equipped with a control body, a regulator kinematically connected to the control body, nozzles, a high pressure air cylinder connected through the regulator to the additive supply tank, which is connected with an additive source through a non-return valve and an electric feed pump and through an additive supply line connected to nozzles, moreover, water is used as an additive, characterized in that it is additionally equipped with a measuring unit, a control unit, a programmer, five electrically controlled valves, two flow meters, a temperature sensor, five pressure sensors, four of which are installed at the nozzle exit, a fifth pressure sensor and a temperature sensor are installed on the high-pressure pipeline connecting the first nozzle to high-pressure fuel pump, flow meters are installed on the fuel supply line to the high-pressure fuel pump and at the outlet of the additive supply tank, four electrically operated valves and installed after the pressure sensors at the outlet nozzles, and the fifth electrically controllable valve mounted on the line which connects the air tank and the regulator, the outputs of the temperature sensor, pressure sensors and flow meters coupled to the input of the measurement unit, and electrically-controlled valves are connected with the control unit.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности двигателестроению, и может быть использована в качестве системы питания двигателя внутреннего сгорания, а именно, дизеля.The utility model relates to mechanical engineering, in particular engine manufacturing, and can be used as a power system for an internal combustion engine, namely, a diesel engine.

Известная система питания дизеля, использующая в качестве присадки воду, содержащая резервуар с углеводородным топливом, источник присадки в виде бака с водой, диспергатор, связанный трубопроводами с резервуаром и баком, емкость с эмульсией топлива и присадки, соединенную с диспергатором, топливный насос, связанный с емкостью [Патент №1087681, МПК³ F02M 25/10, опубл. 20.09.2000 г, БИ №30, авторы Лерман Е.Ю и др. "Высококонцентрированные водо-топливные эмульсии"].A well-known diesel power system using water as an additive containing a reservoir with hydrocarbon fuel, an additive source in the form of a tank with water, a dispersant connected by pipelines to the tank and the tank, a tank with an emulsion of fuel and additives connected to the dispersant, a fuel pump associated with capacity [Patent No. 1087681, IPC ³ F02M 25/10, publ. September 20, 2000, BI No. 30, authors Lerman E.Yu. et al. "Highly Concentrated Water-Fuel Emulsions"].

Недостатком системы питания дизеля является высокий расход топлива.The disadvantage of the diesel power system is its high fuel consumption.

Известная система питания двигателя внутреннего сгорания, содержащая резервуар с углеводородным топливом, источник присадки, топливный насос высокого давления, снабженный управляющим органом и сообщенный с резервуаром, регулятор, кинематически связанный с управляющим органом, по меньшей мере, одну форсунку, в корпусе которой выполнены канал подачи углеводородного топлива к распылителю, связанный при помощи трубопровода высокого давления с топливным насосом, канал подачи присадки к распылителю со смесительной камерой, снабженной обратным клапаном, соединенным с магистралью подачи присадки с регулятором. В смесительной эмульгирующей камере выполнены противоположно направленные спиральные нарезки. В качестве присадки использован газ, например, водород. [Патент №42073, МПК: F02M 25/022, опубл. 20.11 2004 г, БИ №38, Свистула А.Е и др "Система питания дизеля"].Known internal combustion engine power supply system comprising a reservoir with hydrocarbon fuel, an additive source, a high pressure fuel pump equipped with a control member and communicated with the reservoir, a regulator kinematically connected with the control member, at least one nozzle in the housing of which a feed channel is made hydrocarbon fuel to the atomizer, connected by means of a high pressure pipeline to the fuel pump, an additive feed channel to the atomizer with a mixing chamber equipped with a sample tnym valve connected to the manifold feed additives with the regulator. In the mixing emulsifying chamber, oppositely directed spiral cuts are made. As an additive used gas, for example, hydrogen. [Patent No. 42073, IPC: F02M 25/022, publ. November 20, 2004, BI No. 38, Svistula A.E. et al. "Diesel Power System"].

Недостатками данной системы являются расход топлива в виду отсутствия оптимизации режимов работы дизеля.The disadvantages of this system are fuel consumption due to the lack of optimization of diesel modes.

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

Техническим результатом является повышение топливной экономичности за счет оптимизации режимов работы дизеля.The technical result is to increase fuel efficiency by optimizing diesel modes.

Технический результат достигается тем, что в систему питания дизеля, содержащую источник присадки, емкость для подачи присадки с мембраной, топливный насос высокого давления, снабженный управляющим органом, регулятор, кинематически связанный с управляющим органом, форсунки, воздушный баллон высокого давления, соединенный через регулятор с емкостью для подачи присадки, которая связана с источником присадки через обратный клапан и электроподкачивающий насос и через магистраль подачи присадки связана с форсунками, причем в качестве присадки использована вода, согласно полезной модели дополнительно установлены блок измерения, блок управления, программатор, пять электроуправляемых клапанов, два расходомера, датчик температуры, пять датчиков давления, четыре из которых установлены на входе форсунок, пятый датчик давления и датчик температуры установлены на трубопроводе высокого давления, соединяющем первую форсунку с топливным насосом высокого давления, расходомеры установлены на линии подачи топлива в топливный насос высокого давления и на выходе емкости для подачи присадки, четыре электроуправляемых клапана установлены перед датчиками давления на входе форсунок, а пятый электроуправляемый клапан установлен на линии, которая соединяет воздушный баллон и регулятор, причем выходы датчика температуры, датчиков давления и расходомеров соединены с входом блока измерения, а электроуправляемые клапаны соединены с блоком управления.The technical result is achieved by the fact that in a diesel power supply system containing an additive source, a container for supplying an additive with a membrane, a high pressure fuel pump equipped with a control body, a regulator kinematically connected with the control body, nozzles, a high pressure air cylinder connected through a regulator with the container for supplying the additive, which is connected to the source of the additive through the check valve and the electric feed pump and through the supply line of the additive is connected to the nozzles, and as water was used, according to a utility model, a measurement unit, a control unit, a programmer, five electrically controlled valves, two flow meters, a temperature sensor, five pressure sensors, four of which are installed at the nozzle inlet, and a fifth pressure sensor and a temperature sensor are installed on the high pressure pipeline connecting the first nozzle to the high-pressure fuel pump, flow meters are installed on the fuel supply line to the high-pressure fuel pump and at the outlet of the supply tank drafts, four electrically controlled valves are installed in front of the pressure sensors at the nozzle inlet, and the fifth electrically controlled valve is installed on the line that connects the air cylinder and the regulator, and the outputs of the temperature sensor, pressure sensors and flow meters are connected to the input of the measuring unit, and the electrically controlled valves are connected to the control unit .

Введение в систему питания дизеля контролирующей и измерительной аппаратуры (расходомеры, датчики температуры и давления, блоки измерения и управления) позволяет управлять электроуправляемыми клапанами в зависимости от измерений показаний измерительной аппаратуры, что позволяет оптимизировать расход топлива и присадки. В результате оптимизируется режим работы дизеля.The introduction of control and measuring equipment (flow meters, temperature and pressure sensors, measurement and control units) into the diesel power system makes it possible to control electrically controlled valves depending on the measurement readings of the measuring equipment, which makes it possible to optimize fuel consumption and additives. As a result, the diesel mode is optimized.

На фиг. представлена система питания дизеля.In FIG. The diesel power system is presented.

Система питания дизеля состоит из топливного насоса высокого давления 1 дизеля, управляющего органа 2, трубопроводов высокого давления 3, 4, 5, 6, форсунок 7, 8, 9, 10, источника присадки 11, электроподкачивающего насоса 12, обратного клапана 13, емкости подачи присадки 14, регулятора 15, воздушного баллона 16 высокого давления, магистрали подачи присадки 17, мембраны 18, рычага 19, тяги 20, датчиков давления 21, 22, 23, 24, 25, электроуправляемых клапанов 26, 27, 28, 29, 30, расходомеров 31, 32, датчика температуры 33, блока управления 34, блока измерения 35, программатора 36.The diesel power supply system consists of a high-pressure fuel pump 1 diesel engine, a control body 2, high-pressure pipelines 3, 4, 5, 6, nozzles 7, 8, 9, 10, an additive source 11, an electric supply pump 12, a check valve 13, and a supply tank additives 14, regulator 15, high pressure air balloon 16, additive supply line 17, membrane 18, lever 19, rod 20, pressure sensors 21, 22, 23, 24, 25, electrically operated valves 26, 27, 28, 29, 30, flow meters 31, 32, temperature sensor 33, control unit 34, measurement unit 35, programmer 36.

Система питания дизеля работает следующим образом.The diesel power system operates as follows.

Воздух из воздушного баллона 16 высокого давления через пятый электроуправляемый клапан 30 и регулятор 15 поступает в верхнюю полость емкости подачи присадки 14, в нижнюю часть которой помещена присадка. Воздух и присадка разделены мембраной 18 или герметично установленным поршнем. Регулятор 15 кинематически связан с управляющим органом 2 топливного насоса высокого давления 1 дизеля при помощи рычага 19 и тяги 20. Таким образом, в верхней полости емкости подачи присадки 14 создается давление, зависящее от режима работы дизеля: на холостом ходу - низкое, а на номинальном режиме - высокое. При снижении давления воздуха на холостом ходу присадка из источника присадки 11 нагнетается электроподкачивающим насосом 12 через обратный клапан 13 в емкость подачи присадки 14. Таким образом, происходит периодическое пополнение емкости подачи присадки 14 присадкой. Количество поступившей присадки зависит от давления в емкости 14, управляемого регулятором 15. Такое регулирование давления в емкости 14 посредством управления давлением воздуха позволяет очень точно дозировать расход присадки и контролировать состав топливной эмульсии.The air from the high-pressure air balloon 16 through the fifth electrically controlled valve 30 and the regulator 15 enters the upper cavity of the additive supply tank 14, in the lower part of which the additive is placed. Air and additive are separated by a membrane 18 or a hermetically sealed piston. The regulator 15 is kinematically connected with the governing body 2 of the high-pressure fuel pump 1 of the diesel engine using the lever 19 and the rod 20. Thus, in the upper cavity of the additive supply tank 14, pressure is created depending on the diesel engine operating mode: at idle - low, and at nominal mode - high. When the air pressure decreases at idle, the additive from the additive source 11 is pumped by the electric booster pump 12 through the check valve 13 into the additive supply tank 14. Thus, the additive supply tank 14 is periodically replenished with the additive. The amount of additive received depends on the pressure in the container 14 controlled by the regulator 15. Such regulation of the pressure in the container 14 by controlling the air pressure allows very accurate metering of the consumption of the additive and control the composition of the fuel emulsion.

Топливо из топливного насоса высокого давления 1 по трубопроводам высокого давления 3, 4, 5, 6 подается на первый вход соответствующей форсунки 7, 8, 9, 10. Температура и давление поступающего топлива контролируется датчиком температуры 33 и пятым датчиком давления 25, которые установлены на трубопроводе высокого давления 3, соединяющем первую форсунку 7 с топливным насосом высокого давления 1. Количество топлива, поступающего в топливный насос высокого давления 1 и соответственно в дизель контролируется расходомером 31. Емкость подачи присадки 14 связана с форсунками 7, 8, 9, 10 через расходомер 32 и магистраль подачи присадки 17 с электроуправляемыми клапанами 26, 27, 28, 29. Давление присадки контролируют датчиками давления 21, 22, 23, 24. Количество присадки, поступающей в форсунки 7, 8, 9, 10 и соответственно в дизель контролируется расходомером 32.Fuel from the high pressure fuel pump 1 is supplied through the high pressure pipes 3, 4, 5, 6 to the first input of the corresponding nozzle 7, 8, 9, 10. The temperature and pressure of the incoming fuel are controlled by a temperature sensor 33 and a fifth pressure sensor 25, which are installed on a high pressure pipeline 3 connecting the first nozzle 7 to the high pressure fuel pump 1. The amount of fuel entering the high pressure fuel pump 1 and, accordingly, to the diesel is controlled by a flow meter 31. The additive delivery capacity is 14 s knitted with nozzles 7, 8, 9, 10 through the flow meter 32 and the additive supply line 17 with electrically controlled valves 26, 27, 28, 29. The pressure of the additive is controlled by pressure sensors 21, 22, 23, 24. The amount of additive entering the nozzles 7, 8, 9, 10 and, accordingly, in a diesel engine is controlled by a flow meter 32.

Все измерительные сигналы с датчиков давления 21, 22, 23, 24, 25, датчика температуры 33 и расходомеров 31, 32 поступают в блок измерения 35, который соединен через программатор 36 с блоком управления 34. Блок управления 34 по заложенным в него программам подает команды на электроуправляемые клапаны 26, 27, 28, 29, 30.All measuring signals from pressure sensors 21, 22, 23, 24, 25, temperature sensor 33 and flow meters 31, 32 are received in the measuring unit 35, which is connected through the programmer 36 to the control unit 34. The control unit 34 gives the commands on electrically operated valves 26, 27, 28, 29, 30.

Применение предлагаемой системы питания дизеля позволяет повысить топливную экономичность на 10-15%, снизить токсичность дизеля посредством оперативного управления расходом топлива в соответствии с оптимизацией режимов работы дизеля.The application of the proposed diesel power system can increase fuel efficiency by 10-15%, reduce diesel toxicity through the operational management of fuel consumption in accordance with the optimization of diesel engine operation modes.

Claims

A diesel supply system containing an additive source, an additive supply container with a membrane, a high pressure fuel pump equipped with a control body, a regulator kinematically connected to the control body, nozzles, a high pressure air cylinder connected through the regulator to the additive supply tank, which is connected with an additive source through a non-return valve and an electric feed pump and through an additive supply line connected to nozzles, moreover, water is used as an additive, characterized in that it is additionally equipped with a measuring unit, a control unit, a programmer, five electrically controlled valves, two flow meters, a temperature sensor, five pressure sensors, four of which are installed at the nozzle exit, a fifth pressure sensor and a temperature sensor are installed on the high-pressure pipeline connecting the first nozzle to high-pressure fuel pump, flow meters are installed on the fuel supply line to the high-pressure fuel pump and at the outlet of the additive supply tank, four electrically operated valves and installed after the pressure sensors at the outlet nozzles, and the fifth electrically controllable valve mounted on the line which connects the air tank and the regulator, the outputs of the temperature sensor, pressure sensors and flow meters coupled to the input of the measurement unit, and electrically-controlled valves are connected with the control unit.