RU157837U1 - Трёхтопливная система питания тракторного дизеля - Google Patents

Abstract

Трёхтопливная система питания тракторного дизеля, содержащая бак минерального топлива, бак растительного топлива, линии забора минерального и растительного топлива, топливные фильтры, топливоподкачивающий насос, топливный насос высокого давления и форсунки, в линиях забора минерального и растительного топлива установлены электромагнитные клапаны, связанные с электронным блоком управления, снабжённым датчиком температурного режима охлаждающей жидкости, отличающаяся тем, что в линии забора растительного топлива установлены два параллельно соединённых электромагнитных клапана, имеющих разные проходные сечения и отдельную связь с электронным блоком управления, причем электронный блок управления дополнительно снабжён датчиком температуры выхлопных газов тракторного дизеля.

Description

Полезная модель относится к двигателестроению и может быть использована в поршневых двигателях внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.

Известна трехтопливная система тракторного дизеля, содержащая бак минерального топлива, бак растительного топлива, линию забора минерального топлива, состоящую из топливопроводов, фильтров тонкой и грубой очистки топлива, топливоподкачивающего насоса, линию забора растительного топлива, состоящую из топливопроводов и электрического насоса, топливный насос высокого давления, соединенный с линиями забора минерального и растительного топлива, линию слива избыточного топлива из топливного насоса высокого давления и линию слива избыточного топлива из форсунок, в линии забора растительного топлива между баком и электрическим насосом установлен фильтр-отстойник, а в линии забора минерального топлива между баком и фильтром грубой очистки установлен электрогидрораспределитель, имеющий два входных и один выходной каналы, один из входных каналов электрогидрораспределителя сообщен с линией забора минерального топлива, другой - с линией забора растительного топлива, выходной канал электрогидрораспределителя сообщен с входом фильтра грубой очистки топлива, при этом на выходе из линий забора минерального и растительного топлив перед топливным насосом высокого давления размещен смеситель, а между электрогидрораспределителем и топливоподкачивающим насосом - электропереключатель (патент на изобретение РФ №2403431, МПК F02M 43/00 опуб. 10.11.2010 г.).

Пуск дизеля и его прогрев осуществляются на минеральном топливе. При этом топливо из бака через электрогидрораспределитель, фильтры тонкой и грубой очистки топлива подается топливоподкачивающим насосом в смеситель, топливный насос высокого давления и далее форсунками впрыскивается в цилиндры дизеля. После прогрева дизеля на минеральном топливе электропереключателем включают электрический насос, обеспечивающий подачу растительного топлива. Минеральное топливо при этом подается в смеситель, также как при работе дизеля в режиме пуска и прогрева. В смесителе оба вида топлива перемешиваются и полученное минерально-растительное топливо поступает в цилиндры дизеля. При работе дизеля на растительном топливе переключателем отключают электрический насос, а золотник электрогидрораспределителя переводят в положение, при котором подача растительного топлива открыта, а минерального топлива закрыта.

Недостатками данной системы питания являются: ручное управление электропереключателем для перевода работы дизеля на разные виды топлив и отсутствие регулировки состава смесевого топлива в зависимости от режимов работы двигателя.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является двухтопливная система питания тракторного дизеля, содержащая бак минерального топлива, бак дизельного смесевого топлива, линии забора минерального и дизельного смесевого топлива, топливные фильтры, топливоподкачивающий насос, топливный насос высокого давления и форсунки, а в линиях забора минерального и дизельного смесевого топлива установлены электромагнитные клапаны, связанные с электронным блоком управления, причем электронный блок управления снабжен датчиком температурного режима охлаждающей жидкости (патент на изобретение РФ №2484290, МПК F02M 43/00 опуб. 10.06.2013 г.).

Пуск дизеля и его прогрев осуществляются на минеральном топливе. При этом электромагнитный клапан минерального топлива открыт, а электромагнитный клапан смесевого топлива закрыт.Минеральное топливо из бака, пройдя фильтр грубой очистки, электромагнитный клапан минерального топлива, подается топливоподкачивающим насосом, через фильтр тонкой очистки, в топливный насос высокого давления, форсунки и далее впрыскивается в цилиндры дизеля. После прогрева дизеля на минеральном топливе до температуры охлаждающей жидкости, равной 40-50°C, по информационным сигналам датчика температурного режима электронный блок управления перекрывает электромагнитный клапан минерального топлива, тем самым прекращая подачу минерального топлива, и открывает электромагнитный клапан смесевого топлива. В результате этого начинается питание дизеля смесевым топливом, поступающим в камеру сгорания аналогично минеральному топливу.

Недостатками данной системы питания являются: необходимость приготовления и хранения смеси растительного и минерального топлива в условиях нефтебазы; работа только на двух видах топлива, исключая чисто растительное топливо; отсутствие регулировки состава смесевого топлива в зависимости от режимов работы двигателя.

Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, заключается в обеспечении возможности работы тракторного дизеля на трех видах топлива с автоматическим их переключением и автоматической регулировкой состава смесевого топлива в зависимости от режимов работы двигателя.

Технический результат заявленной полезной модели заключается в том, что переход работы двигателя с одного вида топлива на другой и подача топливной смеси с различным содержанием минерального и растительного топлива происходят автоматически.

Указанный технический результат достигается тем, что трехтопливная система питания тракторного дизеля, содержащая бак минерального топлива, бак растительного топлива, линии забора минерального и растительного топлива, топливные фильтры, топливоподкачивающий насос, топливный насос высокого давления и форсунки, в линиях забора минерального и растительного топлива установлены электромагнитные клапаны, связанные с электронным блоком управления, снабженным датчиком температурного режима охлаждающей жидкости, а в линии забора растительного топлива установлены два параллельно соединенных электромагнитных клапана, имеющих разные проходные сечения и отдельную связь с электронным блоком управления, причем электронный блок управления дополнительно снабжен датчиком температуры выхлопных газов тракторного дизеля.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая трехтопливная система питания тракторного дизеля соответствует критерию «новизна», так как имеет отличия от прототипа:

1. В линии забора растительного топлива установлены два электромагнитных клапана.

2. Электромагнитные клапана соединены между собой параллельно.

3. Электромагнитные клапана имеют разные проходные сечения.

4. Каждый из электромагнитных клапанов отдельно связан с электронным блоком управления.

5. Электронный блок управления дополнительно снабжен датчиком температуры выхлопных газов тракторного дизеля.

Два дополнительных электромагнитных клапана в линии забора растительного топлива позволяют тракторному дизелю работать отдельно на каждом из трех видов топлива: минеральном, растительном и дизельном смесевом.

Параллельное соединение электромагнитных клапанов позволяет им пропускать растительное топливо независимо друг от друга, тем самым дозируя его процентное содержание в смеси, а при совместном их включении - подавать большее количество растительного топлива для обеспечения номинальной мощности двигателя.

Разные проходные сечения в электромагнитных клапанах при одинаковых условиях пропускают различное количество растительного топлива для его смешения с минеральным топливом, что меняет процентное содержание растительного и минерального топлива в дизельном смесевом топливе.

При условии отдельной связи каждого электромагнитного клапана с электронным блоком управления, оба клапана могут в автоматическом режиме включаться и выключаться последовательно или все вместе в зависимости от сигналов, поступающих на электронный блок управления.

Температура выхлопных газов тракторного дизеля изменяется в пределах 80-450°C в зависимости от режима работы двигателя. С увеличением частоты вращения коленчатого вала двигателя и увеличением нагрузки на двигатель температура выхлопных газов повышается и наоборот (Николаенко, А.В. Теория, конструкция и расчет автотракторных двигателей [Текст] /А.В. Николаенко - М.: Колос, 1984. - 335 с.). Связав электронный блок управления с датчиком температуры выхлопных газов тракторного дизеля, получаем возможность подавать в автоматическом режиме дизельного смесевое топливо разного состава в зависимости от нагрузки двигателя.

Выявленные признаки технического решения заявляемой трехтопливной системы питания тракторного дизеля позволяют сделать вывод о соответствии технического решения критерию «Существенные отличия».

На фигуре представлена трехтопливная система питания тракторного дизеля, которая содержит бак минерального топлива 1, бак растительного топлива 2, линии забора минерального и растительного топлива 3,5, топливные фильтры грубой очистки 4 и 6, топливный фильтр тонкой очистки 12, топливоподкачивающий насос 11, топливный насос высокого давления 13 и форсунки 14, при этом в линиях забора минерального и растительного топлива установлены электромагнитные клапаны 8, 9, 10, связанные с электронным блоком управления 7, снабженным датчиком температурного режима охлаждающей жидкости 15 и датчиком температуры выхлопных газов тракторного дизеля 16.

Работает трехтопливная система питания тракторного дизеля следующим образом.

Пуск тракторного дизеля и его прогрев осуществляются на минеральном топливе. При этом электромагнитный клапан 8 открыт, а электромагнитные клапана 9 и 10 закрыты. Минеральное топливо из бака 1, пройдя топливный фильтр грубой очистки 4 и электромагнитный клапан 8, подается топливоподкачивающим насосом 11 через топливный фильтр тонкой очистки 12 в топливный насос высокого давления 13 и через форсунки 14 впрыскивается в цилиндры тракторного дизеля (цилиндры тракторного дизеля на фигуре не показаны).

После прогрева тракторного дизеля на минеральном топливе до температуры охлаждающей жидкости, равной 40-50°C, по информационным сигналам датчика температурного режима охлаждающей жидкости 15 электронный блок управления 7 подает разрешающий сигнал на открытие электромагнитных клапанов 9 и 10. После этого электромагнитные клапана 8, 9 и 10 открываются или закрываются в зависимости от информационного сигнала датчика температуры выхлопных газов тракторного дизеля 16 в следующей последовательности:

- при температуре выхлопных газов 80-150°C (хол. ход работы тракторного дизеля, 600-800 об./мин.) открыты электромагнитные клапана 8 и 9, а электромагнитный клапан 10 закрыт.В результате этого поступает минеральное топливо из бака 1 по линии забора минерального топлива 3 через топливный фильтр грубой очистки 4 и электромагнитный клапан 8, а также поступает и растительное топливо по линии забора растительного топлива 5 через топливный фильтр грубой очистки 6 и электромагнитный клапан 9. Получаемое дизельное смесевое топливо в пропорции 15% растительного топлива и 85% минерального топлива подается топливоподкачивающим насосом 11 через топливный фильтр тонкой очистки 12 в топливный насос высокого давления 13 и через форсунки 14 впрыскивается в цилиндры тракторного дизеля (цилиндры тракторного дизеля на фигуре не показаны);

- при температуре выхлопных газов 150-250°C (пониженный режим работы тракторного дизеля, 800-1200 об./мин.) открыты электромагнитные клапана 8 и 10, а электромагнитный клапан 9 закрыт.При этом поступает минеральное топливо из бака 1 по линии забора минерального топлива 3 через топливный фильтр грубой очистки 4 и электромагнитный клапан 8, а также поступает растительное топливо по линии забора растительного топлива 5 через топливный фильтр грубой очистки 6 и электромагнитный клапан 10. Получаемое дизельное смесевое топливо в пропорции 35% растительного топлива и 65% минерального топлива подается в цилиндры тракторного дизеля (цилиндры тракторного дизеля на фигуре не показаны) аналогично вышеописанному топливу;

- при температуре выхлопных газов 250-350°C (средний режим работы тракторного дизеля, 1200-1700 об./мин.) открыты все электромагнитные клапана 8, 9 и 10. При этом поступает минеральное топливо из бака 1 по линии забора минерального топлива 3 через топливный фильтр грубой очистки 4 и электромагнитный клапан 8, а также поступает растительное топливо по линии забора растительного топлива 5 через топливный фильтр грубой очистки 6 и электромагнитные клапана 9 и 10. Получаемое дизельное смесевое топливо в пропорции 50% растительного топлива и 50% минерального топлива подается в цилиндры тракторного дизеля (цилиндры тракторного дизеля на фигуре не показаны) аналогично вышеописанному топливу;

- при температуре выхлопных газов 350-450°C (повышенный режим работы тракторного дизеля, 1700-2200 об./мин.) открыты электромагнитные клапана 9 и 10, а электромагнитный клапан 8 закрыт.При этом растительное топливо из бака 2, пройдя через топливный фильтр грубой очистки 6 и электромагнитные клапана 9 и 10, подается в цилиндры тракторного дизеля (цилиндры тракторного дизеля на фигуре не показаны) аналогично минеральному топливу при пуске и прогреве. Тракторный дизель работает на 100% растительном топливе.

Различный процентный состав смесевого дизельного топлива (соотношение растительного и минерального топлива соответственно 15%: 85%; 35%: 65%; 50%: 50%) получается за счет подбора разных проходных сечений в электромагнитных клапанах 9 и 10.

Описанная выше последовательность работы электромагнитных клапанов в линиях забора минерального и растительного топлива в зависимости от температурного режима охлаждающей жидкости и температуры выхлопных газов двигателя обеспечивает возможность работы тракторного дизеля на трех видах топлива с автоматическим их переключением и автоматической регулировкой состава смесевого топлива в зависимости от режимов работы двигателя, а именно:

- надежный пуск холодного двигателя на минеральном топливе;

- подача минимального количества растительного топлива (растительного масла) на холостом ходу и пониженных режимах работы двигателя;

- постепенное автоматическое увеличение содержания растительного масла в дизельном смесевом топливе по мере нагрева цилиндропоршневой группы с увеличением нагрузки на двигатель;

- подача чисто растительного масла на номинальном режиме работы тракторного дизеля.

В результате этого дизельное смесевое топливо и чисто растительное масло будет иметь наиболее лучшее распыление и сгорание в связи с уменьшенной вязкостью, что предотвращает стекание его части в поддон двигателя и уменьшает закоксовывание и нагарообразование на форсунках, поршнях и цилиндрах двигателя.

Claims (1)

1. Трёхтопливная система питания тракторного дизеля, содержащая бак минерального топлива, бак растительного топлива, линии забора минерального и растительного топлива, топливные фильтры, топливоподкачивающий насос, топливный насос высокого давления и форсунки, в линиях забора минерального и растительного топлива установлены электромагнитные клапаны, связанные с электронным блоком управления, снабжённым датчиком температурного режима охлаждающей жидкости, отличающаяся тем, что в линии забора растительного топлива установлены два параллельно соединённых электромагнитных клапана, имеющих разные проходные сечения и отдельную связь с электронным блоком управления, причем электронный блок управления дополнительно снабжён датчиком температуры выхлопных газов тракторного дизеля.

   

Images