RU169838U1

RU169838U1 - Automotive tractor power system

Info

Publication number: RU169838U1
Application number: RU2016120837U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Степанович Савельев; Максим Николаевич Кочетков; Евгений Валентинович Овчинников; Алексей Владимирович Родионов; Александр Владимирович Родионов; Сергей Юрьевич Уютов
Priority date: 2016-05-27
Filing date: 2016-05-27
Publication date: 2017-04-04

Abstract

Полезная модель относится к системам питания преимущественно автотракторных дизелей, работающих на высоковязких биодизельных топливах.Система питания автотракторного дизеля содержит топливные баки 1, подогреватель топлива 2, фильтры грубой очистки 3, топливоподкачивающие насосы 4, фильтры тонкой очистки 5, электромагнитный клапан переключения топлива 6, топливный насос высокого давления 7, форсунки 8, блок управления 16, датчик температуры топлива 17, датчик давления топлива 20, датчик подачи топлива 19.Новым является то, что система снабжена системой рециркуляции, содержащей электромагнитный клапан рециркуляции 12, охладитель отработавших газов 13, регулируемую заслонку 14, установленные между выпускным коллектором 11 и впускным коллектором 10, исполнительное устройство 15, датчик температуры отработавших газов 18, установленный на выходе из охладителя системы рециркуляции, датчик частоты вращения 21, а также генератор с активатором горения 23.Система обеспечивает повышение эксплуатационных свойств дизеля при использовании на высоковязких биодизельных топливах автотракторных двигателей, исключает неблагоприятные воздействия топлив на системы двигателя. 1 ил.The utility model relates to power systems of predominantly automotive diesel engines operating on highly viscous biodiesel fuels. The power system of automotive diesel engines contains fuel tanks 1, a fuel heater 2, coarse filters 3, fuel priming pumps 4, fine filters 5, a fuel switching electromagnetic valve 6, fuel high pressure pump 7, nozzles 8, control unit 16, fuel temperature sensor 17, fuel pressure sensor 20, fuel supply sensor 19. The new thing is that the system is equipped a recirculation system comprising a recirculation electromagnetic valve 12, an exhaust gas cooler 13, an adjustable damper 14 mounted between the exhaust manifold 11 and the intake manifold 10, an actuator 15, an exhaust gas temperature sensor 18 mounted at the outlet of the recirculation cooler, speed sensor 21 , as well as a generator with a combustion activator 23. The system provides an increase in the operational properties of a diesel engine when used on high-viscosity biodiesel fuels vigateley eliminates adverse effects on the engine fuel system. 1 ill.

Description

Полезная мадель относится к системам питания двигателя внутреннего сгорания транспортных средств, работающих на двух топливах.Useful madele refers to the power systems of the internal combustion engine of vehicles operating on two fuels.

Известна система питания двигателя внутреннего сгорания автотракторного средства содержащая топливные баки, подогреватель топлива, фильтры грубой очистки топлива, топливные насосы низкого давления, фильтры тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, форсунки, топливопроводы, управляющий модуль, датчик температуры топлива, датчик давления топлива, датчик температуры охлаждающей жидкости, датчик положения рейки топливного, насоса высокого давления, переключатель выбора режима, переключатель типа топлива, сигнальные лампы, электромагнитные клапаны, электрический топливоподкачивающий насос, редукционный клапан, предохранительный клапан. (Патент РФ 2443887, МПК 7 В60K 15/00, В60K 15/03, В60K 15/06).A known power system for an internal combustion engine of an automotive tractor engine comprising fuel tanks, a fuel heater, coarse fuel filters, low pressure fuel pumps, fuel fine filters, a high pressure fuel pump, nozzles, fuel lines, a control module, a fuel temperature sensor, a fuel pressure sensor, coolant temperature sensor, fuel rail position sensor, high pressure pump, mode selection switch, fuel type switch, signal lights nN, solenoid valves, electric fuel pump, a pressure reducing valve, a safety valve. (RF patent 2443887, IPC 7 B60K 15/00, B60K 15/03, B60K 15/06).

Известна система питания двигателя внутреннего сгорания автотракторного средства содержащая топливные баки, теплообменник, фильтры грубой очистки топлива, топливный насос низкого давления, фильтры тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, форсунки, топливопроводы, управляющий модуль переключения топлива, датчики температуры топлива, давления топлива, температуры охлаждающей жидкости, положения рейки топливного насоса высокого давления, клавиши, сигнальные лампы, электромагнитные клапаны, смеситель, регулируемый сдвоенный четырехканальный термостат, гидроаккумулятор, теплообменник, клапан забора топлива. (Патент РФ 2538470, МПК 7 В60K 15/00, В60K 15/03, В60K 15/06)A known power system of an internal combustion engine of an automotive tractor engine comprising fuel tanks, a heat exchanger, coarse fuel filters, a low pressure fuel pump, fine fuel filters, a high pressure fuel pump, nozzles, fuel lines, a fuel switching control module, fuel temperature sensors, fuel pressure sensors, coolant temperature, rail position of the high-pressure fuel pump, keys, warning lights, solenoid valves, mixer, adjustable sd military four-channel thermostat, hydraulic accumulator, heat exchanger, fuel intake valve. (RF patent 2538470, IPC 7 B60K 15/00, B60K 15/03, B60K 15/06)

Известные системы не обеспечивают работу дизельного двигателя на альтернативном топливе их чистых растительных масел на режимах холостого хода и мощности менее 25%.Known systems do not ensure the operation of a diesel engine on alternative fuel of their pure vegetable oils at idle and power less than 25%.

Известна система питания двигателя внутреннего сгорания тракторного средства, принятая за прототип, содержащая топливные баки, подогреватель топлива, фильтры грубой очистки топлива, топливные насосы низкого давления, фильтры тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, форсунку, управляющий блок, датчики температуры и давления топлива, датчики температуры охлаждающей жидкости, подачи топлива, электромагнитный клапан, топливопроводы.A known power system of an internal combustion engine of a tractor means adopted for a prototype, comprising fuel tanks, a fuel heater, fuel coarse filters, low pressure fuel pumps, fuel fine filters, high pressure fuel pump, nozzle, control unit, fuel temperature and pressure sensors , coolant temperature sensors, fuel supply, solenoid valve, fuel lines.

Недостатком известной системы является невозможность работы двигателя при использовании высоковязких биодизельных топлив при режимах: холостого хода, малой нагрузки, в момент пуска и прогрева двигателя. Работа на данных режимах приводит к попаданию биотоплив в моторное масло и ухудшению его химмотологических свойств, увеличению нагарообразования в камере сгорания.A disadvantage of the known system is the inability to operate the engine when using highly viscous biodiesel fuels under the following conditions: idle, light load, at the time of starting and warming up the engine. Work on these modes leads to the ingress of biofuels into motor oil and the deterioration of its chemical properties, an increase in carbon formation in the combustion chamber.

Технической задачей полезной модели является повышение эксплуатационных свойств дизеля, работающего на высоковязких биодизельных топливах при режимах: холостого хода, малой нагрузки, в момент пуска и прогрева двигателя, исключение неблагоприятного воздействия топлив на системы двигателя, в частности, от попадания топлив в систему смазки, от повышенного нагарообразования в цилиндропоршневой группе, так же снижаются выбросы вредных веществ с отработавшими газами в окружающий воздух.The technical task of the utility model is to increase the operational properties of a diesel engine operating on highly viscous biodiesel fuels under the following conditions: idle, light load, at the time of engine start-up and warm-up, eliminating the adverse effects of fuels on engine systems, in particular, from fuel entering the lubrication system increased carbon formation in the cylinder-piston group, emissions of harmful substances with exhaust gases into the surrounding air are also reduced.

Поставленная техническая задача достигается тем, что система питания автотракторного дизеля, содержащая топливные баки, подогреватель топлива, фильтры грубой очистки топлива, топливные насосы низкого давления, фильтры тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, форсунку, управляющий блок, датчики температуры и давления топлива и положения рейки топливного насоса высокого давления, датчики температуры охлаждающей жидкости, подачи топлива, электромагнитный клапан и топливопроводы, отличающаяся тем, что она снабжена системой рециркуляции, согласно полезной модели, она снабжена системой рециркуляции, содержащей электромагнитный клапан рециркуляции, охладитель отработавших газов, который можно использовать в качестве подогревателя топлива и регулируемую заслонку, установленные между выпускным и впускным коллектором, исполнительным устройством, датчиками температуры отработавших газов, установленным на выходе из охладителя системы рециркуляции, частоты вращения и генератором с активатором горения. Полезная модель объясняется чертежом.The stated technical problem is achieved by the fact that the power system of a tractor diesel engine containing fuel tanks, a fuel heater, coarse fuel filters, low pressure fuel pumps, fine fuel filters, a high pressure fuel pump, an injector, a control unit, fuel temperature and pressure sensors, and the position of the rail of the high-pressure fuel pump, sensors for coolant temperature, fuel supply, solenoid valve and fuel lines, characterized in that it is equipped with a system According to a utility model, the recirculation system is equipped with a recirculation system comprising a recirculation electromagnetic valve, an exhaust gas cooler that can be used as a fuel heater and an adjustable damper installed between the exhaust and intake manifold, actuator, exhaust gas temperature sensors installed at the outlet from a cooler of the recirculation system, speed and a generator with a combustion activator. The utility model is explained in the drawing.

На фиг. 1 представлена система переключения топлив с рециркуляцией отработавших газов.In FIG. 1 shows a fuel switching system with exhaust gas recirculation.

Система содержит баки 1, подогреватель топлива 2, фильтры 3 грубой очистки, топливоподкачивающие насосы 4 фильтры 5 тонкой очистки, электромагнитный клапан 6 переключения топлива, топливный насос 7 высокого давления, форсунки 8, воздушный фильтр 9, впускной коллектор 10, - выпускной коллектор 11, систему рециркуляции. Система рециркуляции содержит электромагнитный клапан 12 рециркуляции, охладитель 13 отработавших газов, регулируемую заслонку 14, установленные между выпускным 10 и впускным 11 коллекторами, исполнительное устройство 15, блок управления 16, датчик 17 температуры топлива, датчик температуры 18 отработавших газов, установленный на выходе из охладителя системы рециркуляции, датчик 19 подачи топлива, датчик 20 давления топлива, датчик 21 частоты вращения, маховик 22, генератор с активатором горения 23.The system contains tanks 1, a fuel heater 2, coarse filters 3, fuel priming pumps 4 fine filters 5, a fuel switching solenoid 6, a high pressure fuel pump 7, nozzles 8, an air filter 9, an intake manifold 10, an exhaust manifold 11, recirculation system. The recirculation system contains a recirculation electromagnetic valve 12, an exhaust gas cooler 13, an adjustable damper 14 mounted between the exhaust 10 and the intake manifold 11, an actuator 15, a control unit 16, a fuel temperature sensor 17, an exhaust gas temperature sensor 18 installed at the outlet of the cooler recirculation systems, fuel supply sensor 19, fuel pressure sensor 20, speed sensor 21, flywheel 22, generator with combustion activator 23.

В качестве топлива могут быть использованы высоковязкие биодизельные топлива, в частности из рапсового масла или чистое рапсовое масло.High viscosity biodiesel fuels, in particular rapeseed oil or pure rapeseed oil, can be used as fuel.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

При работе двигателя на дизельном топливе система работает в штатном режиме. Топливо из бака 1 подается топливоподкачивающим насосом 4 через фильтр 2 грубой очистки, фильтр 5 тонкой очистки и электромагнитный клапан 6 переключения топлива к топливному насосу 7 высокого давления и далее через форсунку 8 в камеру сгорания двигателя. Электромагнитный клапан 6 подачи топлива открыт в направлении подачи дизельного топлива и перекрыт в направлении подачи высоковязкого биодизельного топлива.When the engine is running on diesel fuel, the system operates as normal. Fuel from the tank 1 is fed by a fuel priming pump 4 through a coarse filter 2, a fine filter 5 and a fuel switching solenoid valve 6 to the high pressure fuel pump 7 and then through the nozzle 8 into the engine combustion chamber. The solenoid valve 6 of the fuel supply is open in the direction of supply of diesel fuel and is blocked in the direction of supply of highly viscous biodiesel fuel.

Блок управления 16, по показаниям датчиков температуры отработавших газов 18; подачи топлива 19, давления топлива 20; частоты вращения21 определяет режим работы двигателя. В зависимости от режима, блок управления 16 открывает электромагнитный клапан рециркуляции 12 для перепуска части отработавших газов из выпускного коллектора 11 во впускной 10. При этом количество перепускаемых отработавших газов регулируется при помощи заслонки 14 исполнительным устройством 15, по сигналам от блока управления 16. Перепускаемые отработавшие газы охлаждаются в теплообменнике 13 от системы охлаждения двигателя. Количество перепускаемых газов зависит от модели двигателя и от режима работы. Система предусматривает возможность рециркуляции до 50% выхлопных газов двигателяThe control unit 16, according to the readings of the exhaust gas temperature sensors 18; fuel supply 19, fuel pressure 20; speed21 determines the operating mode of the engine. Depending on the mode, the control unit 16 opens the recirculation solenoid valve 12 for bypassing part of the exhaust gases from the exhaust manifold 11 to the inlet 10. At the same time, the number of bypassed exhaust gases is regulated by the damper 14 by the actuator 15, according to the signals from the control unit 16. The bypassed exhaust the gases are cooled in the heat exchanger 13 from the engine cooling system. The amount of gas bypassed depends on the engine model and the operating mode. The system provides for recirculation of up to 50% of engine exhaust

При работе двигателя на высоковязком биодизельном топливе, после бака 1 топливо дополнительно подогревается в теплообменнике 2 до требуемой температуры, для снижения вязкости. Электромагнитный клапан подачи топлива 6 открыт в направлении подачи биодизельного топлива и перекрыт в направлении подачи дизельного топлива.When the engine is running on highly viscous biodiesel fuel, after tank 1, the fuel is additionally heated in heat exchanger 2 to the required temperature to reduce viscosity. The fuel solenoid valve 6 is open in the direction of supply of biodiesel and closed in the direction of supply of diesel fuel.

При работе двигателя на высоковязких биодизельных топливах на режимах пуска, прогрева, холостого хода и нагрузке менее 25%, электромагнитный клапан рециркуляции 12, по сигналам от блока управления 16 включает рециркуляцию и отключает охлаждение отработавших газов в охладителе 13. Исполнительное устройство 15 переводит заслонку 14 в положение, соответствующее максимальной подаче отработавших газов во впускной коллектор 11. Одновременно включается генератор 23, в котором содержится кислород, содержащий активатор горения. Генератор 23 обеспечивает подачу во впускной коллектор 10 кислорода содержащего активатор горения до 0,5% от объема поступающего в двигатель топливовоздушной смеси. Одна заправка генератора обеспечивает его беспрерывную работу в течение не менее 24 часов.When the engine is running on highly viscous biodiesel fuels at start-up, warm-up, idle, and a load of less than 25%, the recirculation solenoid valve 12, by signals from the control unit 16, turns on the recirculation and turns off the cooling of the exhaust gases in cooler 13. Actuator 15 transfers the shutter 14 to the position corresponding to the maximum exhaust gas supply to the intake manifold 11. At the same time, a generator 23 is turned on, which contains oxygen containing a combustion activator. Generator 23 provides oxygen to the intake manifold 10 containing a combustion activator up to 0.5% of the volume of the air-fuel mixture entering the engine. One refueling of the generator ensures its continuous operation for at least 24 hours.

На режимах работы двигателя соответствующих нагрузке более 25% от номинальной электромагнитный клапан включает охлаждение отработавших газов в охладителе 13 и генератор 23 отключается, система рециркуляции работает аналогично, как и при работе на дизельном топливе.At engine operating modes corresponding to a load of more than 25% of the nominal, the electromagnetic valve turns on the cooling of the exhaust gases in cooler 13 and the generator 23 is turned off, the recirculation system works in the same way as when working on diesel fuel.

Предлагаемая схема обеспечивает работу двигателя работающего на высоковязких биодизельных топливах при режимах: холостого хода, малой нагрузки, в момент пуска и прогрева двигателя, исключая неблагоприятные воздействия топлив на системы двигателя. В частности от попадания топлив в систему смазки, от повышенного нагарообразования в цилиндропоршневой группе, так же снижаются выбросы вредных веществ с отработавшими газами в окружающий воздух.The proposed scheme ensures the operation of an engine running on highly viscous biodiesel fuels under the following conditions: idle, light load, at the time of engine start-up and warm-up, excluding adverse effects of fuels on engine systems. In particular, from the ingress of fuels into the lubrication system, from increased carbon formation in the cylinder-piston group, emissions of harmful substances with exhaust gases into the surrounding air are also reduced.

Система обеспечивает повышение эксплуатационных свойств дизеля при использовании на высоковязких биодизельных топливах автотракторных двигателей, исключает неблагоприятные воздействия топлив на системы двигателя.The system provides an increase in the operational properties of a diesel engine when using automotive engines on high-viscosity biodiesel fuels, and eliminates the adverse effects of fuels on engine systems.

Claims

A power system for a tractor diesel engine containing fuel tanks, a fuel heater, coarse fuel filters, low pressure fuel pumps, fine fuel filters, a high pressure fuel pump, an injector, a control unit, fuel temperature and pressure sensors, and the position of the high pressure fuel pump rail, coolant temperature, fuel supply, solenoid valve and fuel lines, characterized in that it is equipped with a recirculation system containing a solenoid valve recirculation an exhaust gas cooler used both as a fuel heater and an adjustable damper installed between the exhaust and intake manifold, an actuator, an exhaust gas temperature sensor installed at the outlet of the recirculation cooler, a rotational speed sensor and a generator with a combustion activator.