RU174438U1

RU174438U1 - DIESEL FUEL FEEDING SYSTEM

Info

Publication number: RU174438U1
Application number: RU2016140910U
Authority: RU
Inventors: Денис Сергеевич Голубев; Юрий Александрович Заяц; Максим Анатольевич Савельев; Сергей Валерьевич Мохов
Original assignee: Российская Федерация, в лице которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Priority date: 2016-10-18
Filing date: 2016-10-18
Publication date: 2017-10-12

Abstract

Полезная модель относится к топливоподающей аппаратуре дизелей.Технический результат направлен на повышение эффективности двигателя и топливной аппаратуры путем предварительного подогрева топлива и его ионизации, увеличения давления впрыскивания топлива и крутизны фронта нарастания давления, что приведет к снижению температуры самовоспламенения топлива, качества распыливания топлива, улучшению пусковых качеств двигателя, более полному сгоранию топлива в цилиндрах и снижению дымности выхлопа, кроме того, увеличение давления впрыскивания и предварительный подогрев топлива дают возможность снизить степень сжатия, тем самым повысив индикаторное КПД дизеля.Технический результат достигается тем, что разрядная камера установлена около форсунки и система топливоподачи дизеля дополнительно содержит блок управления, размещенный в генераторе импульсов, с возможностью взаимосвязи управляющих сигналов блока управления с положением невозвратного клапана и нагнетательного клапана топливного насоса высокого давления, причем сигнал от невозвратного клапана обеспечивает возможность генерации теплового разряда, а сигнал от нагнетательного клапана - электрогидравлического разряда.The utility model relates to the fuel supply equipment of diesel engines. The technical result is aimed at increasing the efficiency of the engine and fuel equipment by preheating the fuel and its ionization, increasing the fuel injection pressure and the steepness of the pressure rise front, which will lead to lower fuel self-ignition temperatures, fuel atomization quality, and improved starting engine qualities, more complete combustion of fuel in the cylinders and reduction of exhaust smoke, in addition, an increase in injection pressure By nodding and preheating the fuel, it is possible to reduce the compression ratio, thereby increasing the indicator diesel efficiency. The technical result is achieved by the fact that the discharge chamber is installed near the nozzle and the diesel fuel supply system further comprises a control unit located in the pulse generator, with the possibility of interconnecting control signals of the control unit with the position of the non-return valve and the discharge valve of the high pressure fuel pump, and the signal from the non-return valve provides there is the possibility of generating a thermal discharge, and the signal from the discharge valve is an electro-hydraulic discharge.

Description

Полезная модель относится к топливоподающей аппаратуре дизелей.The utility model relates to diesel fuel supply equipment.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является система подачи топлива в дизель, содержащая насос высокого давления, нагнетательный клапан, подпитывающую магистраль, дополнительный канал, причем насос связан с подпитывающей магистралью и соединен через нагнетательный клапан и трубопровод высокого давления с форсункой, невозвратный клапан, установленный в корпусе форсунки и дополнительно содержащий электрический разрядник, электроды которого размещены в корпусе форсунки за невозвратным клапаном по ходу движения топлива и генератор импульсов, с возможностью выработки электрических импульсов высокого напряжения. (Патент РФ №2269662 С2, МПК F02M 55/02 (2006.01)).The closest technical solution, selected as a prototype, is a system for supplying fuel to a diesel engine containing a high pressure pump, a discharge valve, a feed line, an additional channel, the pump being connected to a feed line and connected through a discharge valve and a high pressure pipe to the nozzle, which is not returnable a valve installed in the nozzle body and additionally containing an electric spark gap, the electrodes of which are placed in the nozzle body behind the non-return valve do fuel movement and a pulse generator, with the possibility of generating high-voltage electrical pulses. (RF patent No. 2269662 C2, IPC F02M 55/02 (2006.01)).

Прототип позволяет увеличить давление впрыскивания и крутизну фронта нарастания давления, но его недостатком является то, что данное устройство не способно разогреть топливо перед подачей его в камеру сгорания и обеспечить его ионизацию.The prototype allows you to increase the injection pressure and the steepness of the front of the pressure rise, but its disadvantage is that this device is not able to heat the fuel before it is fed into the combustion chamber and to ensure its ionization.

Технический результат направлен на повышение эффективности двигателя и топливной аппаратуры путем предварительного подогрева топлива и его ионизации, увеличения давления впрыскивания топлива и крутизны фронта нарастания давления, что приведет к снижению температуры самовоспламенения топлива, качества распыливания топлива, улучшению пусковых качеств двигателя, более полному сгоранию топлива в цилиндрах и снижению дымности выхлопа, кроме того увеличение давления впрыскивания и предварительный подогрев топлива дают возможность снизить степень сжатия, тем самым повысив индикаторное КПД дизеля. Кроме того, установка разрядной камеры перед форсункой позволит унифицировать применение разработанной системы топливоподачи для различных марок дизелей.The technical result is aimed at increasing the efficiency of the engine and fuel equipment by pre-heating the fuel and its ionization, increasing the fuel injection pressure and the steepness of the pressure rise front, which will lead to a decrease in the fuel auto-ignition temperature, fuel atomization quality, improved starting qualities of the engine, and more complete combustion of fuel in cylinders and reduce exhaust smoke, in addition, an increase in injection pressure and preheating of the fuel make it possible to lower it degree of compression, thereby increasing the efficiency of the diesel indicator. In addition, the installation of a discharge chamber in front of the nozzle will make it possible to unify the application of the developed fuel supply system for various brands of diesel engines.

Технический результат достигается тем, что система топливоподачи дизеля, содержащая насос высокого давления, нагнетательный клапан, подпитывающую магистраль, дополнительный канал, причем насос связан с подпитывающей магистралью и соединен через нагнетательный клапан и трубопровод высокого давления с форсункой, невозвратный клапан, установленный в разрядной камере около форсунки, электрический разрядник, электроды которого размещены в корпусе разрядной камеры за невозвратным клапаном по ходу движения топлива и генератор импульсов, при этом система дополнительно снабжена блоком управления, размещенным в генераторе импульсов, с возможностью взаимосвязи управляющих сигналов блока управления с положением невозвратного клапана и нагнетательного клапана топливного насоса высокого давления, причем сигнал от невозвратного клапана обеспечивает возможность генерации теплового разряда, а сигнал от нагнетательного клапана - электрогидравлического разряда.The technical result is achieved by the fact that the diesel fuel supply system comprising a high pressure pump, a discharge valve, a feed line, an additional channel, the pump being connected to a feed line and connected through a pressure valve and a high pressure pipe to a nozzle, a non-return valve installed in the discharge chamber about nozzles, an electric spark gap, the electrodes of which are placed in the housing of the discharge chamber behind the non-return valve in the direction of travel of the fuel and the pulse generator, At the same time, the system is additionally equipped with a control unit located in the pulse generator, with the possibility of interconnecting control signals of the control unit with the position of the non-return valve and the pressure valve of the high pressure fuel pump, the signal from the non-return valve providing the possibility of generating a thermal discharge, and the signal from the discharge valve - electro-hydraulic discharge.

Отличительными признаками от изобретения является то, что разрядная камера установлена около форсунки, а также система дополнительно содержит блок управления, размещенный в генераторе импульсов, с возможностью взаимосвязи управляющих сигналов блока управления с положением невозвратного клапана и нагнетательного клапана топливного насоса высокого давления, причем сигнал от невозвратного клапана обеспечивает возможность генерации теплового разряда, а сигнал от нагнетательного клапана - электрогидравлического разряда.Distinctive features of the invention is that the discharge chamber is installed near the nozzle, and the system further comprises a control unit located in the pulse generator, with the possibility of interconnecting control signals of the control unit with the position of the non-return valve and the discharge valve of the high pressure fuel pump, the signal from the non-return valve provides the possibility of generating a thermal discharge, and the signal from the discharge valve - electro-hydraulic discharge.

Сопоставительный анализ заявляемого решения и выбранного в качестве прототипа показывает, что предлагаемые мероприятия позволяют повысить унификацию и эффективность топливной аппаратуры путем предварительного подогрева топлива и его ионизации, увеличения давления впрыскивания топлива и крутизны фронта нарастания давления, что приведет к снижению температуры самовоспламенения топлива, качества распыливания топлива, улучшению пусковых качеств двигателя, более полному сгоранию топлива в цилиндрах и снижению дымности выхлопа, кроме того увеличение давления впрыскивания и предварительный подогрев топлива дают возможность снизить степень сжатия, тем самым повысив индикаторное КПД дизеля.A comparative analysis of the proposed solution and chosen as a prototype shows that the proposed measures can improve the unification and efficiency of fuel equipment by pre-heating the fuel and its ionization, increasing the fuel injection pressure and the steepness of the pressure rise front, which will lead to a decrease in the auto-ignition temperature of the fuel and the quality of fuel atomization , improving the starting properties of the engine, more complete combustion of fuel in the cylinders and reducing exhaust smoke, except In addition, an increase in the injection pressure and preheating of the fuel make it possible to reduce the compression ratio, thereby increasing the indicator diesel efficiency.

На рисунке приведена схема системы топливоподачи дизеля.The figure shows a diagram of the diesel fuel supply system.

Система содержит насос высокого давления 1, связанный с подпитывающей магистралью 2, нагнетательный клапан 3, контакты, расположенные на нагнетательном клапане, 4, трубопровод высокого давления 5, разрядную камеру 6, в которой установлен невозвратный клапан 7, связанный с дополнительным каналом 8, который связан с подпитывающей магистралью 2, контакты, расположенные на невозвратном клапане, 9, электрический разрядник 10, форсунку дизеля 11, провода высокого напряжения 12, провода низкого напряжения 13, генератор импульсов 14, блок управления 15.The system comprises a high pressure pump 1 connected to the supply line 2, a discharge valve 3, contacts located on the discharge valve 4, a high pressure pipe 5, a discharge chamber 6, in which a non-return valve 7 is connected, connected to an additional channel 8, which is connected with feed line 2, contacts located on the non-return valve, 9, electric spark gap 10, diesel nozzle 11, high voltage wires 12, low voltage wires 13, pulse generator 14, control unit 15.

Система топливоподачи дизеля работает следующим образом.The fuel supply system of the diesel engine operates as follows.

При размыкании контактов, расположенных на нагнетательном клапане, 3, блок управления 15 подает управляющий сигнал на генератор импульсов 14 и на электроды разрядника 10, от генератора импульсов 14 подаются импульсы, приводящие к электрогидравлическому удару, тем самым ионизируя топливо, увеличивая крутизну фронта нарастания давления и давления впрыскивания топлива. При отсечке подачи и разгрузки трубопровода 5 высокого давления с помощью нагнетательного клапана 3 в трубопроводе 5 появляются волны давления и разрежения. Волна разрежения, подходя к невозвратному клапану 7, установленному в разрядной камере около форсунки 11, открывает его, и топливо из дополнительного канала 8 поступает в топливоподводящие каналы корпуса разрядной камеры. При открытии невозвратного клапана 7, размыкаются контакты, расположенные на невозвратном клапане, 9, блок управления 15 подает соответствующий управляющий сигнал на генератор импульсов 14, который генерирует тепловой разряд, протекающий между электродами электрического разрядника 10, при этом выделяемая энергия расходуется на повышение температуры топлива.When the contacts located on the discharge valve 3 are opened, the control unit 15 supplies a control signal to the pulse generator 14 and to the electrodes of the arrester 10, and pulses are generated from the pulse generator 14, leading to electro-hydraulic shock, thereby ionizing the fuel, increasing the steepness of the pressure rise front and fuel injection pressure. When cutting off the supply and discharge of the high pressure pipe 5 using the discharge valve 3, pressure and rarefaction waves appear in the pipe 5. The rarefaction wave, approaching the non-return valve 7 installed in the discharge chamber near the nozzle 11, opens it, and fuel from the additional channel 8 enters the fuel supply channels of the body of the discharge chamber. When the non-return valve 7 is opened, the contacts located on the non-return valve 9 open, the control unit 15 supplies a corresponding control signal to the pulse generator 14, which generates a heat discharge flowing between the electrodes of the electric spark gap 10, and the energy released is spent on raising the fuel temperature.

Таким образом, предложенное решение позволяет достичь повышения эффективности работы двигателя путем предварительного подогрева топлива и его ионизации, увеличения давления впрыскивания топлива и крутизны фронта нарастания давления, что приводит к снижению температуры самовоспламенения топлива, качества распыливания топлива, улучшению пусковых качеств двигателя, более полному сгоранию топлива в цилиндрах и снижению дымности выхлопа, кроме того, увеличение давления впрыскивания и предварительный подогрев топлива дают возможность снизить степень сжатия, тем самым повысив индикаторное КПД дизеля.Thus, the proposed solution makes it possible to increase the efficiency of the engine by preheating the fuel and its ionization, increasing the fuel injection pressure and the steepness of the pressure rise front, which leads to a decrease in the self-ignition temperature of the fuel, the quality of fuel atomization, improved starting qualities of the engine, and more complete combustion of the fuel in cylinders and reducing exhaust smoke, in addition, an increase in injection pressure and preheating of the fuel make it possible nizit compression ratio, thereby increasing the efficiency of the diesel indicator.

Технико-экономическое обоснованиеFeasibility Study

Предлагаемое устройство позволяет обеспечить эффективное сгорание топлива в камере сгорания дизеля, предварительный подогрев топлива и его ионизацию, увеличение давления впрыскивания топлива и крутизны фронта нарастания давления, что приведет к снижению температуры самовоспламенения топлива, качества распыливания топлива, улучшению пусковых качеств двигателя, более полному сгоранию топлива в цилиндрах и снижению дымности выхлопа, кроме того увеличение давления впрыскивания и предварительный подогрев топлива дают возможность снизить степень сжатия, тем самым повысив индикаторное КПД дизеля.The proposed device allows for efficient combustion of fuel in the combustion chamber of a diesel engine, preheating of the fuel and its ionization, increase in fuel injection pressure and steepness of the pressure rise front, which will lead to a decrease in the self-ignition temperature of the fuel, quality of fuel atomization, improved starting qualities of the engine, more complete combustion of fuel in cylinders and reduce exhaust smoke, in addition, an increase in injection pressure and preheating of the fuel make it possible to reduce Compression ratio, thereby increasing the indicator diesel efficiency.

Благодаря применению данного устройства может быть увеличен срок службы дизеля, улучшения его экологических показателей, повышения экономичности его работы не менее чем на 5%, тем самым возможно получение экономии в 2000 рублей с одного дизеля. При этом экономия за один год эксплуатации дизеля будет составлять около 24000 рублей. При общей стоимости устройства порядка 75000 рублей. Таким образом, полная окупаемость устройства произойдет за 4 года.Thanks to the use of this device, the service life of a diesel engine can be increased, its environmental performance can be improved, its operation efficiency can be increased by at least 5%, thereby saving up to 2,000 rubles per diesel engine is possible. At the same time, the savings for one year of diesel operation will be about 24,000 rubles. With a total cost of the device of about 75,000 rubles. Thus, the full payback of the device will occur in 4 years.

Claims

A diesel fuel supply system comprising a high pressure pump, a discharge valve, a feed line, an additional channel, the pump being connected to a feed line and connected through a discharge valve, a high pressure pipe, a discharge chamber with a nozzle, a non-return valve installed in the discharge chamber near the nozzle, an electric a spark gap, the electrodes of which are placed in the body of the discharge chamber behind the non-return valve in the direction of travel of the fuel, a control unit and a pulse generator, distinguishing The fact that the discharge chamber is installed near the nozzle, and the system additionally contains a control unit located in the pulse generator, with the possibility of interconnecting the control signals of the control unit with the position of the non-return valve and the discharge valve of the high pressure fuel pump, the signal from the non-return valve making it possible to generate heat discharge, and the signal from the discharge valve is electro-hydraulic discharge.