RU2032106C1 - Internal combustion engine with water supply to working fluid - Google Patents
Internal combustion engine with water supply to working fluid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2032106C1 RU2032106C1 SU5023068A RU2032106C1 RU 2032106 C1 RU2032106 C1 RU 2032106C1 SU 5023068 A SU5023068 A SU 5023068A RU 2032106 C1 RU2032106 C1 RU 2032106C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- pump
- fuel
- engine
- high pressure
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двигателестроению по классам международного классификатора изобретений и служит для питания топливом, водой и охлаждения дизельного двигателя внутреннего сгорания с особым рабочим процессом. The invention relates to engine building according to the classes of the international classifier of inventions and is used to supply fuel, water and cooling a diesel internal combustion engine with a special working process.
Известны двигатели внутреннего сгорания с особым рабочим процессом и системы питания топливом, водой и охлаждения их. Known internal combustion engines with a special working process and fuel, water, and cooling systems.
Известен также особый способ работы двигателей внутреннего сгорания и система питания топливом, водой и охлаждения их. There is also a special way of operating internal combustion engines and a fuel, water and cooling system for them.
В известных способах и системах питания топливом, водой и охлаждения дизельных двигателей эти системы разделены. При этом питание двигателя топливом и водой происходит самостоятельными однокомпонентными насосами высокого давления с отдельными приводами и двойными форсунками. In known methods and systems for supplying fuel, water and cooling diesel engines, these systems are separated. At the same time, the engine is supplied with fuel and water by independent single-component high pressure pumps with separate drives and double nozzles.
Такая конструкция систем требует реконструкцию существующих двигателей, усложняет системы, делает их трудоемкими в изготовлении, эксплуатации менее надежными и долговечными, более дорогими по стоимости. This design of systems requires the reconstruction of existing engines, complicates the system, makes them labor-intensive in manufacturing, operation, less reliable and durable, more expensive in cost.
Целью изобретения является осуществление особого рабочего процесса дизельного двигателя без реконструкции существующих двигателей, упрощение конструкции, изготовление, эксплуатации, повышение надежности, долговечности, снижение массы, стоимости системы, токсичности отработавших газов и жесткости работы, повышение эффективности, КПД экономичности двигателя, а также охлаждение двигателя с использованием теплоты охлаждающегося тела. The aim of the invention is the implementation of a special working process of a diesel engine without reconstructing existing engines, simplifying the design, manufacturing, operation, improving reliability, durability, reducing weight, system cost, exhaust toxicity and rigidity, increasing efficiency, engine efficiency, and engine cooling using the heat of a cooling body.
Указанная цель изобретения достигается тем, что система имеет двухкомпонентные насос и форсунки по числу цилиндров, а также водяной бак-радиатор с упрощенной конструкцией сердцевины из стали. The stated objective of the invention is achieved in that the system has a two-component pump and nozzles according to the number of cylinders, as well as a water tank-radiator with a simplified construction of the core of steel.
Такая конструкция системы позволяет без реконструкции существующих дизельных двигателей с помощью одного насоса и форсунок по числу цилиндров обеспечить последовательный впрыск топлива по известной схеме и воды в рабочие камеры цилиндров в точке Z индикатоpной диаграммы в такте расширения работы двигателя. This design of the system allows, without reconstructing existing diesel engines, using a single pump and nozzles by the number of cylinders, sequential injection of fuel according to the known scheme and water into the working chambers of the cylinders at point Z of the indicator diagram in the expansion cycle of the engine.
Изобретение иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 изображена полная принципиальная схема системы; на фиг.2 - конструктивная схема двухкомпонентного насоса высокого давления в поперечном разрезе; на фиг.3 и 4 - конструктивная схема двухкомпонентной форсунки высокого давления в продольном и поперечном разрезах. The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a complete schematic diagram of a system; figure 2 is a structural diagram of a two-component high-pressure pump in cross section; figure 3 and 4 is a structural diagram of a two-component high-pressure nozzle in longitudinal and transverse sections.
Система состоит из модернизованного водяного бака-радиатора 1, топливного бака 2, установленных известными способами на раме машины, двухкомпонентного насоса 3 высокого давления с приводом от вала двигателя известной конструкции, топливоподкачивающий насосом-помпой 4 и ручным насосом 5, а также всережимным регулятором скорости 6 с рычагом и тягой управления 7 известных конструкций, закрепленных на корпусах двигателя и насоса высокого давления известными способами, водяного насоса-помпы 8, вентилятора 9, установленных на едином валу и корпусе двигателя, а также имеющих привод от вала двигателя с помощью кинематической передачи 10 известной конструкции, двухкомпонентных форсунок 11 по числу цилиндров, установленных в гнездах на головке блока цилиндров двигателя известным способом и имеющих соединительные каналы с рабочими камерами цилиндров через распылители, фильтров грубой 12 и тонкой 13 очистки топлива и воды известных конструкций топливных фильтров и размещенных на раме машины и корпусе двигателя 14 известными способами, крана подключения и управления расходом воды 15, контрольного указателя уровня и температуры воды 16, размещенных на приборном щитке 17 в кабине водителя, а также шиберной заслонки-шторы 18 с тягой управления 19 перед баком-радиатором известных конструкций. The system consists of a modernized water tank-
Водяной бак-радиатор 1 модернизирован в сторону увеличения его емкости за счет увеличения размеров или установки дополнительного бака, подпитывающего систему охлаждения при работе. Кроме этого, в отличие от известных радиатор имеет стальную сердцевину упрощенной конструкции. В остальном устройство бака-радиатора аналогично известным и имеет наливную горловину 20 с сетчатым фильтром, крышкой с трубкой и паровоздушным клапаном, сливной кран 21 известных конструкций. В верхнем баке на уровне термостата 24 размещен датчик 22 дистанционного указателя уровня и температуры воды 16. Бак-радиатор с помощью патрубков 23 соединен с водяным насосом-помпой 8, термостатом 24, а также рубашкой охлаждения двигателя. The water tank-
Для циркуляции воды по малому кругу водяной насос и термостат соединены трубкой 25 по известной схеме. To circulate water in a small circle, the water pump and thermostat are connected by a
Топливный бак известной конструкции имеет наливную горловину 26 с сетчатым фильтром и крышкой с паровоздушным клапаном, магистральный кран 27 и сливной кран 21, а также дистанционный или ручной указатель уровня топлива - щуп 28. Бак с помощью трубопроводов низкого давления 29 и 30 соединен с фильтром грубой очистки топлива, топливоподкачивающей помпой, а также с колпаком форсунок. The fuel tank of known design has a filler neck 26 with a strainer and a lid with a steam air valve, a
Топливоподкачивающая помпа соединена с фильтром тонкой очистки топлива и с отводящим каналом топливных секций высокого давления головки насоса высокого давления трубопроводами низкого давления 29 и 31 по известной схеме. Фильтр тонкой очистки топлива соединен с подводящим каналом топливных секций насоса высокого давления. Нагнетательные штуцеры топливных секций соединены штуцерами 59 Т с соответствующими штуцерами 79 Т форсунок трубопроводом 32 известной конструкции. The fuel priming pump is connected to a fine fuel filter and to the discharge channel of the high pressure fuel sections of the high pressure pump head by
Подводящий и отводящий каналы водоподкачивающих секций насоса высокого давления с помощью трубопроводов низкого давления 29 и 31 соединены с системой охлаждения через фильтр тонкой очистки 13, фильтр грубой очистки воды 12, крана управления 15 и штуцера 33 на патрубке термостата 24, а также патрубком 23 на входе в водяной насос-помпу 8. Штуцеры 59 В на выходе водоподкачивающих секций высокого давления также соединены с соответствующими штуцерами 79 В форсунок трубопроводами высокого давления 32 известных конструкций топливопроводов высокого давления. The inlet and outlet channels of the water-pumping sections of the high-pressure pump using
Фильтры имеют краны 21 для слива отстоя, а фильтры тонкой очистки еще имеют краны 34 с трубками для выпуска воздуха из системы. Filters have taps 21 for draining sludge, and fine filters still have taps 34 with tubes for discharging air from the system.
Двухкомпонентный насос высокого давления отличается от известных, например, насоса УТН-5 и др. наличием двухкомпонентных насосных секций высокого давления, одинаковых по устройству с плунжерными насосными секциями указанных насосов. В остальном насосы одинаковы и имеют взаимозаменяемые детали и узлы. A two-component high-pressure pump differs from the known ones, for example, the UTN-5 pump and others, by the presence of two-component high-pressure pump sections, which are identical in design to the plunger pump sections of these pumps. The rest of the pumps are the same and have interchangeable parts and assemblies.
Насос состоит из корпуса 35, на котором размещены регулятор скорости, топливоподкачивающая помпа, сапун 36. В корпусе под углом α - запаздывания впрыска воды размещены плунжерные насосные секции 37 известных конструкций. В картере насоса в подшипниках качения размещен вал 38 с кулачками 39, соединенный с регулятором скорости и валом двигателя известным способом кинематическими передачами. The pump consists of a
Для управления режимом работы насоса и двигателя в корпусе имеется рейка 40, соединенная с регулятором скорости известным способом, а с плунжерами зубчатыми планками 41 и венцами 42, стянутыми винтами 43 с шайбами, с поворотными гильзами 44, соединенными с плунжерами известными способами. To control the operating mode of the pump and the engine, the housing has a
Плунжеры 37 размещены во втулках 45 и снизу упираются в регулировочные винты 46 с контргайками 47, установленными в корпусах толкателей 48, которые размещены в отверстиях корпуса насоса и с помощью роликов 49 с осями вращения 50 контактируются с кулачками кулачкового вала. От разворота толкатели и втулки плунжеров фиксированы штифтами 54 и винтами 55. При работе плунжеры совершают возвратно-поступательное движение под действием кулачков при нагнетательном ходе и пружин 51 при ходе всасывания. Пружины установлены между неподвижными шайбами-тарелками 52 на поворотных гильзах и подвижными шайбами-тарелками на нижних частях плунжеров и контактируются с регулировочными винтами 46. The
Сверху над втулками плунжеров установлены седла нагнетательных клапанов 56 с нагнетательными клапанами 57, упирающимися сверху в пружины 58. Укрепляются и герметизируются седла нагнетательных клапанов в корпусе насоса с помощью штуцеров 59 и шайб 60. Штуцера насосных секций с помощью накидных гаек и трубопроводов высокого давления соединены с соответствующими штуцерами 79 Т или В форсунок. От самопроизвольного развинчивания штуцеры фиксированы зажимами 61, стянутыми винтами 62 с шайбами 63. Seat of discharge valves 56 with
Картеры кулачкового вала и насосных секций имеют маслосливную пробку 64 с уплотнительной шайбой 65, маслозаливное отверстие с пробкой-крышкой, маслопереливную трубку 66, закрепленным на корпусе винтом-штуцером 67 с шайбами 68, крышки 69 с прокладками, закрепленными на корпусе насоса винтами 70 с шайбами 71. Насос-помпа к насосу высокого давления присоединяется по фланцу 72 с помощью шпилек 73 с гайками и шайбами. The crankcases of the camshaft and pump sections have an
Насос к корпусу двигателя присоединяется с помощью фланца 74 и крепежа. The pump is connected to the motor housing using a
Нагнетающие рабочие поверхности деталей насосных секций уплотнены за счет высокой чистоты обработки-притирки и селективной сборки. The injection working surfaces of the pump sections are sealed due to the high purity of the grinding and grinding process and selective assembly.
Двухкомпонентная форсунка по конструкции аналогична известным однокомпонентным серийно выпускаемым для автотракторных двигателей-дизелей. The two-component nozzle is similar in design to the well-known one-component nozzles commercially available for automotive diesel engines.
Она имеет взаимозаменяемые детали, например, с форсункой двигателя Д37М. Принцип действия ее приемлем также и для всех других форсунок. Отличается предлагаемая форсунка от серийных соответствующим изменением корпуса и распылителя путем введения в конструкцию перепускных клапанов и добавочных каналов для поочередной подачи к распылителю топлива и воды. It has interchangeable parts, for example, with a nozzle of the D37M engine. The principle of its operation is also acceptable for all other nozzles. The proposed nozzle differs from the serial ones by a corresponding change in the body and spray by introducing bypass valves and additional channels into the design for alternately supplying fuel and water to the spray.
Форсунка имеет корпус 75, на котором смонтированы корпус распылителя 76 с иглой распылителя 77, закрепленных на корпусе с помощью гайки 73, штуцеры 79 для подсоединения с помощью накидных гаек трубопроводов высокого давления от насосных секций соответствующего компонента, например, по стрелке В - воды и по стрелке Т - топлива. The nozzle has a
Внутри штуцеров размещены индивидуальные фильтры 80 с установочными шайбами-втулками 81 и уплотнительными шайбами 82. Inside the fittings are
Внутри корпуса форсунки размещается штанга 83, передающая усилия прижима от пружины 84 к игле распылителя. Пружина размещается в резьбовом стакане-втулке 85, соединенном резьбой с корпусом форсунки. A
Для регулирования давления впрыска в резьбовом стакане-втулке имеется регулировочный винт 86, контактирующийся с пружиной и фиксирующейся контргайкой 87. Сверху на стакане-втулке установлен колпак 88 с уплотнением 89. К колпаку с помощью винта-штуцера, прокладок подсоединяется трубопровод низкого давления, идущий к топливному баку для отвода просачивающей части компонентов в бак. To regulate the injection pressure in the threaded nozzle, there is an adjusting
Внутри корпусов форсунки и распылителя имеются каналы для поочередного пропуска топлива или воды: Кв - для подачи воды и Кт - для подачи топлива. При этом переключение каналов происходит с помощью клапанов 90, размещенных в соответствующих выточках указанных каналов корпуса форсунки и соединенных между собой для перетекания компонентов секторной канавкой Л.There are channels inside the nozzle and spray housing for passing fuel or water in turn: K in - for water supply and K t - for fuel supply. At the same time, the channels are switched using
Относительное положение корпусов форсунки и распылителя фиксируется двумя штифтами 91 по известной схеме. The relative position of the nozzle and spray housing is fixed by two
В гнездах в головки блока цилиндров форсунка укрепляется с помощью гаек 92 или другим известным способом. В гнезде форсунка герметизируется медной шайбой-прокладкой 93. In the sockets in the cylinder head, the nozzle is fastened with
Рабочие поверхности прецизионных пар форсунки герметизированы за счет высокой чистоты обработки-притирки и селективной сборки. The working surfaces of precision nozzle pairs are sealed due to the high purity of the grinding and grinding process and selective assembly.
На чертеже стрелками показаны: В - направление движения воды, Т - направление движения топлива, Т, В - направление движения топлива и воды поочередно или в смеси. Вз - направление выпуска воздуха из системы, К - направление вращения кулачкового вала, Q - слив отстоя из фильтров, РК - рабочие камеры цилиндров двигателя, Ш - направления движения тяги управления шиберной заслонкой-шторой радиатора, Р - то же, тяги регулятора и топливоподачи.In the drawing, the arrows show: B is the direction of movement of water, T is the direction of movement of fuel, T, B is the direction of movement of fuel and water alternately or in a mixture. The z - direction of air discharge from the system, K - direction of rotation of the cam shaft, Q - draining the sludge from the filters, RC - working chamber of the engine cylinder, L - travel direction of thrust control vane damper-curtain radiator, P - is the same, the draft regulator and fuel supply.
Работа системы происходит следующим образом. The system operates as follows.
После заполнения бака-радиатора 1, его дополнительного бака, водяной рубашки двигателя чистой водой известных качеств, топливного бака 2 топливом открывают магистральный кран топливного бака 27 и, отвинтив маховичок ручного насоса 5, открыв краники 34 на фильтре тонкой очистки топлива 13, прокачивают систему, выпускают воздух и заполняют ее топливом. After filling the tank-
После этого фиксируют поршень и маховичок ручного насоса в закрытом состоянии, навинтив маховичок на корпус насоса, и запускают двигатель. After that, the piston and handwheel of the hand pump are fixed in the closed state by screwing the handwheel onto the pump housing and the engine is started.
При этом с помощью механического насоса-помпы 4 топливо по трубопроводам низкого давления 29 подается из топливного бака через фильтр грубой очистки топлива 12 в фильтр тонкой очистки 13 и впускной канал головки топливоподкачивающих секций насоса высокого давления 3, отводящий канал которых соединен с насосом-помпой для отвода излишнего топлива из головки насоса и поддержания в ней постоянства давления топливопроводом низкого давления 31. Далее под действием кулачков 39 кулачкового вала 38 и пружин 51 плунжеры 37 подают в заданном количестве и порядке порции топлива в форсунки 11 через нагнетательные клапаны 57, штуцеры 59, трубопроводы высокого давления 32 и штуцеры форсунок 79 Т. Далее, воздействуя на клапаны 90, топливо открывает каналы Кт подачи топлива и запирает каналы Кв подачи воды, попадает в распылитель, поднимает иглу и, открыв отверстия распылителя, впрыскивается в рабочие камеры цилиндров двигателя в конце такта сжатия в порядке работы цилиндров, заданный кулачковым валом.In this case, using a
После устойчивой проработки двигателя краном 15 включают подачу воды. After a steady development of the engine by the
При этом под напором, создаваемым водяным насосом-помпой 10, вода подается в впускной канал головки водоподкачивающих секций насоса высокого давления 3 через штуцер 33, трубопроводы низкого давления 29, кран 15, фильтр грубой очистки воды 12, фильтр тонкой очистки воды 13. При этом с помощью краника 34 выпускают воздух из системы подачи воды, лишняя вода из головки насосных секций возвращается в патрубок 23 водяного насоса по трубопроводу 31, чем поддерживается постоянство заданного давления в головке насосных секций. Вода порциями с заданным углом запаздывания α - 30-60о поворота коленчатого вала двигателя от момента впрыска топлива насосной секцией подается в штуцер 79 В форсунки. Работа насосных секций происходит аналогично работе топливоподкачивающих секций. Далее порции воды, пройдя дополнительные фильтры 80, попадают в каналы Кв и действуют на клапаны 90 за счет разности давлений над и под клапанами и разности соответствующих площадей. Каналы Кв подачи воды открываются, а каналы Кт подачи топлива закрываются, т. к. в них в этот момент давления падает из-за ухода плунжеров топливных секций в такт всасывания топлива. И вода впрыскивается через тот же распылитель 76 в рабочие камеры двигателя.In this case, under the pressure created by the water pump-pump 10, water is supplied to the inlet channel of the head of the water-pumping sections of the high-pressure pump 3 through the
Давление впрыска топлива и воды устанавливается регулировочным винтом 86 на величину 1,5-2,0 МПа на стенде регулировки форсунок. The fuel and water injection pressure is set by adjusting
При работе форсунок клапаны 90 совершают возвратно-поступательные движения. При этом топливо и вода перетекают из полости одного клапана в полость другого по секторной канавке Л, чем и обеспечивается соответствующая работа клапанов и перекрытие каналов. When the nozzles are operated, the
Угол впрыска топлива регулируется приводной муфтой кулачкового вала и регулировочными винтами 46 толкателей 48 насосных секций известным способом. The fuel injection angle is controlled by a camshaft drive clutch and adjusting
Угол запаздывания впрыска воды получается автоматически установкой угла α при конструировании корпуса насоса и дополнительно подрегулируется регулировочными винтами толкателей водоподкачивающих насосных секций. The delay angle of the water injection is obtained automatically by setting the angle α when designing the pump casing and is additionally adjusted by the adjusting screws of the pushers of the water-pumping pump sections.
Управление насосом и режимом работы двигателя происходит регулятором скорости 6 и рычагом с тягой топливоподачи 7, имеющего орган воздействия известной конструкции в кабине водителя. The pump and the engine are controlled by a speed controller 6 and a lever with a
Уровень и температуру воды в системе контролируют дистанционным указателем 16. Температуру воды и режим работы бака-радиатора регулируют положением шиберной заслонки-шторы 18, воздействуя на нее органом управления 19 известным способом. The level and temperature of the water in the system is controlled by a
В связи с тем, что бак-радиатор имеет уменьшенные поверхность и коэффициент теплоотдачи, работа в режиме без подачи воды в цилиндры нежелательна из-за возможности перегрева двигателя, особенно в летнее время. Due to the fact that the radiator tank has a reduced surface and heat transfer coefficient, operation in the mode without supplying water to the cylinders is undesirable due to the possibility of engine overheating, especially in the summer.
Учитывая это, следует следить за полнотой водяных баков. Given this, you should monitor the completeness of the water tanks.
Критический уровень воды в системе охлаждения контролируется и блокируется уровнем установки водозаборного штуцера 33 и датчика 22 указателя 16 на уровне термостата 24. The critical water level in the cooling system is monitored and blocked by the installation level of the
Привод насосы получают от вала двигателя известными способами. Pumps are driven from the motor shaft by known methods.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5023068 RU2032106C1 (en) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | Internal combustion engine with water supply to working fluid |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5023068 RU2032106C1 (en) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | Internal combustion engine with water supply to working fluid |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2032106C1 true RU2032106C1 (en) | 1995-03-27 |
Family
ID=21594845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5023068 RU2032106C1 (en) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | Internal combustion engine with water supply to working fluid |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2032106C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2555062C2 (en) * | 2009-08-10 | 2015-07-10 | Роберт Бош Гмбх | High-pressure fuel pump |
-
1992
- 1992-01-22 RU SU5023068 patent/RU2032106C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 648745, кл. F 02M 25/02, 1979. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2555062C2 (en) * | 2009-08-10 | 2015-07-10 | Роберт Бош Гмбх | High-pressure fuel pump |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5392749A (en) | Hydraulically-actuated fuel injector system having separate internal actuating fluid and fuel passages | |
KR950001336B1 (en) | Fuel injection system for internal combustion engine | |
RU2457339C2 (en) | Lubricator and method of dispensing cylinder oil | |
JP5221152B2 (en) | Cylinder surface lubrication method and lubrication apparatus for large diesel engine | |
DK176924B1 (en) | Hydraulic lubricator for a dosing system for cylinder lubricating oil and hydraulic piston for use in such lubrication | |
JP7214646B2 (en) | Fuel supply valve for slurry fuel injection valve | |
GB2284447A (en) | Mounting fuel injection pumps on V-engines | |
JPH0668262B2 (en) | Fuel injector | |
US5159911A (en) | Hot start open nozzle fuel injection systems | |
CA1124599A (en) | Solenoid valve controlled fuel injection pump | |
EP0138730A2 (en) | Unit fuel injector and system therefor | |
RU2032106C1 (en) | Internal combustion engine with water supply to working fluid | |
US20080066712A1 (en) | Method and Apparatus for Lubricating Cylinder Surface in Large Diesel Engines | |
US3202102A (en) | Device for lubricating two-stroke cycle internal combustion engines using light fuel | |
KR100440829B1 (en) | A method for operation of a hydraulically actuated fuel pump for an internal combustion engine, and a hydraulically actuated fuel pump | |
CA1134690A (en) | Fuel injection pump | |
US6397811B1 (en) | Electronically controlled lubricating oil removal system | |
CN1242821A (en) | Fuel injection device for internal combustion engine | |
US5462030A (en) | Encapsulated adjustable rate shaping device for a fuel injection system | |
RU2071572C1 (en) | High-pressure fuel injection pump | |
SU1259049A1 (en) | Internal combustion engine | |
SU985378A1 (en) | I.c.engine | |
US2229709A (en) | Two cycle engine | |
RU1775006C (en) | Diesel engine fuel system | |
SU1054610A1 (en) | Positive-displacement hydraulic transmission |