RU204220U1 - Diesel - Google Patents

Diesel Download PDF

Info

Publication number
RU204220U1
RU204220U1 RU2020135128U RU2020135128U RU204220U1 RU 204220 U1 RU204220 U1 RU 204220U1 RU 2020135128 U RU2020135128 U RU 2020135128U RU 2020135128 U RU2020135128 U RU 2020135128U RU 204220 U1 RU204220 U1 RU 204220U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
channel
valve
water
cylinder
Prior art date
Application number
RU2020135128U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Геннадьевич Чичурин
Олег Петрович Шураев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО "ВГУВТ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО "ВГУВТ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО "ВГУВТ")
Priority to RU2020135128U priority Critical patent/RU204220U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU204220U1 publication Critical patent/RU204220U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B23/00Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation
    • F02B23/02Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition
    • F02B23/06Other engines characterised by special shape or construction of combustion chambers to improve operation with compression ignition the combustion space being arranged in working piston
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B47/00Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
    • F02B47/02Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being water or steam
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области дизелестроения и может быть использована при проектировании, изготовлении и модернизации дизелей.Дизель, каждый цилиндровый узел которого включает цилиндр с поршнем, двухканальной форсункой и выпускным клапаном, а также газоход и газоанализатор, входы которых соединены с выпускным клапаном цилиндра, также содержит топливный насос высокого давления, выход которого подключен к первому каналу двухканальной форсунки, кроме того, в каждом цилиндровом узле имеются регулируемый клапан, а также последовательно соединенные дозирующий клапан, выход которого подключен ко второму каналу двухканальной форсунки, и переключатель, вход которого соединен с управляющим выходом топливного насоса высокого давления, кроме того, дизель содержит насос, выполненный с возможностью подсоединения к цистерне с дистиллированной водой, выход которого подключен к входу регулируемого клапана в каждом цилиндровом узле, также каждый цилиндровый узел включает последовательно соединенные подогреватель, выход которого подключен к входу дозирующего клапана, и коммутатор, вход которого соединен с выходом регулируемого клапана, а второй выход подключен к выходу подогревателя.The utility model relates to the field of diesel engineering and can be used in the design, manufacture and modernization of diesel engines. Diesel, each cylinder unit of which includes a cylinder with a piston, a two-channel nozzle and an exhaust valve, as well as a gas duct and a gas analyzer, the inputs of which are connected to the exhaust valve of the cylinder, as well contains a high-pressure fuel pump, the output of which is connected to the first channel of the two-channel injector, in addition, each cylinder unit has an adjustable valve, as well as a series-connected metering valve, the output of which is connected to the second channel of the two-channel injector, and a switch, the input of which is connected to the control the output of the high-pressure fuel pump, in addition, the diesel contains a pump capable of being connected to a distilled water tank, the output of which is connected to the input of a variable valve in each cylinder unit, and each cylinder unit also includes a series-connected th pre-heater, the output of which is connected to the inlet of the metering valve, and the switch, the inlet of which is connected to the outlet of the variable valve, and the second outlet is connected to the outlet of the pre-heater.

Description

Полезная модель относится к области дизелестроения и может быть использована при проектировании, изготовлении и модернизации дизелей.The utility model relates to the field of diesel engine construction and can be used in the design, manufacture and modernization of diesel engines.

Известна полезная модель дизеля, применяющего в качестве топлива водотопливную эмульсию (см., например, Ю.П. Пахомов, Ю.П. Коробков, Д.В. Дмитриевский, Г.Л. Васильев Топливо и топливные системы судовых дизелей. - Изд. «РК Консульт», 2003, 496 с., стр. 223-240, а также В.А. Сомов, Ю.Г. Ищук Судовые многотопливные двигатели. Л.: Судостроение, 1984, 240 с.; стр. 160-167). Дизель содержит цилиндровые узлы по числу цилиндров, каждый из которых включает цилиндр с поршнем, топливную форсунку и выпускной клапан, а также газоход и газоанализатор, входы, которых соединены с выпускным клапаном цилиндра, и топливный насос высокого давления, выход которого подключен к выходу топливного насоса высокого давления. Здесь на вход топливного насоса высокого давления подается топливо или водотопливная эмульсия.A useful model of a diesel engine is known that uses a water-fuel emulsion as fuel (see, for example, Yu.P. Pakhomov, Yu.P. Korobkov, D.V. Dmitrievsky, GL Vasiliev Fuel and fuel systems of marine diesel engines. - Ed. "RK Consult", 2003, 496 p., Pp. 223-240, as well as VA Somov, Yu.G. Ishchuk Marine multi-fuel engines. Leningrad: Sudostroenie, 1984, 240 pp.; Pp. 160-167 ). The diesel engine contains cylinder units according to the number of cylinders, each of which includes a cylinder with a piston, a fuel injector and an exhaust valve, as well as a gas duct and a gas analyzer, the inputs of which are connected to the exhaust valve of the cylinder, and a high-pressure fuel pump, the output of which is connected to the output of the fuel pump high pressure. Here, fuel or a water-fuel emulsion is supplied to the inlet of the high-pressure fuel pump.

При применении дизеля с установкой водотопливной эмульсии проявляются следующие положительные эффекты.When using a diesel engine with the installation of a water-fuel emulsion, the following positive effects are manifested.

Так как часть выделившейся при сгорании топлива теплоты идет на нагрев воды в составе водотопливной эмульсии до кипения и ее испарение, то происходит снижение температуры в камере сгорания. В результате снижается теплонапряженность цилиндро-поршневой группы, а также снижается содержание оксидов азота NOx в отработавших газах дизеля. При этом улучшается смесеобразование, так как пары воды обеспечивают лучшее перемешивание топлива. Наличие воды также улучшает процесс сгорания углеводородов в составе топлива, что ведет к снижению нагарообразования.Since part of the heat released during the combustion of fuel is used to heat the water in the composition of the water-fuel emulsion to boil and evaporate it, the temperature in the combustion chamber decreases. As a result, the heat density of the cylinder-piston group decreases, as well as the content of nitrogen oxides NO x in the exhaust gases of the diesel engine. This improves mixture formation, since water vapor provides better mixing of the fuel. The presence of water also improves the combustion of hydrocarbons in the fuel, which leads to a decrease in carbon formation.

Однако наличие установки водотопливной эмульсии в дизеле ведет к его существенному усложнению и удорожанию. Кроме того, одним из этапов работы модели является процесс нагрева до кипения воды, впрыснутой в камеру сгорания в составе водотопливной эмульсии. Этот процесс достаточно энергозатратен. Отбор некоторого количества теплоты в цилиндре дизеля для нагрева до кипения впрыснутой воды ведет к уменьшению полезной работы дизеля.However, the presence of a water-fuel emulsion installation in a diesel engine leads to its significant complication and rise in price. In addition, one of the stages of the model's operation is the process of heating to boiling water injected into the combustion chamber as part of a water-fuel emulsion. This process is quite energy intensive. The withdrawal of a certain amount of heat in the diesel cylinder for heating the injected water to a boil leads to a decrease in the useful work of the diesel.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является полезная модель дизеля (патент на полезную модель №181507, по заявке №2018100722/06(000934) от 10.01.2018 «Дизель», заявитель ФГБОУ ВО «ВГУВТ», авторы А.Г. Чичурин, Ю.И. Матвеев, Н.А. Лаптев). Дизель содержит цилиндровые узлы, каждый из которых включает цилиндр с поршнем и выпускным клапаном, а также газоход и газоанализатор, входы которых соединены с выпускным клапаном цилиндра, также содержит топливный насос высокого давления, кроме того, в каждом цилиндровом узле имеются последовательно соединенные дозирующий клапан и регулируемый клапан, а также переключатель, вход которого соединен с управляющим выходом топливного насоса высокого давления, а выход подключен к управляемому входу дозирующего клапана, а в цилиндре имеется двухканальная форсунка, первый канал которой подключен к выходу топливного насоса высокого давления, а второй к выходу дозирующего клапана, кроме того, дизель содержит последовательно соединенные цистерну дистиллированной воды и насос, выход которого подключен к входу регулируемого клапана в каждом цилиндровом узле.The closest in technical essence and the achieved result is a utility model of a diesel (utility model patent No. 181507, application No. 2018100722/06 (000934) dated 01/10/2018 "Diesel", applicant FGBOU VO "VGUVT", authors A.G. Chichurin , Yu.I. Matveev, N.A. Laptev). The diesel engine contains cylinder units, each of which includes a cylinder with a piston and an exhaust valve, as well as a gas duct and a gas analyzer, the inputs of which are connected to the exhaust valve of the cylinder, also contains a high-pressure fuel pump, in addition, each cylinder unit has a series-connected metering valve and an adjustable valve, as well as a switch, the input of which is connected to the control output of the high-pressure fuel pump, and the output is connected to the controlled input of the metering valve, and the cylinder has a two-channel injector, the first channel of which is connected to the output of the high-pressure fuel pump, and the second to the output of the metering valve valve, in addition, the diesel contains a series-connected tank of distilled water and a pump, the output of which is connected to the inlet of a variable valve in each cylinder unit.

При применении предложенной полезной модели в первый канал двухканальной форсунки подается топливо из топливного насоса высокого давления. Топливо распыляется соплами форсунки по камере сгорания. После того, как дизель прогреется, на второй канал двухканальной форсунки, в моменты подачи топлива, начинает подаваться дистиллированная вода, которая также распыляется в камере сгорания. Причем конусы распыла топлива и воды накладываются друг на друга. Количество впрыскиваемой воды, также как и при применении водотопливной эмульсии не должно превышать 15-20% и регулируется на основе данных газоанализатора по температуре и составу отработавших газов дизеля. В результате впрыснутая в камеру сгорания вода нагревается и испаряется, и здесь происходят все те же процессы, что и при применении водотопливной эмульсии.When using the proposed utility model, fuel is supplied to the first channel of a two-channel injector from a high-pressure fuel pump. The fuel is sprayed by the nozzles of the injector through the combustion chamber. After the diesel has warmed up, distilled water begins to be supplied to the second channel of the two-channel injector, at the moments of fuel supply, which is also sprayed in the combustion chamber. Moreover, the spray cones of fuel and water are superimposed on each other. The amount of injected water, as well as when using a water-fuel emulsion, should not exceed 15-20% and is regulated on the basis of the gas analyzer data on the temperature and composition of the diesel exhaust gases. As a result, the water injected into the combustion chamber heats up and evaporates, and here all the same processes occur as when using a water-fuel emulsion.

Как следует из сказанного выше, одним из этапов работы модели является процесс нагрева до кипения впрыснутой в камеру сгорания воды. Этот процесс достаточно энергозатратен. К моменту впрыска воды (начало подачи топлива) в камере сгорания развивается достаточно высокое давление (может достигать порядка 3-6 МПа, а для некоторых типов дизелей и выше), а высокому давлению соответствует высокая температура кипения воды. Так, например, при давлении в 3,5МПа температура кипения будет 242,56°С (См. Теплофизические свойства рабочих веществ теплоэнергетики: справочник / А.А. Александров, К.А. Орлов, В.Ф. Очков - М.: Издательский дом МЭИ, 2017. - 226 с.; стр. 38, Таблица II - Термодинамические свойства воды и водяного пара в состоянии насыщения (по давлению)). Если принять, температуру воды в баке, расположенном в машинном помещении судна, равной порядка 30°С, то впрыснутую в камеру сгорания воду нужно нагреть более чем на 200°С. А для этого требуется примерно 920 кДж/кг теплоты. Отбор некоторого количества теплоты от продуктов сгорания топлива в цилиндре дизеля для нагрева до кипения впрыснутой воды ведет к уменьшению полезной работы дизеля.As follows from the above, one of the stages of the model's operation is the process of heating the water injected into the combustion chamber to boil. This process is quite energy intensive. By the time of water injection (the beginning of fuel supply), a sufficiently high pressure develops in the combustion chamber (it can reach about 3-6 MPa, and for some types of diesel engines even higher), and high boiling point of water corresponds to high pressure. So, for example, at a pressure of 3.5 MPa, the boiling point will be 242.56 ° C (See Thermophysical properties of working substances in heat power engineering: a reference book / A.A. Aleksandrov, K.A. Orlov, V.F. Ochkov - M .: MPEI Publishing House, 2017. - 226 p.; P. 38, Table II - Thermodynamic properties of water and steam at saturation (by pressure)). If we assume that the temperature of the water in the tank located in the engine room of the vessel is about 30 ° C, then the water injected into the combustion chamber must be heated by more than 200 ° C. And this requires approximately 920 kJ / kg of heat. The removal of a certain amount of heat from the products of fuel combustion in the diesel cylinder for heating the injected water to boiling leads to a decrease in the useful work of the diesel engine.

Задачей заявляемой полезной модели является увеличение полезной работы дизеля путем предварительного подогрева впрыскиваемой воды.The objective of the claimed utility model is to increase the useful work of a diesel engine by preheating the injected water.

Поставленная задача полезной модели достигается тем, что в известной полезной модели дизеля каждый цилиндровый узел которого включает цилиндр с поршнем, двухканальной форсункой и выпускным клапаном, а также газоход и газоанализатор, входы, которых соединены с выпускным клапаном цилиндра, также содержит топливный насос высокого давления, выход которого подключен к первому каналу двухканальной форсунки, кроме того в каждом цилиндровом узле имеются регулируемый клапан, а также последовательно соединенные дозирующий клапан, выход которого подключен ко второму каналу двухканальной форсунки и переключатель, вход которого соединен с управляющим выходом топливного насоса высокого давления, кроме того дизель содержит насос, выполненный с возможностью подсоединения к цистерне с дистиллированной водой, выход которого подключен к входу регулируемого клапана в каждом цилиндровом узле, дополнительно введены в каждый цилиндровый узел последовательно соединенные подогреватель, выход которого подключен к входу дозирующего клапана, и коммутатор, вход которого соединен с выходом регулируемого клапана, а второй выход подключен к выходу подогревателя.The stated objective of the utility model is achieved by the fact that in the known utility model of a diesel engine, each cylinder unit of which includes a cylinder with a piston, a two-channel nozzle and an exhaust valve, as well as a gas duct and a gas analyzer, the inputs of which are connected to the exhaust valve of the cylinder also contains a high-pressure fuel pump, the output of which is connected to the first channel of the two-channel injector, in addition, each cylinder unit has an adjustable valve, as well as a series-connected metering valve, the output of which is connected to the second channel of the two-channel injector and a switch, the input of which is connected to the control output of the high-pressure fuel pump, in addition the diesel engine contains a pump made with the possibility of connecting to a tank with distilled water, the output of which is connected to the inlet of an adjustable valve in each cylinder unit, additionally a heater connected in series is introduced into each cylinder unit, the output of which is connected to the inlet of the metering valve, and a switch, the inlet of which is connected to the outlet of the variable valve, and the second outlet is connected to the outlet of the heater.

Существо заявляемой полезной модели заключается в следующем.The essence of the claimed utility model is as follows.

В предлагаемой полезной модели для снижения теплоты, затрачиваемой для нагрева впрыснутой воды до кипения (величина нагрева до кипения впрыснутой в камеру сгорания воды может достигать 100 и более градусов), предлагается осуществлять предварительный подогрев воды перед подачей ее в камеру сгорания. Температура подогрева выбирается несколько ниже (на 10-20°С) температуры ее кипения в камере сгорания дизеля. Последняя может быть получена на основе данных о давлении в камере сгорания в ходе индицирования рабочего процесса дизеля и соответствующих таблиц (см. Теплофизические свойства рабочих веществ теплоэнергетики: справочник / А.А. Александров, К.А. Орлов, В.Ф. Очков - М.: Издательский дом МЭИ, 2017. - 226 с.; стр. 38, Таблица II - Термодинамические свойства воды и водяного пара в состоянии насыщения (по давлению)).In the proposed utility model, in order to reduce the heat consumed to heat the injected water to boiling (the amount of heating to the boil of water injected into the combustion chamber can reach 100 degrees or more), it is proposed to preheat the water before feeding it into the combustion chamber. The heating temperature is selected slightly lower (by 10-20 ° C) its boiling point in the diesel combustion chamber. The latter can be obtained on the basis of data on the pressure in the combustion chamber during the indication of the working process of a diesel engine and the corresponding tables (see Thermophysical properties of working substances of heat power engineering: a reference book / A.A. Aleksandrov, K.A. Orlov, V.F. Ochkov - Moscow: MPEI Publishing House, 2017. - 226 p .; p. 38, Table II - Thermodynamic properties of water and steam at saturation (by pressure)).

Вследствие того, что вода в камеру сгорания дизеля подается уже подогретой до температуры близкой к температуре кипения (меньше температуры кипения на 10-20°С), то для ее подогрева до начала кипения потребуется меньшее количество теплоты, которая в свою очередь отбирается от продуктов сгорания топлива (то есть нужно подогреть воду всего на 10-20°С, а не на 200°С). В результате происходит увеличение полезной работы дизеля.Due to the fact that water is supplied to the combustion chamber of a diesel engine already heated to a temperature close to the boiling point (less than the boiling point by 10-20 ° C), then a smaller amount of heat is required to heat it before boiling, which in turn is taken from the combustion products fuel (that is, you need to heat the water by only 10-20 ° C, and not 200 ° C). As a result, there is an increase in the useful work of the diesel engine.

Таким образом, у заявляемой полезной модели появляются новые свойства, заключающееся в том, что осуществляемый предварительный подогрев впрыскиваемой воды ведет к уменьшению количества теплоты, отбираемой от продуктов сгорания топлива, не совпадающие со свойствами, проявляемыми отличительными признаками в известных решениях и не равные сумме этих свойств, обеспечивающие достижение нового положительного эффекта - повышение полезной работы дизеля.Thus, the claimed utility model has new properties, which consists in the fact that the preheating of the injected water leads to a decrease in the amount of heat taken from the fuel combustion products, which do not coincide with the properties shown by the distinctive features in the known solutions and are not equal to the sum of these properties ensuring the achievement of a new positive effect - an increase in the useful work of a diesel engine.

Краткое описание чертежей.Brief description of the drawings.

На фигуре приведена схема дизеля.The figure shows a diagram of a diesel engine.

Здесь показан дизель 1, каждый цилиндровый узел которого 2 включает цилиндр 3 с поршнем 4, двухканальной форсункой 5 и выпускным клапаном 6, а также газоход 13 и газоанализатор 12, входы которых соединены с выпускным клапаном 6 цилиндра 3, также содержит топливный насос высокого давления 10, выход которого подключен к первому каналу двухканальной форсунки 5, кроме того, в каждом цилиндровом узле 2 имеются регулируемый клапан 8, а также последовательно соединенные дозирующий клапан 7, выход которого подключен ко второму каналу двухканальной форсунки 5 и переключатель 11, вход которого соединен с управляющим выходом топливного насоса высокого давления 10, также содержит последовательно соединенные подогреватель 15, выход которого подключен к входу дозирующего клапана 7 и коммутатор 14, вход которого соединен с выходом регулируемого клапана 8, а второй выход подключен к выходу подогревателя 15, кроме того, дизель содержит насос 9, выполненный с возможностью подсоединения к цистерне с дистиллированной водой, выход которого подключен к входу регулируемого клапана 8 в каждом цилиндровом узле 2.Shown here is a diesel engine 1, each cylinder unit of which 2 includes a cylinder 3 with a piston 4, a two-channel nozzle 5 and an exhaust valve 6, as well as a gas duct 13 and a gas analyzer 12, the inputs of which are connected to the exhaust valve 6 of cylinder 3, and also contains a high-pressure fuel pump 10 , the output of which is connected to the first channel of the two-channel nozzle 5, in addition, each cylinder unit 2 has an adjustable valve 8, as well as a series-connected metering valve 7, the output of which is connected to the second channel of the two-channel nozzle 5 and a switch 11, the input of which is connected to the control valve the output of the high-pressure fuel pump 10, also contains a series-connected heater 15, the output of which is connected to the input of the metering valve 7 and the switch 14, the input of which is connected to the output of the variable valve 8, and the second output is connected to the output of the heater 15, in addition, the diesel contains a pump 9, made with the possibility of connecting to a tank with a dist sludge water, the outlet of which is connected to the inlet of the variable valve 8 in each cylinder unit 2.

Осуществление полезной модели.Implementation of the utility model.

Рассмотрим работу полезной модели применительно к одному цилиндровому узлу 2 дизеля 1. Вначале переключатель 11 ставится в положение «А» и полезная модель работает на штатном топливе. При этом па двухканальную форсунку 5 на первый канал подается топливо из топливного насоса высокого давления 11. Топливо распыляется соплами форсунки 5 по камере сгорания цилиндра 3. После того как дизель 1 прогреется, переключатель 11 ставится в положение «В, а коммутатор 14 в положение «С» В моменты выдачи топлива топливным насосом высокого давления 10 на его управляющем выходе будет управляющий сигнал, который через переключатель 11 поступает на управляемый вход дозирующего клапана 7. В результате, дозирующий клапан 7 будет открыт во время выдачи топлива топливным насосом высокого давления 11. Насос 9 забирает дистиллированную воду из цистерны дистиллированной воды и через регулируемый клапан 8, коммутатор 14, дозирующий клапан 7 подает на второй канал двухканальной форсунки 5. В результате на двухканальную форсунку 5 будет одновременно поступать на один канал штатное топливо, а на другой дистиллированная вода. Топливо и вода распыляются соплами двухканальной форсунки 5 в камере сгорания цилиндра 3. Причем конусы распыла топлива и воды накладываются друг на друга. Количество впрыскиваемой воды, также как и при применении водотопливной эмульсии не должно превышать 15-20% и регулируется на основе данных газоанализатора 12 по температуре и составу отработавших газов дизеля. В результате впрыснутая в камеру сгорания вода нагревается и испаряется, и здесь происходят все те же процессы, что и при применении водотопливной эмульсии.Let us consider the operation of the utility model in relation to one cylinder unit 2 of a diesel engine 1. First, switch 11 is placed in position "A" and the utility model runs on standard fuel. In this case, fuel is supplied to the first channel from the high-pressure fuel pump 11 to the two-channel injector 5. The fuel is sprayed by the nozzles of the injector 5 through the combustion chamber of cylinder 3. After the diesel engine 1 has warmed up, the switch 11 is set to position "B, and the switch 14 to position" С »At the moments of dispensing fuel by the high pressure fuel pump 10, there will be a control signal at its control output, which is fed through the switch 11 to the controlled input of the metering valve 7. As a result, the metering valve 7 will be open during the dispensing of fuel by the high pressure fuel pump 11. Pump 9 takes distilled water from the distilled water tank and through the adjustable valve 8, switch 14, the metering valve 7 supplies the second channel of the two-channel nozzle 5. As a result, the two-channel nozzle 5 will simultaneously receive standard fuel on one channel and distilled water on the other. Fuel and water are sprayed by nozzles of a two-channel nozzle 5 in the combustion chamber of cylinder 3. Moreover, the spray cones of fuel and water are superimposed on each other. The amount of injected water, as well as when using a water-fuel emulsion, should not exceed 15-20% and is regulated on the basis of the gas analyzer 12 data on the temperature and composition of the diesel exhaust gases. As a result, the water injected into the combustion chamber heats up and evaporates, and here all the same processes occur as when using a water-fuel emulsion.

После окончания переходных процессов в дизеле (на основе анализа параметров рабочего цикла дизеля и данных газоанализатора 12) на подогревателе 15 устанавливается заданная температура подогрева впрыскиваемой в камеру сгорания воды. Температура подогрева выбирается несколько ниже (на 10-20°С) температуры ее кипения в камере сгорания дизеля в конце процесса сгорания топлива. Последняя может быть получена на основе данных о давлении в камере сгорания в ходе индицирования рабочего процесса дизеля и соответствующих таблиц (См. Теплофизические свойства рабочих веществ теплоэнергетики: справочник / А.А. Александров, К.А. Орлов, В.Ф. Очков - М.: Издательский дом МЭИ, 2017. - 226 с.; стр. 38, Таблица II - Термодинамические свойства воды и водяного пара в состоянии насыщения (по давлению))After the end of the transient processes in the diesel engine (based on the analysis of the parameters of the operating cycle of the diesel engine and the data of the gas analyzer 12), the pre-set temperature of heating the water injected into the combustion chamber is set on the heater 15. The heating temperature is selected slightly lower (by 10-20 ° C) its boiling point in the diesel combustion chamber at the end of the fuel combustion process. The latter can be obtained on the basis of data on the pressure in the combustion chamber during the indication of the working process of a diesel engine and the corresponding tables (See Thermophysical properties of working substances of heat power engineering: a reference book / A.A. Aleksandrov, K.A. Orlov, V.F. Ochkov - Moscow: MPEI Publishing House, 2017 .-- 226 p .; p. 38, Table II - Thermodynamic properties of water and steam at saturation (by pressure))

После выставления на подогревателе 16 заданной температуры подогрева, коммутатор 14 переводится из положения «С» в положение «D». При этом с выхода подогревателя 15 вода, подогретая до заданной температуры, через дозирующий клапан 7 и второй канал двухканальной форсунки 5 подается в камеру сгорания дизеля. Вследствие того, что вода в камеру сгорания дизеля подается уже подогретой до температуры близкой к температуре кипения (меньше температуры кипения на 10-20°С), то для ее подогрева до начала кипения потребуется меньшее количество теплоты, которая в свою очередь отбирается от продуктов сгорания топлива (то есть нужно подогреть воду всего на 10-20°С, а не на 200°С). В результате происходит увеличение полезной работы дизеля.After setting the pre-set heating temperature on the heater 16, the switch 14 is moved from position "C" to position "D". At the same time, from the outlet of the heater 15, water heated to a predetermined temperature is supplied to the combustion chamber of the diesel engine through the metering valve 7 and the second channel of the two-channel nozzle 5. Due to the fact that water is supplied to the combustion chamber of a diesel engine already heated to a temperature close to the boiling point (less than the boiling point by 10-20 ° C), then a smaller amount of heat is required to heat it before boiling, which in turn is taken from the combustion products fuel (that is, you need to heat the water by only 10-20 ° C, and not 200 ° C). As a result, there is an increase in the useful work of the diesel engine.

Таким образом, у заявляемой полезной модели появляются новые свойства, заключающееся в том, что осуществляемый предварительный подогрев впрыскиваемой воды ведет к уменьшению количества теплоты, отбираемой от продуктов сгорания топлива, не совпадающие со свойствами, проявляемыми отличительными признаками в известных решениях и не равные сумме этих свойств, обеспечивающие достижение нового положительного эффекта - повышение полезной работы дизеля.Thus, the claimed utility model has new properties, which consists in the fact that the preheating of the injected water leads to a decrease in the amount of heat taken from the fuel combustion products, which do not coincide with the properties shown by the distinctive features in the known solutions and are not equal to the sum of these properties ensuring the achievement of a new positive effect - an increase in the useful work of a diesel engine.

Claims (1)

Дизель, каждый цилиндровый узел которого включает цилиндр с поршнем, двухканальной форсункой и выпускным клапаном, а также газоход и газоанализатор, входы которых соединены с выпускным клапаном цилиндра, также содержит топливный насос высокого давления, выход которого подключен к первому каналу двухканальной форсунки, кроме того, в каждом цилиндровом узле имеются регулируемый клапан, а также последовательно соединенные дозирующий клапан, выход которого подключен ко второму каналу двухканальной форсунки, и переключатель, вход которого соединен с управляющим выходом топливного насоса высокого давления, кроме того, дизель содержит насос, выполненный с возможностью подсоединения к цистерне с дистиллированной водой, выход которого подключен к входу регулируемого клапана в каждом цилиндровом узле, отличающийся тем, что дополнительно введены в каждый цилиндровый узел последовательно соединенные подогреватель, выход которого подключен к входу дозирующего клапана, и коммутатор, вход которого соединен с выходом регулируемого клапана, а второй выход подключен к выходу подогревателя.A diesel engine, each cylinder unit of which includes a cylinder with a piston, a two-channel nozzle and an exhaust valve, as well as a gas duct and a gas analyzer, the inputs of which are connected to the exhaust valve of the cylinder, also contains a high-pressure fuel pump, the output of which is connected to the first channel of the two-channel injector, in addition, each cylinder unit has an adjustable valve, as well as a series-connected metering valve, the output of which is connected to the second channel of the two-channel injector, and a switch, the input of which is connected to the control output of the high-pressure fuel pump; in addition, the diesel engine contains a pump configured to be connected to a tank with distilled water, the outlet of which is connected to the inlet of a variable valve in each cylinder unit, characterized in that additionally, a series-connected heater is introduced into each cylinder unit, the output of which is connected to the inlet of the metering valve, and a switch, the input of which is from It is connected to the output of the adjustable valve, and the second output is connected to the output of the pre-heater.
RU2020135128U 2020-10-26 2020-10-26 Diesel RU204220U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135128U RU204220U1 (en) 2020-10-26 2020-10-26 Diesel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135128U RU204220U1 (en) 2020-10-26 2020-10-26 Diesel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU204220U1 true RU204220U1 (en) 2021-05-14

Family

ID=75920622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020135128U RU204220U1 (en) 2020-10-26 2020-10-26 Diesel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU204220U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU209748U1 (en) * 2021-11-02 2022-03-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО "ВГУВТ") Diesel

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2387865C2 (en) * 2005-09-15 2010-04-27 Адриан ФЕРШТАЛЛЕН Device to prepare emulsion of diesel fuel/water and to inject said emulsion into diesel engine
RU170743U1 (en) * 2016-11-17 2017-05-05 Публичное акционерное общество "ЗВЕЗДА" (ПАО "ЗВЕЗДА") Diesel engine
CN107476900A (en) * 2017-09-23 2017-12-15 沈福盛 A kind of diesel internal combustion engine oil-water mixed combustion apparatus and its process
CN108049986A (en) * 2017-09-07 2018-05-18 同济大学 A kind of engine block of Waste Heat Recovery high temperature grease mixing jetting
CN106194507B (en) * 2016-07-08 2018-06-12 哈尔滨工程大学 Supercharged diesel engine emulsifying combustion is realized based on jet pump and reduces NOXThe device of discharge
RU181507U1 (en) * 2018-01-10 2018-07-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО "ВГУВТ") Diesel

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2387865C2 (en) * 2005-09-15 2010-04-27 Адриан ФЕРШТАЛЛЕН Device to prepare emulsion of diesel fuel/water and to inject said emulsion into diesel engine
CN106194507B (en) * 2016-07-08 2018-06-12 哈尔滨工程大学 Supercharged diesel engine emulsifying combustion is realized based on jet pump and reduces NOXThe device of discharge
RU170743U1 (en) * 2016-11-17 2017-05-05 Публичное акционерное общество "ЗВЕЗДА" (ПАО "ЗВЕЗДА") Diesel engine
CN108049986A (en) * 2017-09-07 2018-05-18 同济大学 A kind of engine block of Waste Heat Recovery high temperature grease mixing jetting
CN107476900A (en) * 2017-09-23 2017-12-15 沈福盛 A kind of diesel internal combustion engine oil-water mixed combustion apparatus and its process
RU181507U1 (en) * 2018-01-10 2018-07-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО "ВГУВТ") Diesel

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU209748U1 (en) * 2021-11-02 2022-03-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волжский государственный университет водного транспорта" (ФГБОУ ВО "ВГУВТ") Diesel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Şahin et al. Experimental investigation of n-butanol/diesel fuel blends and n-butanol fumigation–evaluation of engine performance, exhaust emissions, heat release and flammability analysis
US5992353A (en) Method for operating an internal combustion engine and the latter itself
Zheng et al. Experimental study on diesel conventional and low temperature combustion by fueling four isomers of butanol
Wang et al. Effect of intake pre-heating and injection timing on combustion and emission characteristics of a methanol fumigated diesel engine at part load
RU181507U1 (en) Diesel
CN109113880A (en) A kind of burning tissues method and its application of methanol/alcohol hydrogen-fueled internal combustion engine
CN110318892B (en) Ethanol fumigation/diesel dual-fuel engine multi-mode combustion organization method
Masjuki et al. Investigations on preheated palm oil methyl esters in the diesel engine
RU204220U1 (en) Diesel
Mikulski et al. Effect of CNG in a fuel dose on the combustion process of a compression-ignition engine
Sendzikiene et al. Impact of biomethane gas on energy and emission characteristics of a spark ignition engine fuelled with a stoichiometric mixture at various ignition advance angles
Natarajan et al. Early injected PCCI engine fuelled with bio ethanol and diesel blends–an experimental investigation
RU188303U1 (en) Boiler installation
Zhang et al. Effect of soybean oil/PODE/ethanol blends on combustion and emissions on a heavy-duty diesel engine
CN111197532A (en) Hydrogen/methanol composite fuel engine
Elbanna et al. Investigative research of diesel/ethanol advanced combustion strategies: A comparison of Premixed Charge Compression Ignition (PCCI) and Direct Dual Fuel Stratification (DDFS)
Indudhar et al. Effects of single and split injection on the performance, emission and combustion attributes of a CRDI engine powered with diesel and honge biodiesel
CN105518284A (en) Fuel injection system and method for operating a multi-fuel piston engine
Tao et al. The effect of diesel pilot injection strategy on combustion and emission characteristic of diesel/methanol dual fuel engine
RU202709U1 (en) Diesel
Tutak et al. Co-combustion of biodiesel with oxygenated fuels in direct injection diesel engine
Dunin et al. Analysis of the nozzle hole diameter effect to common rail diesel engine characteristics using a calculated model of an internal combustion engine
RU193788U1 (en) Boiler installation
RU209748U1 (en) Diesel
RU182397U1 (en) Boiler installation