RU2255243C1 - Fuel feed system of internal combustion engine - Google Patents
Fuel feed system of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2255243C1 RU2255243C1 RU2003132480/06A RU2003132480A RU2255243C1 RU 2255243 C1 RU2255243 C1 RU 2255243C1 RU 2003132480/06 A RU2003132480/06 A RU 2003132480/06A RU 2003132480 A RU2003132480 A RU 2003132480A RU 2255243 C1 RU2255243 C1 RU 2255243C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrocarbon fuel
- channel
- fuel
- additives
- atomizer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Nozzles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано в системах питания двигателя внутреннего сгорания.The invention relates to mechanical engineering, namely to engine building, and can be used in power systems of an internal combustion engine.
Известна система подачи топлива двигателя внутреннего сгорания, содержащая резервуар с углеводородным топливом, источник присадок, топливный насос высокого давления, снабженный управляющим органом и сообщенный с резервуаром, регулятор, связанный с источником присадок, и по меньшей мере одну форсунку, в корпусе которой выполнены канал подачи углеводородного топлива в колодец распылителя, связанный при помощи трубопровода высокого давления с топливным насосом, и канал подачи присадок в колодец распылителя, соединенный при помощи магистрали с регулятором. Канал подачи присадок содержит смесительно-аккумулирующую камеру, снабженную обратным шариковым клапаном (авторское свидетельство СССР №1087681, МПК 3 F 02 М 25/10).A known fuel supply system of an internal combustion engine comprising a reservoir of hydrocarbon fuel, an additive source, a high pressure fuel pump equipped with a control body and in communication with the reservoir, a regulator associated with the additive source, and at least one nozzle in the housing of which a feed channel is made hydrocarbon fuel into the nozzle well, connected by means of a high pressure pipeline to the fuel pump, and the additive supply channel into the nozzle well, connected by means of Raleigh with the regulator. The additive supply channel contains a mixing-storage chamber equipped with a check ball valve (USSR author's certificate No. 1087681, IPC 3 F 02
Основными недостатками описанной системы подачи топлива двигателя внутреннего сгорания являются низкая топливная экономичность и высокая токсичность двигателя, обусловленные следующим:The main disadvantages of the described fuel supply system of an internal combustion engine are low fuel efficiency and high engine toxicity due to the following:
- отсутствием возможности развития площадей контакта подаваемых присадок с углеводородным топливом, в особенности в малогабаритных форсунках, так как присадки с топливом смешиваются в подыгольном пространстве форсунки;- the lack of development of contact areas of the supplied additives with hydrocarbon fuel, especially in small nozzles, since additives with fuel are mixed in the nozzle space of the nozzle;
- неудовлетворительным качеством смеси топлива с присадками, так как продолжительность растворения присадок в углеводородном топливе регламентируется временем между очередными подачами топлива в цилиндр;- the unsatisfactory quality of the fuel mixture with additives, since the duration of the dissolution of additives in hydrocarbon fuel is regulated by the time between subsequent deliveries of fuel to the cylinder;
- отсутствием возможности дозирования присадок в зависимости от нагрузки двигателя внутреннего сгорания, так как обратный шариковый клапан в форсунке обеспечивает только подачу присадок;- the lack of the ability to dispense additives depending on the load of the internal combustion engine, since the check ball valve in the nozzle provides only the supply of additives;
- небольшим количеством добавляемых присадок, влияющих на развитие факела в цилиндре двигателя, так как углеводородное топливо, оставшееся в колодце распылителя, не перемешивается с присадками, попадает в камеру сгорания, после впрыска основной части углеводородного топлива не сгорает полностью, что приводит к недогоранию в цилиндре двигателя.- a small amount of added additives that affect the development of the flame in the engine cylinder, since the hydrocarbon fuel remaining in the nozzle well does not mix with additives, enters the combustion chamber, after the injection of the main part of the hydrocarbon fuel does not burn completely, which leads to underburning in the cylinder engine.
Известна система подачи топлива двигателя внутреннего сгорания, содержащая резервуар с углеводородным топливом, связанный с насосом подачи углеводородного топлива, снабженным регулятором давления, по меньшей мере одну форсунку, подключенную при помощи трубопровода к насосу подачи углеводородного топлива, источник присадок, соединенный с дозатором подачи присадок, и смесительно-аккумулирующую камеру. В корпусе форсунки выполнены каналы подачи углеводородного топлива к распылителю и подачи присадок к распылителю. Канал подачи углеводородного топлива к распылителю связан при помощи трубопровода с насосом подачи углеводородного топлива, а канал подачи присадок к распылителю соединен при помощи магистрали с дозатором подачи присадок. Дозатор подачи присадок оснащен подпружиненными одноходовыми запорными клапанами, связанными между собой. Смесительно-аккумулирующая камера выполнена в корпусе форсунки перпендикулярно каналам подачи углеводородного топлива к распылителю и подачи присадок к распылителю. Углеводородное топливо и присадки эмульгируют под действием высокого давления углеводородного топлива и впрыскиваются в цилиндр (заявка Япония №60-138266, кл. F 02 М 43/04). Эта конструкция является наиболее близкой по технической сущности и принята за прототип.A known fuel supply system of an internal combustion engine comprising a hydrocarbon fuel tank connected to a hydrocarbon fuel supply pump equipped with a pressure regulator, at least one nozzle connected via a pipeline to a hydrocarbon fuel supply pump, an additive source connected to an additive dispenser, and a mixing storage chamber. In the nozzle body, the channels for supplying hydrocarbon fuel to the atomizer and supplying additives to the atomizer are made. The channel for supplying hydrocarbon fuel to the sprayer is connected via a pipeline to the pump for supplying hydrocarbon fuel, and the channel for supplying additives to the sprayer is connected via a line to the additive dispenser. The additive dispenser is equipped with interconnected spring-loaded single-way shut-off valves. The mixing and storage chamber is made in the nozzle body perpendicular to the channels for supplying hydrocarbon fuel to the atomizer and supplying additives to the atomizer. Hydrocarbon fuels and additives are emulsified under high pressure hydrocarbon fuels and injected into the cylinder (Japan Application No. 60-138266, class F 02 M 43/04). This design is the closest in technical essence and adopted as a prototype.
Основными недостатками вышеописанной системы подачи топлива двигателя внутреннего сгорания являются низкая топливная экономичность и высокая токсичность двигателя, обусловленные следующим:The main disadvantages of the above fuel supply system of an internal combustion engine are low fuel efficiency and high engine toxicity due to the following:
- недостаточной для растворения присадок в углеводородном топливе площадью их контакта с топливом при подаче присадок через одноходовой запорный клапан под давлением в канал подачи присадок к распылителю и подаче углеводородного топлива под давлением в канал подачи углеводородного топлива к распылителю и далее - в смесительно-аккумулирующую камеру;- the area of their contact with the fuel, insufficient for dissolving additives in hydrocarbon fuel, when additives are fed through a one-way shut-off valve under pressure into the channel for supplying additives to the atomizer and supplying hydrocarbon fuel under pressure to the channel for supplying hydrocarbon fuel to the atomizer and then to the mixing and storage chamber;
- необоснованным расходом присадок и углеводородного топлива из-за подачи присадок в углеводородное топливо при работе двигателя на холостых ходах и малых нагрузках.- unreasonable consumption of additives and hydrocarbon fuel due to the supply of additives to hydrocarbon fuel when the engine is idling and light loads.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения топливной экономичности и снижения токсичности двигателя внутреннего сгорания.The present invention solves the problem of increasing fuel efficiency and reducing the toxicity of an internal combustion engine.
Для достижения этого технического результата в системе подачи топлива двигателя внутреннего сгорания, содержащей резервуар с углеводородным топливом, связанный с насосом подачи углеводородного топлива, снабженным регулятором давления, по меньшей мере одну форсунку, подключенную при помощи трубопровода к насосу подачи углеродного топлива, в корпусе которой выполнен канал подачи углеводородного топлива к распылителю, источник присадок, соединенный с дозатором подачи присадок, который оснащен подпружиненным одноходовым запорным клапаном, смесительно-аккумулирующую камеру, связанную с каналом подачи углеводородного топлива к распылителю и с каналом подачи присадок к распылителю, соединенным при помощи магистрали с дозатором присадок, согласно изобретению подпружиненный одноходовой запорный клапан, предотвращающий обратный поток присадок, снабженный жиклером, контактирующим с игольчатым клапаном, причем игольчатый клапан присоединен через шаговый электродвигатель к механизму управления, а связанная с трубопроводом высокого давления смесительно-аккумулирующая камера расположена вне корпуса форсунки и разделена пористой металлокерамической вставкой на полости, одна из которых сообщена с каналом подачи углеводородного топлива к распылителю, а другая - с дозатором подачи присадок.To achieve this technical result, in a fuel supply system of an internal combustion engine comprising a hydrocarbon fuel tank connected to a hydrocarbon fuel supply pump equipped with a pressure regulator, at least one nozzle connected by a pipeline to a carbon fuel supply pump, in the housing of which a channel for supplying hydrocarbon fuel to the atomizer, an additive source connected to an additive dispenser that is equipped with a spring-loaded one-way shut-off valve Mr., mixing and accumulating chamber associated with the channel for supplying hydrocarbon fuel to the atomizer and with the channel for supplying additives to the atomizer, connected via a line to the additive dispenser, according to the invention, a spring-loaded one-way shut-off valve that prevents backflow of additives, equipped with a nozzle in contact with the needle valve moreover, the needle valve is connected via a stepper motor to the control mechanism, and the storage-accumulating mixing valve associated with the high-pressure pipe the chamber is located outside the nozzle body and is divided by a porous cermet insert into cavities, one of which is connected to the channel for supplying hydrocarbon fuel to the atomizer, and the other to the additive dispenser.
Повышение топливной экономичности и снижение токсичности двигателя внутреннего сгорания обеспечивается за счет введения в систему подачи топлива, а именно в дозатор подачи присадок, игольчатого клапана, контактирующего с жиклером и связанного через шаговый электродвигатель с механизмом управления, на который подаются сигналы от электронного блока управления, получающего сигналы от датчика температуры отработавших газов, установленного в выпускном коллекторе, и преобразующего эти сигналы в электрические импульсы, а также за счет введения пористой металлокерамической вставки, разделяющей смесительно-аккумулирующую камеру на две полости. Применение дозатора подачи присадок, снабженного игольчатым клапаном и жиклером, позволяет подавать присадки только при повышенных нагрузках работы двигателя внутреннего сгорания и точно определять момент подачи и необходимый расход присадок в различных диапазонах нагрузок двигателя, что повышает экономичность как углеводородного топлива, так и присадок, и снижает содержание вредных веществ в отработавших газах. Применение смесительно-аккумулирующей камеры, полости которой сообщены с каналом подачи углеводородного топлива к распылителю и с дозатором подачи присадок, позволяет осуществлять равномерное распределение присадок, проникающих через поры металлокерамической вставки, и их качественное смешение с углеводородным топливом, что в свою очередь приводит к его качественному сгоранию и, как следствие, к повышению топливной экономичности двигателя и снижению токсичности отработавших газов.Improving fuel economy and reducing the toxicity of the internal combustion engine is ensured by introducing into the fuel supply system, namely, the additive dispenser, a needle valve in contact with the nozzle and connected through a stepper motor to a control mechanism to which signals are sent from an electronic control unit receiving signals from the exhaust gas temperature sensor installed in the exhaust manifold, and converting these signals into electrical pulses, as well as by denia of a porous cermet insert separating the mixing-storage chamber into two cavities. The use of an additive dispenser, equipped with a needle valve and a nozzle, allows additives to be supplied only at increased loads of the internal combustion engine and to accurately determine the supply moment and the required consumption of additives in various engine load ranges, which increases the efficiency of both hydrocarbon fuel and additives, and reduces the content of harmful substances in the exhaust gas. The use of a mixing and storage chamber, the cavities of which are connected with the channel for supplying hydrocarbon fuel to the atomizer and with the additive dispenser, allows for uniform distribution of additives penetrating the pores of the ceramic-metal insert and their high-quality mixing with hydrocarbon fuel, which in turn leads to its high-quality combustion and, as a result, to increase the fuel efficiency of the engine and reduce the toxicity of exhaust gases.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена схема предлагаемой системы подачи топлива двигателя внутреннего сгорания; на фиг.2 - разрез форсунки и дозатора подачи присадок. На фиг.2 дополнительно показаны стрелками направления подачи углеводородного топлива и вывод отработавших газов.The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a diagram of the proposed fuel supply system of an internal combustion engine; figure 2 is a section of the nozzle and dispenser supply additives. Figure 2 additionally shows the arrows in the direction of supply of hydrocarbon fuel and the exhaust gas output.
Насос подачи углеводородного топлива 1, снабженный регулятором давления 2, подключенным к резервуару с углеводородным топливом (на чертеже не показан), сообщен при помощи трубопроводов 3-6 высокого давления с форсунками 7-10. Источник 11 присадок соединен при помощи магистрали 12 через электронасос 13, трубопровод 14 подачи присадок, дозатор 15 подачи присадок с форсунками 7-10. Дозатор 15 подачи присадок связан через шаговый электродвигатель 16, механизм управления 17 с электронным блоком управления 18, подключенным к датчику 19 температуры отработавших газов. Датчик 19 температуры отработавших газов установлен в выпускном коллекторе 20 двигателя внутреннего сгорания 21. Механизм управления 17 представляет собой электромагнит, получающий от электронного блока управления 18 электрический сигнал. Блок управления 18 предназначен для преобразования электрических импульсов от датчика 19 температуры отработавших газов.The hydrocarbon fuel supply pump 1, equipped with a pressure regulator 2 connected to a hydrocarbon fuel tank (not shown in the drawing), is communicated using high pressure pipelines 3-6 with nozzles 7-10. The
Дозатор 15 подачи присадок оснащен игольчатым клапаном 22, контактирующим с жиклером 23 и связывающим дозатор 15 подачи присадок через шаговый электродвигатель 16 с механизмом управления 17. Внутри жиклера 23, перекрываемого игольчатым клапаном 22, установлен подпружиненный одноходовой запорный шариковый обратный клапан 24 для предотвращения обратного потока присадок. Клапан 24 фиксируется штуцером 25. Дозатор 15 подачи присадок соединен с форсунками через магистраль 12 и канал 26 подачи присадок к распылителю. В канале 26 подачи присадок к распылителю размещен запорный шариковый клапан 27, вынесенный за пределы корпуса форсунки. Вне корпуса форсунки расположена и смесительно-аккумулирующая камера 28, разделенная пористой металлокерамической вставкой 29, запрессованной в штуцер 30, на полости 31 и 32. Смесительно-аккумулирующая камера 28 связана с трубопроводом высокого давления через штуцер 30, подключенный к этому трубопроводу. Штуцер 30 снабжен фильтром 33. Полость 31 смесительно-аккумулирующей камеры 28 сообщена с каналом 26 подачи присадок к распылителю, а полость 32 - с каналом 34 подачи углеводородного топлива к распылителю, расположенным в корпусе форсунки. Смесительно-аккумулирующая камера 28 связана с магистралью 12 запорным шариковым клапаном 27 через вставку 35 с косой винтовой нарезкой и шагом (1-2)d, где d - диаметр смесительно-аккумулирующей камеры.The
Полости 31 и 32 соединены через канал 34 подачи углеводородного топлива и распылитель 36 с распыливающими отверстиями 37, 38, запираемыми иглой 39. Распылитель 36 снабжен гайкой 40.
Система подачи топлива двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом. При работе двигателя на режимах нагрузок менее 50% от максимального игольчатый клапан 22 дозатора 15 подачи присадок закрыт. Насос 1 подачи углеводородного топлива нагнетает через канал 34 углеводородное топливо в распылитель 36. Под действием давления топлива игла 39 перемешается и топливо через отверстия 37 и 38 впрыскивается в цилиндр двигателя. При работе двигателя на режимах нагрузок, начиная с 50% от максимального и выше, повышенная температура отработавших газов, выходящих через выпускной коллектор 20, воздействует на датчик 19 температуры отработавших газов, сигналы датчика 19 получает блок управления 18 и через механизм управления 17 они передаются электрическими импульсами на шаговый электродвигатель 16, который перемещает игольчатый клапан 22. При этом шариковый клапан 24 открывается и пропускает под давлением, создаваемым электронасосом 13, из источника присадок 11 через жиклер 23 в магистраль 12 часть присадок. Те в свою очередь после разгрузки смесительно-аккумулирующей камеры 28 поступают через запорный шариковый клапан 27 и через вставку 35 с косой винтовой нарезкой в поры металлокерамической вставки 29. Топливо поступает в штуцер 30 через трубопроводы 3-6 от насоса подачи углеводородного топлива 1 и по каналу 34 (фиг.2) - в распылитель 36. При этом часть топлива попадает в поры металлокерамической вставки 29. После подъема иглы 39 и впрыска топлива и присадок через отверстия 37 и 38 происходит разгрузка давления в распылителе 36 и, соответственно, в смесительно-аккумулирующей камере 28. Запорный шариковый клапан 27 открывается и пропускает из магистрали 12 часть присадок. Присадки, выжимая из пор металлокерамической вставки 29 топливо, перемешиваются с ним. Поверхность контакта присадок с топливом развита за счет того, что площадь контакта присадок и топлива образована поверхностью пористой металлокерамической вставки 30. В порах металлокерамической вставки 29 может находиться как топливо, так и присадки. Присадки, благодаря порам вставки 29, поступают в смесительно-аккумулирующую камеру 28 в виде мелких частиц. При очередном поднятии иглы 39 в цилиндр поступает смесь топлива и присадок. Смешение топлива и присадок осуществляется как в смесительно-аккумулирующей камере 28, так и в канале 34, в которой присадки поступают с топливом из пористой металлокерамической вставки 29. Таким образом, предлагаемая система подачи топлива с дозированием присадок позволяет повысить топливную экономичность и снизить токсичность двигателя. Выполнение в системе подачи топлива дозатора присадок с игольчатым клапаном и жиклером позволяет более точно определять момент подачи и количество присадок в различных диапазонах нагрузок двигателя, что обеспечивает повышенную экономичность как топлива, так и присадок, и снижение вредных веществ в отработавших газах. Система подачи топлива, по сравнению с прототипом, позволяет использовать присадки без изменений основной системы питания двигателя. Данная система дает возможность отключать подачу присадок и эксплуатировать двигатель на углеводородном топливе. Система также позволяет осуществлять качественную регулировку смеси топлив, подаваемой в цилиндр с учетом нагрузки и частоты вращения двигателя.The fuel supply system of an internal combustion engine operates as follows. When the engine is operating under load conditions less than 50% of the maximum, the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003132480/06A RU2255243C1 (en) | 2003-11-05 | 2003-11-05 | Fuel feed system of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003132480/06A RU2255243C1 (en) | 2003-11-05 | 2003-11-05 | Fuel feed system of internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003132480A RU2003132480A (en) | 2005-05-20 |
RU2255243C1 true RU2255243C1 (en) | 2005-06-27 |
Family
ID=35820055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003132480/06A RU2255243C1 (en) | 2003-11-05 | 2003-11-05 | Fuel feed system of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2255243C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2476716C1 (en) * | 2012-03-20 | 2013-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" | Diesel engine two-fuel feed system with automatic mix composition control |
RU2484290C1 (en) * | 2012-04-16 | 2013-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия" | Dual-fuel tractor diesel engine feed system |
RU2484291C1 (en) * | 2012-04-27 | 2013-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" | Dual-fuel diesel engine feed system |
-
2003
- 2003-11-05 RU RU2003132480/06A patent/RU2255243C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2476716C1 (en) * | 2012-03-20 | 2013-02-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" | Diesel engine two-fuel feed system with automatic mix composition control |
RU2484290C1 (en) * | 2012-04-16 | 2013-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия" | Dual-fuel tractor diesel engine feed system |
RU2484291C1 (en) * | 2012-04-27 | 2013-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" | Dual-fuel diesel engine feed system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003132480A (en) | 2005-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7861696B2 (en) | Multi fuel co-injection system for internal combustion and turbine engines | |
US5771689A (en) | Pipe evaporator for feeding additional fuel into the exhaust gas | |
JP5913106B2 (en) | Fuel homogenization improvement system | |
EP1211407A2 (en) | Fuel feeding device for engine | |
RU2695547C2 (en) | Method and device for operation of diesel engine on emulsion fuel of varied composition | |
US20110023853A1 (en) | Homogenizing Fuel Enhancement System | |
DE102004011414A1 (en) | Internal combustion engine has fuel mixture during engine running created continuously in dosing and mixing valve and mixing ratio of fuels can be simultaneously influenced through control unit | |
CN100516502C (en) | Fuel supply system for internal combustion engine | |
US10947930B2 (en) | Emulsifying system and emulsifying method | |
RU2446294C2 (en) | Ice fuel system and method of its operation | |
US10598131B2 (en) | Method and device for the open-loop or closed-loop control of the amount of a fuel mixture | |
RU2255243C1 (en) | Fuel feed system of internal combustion engine | |
KR101864517B1 (en) | Water-mixture-fuel generation device | |
RU57832U1 (en) | GAS DIESEL FUEL SUPPLY SYSTEM WITH INTERNAL MIXING | |
RU2306447C2 (en) | Method of and device for metering out and preparation of fuel-water emulsion delivered to carburetor internal combustion engines | |
RU2292476C1 (en) | Method of feed of main and additional fuel to diesel engine and diesel engine fuel-feed system (versions) | |
CN102808701B (en) | A kind ofly be applied in intelligent electric-controlled oil supply system on petrol engine and fuel supply method thereof | |
KR101810915B1 (en) | Dual fuel apparatus having air-gas mixer | |
RU2168649C1 (en) | Device for admission of hydrogen into fuel of internal combustion engine | |
RU42073U1 (en) | DIESEL POWER SYSTEM | |
RU2465952C2 (en) | System to prepare water-fuel emulsion for ice | |
RU2382229C2 (en) | Method and device to prepare-and-feed fuel-water mix in ice | |
JPS58502103A (en) | Combined fuel mixer-emulsifier | |
CN211258861U (en) | High-pressure fuel direct injection system on natural suction engine | |
FR2917136A1 (en) | FUEL INJECTION SYSTEM IN AN EXPLOSION ENGINE, AND VEHICLE THUS EQUIPPED |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051106 |