ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к двигателестроению, в частности, к конструкции дизельных двигателей.
Известен трубчатый керамический нагреватель для воспламенения топлива при пуске дизеля [1], выполняющий функции свечи накаливания. Трубчатый нагреватель состоит из керамического центрального электрода с изоляционным покрытием, вокруг которого расположены слои с электросопротивлением и внешний токопроводящий слой.
Однако, такие керамические нагреватели используются только при пуске двигателя, что позволяет незначительно снизить расходы топлива при пуске.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является топливная система дизельного двигателя [2].
Известная топливная система содержит топливный бак, фильтр, насос, трубопровод, предпусковой подогреватель, устройство подачи топлива к блоку цилиндров и форсунку, установленную на головке блока цилиндров.
Известная система дополнительно содержит, по меньшей мере, два активатора дизельного топлива, которые выполняют из набора
полупроводниковых пластин и механически закрепляют по схеме ультразвукового свистка.
Один активатор устанавливают в трубопроводе между форсункой, а другой на головке блока цилиндров, в зоне впрыска. Полупроводниковые пластины подключают к источнику постоянного напряжения.
В результате применения данного технического решения происходит создание синхронного воздействия на дизельное топливо (либо водо-топливную смесь) электромагнитных СВЧ и УЗ колебаний гиперзвукового диапазона.
Такое воздействие непосредственно на топливо позволяет на порядок снизить его вязкость, повысить температуру как топлива в трубопроводе, так и мелкодисперсных частиц в камере сгорания.
Однако, установка активаторов в известной системе повлечет серьезные изменения в схеме электрооборудования ДВС (двигателя внутреннего сгорания).
Кроме того, в случае неисправности, замена внутрицилиндрованного активатора предусматривает демонтаж - монтаж головки блока цилиндров, а в случае поломки и падения керамического активатора в цилиндр неизбежна поломка деталей цилиндропоршневой группы, что приводит к снижению надежности работы двигателя.
Основным недостатком известной системы является использование предпускового подогревателя, который предназначен только для разогрева охлаждающей жидкости (или) масла системы смазки двигателя, что не
позволяет дополнительно подогреть топливо, подаваемое в блок цилиндров двигателя, и не способствует повышению КПД двигателя.
Целью настоящей полезной модели является создание надежной топливной системы дизельного двигателя увеличивающей КПД двигателя.
Указанная цель достигается тем, что в топливной системе дизельного двигателя, содержащей топливный бак, фильтры, насос, устройство подачи топлива к блоку цилиндров, соединенные посредством трубопроводов и подогреватель двигателя, согласно, предлагаемой полезной модели, подогреватель двигателя выполнен в виде полой герметичной трубки, установленной по ходу трубопровода, между насосом и устройством подачи топлива, причем, выходящий из подогревателя двигателя трубопровод с фильтром и устройство подачи топлива к блоку цилиндров снабжены с внешней стороны теплоизолирующим покрытием.
Новым является то, что в предлагаемой топливной системе подогреватель двигателя, согласно предлагаемой полезной модели, подогреватель двигателя выполнен в виде полой герметичной трубки, установленной по ходу трубопровода, между насосом и устройством подачи топлива, причем, выходящий из подогревателя двигателя трубопровод с фильтром и устройство подачи топлива к блоку цилиндров снабжены с внешней стороны теплоизолирующим покрытием.
Предлагаемая топливная система дизельного двигателя представлена на фиг.1.
Топливная система дизельного двигателя содержит топливный бак 1, трубопровод 2, фильтр 3 первой ступени, топливный насос 4, подогреватель двигателя, выполненный в виде полой герметичной трубки 5. Из подогревателя двигателя выходит трубопровод 6 с фильтром второй ступени 7, которые покрыты теплоизолирующим материалом 8 и соединены с устройством подачи топлива 9 к блоку цилиндров. Устройство подачи топлива 9 к блоку цилиндров также покрыто теплоизолирующим материалом 8.
Предложенная топливная система двигателя работает следующим образом.
Топливо из топливного бака 1 по трубопроводу 2 через фильтр 3 поступает в топливный насос 4, от которого далее по трубопроводу 2 поступает в подогреватель двигателя, выполненный в виде герметичной трубки 5.
В процессе перемещения топлива внутри полой трубки 5 осуществляется его подогрев за счет температуры, окружающей его нагретой среды, т.е до температуры, близкой к температуре парообразования ≈150°С.
Далее подогретое топливо по трубопроводу 6 с фильтром 7, которые снаружи покрыты теплоизолирующим материалом 8, поступает в устройство подачи топлива 9, к блоку цилиндров, так же покрытого снаружи теплоизолирующим материалом 8.
При работе данной системы в подогревателе, выполненном в виде полой герметичной трубки, происходит увеличение внутренней энергии
топлива методом передачи тепла через стенки герметичной трубки, т.е. подогреватель увеличивает температуру топлива и его объем.
Увеличение температуры топлива влечет увеличение его объема:
- дизельное топливо при увеличении температуры на 10°С - увеличивает объем на 2,5%;
- бензин при увеличении температуры на 10°С - увеличивает объем на 2,5%.
В среднем, при применении данной системы происходит увеличение объема топлива на 15-20%.
Трубопровод и фильтр второй ступени, покрытые теплоизолирующим материалом, предотвращают потери тепла топлива в атмосферу.
Теплоизоляция устройства подачи топлива к цилиндрам двигателя позволяет поддерживать коэффициент объемного расширения топлива на определенном уровне, что позволяет осуществлять подачу нагретого топлива непосредственно в цилиндры двигателя в объеме, меньшем, чем в известных тепловых системах дизельных двигателей.
За счет коэффициента объемного расширения, в устройство подачи топлива к цилиндрам двигателя, поступает топливо с пониженным удельным весом, что приводит к снижению расхода топлива ≈ на 20-30%.
Заявителем были проведены опытные испытания предлагаемой топливной системы дизельного двигателя на двигателе ЯМЗ-238, которые подтвердили снижение расхода топлива на 20-30%, вследствие чего повышение КПД произошло, примерно, так же на 20-30%.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Патент США №6396028, «Керамические нагреватели для воспламенения топлива при пуске дизеля», кл. F 23 Q 7/22, опубл. 28.05.2002 г.
2. Патент России №2172424 «Топливная система дизельного двигателя» кл. F 02 M 53/02, F 02 N 17/02.