АККУМУЛЯТОРНАЯ СИСТЕМА ПОДАЧИ ГАЗОДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА В ЦИЛИНДРЫ ДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к топливным системам аккумуляторного типа с электромагнитными клапанами, обеспечивающих процесс подачи топлива в цилиндры дизельного двигателя внутреннего сгорания.
Особенностью известной системы подачи природного газа (метана) в цилиндры тепловозного дизеля типа ПД1М является ее способностью работать на дизельном топливе и на природном газе, аккумулированного в емкости высокого давления, с добавлением запальной порции дизельного топлива через форсунки за каждый рабочий цикл [1]. При такой системе подачи газа, который поступает в цилиндры совместно с наддувочным воздухом, приводит к непроизвольному расходу газа связанного с процессом продувки цилиндров дизеля в пределах 80-90° относительно угла поворота коленчатого вала. Недостатком такой системы является и то, что ее конструкция значительно усложняется из-за необходимости снижения давления сжиженного газа до уровня давления надувочного воздуха. В частности на газодизельном тепловозе типа ТЭМ18Г используется трехступенчатая система снижения давления газа с устройствами для его подогрева на каждой ступени.
Известная двухконтурная система подачи топлива в цилиндры предназначена только для подачи дизельного топлива [2].
Цель полезной модели заключается в обеспечении работоспособности двигателя с аккумуляторной топливоподающей системой на дизельном и газодизельном видах топлива.
Поставленная цель в основном достигается за счет дополнительного оборудования двухконтурной аккумуляторной системы подачи топлива распределительным коллектором с электромагнитными клапанами и тройниками, установленных в трубопроводах высокого давления перед каждой штатной форсункой, а также за счет дополнительных электромагнитных клапанов в системах подачи дизельного и газодизельного видов топлива и связи распределительного коллектора с емкостью заполненной газодизельным топливом.
В схематическом виде аккумуляторная система показанная на фиг. включает: аккумулятор высокого и низкого давления 1, 2, трубопроводы высокого давления 3, распределительный коллектор 4, топливный бак 5, емкость для газодизельной смеси 6, воздушный компрессор высокого давления 7, топливные насосы высокого давления 8, 9, редукционный клапан 10, перепускные электромагнитные клапана 11, 12, установленных в системах подачи дизельного и газодизельного топлива, а также тройник 13, связанный с типовой форсункой 14. При этом подвод дизельного топлива от аккумулятора высокого давления 1 к тройнику 13 осуществляется через управляемый электромагнитный клапан 15 и перепускной электромагнитный клапан 11, а подвод газодизельного топлива от коллектора 4 осуществляется через управляемый электромагнитный клапан 16 и перепускной клапан 12.
Для управления процессом функционирования аккумуляторной системы подачи дизельного и газодизельного видов топлива предусмотрены коммутирующий блок управления (КБУ) и электронный блок управления (ЭБУ), которые подключены к катушкам перепускных клапанов 11, 12 и к управляемым электромагнитным клапанам 15, 16 соответственно.
При такой системе подачи топлива в цилиндры дизеля осуществляется по двум контурам. По первому контуру, который необходим для запуска дизеля и для прогрева его систем, дизельное топливо из аккумулятора высокого давления 1 подается в цилиндры через управляемый электромагнитный клапан 15, перепускной электромагнитный клапан 11 и тройник 13. По второму контуру, который является основным, газодизельное топливо из коллектора 4 подается в цилиндры через управляемый электромагнитный клапан 16, перепускной электромагнитный клапан 12 и также через тройник 13.
В качестве дополнительного пояснения следует отметить то, что редукционный клапан 9 предназначен для поддержания давления топлива в аккумуляторе 2 на 25-30% ниже, чем в аккумуляторе 1, а воздушный компрессор 7 предназначен для поддержания давления в емкости 6 на уровне исключающего испарение газа из смеси газодизельного топлива.
Система подачи газодизельного топлива функционирует следующим образом. Перед запуском дизеля посредствам коммутирующего блока КБУ включают перепускной электромагнитный клапан 11 и топливный насос высокого давления 8. После достижения необходимого уровня давлений в аккумуляторах 1 и 2 подключают электронный блок управления (ЭБУ), который в зависимости от режима работы дизеля поддерживает необходимую цикловую подачу топлива в порядке работы цилиндров.
Таким образом, осуществляется работа дизеля на дизельном топливе. После подогрева дизеля, также посредствам коммутирующего блока (КБУ), включают перепускной электромагнитный клапан 12, воздушный компрессор высокого давления 7 и топливный насос 9. При таком переключении системы газодизельное топливо (смесь дизельного топлива с газом) из распределительного коллектора 4 через управляемый электромагнитный клапан 16 и тройник 13 будет подводиться к штатной форсунке дизеля. При этом устойчивость работы дизеля будет достигается за счет самовоспламенения, вначале малой порции дизельного топлива смешанного с газом, а затем за счет повышения температуры в цилиндре, обеспечивается воспламенение газа.
В частности рекомендуется использовать газодизельное топливо в пропорции 80-85% газа и 15-20% дизельного топлива.
Эффективность аккумуляторной системы подачи топлива достигается за счет использования альтернативного вида топлива и за счет возможности работы дизеля на типовом дизельном и газодизельном видах топлива.
Источники информации:
1. Маневровый газотепловоз ТЭМ18Г. Журнал «Локомотив» №6, 1998 г. с.11-13
2. Патент Р.Ф. №2288372, Кл. F02М 47/02, 2006 г.