СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ТОПЛИВНОМ НАСОСЕ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ АЛЬТЕРНАТИВНОГО ТОПЛИВА
SYSTEM TO AUTOMATICALLY CONTROL PUMP FUEL FEED ON USING ALTERNATIVE FUELS

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к системам автоматического регулирования подачи топлива в топливных насосах в системах питания двигателей внутреннего сгорания тракторных средств.
Использование различных видов топлива в дизельном двигателе представляет трудности, связанные изменением мощностных показателей двигателя при переходе с дизельного топлива на альтернативное топливо. Причиной снижения мощности является отличная от дизельного топлива удельная теплотворность (как правило, более низкая), вязкость и плотность, что приводит к снижению мощности двигателя.
Для сохранения мощности при работе на альтернативном топливе необходимо увеличивать цикловую подачу топлива пропорционально снижению теплотворной способности альтернативного топлива.
Известно устройство, содержащее корпус регулятора, призматический корректор с одной рабочей плоскостью, шток, на котором закреплен призматический корректор, рычаг топливной рейки, причем перемещение рычага топливной рейки по рабочей плоскости призматического корректора обеспечивает изменение подачи топлива в зависимости от условий работы. (Гельман, Б.М., Москвин, М.В. Сельскохозяйственные тракторы и автомобили. Кн.I. Двигатели. 3-е изд., перераб. и доп. - M.: «Колос», 1996, стр.223-227.)
Недостатком системы является наличие только одного уровня топливоподачи. При использовании альтернативного топлива необходимо производить перерегулирование топливного насоса на более высокую цикловую подачу топлива, что приведет к дополнительным затратам времени и простою техники.
Задачей изобретения является повышение эффективности эксплуатации дизельного двигателя тракторного средства, работающего на альтернативных видах топлива, путем применения технических средств для автоматизированного увеличения цикловой подачи топлива при переходе на альтернативные топлива.
Технический результат достигается тем, что, в отличие от прототипа, система автоматического регулирования содержит корпус регулятора, призматический корректор топливоподачи с рабочей плоскостью, рычаг топливной рейки, шток, притом на корпусе регулятора установлен пневматический корректор, содержащий пневматические камеры, притом шток жестко связан с диафрагмой пневматического корректора и на нем зафиксирован призматический корректор топливоподачи, который снабжен дополнительно двумя рабочими плоскостями, а пневматический цилиндр выполнен с возможностью управления положением штока через пневматические камеры и диафрагму.
На фиг.1 показано положение механизмов системы автоматического регулирования подачи топлива при использовании дизельного топлива.
На фиг.2 показано положение механизмов системы автоматического регулирования подачи топлива на режиме увеличенной цикловой подачи (использование альтернативного топлива).
На фиг.3 показано положение механизмов системы автоматического регулирования подачи топлива на режиме увеличенной цикловой подачи, обеспечивающей характеристику постоянной мощности двигателя (использование альтернативного топлива).
Система содержит пневматический цилиндр 1 (фиг.1-3), пневматический корректор 2, установленный на корпусе регулятора 10 и содержащий пневматические камеры 3 и 12. Система также содержит призматический корректор топливоподачи 4, рычаг топливной рейки 5, стабилизирующие пружины 6, трехпозиционную электромагнитную катушку 7, золотник 8, диафрагму 9, шток 11, воздушные каналы 13 и 15, нагнетательный канал 14. Шток 11 жестко связан с диафрагмой 9 пневматического корректора 2 и на нем зафиксирован призматический корректор топливоподачи 4. На призматическом корректоре топливоподачи 4 имеются три рабочие плоскости 16, 17, 18, причем плоскость 17 обеспечивает цикловую подачу топлива, установленную заводом-изготовителем, а две дополнительные плоскости 16 и 18 обеспечивают увеличение хода рычага топливной рейки 5, что приводит к увеличению цикловой подачи топлива.
Трехпозиционная электромагнитная катушка 7 жестко связана с золотником 8 пневматического цилиндра 1. Пневматический корректор 2 и пневматический цилиндр 1 связаны между собой через пневматические каналы 13 и 15. Пневматический цилиндр 1 выполнен с возможностью управления положением штока 11 через пневматические камеры 3, 12 и диафрагму 9.
Итак, увеличение цикловой подачи топлива может быть достигнуто тем, что на призматическом корректоре топливоподачи выполняются две дополнительные рабочие плоскости, обеспечивающие увеличение хода рычага топливной рейки, следовательно, и цикловой подачи топлива.
Источником рабочего тела (воздух под давлением) является компрессор (не показан), установленный на двигателе внутреннего сгорания (не показан).
Система работает следующим образом.
Воздух под давлением от компрессора (не показан) по нагнетательному каналу 14 поступает в пневматический цилиндр 1. Электромагнитная трехпозиционная катушка 7, занимая одно из трех положений, передвигает золотник 8 пневматического цилиндра 1 в назначенные положения, который распределяет в каналы 13 и 15 давление воздуха, после чего воздух поступает в пневматические камеры 12 и 3 соответственно пневматического корректора 2; под действием давления воздуха диафрагма 9 отклоняется вправо или влево, после чего шток 11 передвигается вместе с призматическим корректором топливоподачи 4 в одно из крайних положений. При этом рычаг топливной рейки 5 получает дополнительную возможность передвижения вперед, что приводит к увеличению цикловой подачи топлива. Для перехода на другой уровень топливоподачи необходимо уменьшить воздействие на рычаг топливной рейки 5, на трехпозиционную электромагнитную катушку 7 подать напряжение (соответствующее напряжения бортовой сети трактора), которая передвинет золотник 8 пневматического цилиндра 1 в другое положение.
При работе на дизельном топливе (фиг.1) золотник 8 пневматического цилиндра 1 устанавливается трехпозиционной электромагнитной катушкой 7 в центральное положение и перекрывает подачу воздуха от воздушного компрессора (не показан), в пневматических камерах 12 и 3 выравнивается давление, диафрагма 9 занимает центральное положение под действием стабилизирующих пружин 6, при этом рычаг топливной рейки 5 упирается в центральную часть рабочую плоскость 17 призматического корректора 4. Призматический корректор 4 удерживается от перемещения стабилизирующими пружинами 6. При таком положении цикловая подача топлива соответствует требованиям завода-изготовителя.
При использовании альтернативного топлива (фиг.2, 3) трехпозиционная электромагнитная катушка 7 передвигает золотник 8 пневматического цилиндра 1 в одно из крайних положений. Воздух под давлением от воздушного компрессора (не показан) поступает в соответствующие каналы 13 или 15 и передвигает диафрагму 9 вправо или влево. Таким образом, шток 11, жестко связанный с диафрагмой 9, перемещает призматический корректор 4 вправо (фиг.3) или влево (фиг.2). Рычаг топливной рейки 5 имеет возможность дополнительного хода за счет того, что на призматическом корректоре 4 имеются дополнительные рабочие плоскости 16 и 18, которые увеличивают ход рычага топливной рейки 5, тем самым повышается цикловая подача топлива. Для того чтобы восстановить мощность двигателя до установленной заводом-изготовителем, призматический корректор 4 передвигается в правую сторону (фиг.2); для реализации характеристики постоянной мощности двигателя призматический корректор 4 передвигается в левую сторону (фиг.3).
Таким образом, при использовании альтернативных топлив обеспечивается сохранение мощностных показателей двигателя путем увеличения цикловой подачи топлива, что повышает эффективность их эксплуатации.
Модернизированная система автоматического регулирования подачи топлива может быть легко реализована в машиностроении.