ДВУХТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДИЗЕЛЯ
DUAL-FUEL DIESEL ENGINE FEED SYSTEM

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в системе питания дизелей автотракторной техники.
Известна двухтопливная система питания дизеля [Патент №2387867 Россия, МПК F02M 43/00. Двухтопливная система тракторного дизеля / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, В.А. Рачкин, В.А. Иванов. - №2008138726/06; Заяв. 29.09.2008; Опубл. 27.04.2010, Бюл. №12], содержащая бак минерального топлива, бак растительного масла, фильтры грубой очистки минерального топлива и растительного масла, топливоподкачивающий насос, фильтр тонкой очистки топлива, электрический насос подачи растительного масла с обратным клапаном, топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунки, топливопроводы и смеситель, имеющий два входных и один выходной каналы.
Пуск дизеля и его прогрев осуществляются на минеральном топливе. При этом электрический насос подачи растительного масла отключен и минеральное топливо из бака минерального топлива, пройдя фильтр грубой очистки минерального топлива, подается топливоподкачивающим насосом через фильтр тонкой очистки топлива и смеситель в ТНВД, и далее форсунками впрыскивается в цилиндры дизеля.
После прогрева дизеля на минеральном топливе включают электрический насос, обеспечивающий подачу растительного масла в смеситель. Минеральное топливо при этом подается в смеситель аналогично работе дизеля в режиме пуска и прогрева. В смесителе минеральное топливо и растительное масло перемешиваются, и полученное смесевое минерально-растительное топливо поступает в ТНВД, и далее форсунками впрыскивается в цилиндры дизеля.
Недостатком данной двухтопливной системы питания является невозможность обеспечения постоянного давления во входных каналах смесителя по причине различия свойств (плотности, вязкости, прокачиваемости и др.) минерального топлива и растительного масла, что снижает точность процентного соотношения минерального и растительного компонентов в смесевом топливе требуемого состава и способствует перетеканию одного вида компонента в бак другого при малых расходах смесевого топлива и разных уровнях минерального топлива и растительного масла в своих баках.
Наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению является двухтопливная система питания дизеля [Патент 2484291 РФ, МПК F02M 43/00. Двухтопливная система питания дизеля / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, Е.Д. Година, Е.А. Хохлова. - №2012117807/06; Заявл. 27.04.2012; Опубл. 10.06.2013, Бюл. №16], содержащая бак минерального топлива, бак растительного масла, фильтры грубой очистки минерального топлива и растительного масла, топливоподкачивающий насос, фильтр тонкой очистки топлива, электрический насос подачи растительного масла с обратным клапаном, топливный насос высокого давления в комплекте с центробежным регулятором частоты вращения, форсунки, топливопроводы и смеситель, имеющий два входных и один выходной каналы, во входных каналах установлены электродозаторы, электрически соединенные через электронный блок управления с индуктивным датчиком нагрузочно-скоростного режима дизеля и датчиком температуры растительного масла.
Пуск дизеля и его прогрев осуществляются на минеральном топливе. При этом электродозатор минерального топлива полностью открыт, а электродозатор растительного масла полностью закрыт. Минеральное топливо из бака минерального топлива, пройдя фильтр грубой очистки минерального топлива, электродозатор, смеситель, подается топливоподкачивающим насосом через фильтр тонкой очистки топлива в ТНВД, и далее форсунками впрыскивается в цилиндры дизеля.
После прогрева дизеля на минеральном топливе включают электрический насос, обеспечивающий подачу растительного масла в смеситель. Минеральное топливо подается в смеситель аналогично работе дизеля в режиме пуска и прогрева. В смесителе минеральное топливо и растительное масло перемешиваются, образуя смесевое топливо, которое отводится через выходной канал. Минеральное топливо и растительное масло поступают в смеситель через входные каналы и электродозаторы. При этом электродозатор растительного масла с учетом его температуры и нагрузочно-скоростного режима дизеля открывается на соответствующую величину, а электродозатор минерального топлива на аналогичную величину прикрывается, обеспечивая процентное соотношение минерального топлива и растительного масла в смесевом топливе с определенной долей погрешности. Причем при открытых электродозаторах возможно перетекание одного вида компонента смесевого топлива в бак другого.
Недостатком данной двухтопливной системы питания является невозможность обеспечения постоянного давления во входных каналах смесителя по причине различия свойств (плотности, вязкости, прокачиваемости и др.) минерального топлива и растительного масла, что снижает точность процентного соотношения минерального и растительного компонентов в смесевом топливе требуемого состава и способствует перетеканию одного вида компонента в бак другого при малых расходах смесевого топлива и разных уровнях минерального топлива и растительного масла в своих баках.
Предлагаемое изобретение направлено на устранение отмеченных недостатков и от его применения получен следующий технический результат: обеспечение постоянного давления во входных каналах смесителя независимо от различий свойств (плотности, вязкости, прокачиваемости и др.) минерального топлива и растительного масла, что повышает точность процентного соотношения минерального и растительного компонентов в смесевом топливе требуемого состава и исключает возможность перетекания одного вида компонента в бак другого при малых расходах смесевого топлива и разных уровнях минерального топлива и растительного масла в своих баках.
Указанный технический результат достигается тем, что двухтопливная система питания дизеля, содержащая бак минерального топлива, бак растительного масла, фильтры грубой очистки минерального топлива и растительного масла, фильтр тонкой очистки топлива, топливоподкачивающий насос, электрический насос подачи растительного масла с обратным клапаном, топливный насос высокого давления в комплекте с центробежным регулятором частоты вращения, форсунки, топливопроводы и смеситель, имеющий два входных и один выходной каналы, во входных каналах установлены электродозаторы, электрически соединенные через электронный блок управления с индуктивным датчиком нагрузочно-скоростного режима и датчиком температуры растительного масла, причем во входных каналах смесителя перед электродозаторами установлены нагнетательные и перепускные клапаны минерального топлива и растительного масла, а между фильтром грубой очистки минерального топлива и нагнетательным клапаном минерального топлива размещен электрический насос подачи минерального топлива с обратным клапаном.
Введение новых элементов (двух перепускных и двух нагнетательных клапанов, электрического насоса подачи минерального топлива) обеспечивает постоянное давление во входных каналах смесителя независимо от различий свойств минерального топлива и растительного масла и, как следствие, повышает точность процентного соотношения минерального и растительного компонентов в смесевом топливе требуемого состава и исключает возможность перетекания одного вида компонента в бак другого при малых расходах смесевого топлива и разных уровнях минерального топлива и растительного масла в своих баках.
На чертеже показана схема двухтопливной системы питания дизеля.
Двухтопливная система питания дизеля, содержащая бак минерального топлива 1, бак растительного масла 2, фильтры грубой очистки минерального топлива 3 и растительного масла 4, фильтр тонкой очистки топлива 5, топливоподкачивающий насос 6, электрический насос подачи растительного масла 7 с обратным клапаном 8, топливный насос высокого давления в комплекте с центробежным регулятором частоты вращения 9, форсунки 10, топливопроводы 11 и смеситель 12, имеющий два входных 13, 14 и один выходной 15 каналы, во входных каналах 13, 14 установлены электродозаторы 16, 17, электрически соединенные через электронный блок управления 18 с индуктивным датчиком нагрузочно-скоростного режима 19 и датчиком температуры растительного масла 20, причем во входных каналах 13, 14 смесителя 12 перед электродозаторами 16, 17 установлены перепускные 21, 22 и нагнетательные 23, 24 клапаны минерального топлива и растительного масла, а между фильтром грубой очистки минерального топлива 3 и нагнетательным клапаном минерального топлива 23 размещен электрический насос подачи минерального топлива 25 с обратным клапаном 26.
Работает двухтопливная система питания дизеля следующим образом.
Пуск дизеля и его прогрев осуществляются на минеральном топливе. При этом электродозатор минерального топлива 16 полностью открыт, а электродозатор растительного масла 17 полностью закрыт. Минеральное топливо из бака минерального топлива 1, пройдя фильтр грубой очистки минерального топлива 3, поступает в работающий электрический насос подачи минерального топлива 25, который создаваемым давлением топлива, превышающим давление срабатывания нагнетательного клапана минерального топлива 23, открывает клапан 23 и подает минеральное топливо через электродозатор 16, смеситель 12, топливоподкачивающий насос 6, фильтр тонкой очистки топлива 5 в ТНВД 9, и далее форсунками 10 впрыскивается в цилиндры дизеля. Давление топлива, создаваемого электрическим насосом 25, поддерживается регулируемым перепускным клапаном минерального топлива 21.
После прогрева дизеля на минеральном топливе включается электрический насос подачи растительного масла 7, который создаваемым давлением масла, превышающим давление срабатывания нагнетательного клапана растительного масла 24, открывает клапан 24 и подает его через электродозатор 17 в смеситель 12. Давление масла, создаваемое электрическим насосом 7, поддерживается регулируемым перепускным клапаном растительного масла 22. Минеральное топливо подается в смеситель 12 аналогично работе дизеля в режиме пуска и прогрева. В смесителе 12 минеральное топливо и растительное масло перемешиваются, образуя смесевое топливо, которое отводится через выходной канал 15.
В зависимости от информативных сигналов, поступающих от датчика нагрузочно-скоростного режима 19 и датчика температуры растительного масла 20, через электронный блок управления 18 в электрическую цепь электродозаторов 16, 17, электродозатор растительного масла 17 открывается на соответствующую величину, а электродозатор минерального топлива 16 на аналогичную величину прикрывается, изменяя процентное соотношение минерального топлива и растительного масла в смесевом топливе. При этом перепускные клапаны 21, 22, за счет слива части минерального топлива и растительного масла во всасывающие полости электрических насосов 25, 7, поддерживают постоянное давление во входных каналах 13, 14 смесителя 12 перед электродозаторами, что повышает точность процентного соотношения минерального и растительного компонентов в смесевом топливе независимо от различия их свойств. При отключении одного из электрических насосов 25, 7 нагнетательные клапаны 23, 24 исключают быстрое падение давления топлива и масла перед электродозаторами 16, 17. Кроме того, при малых расходах смесевого топлива и разных уровнях минерального топлива и растительного масла в своих баках, нагнетательные клапаны 23, 24, наряду с поддержанием постоянного давления во входных каналах 13, 14 смесителя 12, при открытых электродозаторах 16, 17, исключают перетекание одного вида компонента в бак другого.
Обратные клапаны 8, 26 являются штатными узлами электрических насосов 7 и 25 и предназначены для исключения слива растительного масла и минерального топлива и образования воздушных пробок при выключении электрических насосов 7 и 25.