СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДИЗЕЛЯ

Полезная модель относится к машиностроению, в частности двигателестроению, и может быть использована в качестве системы питания двигателя внутреннего сгорания, а именно, дизеля.
3
Известна система питания двигателя внутреннего сгорания, содержащая резервуар с углеводородным топливом, источник присадки, топливный насос высокого давления, снабженный управляющим органом и сообщенный с резервуаром, регулятор, соединенный с источником присадки и кинематически связанный с управляющим органом, по меньшей мере одну форсунку, в корпусе которой выполнены канал подачи углеводородного топлива к распылителю, связанный при помощи трубопровода высокого давления с топливным насосом, и канал подачи присадки к распылителю, содержащий смесительно-аккумулирующую камеру, снабженную обратным клапаном, соединенный при помощи магистрали подачи присадки с регулятором. В смесительно-аккумулирующей камере установлена вставка с косой винтовой нарезкой. В качестве присадки использован газ. например, водород (авторское свидетельство SU 1087681, МПК F02M 25/10).
Основным недостатком данной системы питания двигателя внутреннего сгорания является отсутствие возможности оптимизации свойств присадки, что проявляется в виде цикловой нестабильности в зависимости от режима работы двигателя и приводит к пониженной топливной экономичности и повышенной токсичности двигателя.
7
Известна система питания дизеля, выбранная в качестве прототипа, содержащая резервуар с углеводородным топливом, источник присадки, топливный насос высокого давления, снабженный управляющим органом и сообщенный с резервуаром, регулятор, кинематически связанный с управляющим органом, и, по меньшей мере, одну форсунку, в корпусе которой выполнены канал подачи углеводородного топлива к распылителю, связанный при помощи штуцера для подачи углеводородного топлива с трубопроводом высокого давления и топливным насосом, канал подачи присадки к распылителю со смесительной камерой, снабженной обратным клапаном и воздушным баллоном высокого давления, соединенный при помощи штуцера для подачи присадки от магистрали подачи присадки с этой магистралью. Воздушный баллон высокого давления соединен через регулятор с топливным насосом и емкостью, предназначенной для подачи присадки, связанной с источником присадки и через магистраль - с форсунками. Источник присадки связан через электроподкачивающий насос и обратный клапан с емкостью, предназначенной для подачи присадки. Емкость, предназначенная для подачи присадки, снабжена мембраной или подвижным поршнем, герметично разделяющими воздушную полость и полость присадки. Смесительная камера одновременно является эмульгирующей. В канале подачи углеводородного топлива к распылителю и в смесительной камере выполнены противоположно направленные спиральные нарезки (свидетельство на полезную модель RU 42073, МПК F02M 25/022).
Недостатками описанной системы питания дизеля являются отсутствие возможности использования в качестве присадок веществ, имеющих большую вязкость при температуре окружающей среды из-за особенностей их вязкостно-температурных свойств, например рапсового масла или метилового эфира рапсового масла; недостаточно высокая долговечность вследствие сниженного срока службы распылителя, так как после окончания впрыска в носике форсунки под иглой остается небольшое количество топлива, которое удерживается в подигольной полости давлением газов и вследствие собственного высокого коэффициента натяжения и подвергается коксованию, что ухудшает равномерность распределения топливной смеси по камере сгорания; недостаточно высокие экономические и экологические показатели двигателя при использовании данной системы питания, из-за использования только одного углеводородного топлива, без добавления дополнительных топлив.
Предлагаемой полезной моделью решается задача оптимизации вязкостно-температурных свойств присадки или дополнительного топлива, повышения экономических и улучшения экологических показателей дизеля.
Поставленная задача решается тем, что в системе питания дизеля, содержащей резервуар с углеводородным топливом, источник присадки, топливный насос высокого давления, снабженный управляющим органом и сообщенный с резервуаром, регулятор, кинематически связанный с управляющим органом, и, по меньшей мере, одну форсунку, в корпусе которой выполнен канал подачи углеводородного топлива к распылителю, связанный при помощи штуцера для подачи углеводородного топлива с трубопроводом высокого давления и топливным насосом, штуцер для подачи присадки от магистрали подачи присадки, связанный с корпусом форсунки, емкость, предназначенная для подачи присадки, воздушный баллон высокого давления, соединенный через регулятор с топливным насосом и емкостью, предназначенной для подачи присадки, связанной через магистраль подачи присадки с форсунками, источник присадки, связанный через электроподкачивающий насос и обратный клапан с емкостью, предназначенной для подачи присадки, согласно изобретению емкость, предназначенная для подачи присадки, использована также для подачи дополнительного топлива, преимущественно рапсового масла. Устройство снабжено автоматическим потенциометром для регулирования температуры присадки или дополнительного топлива с подключенными к нему термодатчиками, один из которых установлен в магистрали подачи присадки или дополнительного топлива перед форсунками, а другой - между емкостью, предназначенной для подачи присадки или дополнительного топлива, и обратным клапаном, и электрической спиралью, установленной в емкости для подачи присадки или дополнительного топлива, при этом в штуцере для подачи присадки или дополнительного топлива установлен введенный в устройство обратный клапан.
Для повышения долговечности системы питания путем увеличения срока службы распылителя в штанге, установленной в корпусе форсунки, выполнено продольное сквозное осевое отверстие, а в игле распылителя - продольное несквозное осевое отверстие, сообщенное с радиальными, по меньшей мере, одним, сквозными отверстиями, выполненными в посадочном конусе иглы распылителя.
Оптимизация вязкостно-температурных свойств присадки или дополнительного топлива обусловлена введением промежуточного подогрева присадки или дополнительного топлива в емкости электрической спиралью и регулировкой температурного режима присадки или дополнительного топлива введенным в устройство автоматическим потенциометром, связанным с термодатчиками, установленными до и после емкости, предназначенной для подачи присадки или дополнительного топлива.
Повышение экономических и улучшение экологических показателей дизеля обусловлено тем, что емкость, предназначенная для подачи присадки, использована также для подачи дополнительного топлива, преимущественно рапсового масла.
Увеличение срока службы распылителя обусловлено устранением закоксовывания и залипания иглы форсунки в посадочном конусе, обусловлено тем, что в штанге, установленной в корпусе форсунки, выполнено продольное сквозное осевое отверстие, а в игле распылителя - продольное несквозное осевое отверстие, сообщенное с радиальными, по меньшей мере, одним, сквозными отверстиями, выполненными в посадочном конусе иглы распылителя.
На фиг.1 изображена схема предлагаемой системы питания дизеля, на фиг.2 - двухтопливная форсунка, разрез; на фиг.3 - носик распылителя с посадочным конусом иглы.
Топливный насос 1 высокого давления, снабженный управляющим органом 2, подключен к резервуару с углеводородным топливом (на чертеже не показан) и сообщен при помощи трубопроводов 3-6 высокого давления с форсунками 7-10. Источник 11 присадки, в качестве которой может использоваться вода, или дополнительного топлива, преимущественно рапсового масла, выполненный в виде бака, соединенного через электроподкачивающий насос 12 и обратный клапан 13 с емкостью 14, предназначенной для подачи присадки или дополнительного топлива. Емкость 14 соединена через регулятор 15 с воздушным баллоном 16 высокого давления, топливным насосом 1 и через магистраль 17 подачи присадки или дополнительного топлива - с форсунками 7-10. Внутри емкости 14 установлены мембрана 18 или подвижный поршень (на чертеже не показан), герметично разделяющая воздушную полость и полость присадки или дополнительного топлива, и электрическая спираль 19 соединенная с автоматическим потенциометром 22. Между емкостью 14 и обратным клапаном 13 в магистрали 17 подачи присадки или дополнительного топлива установлен термодатчик 20, и перед форсунками 7-10 в магистрали 17 подачи присадки или дополнительного топлива установлен термодатчик 21. Термодатчики 20 и 21 с помощью термокомпенсационных проводов последовательно подключены к автоматическому потенциометру 22 для регулирования температуры присадки или дополнительного топлива. В качестве автоматического потенциометра 22 использован потенциометр КВП1-503. Регулятор 15 кинематически связан с управляющим органом 2 топливного насоса 1 при помощи рычага 23 и тяги 24 (фиг.1).
Форсунки 7-10 имеют одинаковую конструкцию, и каждая из них снабжена корпусом 25, со штуцером 26 для подачи углеводородного топлива от трубопроводов 3-6 высокого давления и штуцером 27 для подачи присадки или дополнительного топлива от магистрали 17. В корпусе 25 форсунок 7-10 выполнен канал 28 для подачи углеводородного топлива к распылителю, связанный при помощи штуцера 26 с трубопроводом высокого давления 3-6 и топливным насосом 1. В штуцере 27 установлен с помощью резьбы обратный клапан 29.
Штуцер 27 соединен с полостью 30, в которой размещена пружина 31 упирающаяся в выступ штанги 32 корпуса 25. В штанге 32 выполнено продольное сквозное осевое отверстие. К корпусу 25 с помощью накидной гайки 33 прикреплен распылитель 34, имеющий нагнетательную полость 35, отверстия 36 в носике. В распылителе 34 установлена игла 37. При этом обратный клапан 29 предназначен для запирания штуцера 27 в момент поднятия иглы 37 (фиг.2).
В игле 37, выполнено продольное несквозное осевое отверстие 38, а в посадочном конусе иглы 37 - радиальные, по меньшей мере одно, сквозные отверстия 39, соединяющие полость, образуемую несквозным отверстием 38 в игле 37, и нагнетательную полость 35 (фиг.3).
Предлагаемая система питания работает следующим образом. Присадка или дополнительное топливо, поступающее из источника 11 присадки или дополнительного топлива через электроподкачивающий насос 12 и обратный клапан 13, попадает в емкость 14, проходя через термодатчик 20. Таким образом, происходит измерение температуры присадки или дополнительного топлива на выходе из источника 11 присадки или дополнительного топлива. Эти первичные данные поступают на потенциометр 22. Если температура присадки или дополнительного топлива ниже установленного температурного порога на потенциометре 22, то включается электрическая спираль 19, и производится промежуточный подогрев. Данные с термодатчика 21, установленного на выходе из емкости 14, также поступают в потенциометр 22. При достижении присадкой или дополнительным топливом установленного температурного порога на потенциометре 22 происходит отключение подогрева в емкости 14.
Далее присадка или дополнительное топливо попадает в магистраль 17, а из нее - к форсункам 7-10. Углеводородное топливо подается в корпус 25 через штуцер 26 в канал 28, который связан с нагнетательной полостью 35. Присадка или дополнительное топливо подается в корпус 25 через штуцер 27, в котором встроен обратный клапан 29. После прохождения присадкой или дополнительным топливом обратного клапана 29 оно попадает в полость 30, заполняет ее и под давлением попадает в штангу 32 с продольным сквозным осевым отверстием. Из штанги оно перетекает в иглу 37. Присадка или дополнительное топливо, проходя продольное несквозное осевое отверстие 38, сообщенное с радиальным, по меньшей мере, одним, сквозным отверстием 39, выполненным в посадочном конусе иглы распылителя смешивается с углеводородным топливом в нагнетательной полости 35. После подъема иглы 37 в полости 30 происходит разгрузка давления. При этом клапан 29 открывается, пропуская очередную порцию присадки или дополнительного топлива.
Таким образом, применение предлагаемой системы питания дизеля позволит оптимизировать вязкостно-температурные свойства присадки или дополнительного топлива посредством ввода промежуточного подогрева, улучшить процесс смесеобразования посредством оперативного управления подогревом присадки или дополнительного топлива, а также экономические и экологические показатели двигателей внутреннего сгорания.