Устройство питания газодизельного двигателя с системой подготовки компонентного состава

Полезная модель относится к области двигателестроения, в частности к системам и способам питания дизельных двигателей с применением альтернативных видов топлива.
Из существующего уровня техники известен способ подачи и дозирования топлива (Патент РФ №2137937 «Способ подачи и дозирования топлива в газодизеле и устройство для подачи и дозирования топлива», МПК F02D 19/02, F02M 21/02 - опубл. от 20.09.1999), при котором осуществляют дозирование газового топлива регулированием его подачи редуктором низкого давления и дросселированием заслонкой. Регулирование подачи газового топлива редуктором низкого давления осуществляют пневматическим клапаном, открываемым под воздействием регулирующего органа насоса высокого давления жидкого топлива. Внешнее смесеобразование газового топлива завершают перемешиванием ранее объединенных газового и воздушного потоков и охлаждением смеси.
Недостатками данного технического решения являются:
- процесс внешнего смесеобразования газового топлива не позволяет осуществить необходимое соотношение компонентов с учетом нагрузки двигателя;
- неизвестно устройство охлаждения газовоздушной смеси.
Наиболее близкой по технической сущности к заявленному объекту является топливная система газодизеля (Патент РФ №83102 «Топливная система газодизеля», МПК F02M 21/02 - опубл. от 20.05.2009), которая содержит бак, топливоподкачивающий насос, топливный фильтр, электромагнитный клапан, топливный насос высокого давления, аккумулятор давления, датчик давления, регулятор давления, электронный блок управления, модернизированные форсунки, топливный бак, фильтр грубой очистки топлива, подкачивающий насос, фильтр тонкой очистки топлива, насос высокого давления.
Недостатками данного технического решения являются:
- отсутствие смесителя газовоздушной смеси, что приводит к увеличению расхода топлива, вследствие некачественного смесеобразования;
- отсутствует температурный контроль газа и воздуха, что не позволяет точно дозировать эти компоненты;
- отсутствует возможность изменения компонентного состава смеси;
- отсутствует индикация остаточного количества газа в баллоне.
Задачи, на решение которых направлено заявленное техническое решение заключаются в осуществлении изменения компонентного состава смеси, в зависимости от режима работы двигателя и возможности информирования оператора об остаточном количестве газа в баллоне.
Данные задачи достигаются за счет того, что устройство питания газодизельного двигателя с системой подготовки компонентного состава, которое содержит топливный бак, фильтр грубой очистки топлива, топливоподкачивающий насос, фильтр тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, датчик положения дроссельной заслонки, электронный блок управления, газовый баллон, редуктор, воздушный фильтр, температурные датчики газа и воздуха, датчик массового расхода воздуха, информация с которых поступает в повышающий трансформатор и в электронный блок управления, также в устройстве содержится датчик вибрации двигателя, который при достижении порогового значения передает сигнал на электронный блок управления, в котором на основе полученной информации происходит определение оптимального компонентного состава смеси, для текущего режима работы двигателя, датчик давления газа в баллоне, который передает сигнал через электронный блок управления на панель индикации, информирующую о количестве газа в баллоне, а также датчик массового расхода газа, передающий сигнал на электронный блок управления, что способствует определению оптимального компонентного состава смеси, при этом управление работой дозатора для точного процентного соотношения воздуха и газа осуществляется электронным блоком управления, а образование однородной газовоздушной смеси происходит в смесителе.
Техническим результатом, обеспечиваемым данным техническим решением, является изменение компонентного состава смеси, в зависимости от режима работы двигателя и информирование оператора об остаточном количестве газа в баллоне.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства питания газодизельного двигателя с системой подготовки компонентного состава.
Устройство питания газодизельного двигателя с системой подготовки компонентного составасостоит из газового баллона 1, редуктора 2 в котором происходит переход газа из жидкого состояния в газообразное, датчика температуры газа 3, дозатора 4, воздушного фильтра 5, датчика массового расхода воздуха 6, датчика температуры воздуха 7, смесителя 8, в котором происходит смешение компонентов газовоздушной смеси до однородного состояния, повышающего трансформатора 9, электронного блока управления 10, топливного бака 11, фильтра грубой очистки 12, топливоподкачивающего насоса 13, фильтра тонкой очистка 14, топливного насоса высокого давления 15 и дизельного двигателя 16, датчика положения дроссельной заслонки 17, датчика крутящего момента 18, датчика вибрации двигателя 19, датчика давления газа в баллоне 20, панели индикации 21 и датчика массового расхода газа 22.
Устройство питания газодизельного двигателя с системой подготовки компонентного состава работает следующим образом: сжиженный газ из газового баллона 1 поступает в редуктор 2, где происходит переход из жидкого состояния в газообразное. Затем газ проходит через датчик температуры газа 3 и поступает в дозатор 4, в котором происходит точное дозирование газа. Воздух, поступающий из окружающей среды, очищается в воздушном фильтре 5, проходит через датчик массового расхода воздуха 6, и датчик температуры воздуха 7, затем воздух и газ интенсивно смешиваются в смесителе 8.
Данные с температурных датчиков 3 и 7, датчика массового расхода воздуха 6, датчика массового расхода газа 22, датчикаположения дроссельной заслонки 17, датчика вибрации двигателя 19 и датчика крутящего момента 18 поступают в повышающий трансформатор 9 и электронный блок управления 10, который на основании полученных данных через повышающий трансформатор управляет работой дозатора. Дизельное топливо из топливного бака 11 очищается от механических примесей в фильтре грубой очистки 12, затем дизельное топливо проходит через топливоподкачивающий насос 13 и очищается от механических примесей и воды в фильтре тонкой очистки 14, после которого дизельное топливо поступает в топливный насос высокого давления 15. В результате очищенное дизельное топливо и дозированная газовоздушная смесь подаются в дизельный двигатель 16. Данные с датчика давления газа в баллоне 20 поступают через электронный блок управления 10 на панель индикации 21, расположенную на приборной панели автотранспортного средства, где отображается текущее количество газа в баллоне.