СИСТЕМА ТОПЛИВОПОДАЧИ ДИЗЕЛЯ

Полезная модель относится к топливоподающей аппаратуре дизелей.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является система подачи топлива в дизель, содержащая насос высокого давления, нагнетательный клапан, подпитывающую магистраль, дополнительный канал, причем насос связан с подпитывающей магистралью и соединен через нагнетательный клапан и трубопровод высокого давления с форсункой, невозвратный клапан, установленный в корпусе форсунки и дополнительно содержащий электрический разрядник, электроды которого размещены в корпусе форсунки за невозвратным клапаном по ходу движения топлива и генератор импульсов, с возможностью выработки электрических импульсов высокого напряжения. (Патент РФ №2269662 С2, МПК F02M 55/02 (2006.01)).
Прототип позволяет увеличить давление впрыскивания и крутизну фронта нарастания давления, но его недостатком является то, что данное устройство не способно разогреть топливо перед подачей его в камеру сгорания и обеспечить его ионизацию.
Технический результат направлен на повышение эффективности двигателя и топливной аппаратуры путем предварительного подогрева топлива и его ионизации, увеличения давления впрыскивания топлива и крутизны фронта нарастания давления, что приведет к снижению температуры самовоспламенения топлива, качества распыливания топлива, улучшению пусковых качеств двигателя, более полному сгоранию топлива в цилиндрах и снижению дымности выхлопа, кроме того увеличение давления впрыскивания и предварительный подогрев топлива дают возможность снизить степень сжатия, тем самым повысив индикаторное КПД дизеля. Кроме того, установка разрядной камеры перед форсункой позволит унифицировать применение разработанной системы топливоподачи для различных марок дизелей.
Технический результат достигается тем, что система топливоподачи дизеля, содержащая насос высокого давления, нагнетательный клапан, подпитывающую магистраль, дополнительный канал, причем насос связан с подпитывающей магистралью и соединен через нагнетательный клапан и трубопровод высокого давления с форсункой, невозвратный клапан, установленный в разрядной камере около форсунки, электрический разрядник, электроды которого размещены в корпусе разрядной камеры за невозвратным клапаном по ходу движения топлива и генератор импульсов, при этом система дополнительно снабжена блоком управления, размещенным в генераторе импульсов, с возможностью взаимосвязи управляющих сигналов блока управления с положением невозвратного клапана и нагнетательного клапана топливного насоса высокого давления, причем сигнал от невозвратного клапана обеспечивает возможность генерации теплового разряда, а сигнал от нагнетательного клапана - электрогидравлического разряда.
Отличительными признаками от изобретения является то, что разрядная камера установлена около форсунки, а также система дополнительно содержит блок управления, размещенный в генераторе импульсов, с возможностью взаимосвязи управляющих сигналов блока управления с положением невозвратного клапана и нагнетательного клапана топливного насоса высокого давления, причем сигнал от невозвратного клапана обеспечивает возможность генерации теплового разряда, а сигнал от нагнетательного клапана - электрогидравлического разряда.
Сопоставительный анализ заявляемого решения и выбранного в качестве прототипа показывает, что предлагаемые мероприятия позволяют повысить унификацию и эффективность топливной аппаратуры путем предварительного подогрева топлива и его ионизации, увеличения давления впрыскивания топлива и крутизны фронта нарастания давления, что приведет к снижению температуры самовоспламенения топлива, качества распыливания топлива, улучшению пусковых качеств двигателя, более полному сгоранию топлива в цилиндрах и снижению дымности выхлопа, кроме того увеличение давления впрыскивания и предварительный подогрев топлива дают возможность снизить степень сжатия, тем самым повысив индикаторное КПД дизеля.
На рисунке приведена схема системы топливоподачи дизеля.
Система содержит насос высокого давления 1, связанный с подпитывающей магистралью 2, нагнетательный клапан 3, контакты, расположенные на нагнетательном клапане, 4, трубопровод высокого давления 5, разрядную камеру 6, в которой установлен невозвратный клапан 7, связанный с дополнительным каналом 8, который связан с подпитывающей магистралью 2, контакты, расположенные на невозвратном клапане, 9, электрический разрядник 10, форсунку дизеля 11, провода высокого напряжения 12, провода низкого напряжения 13, генератор импульсов 14, блок управления 15.
Система топливоподачи дизеля работает следующим образом.
При размыкании контактов, расположенных на нагнетательном клапане, 3, блок управления 15 подает управляющий сигнал на генератор импульсов 14 и на электроды разрядника 10, от генератора импульсов 14 подаются импульсы, приводящие к электрогидравлическому удару, тем самым ионизируя топливо, увеличивая крутизну фронта нарастания давления и давления впрыскивания топлива. При отсечке подачи и разгрузки трубопровода 5 высокого давления с помощью нагнетательного клапана 3 в трубопроводе 5 появляются волны давления и разрежения. Волна разрежения, подходя к невозвратному клапану 7, установленному в разрядной камере около форсунки 11, открывает его, и топливо из дополнительного канала 8 поступает в топливоподводящие каналы корпуса разрядной камеры. При открытии невозвратного клапана 7, размыкаются контакты, расположенные на невозвратном клапане, 9, блок управления 15 подает соответствующий управляющий сигнал на генератор импульсов 14, который генерирует тепловой разряд, протекающий между электродами электрического разрядника 10, при этом выделяемая энергия расходуется на повышение температуры топлива.
Таким образом, предложенное решение позволяет достичь повышения эффективности работы двигателя путем предварительного подогрева топлива и его ионизации, увеличения давления впрыскивания топлива и крутизны фронта нарастания давления, что приводит к снижению температуры самовоспламенения топлива, качества распыливания топлива, улучшению пусковых качеств двигателя, более полному сгоранию топлива в цилиндрах и снижению дымности выхлопа, кроме того, увеличение давления впрыскивания и предварительный подогрев топлива дают возможность снизить степень сжатия, тем самым повысив индикаторное КПД дизеля.
Технико-экономическое обоснование
Предлагаемое устройство позволяет обеспечить эффективное сгорание топлива в камере сгорания дизеля, предварительный подогрев топлива и его ионизацию, увеличение давления впрыскивания топлива и крутизны фронта нарастания давления, что приведет к снижению температуры самовоспламенения топлива, качества распыливания топлива, улучшению пусковых качеств двигателя, более полному сгоранию топлива в цилиндрах и снижению дымности выхлопа, кроме того увеличение давления впрыскивания и предварительный подогрев топлива дают возможность снизить степень сжатия, тем самым повысив индикаторное КПД дизеля.
Благодаря применению данного устройства может быть увеличен срок службы дизеля, улучшения его экологических показателей, повышения экономичности его работы не менее чем на 5%, тем самым возможно получение экономии в 2000 рублей с одного дизеля. При этом экономия за один год эксплуатации дизеля будет составлять около 24000 рублей. При общей стоимости устройства порядка 75000 рублей. Таким образом, полная окупаемость устройства произойдет за 4 года.