Система подготовки и подачи водотопливной эмульсии в дизельный двигатель

 

Использование: двигателестроение, си-, стемы подготовки и подачи водоотливной эмульсии в дизельный двигатель; обеспечивающие повышение надежности работы на переходных режимах и режимах малых нагрузок . Сущность изобретения: система содержит камеру 8 предварительного смешения компонентов эмульсии диспергатора 9, сообщенную своими входами с насосом дозатора 12 контура 3 подготовки и подачи воды, с насосом дозатора 12 контура 4 подготовки и подачи эмульгатора и с подкачивающим насосом 2 контура 1 подготовки и подачи основного топлива через регулируемый дроссель 16. Выход диспергатора 9 сообщен с топливным насосом 10 высокого давления дизельного двигателя, перепускная магистраль 11 которого сообщена с камерой 8. Каждый насос дозаторов 12 имеет орган регулирования подачи 14, связанный с датчиком 19 фактической нагрузки двигателя , и привод 13, который может быть связан своим механизмом отключения с датчиком 18 перепада давления на дросселе 16. Датчик 18 может быть связан с элементами 15 переключения потока, установленными в магистралях 6 и 7 подачи воды и эмульгатора, сообщающих контуры 3 и 4 с камерой 8. 5 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

6 (21) 4891266/06 (22) 17,12.90 (46) 30.07,93. Бюл. М 28 (76) О.А.Гладков, Б.ПЛюбанский, В.З.Ройк и С,А.Рословец (56) Авторское свидетельство СССР

М 1193282, кл. F 02 M 25/02, 1984, Авторское свидетельство СССР

М 1449692, кл. F 02 М 25/02, 1987, (54) СИСТЕМА ПОДГОТОВКИ И ПОДАЧИ

ВОДОТОПЛИВНОЙ ЭМУЛЬСИИ В ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Использование: двигателестроение, си-. стемы подготовки и подачи водоотливной эмульсии в дизельный двигатель, обеспечивающие повышение надежности работы на переходных режимах и режимах малых нагрузок. Сущность изобретения: система содержит камеру 8 предварительного смешения компонентов эмульсии диспергаИзобретение относится к двигэтелестроению. а конкретнее к системам топливоподачи двигателей внутреннего сгорания, преимущественно дизельных двигателей.

Целью изобретения является повышение надежности системы подготовки и подачи водотопливной эмульсии в дизельный двигатель на переходных режимах и режимах малых наГрузок.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг,1 представлена конструктивная схема системы подготовки и подачи водотопливной эмульсии в дизельный двигатель при использовании в качестве управляемых элементов отключения. .Ж. 1831582 АЗ (si)s F 02 М 25/02//F 02 М 43/00 тора 9, сообщенную своими входами с насосом дозатора 12 контура 3 подготовки и подачи воды, с насосом дозатора 12 контура 4 подготовки и подачи эмульгатора и с подкачивающим насосом 2 контура 1 подготовки и подачи основного топлива через регулируемый дроссель 16. Выход диспергатора 9 сообщен с топливным насосом 10 высокого давления дизельного двигателя, перепускная магистраль 11 которого сообщена с камерой 8. Каждый насос дозаторов 12 имеет орган регулирования подачи 14, связанный с датчиком 19 фактической нагрузки двигателя, и привод 13, который может быть связан своим механизмом отключения с датчиком 18 перепада давления на дросселе t6. Датчик 18 может быть связан с элементами 15 переключения потока, установленными в магистралях 6 и 7 подачи воды и эмульгатора, сообщающих контуры 3 и 4 с камерой 8. 5 з.п.ф-лы, 2 ил. подачи элементов переключения потока, на фиг.2 — конструктивная схема системы при (Л использовании в качестве управляемых эле- (© ментов отключения подачи механизмов отключения приводов насосов дозаторов, Системз подготовки и подачи водотопливной эмульсии в дизельный двигатель содержит блок подготовки компонентов Сд эмульсии, имеющий раздельные контур 1 подготовки и подачи основного топлива с подкачивающим насосом 2, контур 3 подготовки и подачи воды и контур 4 подготовки и подачи эмульгатора, сообщенные магистралями 5, 6 и 7 подачи соответствующего компонента эмульсии с камерой 8 предва1831582 рительного GMBwBHNsl компонентов эмулвсии диспергатора 9, сообщенного своим выходом со входом топливного насоса 10 высокого давления двигателя, перепускная магистраль 11 которого сообщена с камерой

8 предварительного смешения, В контурах

3 и 4 установлены дозаторы 12 в виде насосов, например плунжерных, с приводами 13 и органами 14 регулирования подачи, В магистралях 6 и 7 подачи воды и эмульгатора установлены управляемые элементы переключения 15 потоков (в качестве управляемых элементов отключения подачи воды и эмульгатора в камеру предварительного смешения компонентов эмульсии), которые могут быть выполнены в виде, например, трехходовых кранов, сообщающие выход соответствующего контура 3 и 4 с камерой 8 предварительного смешения или со входом дозатора 12 каждого из контуров 3 и 4. В 20 магистрали 5 подачи основного топлива размещен регулируемый дроссель 16 с перепускным клапаном 17 и датчиком 18 перепада давления с установкой. Орган 14 регулирования подачи насоса каждого доза- 25 тора 12 связан с датчиком 19 фактической нагрузки двигателя. Датчик 18 связан с элементами 15 переключения потоков или с механизмами 20 (фиг,2) отключения привода 13 каждого дозатора 12 (если таковые 30 используются в качестве управляемых элементов отключения подачи). Механизмы 20 могут быть выполнены в виде, например, муфты, соединяющей вал привода с валом насоса, при необходимости в цепь данной 35 связи может быть включен программируемый таймер 21, величина временной задержки которого, как правило, определяется, исходя. из инерционности органов 14 регулирования подачи, Величина уставки датчи- 40 ка 18 определяется, как правило, режимом работы, для чего датчик 18 может быть связан с датчиком 19 фактической нагрузки двигателя или с рейкой (условно не показана) топливного насоса 10, или величина ус- 45 тавки заранее задается для одного характерного режима работы двигателя.

Система работает следующим образом.

В камеру 8 предварительного смешения 50 через дроссель 16 и перепускной клапан

17 по магистрали 5 поступает основное топливо, а по магистралям 6 и 7 — вода и эмульгатор .в количестве, сдозированном дозаторами 12 и определяемом сигналом с 55 датчика 19, воздействующим на орган 14 регулирования подачи каждого дозатора 12.

Предварительно перемешанные в камере 8 основное топливо, вода и эмульгатор, поступают в диспергатор 9, откуда приготовленная в нем водотопливная эмульсия поступает в топливный насос 10 двигателя. Цирку- . ляция топлива (змульсии) осуществляется за счет перепускной магистрали 11, по которой топливо из насоса 10 перепускается в камеру 8

При изменении режима работы двигателя датчик 19 подает сигнал, по которому орган 14 регулирования подачи изменяет соответствующим образом количество по- . даваемых в камеру 8 компонентов. При перепада давления на дросселе 16, выше заданного уставкой датчика 18, поток основного топлива поступает в камеру 8 как через дроссель 16, так и через клапан 17. В случае, если перепад давления на дросселе 16 снизится ниже уровня, заданного уставкой датчика 18, то по сигналу последнего отключатся приводы 13 (сработают механизмы 20 отключения) насосов и элементы

15 переключения перепустят потоки воды и эмульгатора с выходов контуров 3 и 4 на входы их дозаторов 12, т.е. подача воды и эмульгатора в камеру 8 прекратится независимо от положения и работы органов 14 регулирования подачи. При этом в камеру 8 будет поступать только основное топливо.

Таким образом блокируется подача в двигатель воды и эмульгатора на режимах малых нагрузок, при которых поток основного топлива не создает на дросселе 16 перепада давления, превышающего уровень, заданный уставкой датчика 18.

При динамических изменениях нагрузки дозаторы 12 и органы 14 регулирования их насосов, вследствие инерционности всей системы в целом, не могут обеспечить требуемого быстродействия при изменении подачи воды и эмульгатора до величины, соответствующей текущему режиму работы двигателя. При увеличении нагрузки это не является достаточно существенным, но при резком уменьшении нагрузки высокая степень инерционности системы может привести к увеличению концентрации воды и эмульгатора в эмульсии выше допустимой по условиям устойчивости работы двигателя.

В этом случае также произойдет уменьшение потока основного топлива, которое, аналогично предыдущему случаю, приведет к включению либо элементов 15 и перепуску топлива на вход дозатора 12, либо к включению механизмов 20 и отключению приводов

13 обоих насосов, T.е. произойдет блокировка подачи воды и эмульгатора на заданное параметрами таймера 22 время, в течение которого tlo сигналу датчика 19 осуществляется установка органов 14 регулирования подачи обоих насосов дозаторов 12

1831582 в положение, соответствующее текущему режиму работы двигателя, что исключает возможность переобогащения водой и эмульгатором эмульсии и увеличивает тем самым надежность работы двигателя на переходных режимах, режимах малых нагрузок и холостого хода, Формула изобретения

1. Система подготовки и подачи водотопливной эмульсии в дизельный двигатель, содержащая блок подготовки компонентов эмульсии в виде раздельных контура подготовки и подачи основного топлива с подкачивающим насосом, контура подготовки и подачи воды с дозатором в виде управляемого по подаче насоса с приводом и контура подготовки и подачи эмульгатора с дозатором, диспергатор с камерой предварительного смешения компонентов эмульсии, каждым из своих входов сообщенной магистралями подачи с соответствующим контуром. блока подготовки компонентов эмульсии, сообщенный с выходом диспергатора топливный насос высокого давления дизельного двигателя с перепускной магистралью, сообщенной с камерой предварительного смешения компонентов эмульсии диспергатора, датчик режима работы двигателя, связанный с упомянутыми дозаторами. отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы на переходных режимах и режимах малых нагрузок, система снабжена регулируемым дросселем с перепускным клапаном, установленным в магистрали подачи основного топлива, управляемыми элементами отключения подачи воды и эмульгатора в камеру предварительного смешения и установленным с возможностью измерения перепада давления на регулируемом дросселе датчиком перепада давления с устэвкой, причем датчик режима работы двигателя выполнен в виде датчика фактической нагрузки двигателя, дозатор контура подготовки и подачи эмульгатора выполнен в виде насоса с органом регулирования подачи и приводом. управляемый по подаче насос контура

5 подготовки и подачи воды выполнен с органом регулирования подачи датчик перепада давления на регулируемом дросселе связан с управляемыми элементами отключения подачи воды и эмульгатора, а орган регули10 рования подачи насоса каждого дозатора связан с датчиком фактической нагрузки двигателя.

2. Система по п.1, от л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена программируемым.

15 таймером, включенным в цепь связи между датчиком перепада давления и управляемыми элементами отключения подачи воды и эмульгаторэ, 3, Система по пп.1 и 2, о тл и ча ю ща20 я с я тем, что каждый управляемый элемент отключения подачи воды и змульгатора выполнен в виде управляемого элемента переключения .потока, установленного в соответствующей магистрали подачи с воз25 можностью перекрытия последней и сообщения при этом выхода соответствующего контура подготовки и подачи блока подготовки компонентов эмульсии с входом дозатора этого же контура.

30. 4. Система по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что каждый управляемый элемент отключения подачи воды и эмульгаторэ выполнен в виде механизма отключения привода насоса каждого дозатора, 35 5. Система по п.4, отличающаяся тем, что механизм отключения привода насоса каждого дозатора выполнен в виде муфты, соединяющей вал привода насоса с насосом.

40 б. Система по п,3, отличающаяся тем, что управляемый элемент переключения потока выполнен в виде трехходового крана.

1831582

1831582

Г !

1

1-«

1

1 !

Г

I !

1

3

Составитель О. Гладков

Техред М.Моргентал

Редактор Л. Павлова

КоРРектоР О. Густи

Заказ 2545 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101