Двухтопливная система питания дизеля с автоматическим регулированием состава смесевого топлива

Авторы патента:

Сидорова Лилия Ильдаровна (RU)

Уханов Александр Петрович (RU)

Уханов Денис Александрович (RU)

Година Елена Дмитриевна (RU)

Сидоров Евгений Алексеевич (RU)

F02M43 - Топливовпрыскивающая аппаратура, работающая одновременно на двух или более видах топлива или на жидком топливе и какой-либо другой жидкости, например антидетонационной присадке

Владельцы патента RU 2476716:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)

Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: Двухтопливная система питания дизеля содержит бак минерального топлива бак биологического топлива, линию забора минерального топлива, состоящую из фильтра грубой очистки, линию забора биологического топлива, состоящую из фильтра грубей очистки, электронасоса с обратным клапаном и дозаторов, мембранного исполнительного механизма, шток которого одним концом посредством управляющих и регулируемых тяг кинематически связан с дозаторами, установленных на входе биологического и минерального топлива в смеситель, другим концом - с мембранной исполнительного механизма. В зависимости от изменения величины разряжения во впускном коллекторе дизеля изменяется прогиб мембраны, ход штока и, как следствие, положение дозаторов, а следовательно, и соотношение минерального и биологического топлив, поступающих в смеситель. Технический результат: обеспечение требуемого процентного соотношения минерального и биологического топлив в смеси в зависимости от нагрузочно-скоростного режима работы дизеля. 1 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в системе питания дизелей автотракторной техники.

Известна двухтопливная система питания дизеля с автоматическим регулированием состава смесевого топлива [Система подачи альтернативных топлив в камеру сгорания дизеля / В.И.Мальчук, М.Г.Шатров, А.Ю.Дунин //Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2007. - №4. - С. 34-37], содержащая бак минерального топлива, бак биологического топлива, линию забора минерального топлива, состоящую из фильтров тонкой и грубой очистки топлива, топливоподкачивающего насоса, линию забора биологического топлива, топливный насос высокого давления, соединенный с линиями забора минерального и биологического топлива, линию слива из топливного насоса высокого давления и линию слива из форсунок.

Биологическое топливо из бака под давлением, создаваемым инертным газом, поступает по каналам в смесительную полость форсунки, где перемешивается с минеральным топливом, подаваемым топливным насосом высокого давления штатной системы. Полученная смесь впрыскивается в камеру сгорания дизеля.

Недостатками данной системы питания является невозможность обеспечения требуемого процентного соотношения биологического и минерального топлив в зависимости от нагрузочно-скоростных режимов дизеля.

Наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению является двухтопливная система питания дизеля с автоматическим регулированием состава смесевого топлива [Пат. 2387867 Россия, МПК F02М 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 биологического топлива, топливные фильтры, топливоподкачивающий насос, электрический насос, топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунки, топливопроводы и смеситель, имеющий два входных и один выходной каналы.

Недостатком данной системы питания является то, что не обеспечивается требуемое процентное соотношение минерального и биологического топлив в смеси в зависимости от нагрузочного и скоростного режимов дизеля.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение отмеченных недостатков и от его применения получен следующий технический результат:

обеспечение требуемого процентного соотношения минерального и биологического топлив в смеси в зависимости от нагрузочного и скоростного режимов дизеля, что улучшает мощностные, топливно-экономические и экологические показатели дизеля на эксплуатационных режимах.

Указанный технический результат достигается тем, что двухтопливная система дизеля с автоматическим регулированием состава смесевого топлива содержит бак минерального топлива, бак биологического топлива, линию забора минерального топлива, состоящую из фильтра грубой очистки, линию забора биологического топлива, состоящую из фильтра грубой очистки и электрического насоса с обратным клапаном, смеситель биологического и минерального топлива, имеющий два входных и один выходной каналы, линию подачи дизельного смесевого топлива, состоящую из топливоподкачивающего насоса, топливного насоса высокого давления и форсунок, при этом в линиях забора минерального и биологического топлива перед входными каналами смесителя установлены дозаторы, кинематически связанные посредством управляющих и регулируемых тяг со штоком мембранного исполнительного механизма, другой конец штока соединен с мембраной, нагруженной пружиной, причем полость исполнительного механизма с размещенной в ней пружиной сообщена с впускным коллектором дизеля.

Введение новых элементов (дозаторы, мембранный исполнительный механизм, управляющие и регулируемые тяги) и связей между ними, обеспечивает требуемое процентное соотношение минерального и биологического топлив в смеси в зависимости от нагрузочно-скоростного режимов дизеля.

На фиг.1 показана схема двухтопливной системы питания дизеля с автоматическим регулированием состава смесевого топлива.

Двухтопливная система питания дизеля с автоматическим регулированием состава смесевого топлива содержит бак минерального топлива 1, бак биологического топлива 2, линию забора минерального топлива 3, состоящую из фильтра грубой очистки 4, линию забора биологического топлива 5, состоящую из фильтра грубой очистки 6 и электронасоса 7 с обратным клапаном 8, смеситель 9 биологического и минерального топлива, имеющий два входных 10 и 11 и один выходной каналы 12, линию подачи дизельного смесевого топлива 13, состоящую из топливоподкачивающего насоса 14, фильтра тонкой очистки 15, топливного насоса высокого давления 16 и форсунок 17, при этом в линиях 3 и 5 забора минерального и биологического топлива перед входными каналами 10 и 11 смесителя 9 установлены дозаторы 18 и 19, кинематически связанные посредством управляющих и регулируемых тяг 20 и 21 со штоком 22 мембранного исполнительного механизма 23, другой конец штока 22 соединен с мембраной 24, нагруженной пружиной 25, причем полость 26 исполнительного механизма 23 с размещенной в ней пружиной 25 сообщена с впускным коллектором 27 дизеля.

Работает двухтопливная система питания дизеля с автоматическим регулированием состава смесевого топлива следующим образом.

Пуск дизеля и его прогрев осуществляется на минеральном топливе. При этом дозатор минерального топлива 18 полностью открыт, а дозатор биологического топлива 19 полностью закрыт. Минеральное топливо из бака 1, пройдя фильтр грубой очистки 4, через дозатор 18 попадает в смеситель 9 и далее топливоподкачивающим насосом 14 через фильтр тонкой очистки 15 подается в топливный насос высокого давления 16 и форсунками 17 впрыскивается в цилиндры дизеля.

После прогрева дизеля на минеральном топливе включают электрический насос 7, обеспечивающий подачу биологического топлива из бака 2 через топливный фильтр 6 и дозатор 19 в смеситель 9. Минеральное топливо при этом подается в смеситель 9 аналогично работе дизеля в режиме пуска и прогрева. В смесителе 9 оба вида топлива перемешиваются, и полученное дизельное смесевое топливо подается топливоподкачивающим насосом 14 через фильтр тонкой очистки 15 в топливный насос высокого давления 16 и далее форсунками 17 впрыскивается в цилиндры дизеля.

При изменении нагрузочно-скоростного режима работы дизеля изменяется величина разряжения во впускном коллекторе 27 дизеля, что приводит в действие мембранный исполнительный механизм 23, шток 22 которого через кинематически связанные с ним управляющие 20 и регулируемые 21 тяги изменяет положение дозаторов 18 и 19, меняя при этом соотношение минерального и биологического топлив, поступающих в смеситель 9. Тем самым достигается автоматическое регулирование состава дизельного смесевого топлива непосредственно в процессе работы дизеля.

Двухтопливная система питания дизеля с автоматическим регулированием состава смесевого топлива содержит бак минерального топлива, бак биологического топлива, линию забора минерального топлива, состоящую из фильтра грубой очистки, линию забора биологического топлива, состоящую из фильтра грубой очистки и электронасоса с обратным клапаном, смеситель биологического и минерального топлива, имеющий два входных и один выходной каналы, линию подачи дизельного смесевого топлива, состоящую из топливоподкачивающего насоса, фильтра тонкой очистки, топливного насоса высокого давления и форсунок, отличающаяся тем, что в линиях забора минерального и биологического топлива перед входными каналами смесителя установлены дозаторы, кинематически связанные посредством управляющих и регулируемых тяг со штоком мембранного исполнительного механизма, другой конец штока соединен с мембраной, нагруженной пружиной, причем полость исполнительного механизма с размещенной в ней пружиной сообщена с впускным коллектором дизеля.

Двигатель внутреннего сгорания с устройством для генерирования горючих газов из смеси углеводородного топлива с водой // 2468222

Изобретение относится к конструкциям двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и к их топливной аппаратуре. .

Двухтопливная система питания дизеля // 2465478

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в системе питания дизелей автотракторной техники. .

Способ и устройство для управления системой впрыска газа в двигатель внутреннего сгорания, работающий на жидком и газообразном топливах // 2464439

Изобретение относится к способу и устройству для управления системой впрыска газа в двигатель внутреннего сгорания (ДВС). .

Топливная система дизельного двигателя // 2452866

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в различных отраслях, использующих дизельные двигатели. .

Система питания дизеля для работы на смесевом биоминеральном топливе // 2452864

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. .

Устройство для изменения количества активаторно-воздушной смеси во впускном трубопроводе дизеля // 2451807

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. .

Система питания дизеля вязким и маловязким топливами и охлаждения его форсунок маловязким топливом // 2449163

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при проектировании и постройке дизельных энергетических установок, работающих на вязком и маловязком топливах.

Система питания двигателя внутреннего сгорания // 2440508

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к системам питания двигателей внутреннего сгорания автотракторных средств, работающих на двух топливах или на их смеси.

Система питания тепловозного двигателя // 2433298

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, и может быть использовано при проектировании и постройке тепловозных энергетических установок с дизельным приводом, работающим на вязком и маловязком топливах.

Двухтопливная система питания тракторного дизеля // 2484290

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия

Двухтопливная система питания дизеля // 2484291

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в системе питания дизелей автотракторной техники

Способ производства дизельного топлива с низкотемпературными свойствами и установка для его реализации // 2490509

Изобретение относится к способу производства дизельного топлива с низкотемпературными свойствами, включающему предварительный подогрев топлива, нагнетание под действием центробежных сил в вихревом аппарате, ввод в топливо депрессионных присадок и подачу топлива к потребителям, заключается в том, что депрессионные присадки вводят в предварительно подогретое топливо перед его нагнетанием под действием центробежных сил в вихревом аппарате, а после нагнетания под действием центробежных сил в вихревом аппарате в смесь топлива с депрессионными присадками перед подачей топлива к потребителям дополнительно вводят авиационный керосин

Способ обработки углеводородного топлива для двигателя внутреннего сгорания // 2498094

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам производства, распределения и очистки углеводородного топлива, и может быть использовано для повышения качества как стандартного, так и некондиционного топлива. Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение класса обрабатываемого углеводородного топлива, а также повышение экологических показателей топлива. Способ обработки углеводородного топлива для двигателей внутреннего сгорания включает подачу топлива из емкости, перемешивание топлива с водой, диспергирование и гомогенизацию водно-топливной смеси, перекачивание полученной смеси в бак-отстойник, разделение ее и последующую подачу очищенного топлива в двигатель внутреннего сгорания. Подачу очищенного топлива потребителю осуществляют из бака-отстойника с уровня 0,85h, когда температура потребителя - tпот. меньше его оптимальной температуры - tопт., т.е. tпот.<tопт., и с уровня 0,5h при условии, когда tпот.≥tопт., где h - высота уровня топлива в баке-отстойнике, при этом же условии продукты очистки, образующиеся на дне бака-отстойника, утилизируют путем сжигания в камере сгорания потребителя. 1 ил.

Способ снижения содержания вредных ингредиентов в отработавших газах дизельного двигателя // 2510469

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Технический результат от реализации изобретения заключается в снижении содержания вредных ингредиентов в ОГ дизельного двигателя путем улучшения процесса сгорания углеводородного топлива. Способ заключается в том, что предварительно готовят жидкий активатор, затем направляют его через наконечник-дозатор во впускной трубопровод дизельного двигателя, при этом оптимизируют состав аэрозольной смеси активатора с воздухом. В качестве активатора используют следующий состав: - перекись водорода - 23-53% - алифатические спирты - 5-10% - антикоррозионная присадка -0,1-0,3% - стабилизирующее вещество - 0,1-0,2% -стальное - дистиллированная вода, при этом указанный активатор обрабатывают в устройстве в виде аэрозольного генератора, работающего в трех режимах: распылительном, комбинированном и барботажном, в зависимости от литража дизеля. В аэрозольном генераторе размещен картридж-поплавок, обеспечивающий оптимальный состав аэрозоли в зависимости режимов работы ДВС за счет постоянного уровня активатора в картридже. Генератор связан гибким трубопроводом с наконечником-дозатором, имеющим насадку-рассекатель, размещенную с зазором в сужающемся в направлении потока воздуха кожухе, закрепленном во впускном воздуховоде. Изменение характеристик турбулирования активатора осуществляется регулированием подачи воздуха через барботажную трубку и электромагнитный клапан и изменением пропускной способности нижнего патрубка трехходового крана. Используя варианты формы насадки-рассекателя, повышают дисперсность аэрозоли в зависимости от типа ДВС. 6 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Устройство для форсирования дизеля обогащением воздушного заряда // 2515586

Изобретение относится к области двигателестроения в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Устройство содержит электромагнитную форсунку, размещенную во впускном трубопроводе дизеля, электрический насос, датчики частоты вращения коленчатого вала, нагрузочного режима дизеля, температуры охлаждающей жидкости и допустимого снижения напряжения бортовой сети, электронный блок с регуляторами и источник питания. В качестве датчика нагрузочного режима используется преобразователь угловых перемещений рычага управления топливоподачей, электрически соединенный с электронным блоком. Количество подаваемого активатора зависит от продолжительности открытия иглы форсунки по сигналам от датчика и преобразователя при установке оператором рычага в определенное положение. Технический результат: простота конструкции, снижение трудоемкости монтажа и возможность более точного позиционирования рычага управления топливоподачей при изменении нагрузочного режима дизеля, обеспечивающего подачу активатора пропорционально подаче моторного топлива. 1 ил.

Двухтопливная система питания автотракторного дизеля // 2536747

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двухтопливная система питания автотракторного дизеля, содержащая бак минерального топлива (1), бак растительного топлива (2), топливный фильтр (3) грубой очистки, топливный фильтр (4) тонкой очистки, топливоподкачивающий насос (5), топливопроводы (6 и 10), смеситель (7), топливный насос высокого давления (8), форсунки (9). Бак минерального топлива (1) соединен топливопроводом (10) последовательно с каналом (11) и смесителем (7), размещенным в нижней части бака растительного топлива (2), при этом бак минерального топлива (1) установлен выше бака растительного топлива (2) с возможностью перетекания минерального топлива самотеком в смеситель. Технический результат заключается в снижении затрат энергии на подачу растительного топлива из бака в смеситель. 1 ил.

Форсунка для подачи двух видов топлива в дизельный двигатель // 2541674

Изобретение относится к системам впрыска топлива дизельных двигателей. Предложена форсунка, содержащая корпус (1), полый распылитель (4) с коническим седлом (5) и каналы (2) и (3) подвода основного и запального топлива. В полости распылителя (4) размещена подпружиненная игла (11), в нижней части которой выполнена коническая запирающая поверхность, образующая с распылителем (4) подыгольный объем и полость смешения. В полости распылителя (4) выполнена распределительная полость (18), связанная с каналами (3) и (9) подвода топлива и с полостью смешения с помощью кольцевого канала (19). В теле иглы (11) выполнен осевой канал (20), связанный с радиальными каналами (21) и с каналами (7) и (8) подвода посредством кольцевой полости (22). При этом основное топливо подведено к полости (22) и каналу (20), а запальное топливо - к полости (18) и каналу (19). В средней части форсунки организована зона (26) дополнительного регулирования расхода запального топлива в виде ступенчатого участка кольцевого канала (19), который выполнен из работающих совместно выступа и соответствующей ему кольцевой проточки с использованием цилиндрических поверхностей распылителя (4) и иглы (11). Изобретение позволяет осуществлять коррекцию массового состава смеси, подаваемой в камеру сгорания дизеля в процессе рабочего цикла, а также улучшить мелкость распыливания топлива в периоды подъема и посадки запирающей иглы распылителя. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Ультразвуковой смеситель растительного масла и минерального топлива // 2546891

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен ультразвуковой смеситель растительного масла и минерального топлива, содержащий ультразвуковой излучатель (1), электронный блок управления (3). Ультразвуковой излучатель (1) размещен в полости корпуса (7) смесителя, имеющего входные каналы (8 и 9). Напряжение бортовой сети автотракторной техники (+12 В) подается на электронный блок управления (3), который формирует и подает высокочастотные сигналы на ультразвуковой излучатель. Растительное масло и минеральное топливо через входные каналы (8 и 9) поступают в смеситель и под воздействием ультразвуковых колебаний смешиваются. Технический результат: обработка растительного и минерального компонентов смесевого топлива ультразвуком приводит к качественному смешиванию и получению однородной мелкодисперсной эмульсии. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ управления параметрами топлива в системе топливоподачи многотопливного двигателя (варианты) // 2546909

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в стационарных установках при работе двигателя на различных сортах топлива, в частности на нефти. Предложен способ управления параметрами топлива в системе топливоподачи многотопливного двигателя, заключающийся в том, что пуск двигателя производят на штатном топливе, затем в двигатель подают нештатное топливо посредством нагнетательного насоса (НН) (6), регулируют давление нештатного топлива в подпиточной магистрали двигателя путем изменения частоты вращения НН и регулируют температуру нештатного топлива на входе в топливоподкачивающий насос (ТПН) (10), расположенный на входе в топливный насос высокого давления (ТНВД) двигателя, путем подогрева или охлаждения избытков нештатного топлива, которое подают из ТНВД на вход ТПН (10) или НН (6). Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности регулирования параметров топлива путем изменения его давления и температуры при работе двигателя на топливах широкого диапазона вязкостей, исключение возможности смешения штатного и нештатного топлива в момент переключения подпиточной магистрали с одного вида топлива на другое и упрощение системы топливоподачи. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.