Система питания тракторного дизеля с ручным управлением подачей смесевого топлива
Владельцы патента RU 2548334:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)
Изобретение относится к области двигателестроения. Система питания тракторного дизеля с ручным управлением подачей смесевого топлива содержит баки (1 и 2) растительного масла и минерального топлива, смеситель (9), во входных каналах (10 и 11) которого размещены дроссельные заслонки (12 и 13) с закрепленными на их осях (14 и 15) рычагами управления (23 и 24). Рычаги управления (23 и 24) кинематически соединены с поворотным двуплечим рычагом (28), имеющим возможность под действием внешне прилагаемого усилия перемещаться в пазах жестко закрепленного сектора (30) с указателем (31). В зависимости от величины внешних сопротивлений движению трактора оператор вручную, перемещая поворотный двуплечий рычаг (28) по сектору (30), устанавливает необходимое объемное соотношение растительного и минерального компонентов смесевого топлива или при необходимости переводит работу дизеля на минеральное топливо. Технический результат: ручное управление подачей минерального топлива и подачей растительного масла обеспечивает работу дизеля на смесевом топливе как в режимах частичных, так и в режимах полных нагрузок. 4 ил.
Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в системах питания поршневых двигателей внутреннего сгорания.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является система питания тракторного дизеля с ручным управлением подачей смесевого топлива [Патент 2452864 РФ, МПК F02D 19/06, F02M 43/00. Система питания дизеля для работы на смесевом биоминеральном топливе / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, Р.К. Сафаров, Д.С. Шеменев, В.В. Крюков; ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА». - №2010142007/06; Заявл. 13.10.2010; Опубл. 10.06.2012, Бюл. №16], содержащая бак растительного масла, бак минерального топлива, линию забора растительного масла, состоящую из фильтра-отстойника и электронасоса с обратным клапаном, линию забора минерального топлива, состоящую из фильтров грубой и тонкой очистки и топливоподкачивающего насоса, смеситель растительного масла и минерального топлива, имеющий два входных канала с размещенными в них дроссельными заслонками, закрепленными на поворотных осях, и один выходной канал, линию слива смесевого топлива, топливный насос высокого давления, форсунки и орган управления подачей минерального топлива, выполненный в виде наружного рычага центробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля.
При работе дизеля на режимах полных нагрузок орган управления подачей минерального топлива, выполненный в виде наружного рычага центробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля, всегда установлен в положение «Подача минерального топлива максимальная». Это приводит к тому, что дроссельная заслонка, регулирующая подачу растительного масла, полностью закрыта, а дроссельная заслонка, регулирующая подачу минерального топлива, полностью открыта. При этом дизель работает только на минеральном топливе, независимо от того, включен или выключен электронасос подачи растительного масла.
На смесевом топливе дизель может работать только на режимах частичных нагрузок, когда рычаг регулятора частоты вращения будет находиться в промежуточных положениях между максимальной и минимальной подачами минерального топлива. При этом дроссельная заслонка, регулирующая подачу растительного масла, открывается на такой же угол, на какой закрывается дроссельная заслонка, регулирующая подачу минерального топлива. В смесителе оба компонента смешиваются и полученное смесевое топливо топливным насосом высокого давления и форсунками впрыскивается в цилиндры дизеля.
Недостатком данной системы питания является невозможность работы дизеля на смесевом топливе в режимах полных нагрузок.
Предлагаемое изобретение направлено на устранение отмеченного недостатка и от его применения получен следующий технический результат: за счет ручного управления додачей минерального топлива и подачей растительного масла система питания обеспечивает работу дизеля на смесевом топливе как в режимах частичных, так и в режимах полных нагрузок.
Указанный технический результат достигается тем, что система питания тракторного дизеля с ручным управлением подачей смесевого топлива, содержащая бак растительного масла, бак минерального топлива, линию забора растительного масла, состоящую из фильтра-отстойника и электронасоса с обратным клапаном, линию забора минерального топлива, состоящую из фильтра грубой очистки топлива, смеситель растительного масла и минерального топлива, имеющего два входных канала с размещенными в них дроссельными заслонками, закрепленными на поворотных осях, и один выходной канал, топливоподкачивающий насос, фильтр тонкой очистки топлива, линию слива смесевого топлива, топливный насос высокого давления, форсунки и орган управления подачей минерального топлива, выполненный в виде наружного рычага центробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля, причем на осях дроссельных заслонок закреплены рычаги управления, которые совместно с поперечной тягой образуют шарнирный параллелограммный механизм, кинематически соединенный продольной тягой и компенсирующим звеном с органом управления ручной подачей смесевого топлива, выполненным в виде поворотного двуплечего рычага, установленного шарнирно на жестко закрепленной оси, нижний конец поворотного двуплечего рычага шарнирно соединен с компенсирующим звеном, а верхний конец поворотного двуплечего рычага имеет возможность под действием внешне прилагаемого усилия перемещаться в пазах жестко закрепленного сектора, имеющего указатель с нанесенными делениями, соответствующими числовым значениям объемного соотношения растительного масла и минерального топлива в смесевом топливе.
На фиг.1 изображена функциональная схема системы питания тракторного дизеля с ручным управлением подачей смесевого топлива.
На фиг.2 изображена кинематическая схема ручного управления подачей смесевого топлива.
Система питания тракторного дизеля с ручным управлением подачей смесевого топлива, содержащая бак растительного масла 1, бак минерального топлива 2, линию забора растительного масла 3, состоящую из фильтра-отстойника 4 и электронасоса 5 с обратным клапаном 6, линию забора минерального топлива 7, состоящую из фильтра грубой очистки топлива 8, смеситель 9 растительного масла и минерального топлива, имеющего два входных канала 10, 11 с размещенными в них дроссельными заслонками 12, 13, закрепленными на поворотных осях 14, 15, и один выходной канал 16, топливоподкачивающий насос 17, фильтр тонкой очистки топлива 18, линию слива смесевого топлива 19, топливный насос высокого давления 20, форсунки 21 и орган управления подачей минерального топлива, выполненный в виде наружного рычага 22 центробежного регуляторa частоты вращения коленчатого вала дизеля, причем на осях 14, 15 дроссельных заслонок 12, 13 закреплены рычаги управления 23, 24, которые совместно с поперечной тягой 25 образуют шарнирный параллелограммный механизм 23, 24, 25, кинематически соединенный продольной тягой 26 и компенсирующим звеном 27 с органом управления подачей смесевого топлива, выполненным в виде поворотного двуплечего рычага 28, установленного шарнирно на жестко закрепленной оси 29, нижний конец поворотного двуплечего рычага 28 шарнирно соединен с компенсирующим звеном 27, а верхний конец поворотного двуплечего рычага 28 имеет возможность под действием внешне прилагаемого усилия перемещаться в пазах жестко закрепленного сектора 30, имеющего указатель 31 с нанесенными делениями, соответствующими числовым значениям объемного соотношения растительного масла и минерального топлива в смесевом топливе.
Работает система питания дизеля следующим образом.
Пуск, прогрев и останов дизеля осуществляется на минеральном топливе. При этом электронасос 5 отключен, а поворотный двуплечий рычаг 28 ручного управления подачей смесевого топлива находится в положении, при котором дроссельная заслонка 12, регулирующая подачу минерального топлива в смеситель 9, полностью открыта, а дроссельная заслонка 13, регулирующая подачу растительного масла, полностью закрыта. Минеральное топливо за счет разрежения, создаваемого топливоподкачивающим насосом 17, из бака 2 через фильтр грубой очистки 8 и смеситель 9 подается в фильтр тонкой очистки 18, и далее топливным насосом высокого давления 20 и форсунками 21 впрыскивается в цилиндры дизеля.
После прогрева дизеля на минеральном топливе включают электронасос 5, обеспечивающий подачу растительного масла через фильтр-отстойник 4 в смеситель 9.
При работе дизеля на режимах полных нагрузок наружный рычаг 22 центробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля всегда установлен в положение «Подача минерального топлива максимальная». При работе дизеля на режимах частичных нагрузок наружный рычаг 22 регулятора частоты вращения будет находиться в промежуточном положении между максимальной и минимальной подачами минерального топлива.
Однако независимо от режима работы дизеля и положения рычага 22 регулятора частоты вращения оператор вручную, путем перемещения поворотного двуплечего рычага 28 по сектору 30, устанавливает необходимое объемное соотношение растительного масла и минерального топлива в зависимости от величины внешних сопротивлений движению трактора. В смесителе 9 растительное масло и минеральное топливо смешиваются. Полученное смесевое топливо через выходной канал 16 смесителя 9, фильтр тонкой очистки 18 подается в топливный насос высокого давления 20 и далее форсунками 21 впрыскивается в цилиндры дизеля.
При перемещении поворотного двуплечего рычага 28 ручного управления подачей смесевого топлива по пазам сектора 30 усилие с рычага 28 через компенсирующее звено 27, продольную тягу 26 и параллелограммный механизм 23, 24, 25, состоящий из рычагов управления 23, 24 дроссельными заслонками 12, 13 и поперечной тяги 25, передается на дроссельные заслонки 12, 13, причем таким образом, что при открытии на определенный угол дроссельной заслонки 12, регулирующей подачу минерального топлива, дроссельная заслонка 13, регулирующая подачу растительного масла, закрывается на такой же угол.
Перед остановом дизеля поворотный двуплечий рычаг 28 перемещают в одно из крайних положений, при котором дроссельная заслонка 13, регулирующая подачу растительного масла, полностью закрыта. По истечении 10-15 минут, после полной выработки из узлов и агрегатов системы питания смесевого топлива и когда система заполнится минеральным топливом, двигатель останавливают. Останов двигателя осуществляют традиционным способом, перемещая наружный рычаг 22 регулятора частоты вращения в положение «Подача топлива выключена (минимальная)». Последующий пуск дизеля будет осуществляться на минеральном топливе.
Заявляемая система питания технически реализуема.
На фиг.3 показана система питания тракторного дизеля с ручным управлением подачей смесевого топлива, содержащая дополнительный бак растительного масла 1, линию забора растительного масла 3, линию забора минерального масла 7, смеситель 9, рычаги управления 23, 24 дроссельных заслонок, поперечную и продольную тяги 25 и 26.
На фиг.4 показан орган управления ручной подачей смесевого топлива, установленный в кабине трактора и выполненный в виде поворотного двуплечего рычага 28, установленного на оси 29, нижний конец которого шарнирно соединен с компенсирующим звеном 27, соединенным с продольной тягой 26. Рычаг 28 имеет возможность перемещаться в пазах сектора 30 и фиксироваться в требуемых положениях, отмеченных на указателе 31 в виде делений, соответствующих вполне определенным объемным соотношениям растительного и минерального компонента 25:75, 50:50, 75:25, 90:10. Одно крайнее положение рычага 28 соответствует на указателе 31 делению 90:10, другое - переходу работы дизеля на минеральное топливо.
Система питания тракторного дизеля с ручным управлением подачей смесевого топлива, содержащая бак растительного масла, бак минерального топлива, линию забора растительного масла, состоящую из фильтра-отстойника и электронасоса с обратным клапаном, линию забора минерального топлива, состоящую из фильтра грубой очистки топлива, смеситель растительного масла и минерального топлива, имеющий два входных канала с размещенными в них дроссельными заслонками, закрепленными на поворотных осях, и один выходной канал, топливоподкачивающий насос, фильтр тонкой очистки топлива, линию слива смесевого топлива, топливный насос высокого давления, форсунки и орган управления подачей минерального топлива, выполненный в виде наружного рычага центробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля, отличающаяся тем, что на осях дроссельных заслонок закреплены рычаги управления, которые совместно с поперечной тягой образуют шарнирный параллелограммный механизм, кинематически соединенный продольной тягой и компенсирующим звеном с органом управления ручной подачей смесевого топлива, выполненным в виде поворотного двуплечего рычага, установленного шарнирно на жестко закрепленной оси, нижний конец поворотного двуплечего рычага шарнирно соединен с компенсирующим звеном, а верхний конец поворотного двуплечего рычага имеет возможность под действием внешне прилагаемого усилия перемещаться в пазах жестко закрепленного сектора, имеющего указатель с нанесенными делениями, соответствующими числовым значениям объемного соотношения растительного масла и минерального топлива в смесевом топливе.
