многотопливный двигатель внутреннего сгорания

Формула изобретения

МНОГОТОПЛИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий систему питания, включающую расходный бак основного топлива с трубопроводом основного топлива, расходный бак дополнительного топлива с трубопроводом дополнительного топлива, фильтры грубой и тонкой очистки основного и дополнительного топлива, установленные на соответствующих трубопроводах, управляющий клапан с двумя входами, первый из которых сообщен с трубопроводом основного топлива, а второй с трубопроводом дополнительного топлива, и одним выходом, топливный насос высокого давления, сообщенный с выходом управляющего клапана, топливные форсунки, сообщенные с топливным насосом высокого давления, топливоподкачивающий насос, причем управляющий клапан снабжен электромагнитным приводом, отличающийся тем, что, с целью снижения токсичности отработавших газов, двигатель содержит каталитический нейтрализатор, установленный в газовыпускном тракте двигателя, и снабжен датчиком температуры, установленным на входе в нейтрализатор, блок контроля температуры отработавших газов, электрически соединенный с датчиком температуры и с приводом управляющего клапана, а топливоподкачивающий насос установлен между выходом последнего и топливным насосом высокого давления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, и направлено на усовершенствование систем питания многотопливных двигателей внутреннего сгорания, работающих преимущественно на готовой водотопливной эмульсии в условиях подземных шахт и выработок.

Известные многотопливные двигатели внутреннего сгорания содержат систему питания, включающую расходный бак основного топлива с трубопроводом основного топлива, расходный бак дополнительного топлива с трубопроводом дополнительного топлива, фильтры грубой и тонкой очистки основного и дополнительного топлива, установленные на соответствующих трубопроводах, управляющий клапан с двумя входами, первый из которых сообщен с трубопроводом основного топлива, а второй с трубопроводом дополнительного топлива, и одним выходом, топливный насос высокого давления, сообщенный с выходом управляющего клапана, топливные форсунки, сообщенные с топливным насосом высокого давления, топливоподкачивающий насос, причем управляющий клапан снабжен электромагнитным приводом.

Однако такие двигатели обладают высокой токсичностью отработавших газов, особенно в отношении содержания окиси углерода, сажи и углеводородов.

Целью изобретения является снижение токсичности отработавших газов.

Это достигается тем, что двигатель дополнительно содержит каталитический нейтрализатор отработавших газов, установленный в газовыпускном тракте, и снабжен датчиком температуры, установленным на входе в нейтрализатор, блок контроля температуры отработавших газов электрически соединен с датчиком температуры и приводом управляющего клапана, а топливоподкачивающий насос установлен между выходом управляющего клапана и топливным насосом высокого давления.

На чертеже представлена конструктивная схема системы питания многотопливного двигателя внутреннего сгорания.

Двигатель 1 содержит систему питания, включающую расходный бак 2 основного топлива с трубопроводом основного топлива, расходный бак 3 дополнительного топлива с трубопроводом дополнительного топлива, топливные фильтры 4 и 5 соответственно основного и дополнительного топлива, управляющий клапан 6 с двумя входами, первый из которых сообщен с трубопроводом основного топлива, а второй с трубопроводом дополнительного топлива, и одним выходом, топливный насос высокого давления 7, топливные форсунки 8, сообщенные с топливным насосом высокого давления 7, топливоподкачивающий насос 9, установленный между топливным насосом высокого давления и выходом управляющего клапана 6, снабженного электромагнитным приводом, каталитический нейтрализатор 10, установленный в газовыпускном тракте двигателя и снабженный датчиком температуры 11, установленным на входе в нейтрализатор, блок 12 контроля температуры отработавших газов, электрически соединенный с датчиком 11 и приводом управляющего клапана 6.

Для двигателей транспортного назначения электромагнитный блок 12 дополнительно включает в себя реле задержки времени формирования сигнала переключения управляющего клапана 6, учитывающее тепловую инерционность каталитического нейтрализатора и высокую частоту изменений эксплуатационных режимов работы (на чертеже не показано).

Работа двигателя заключается в следующем.

Пуск дизеля, работа его на холостом ходу и малых нагрузках осуществляются на основном топливе. При этом управляющий клапан 6 находится в крайнем нижнем положении и топливоподкачивающий насос 9 из бака 2, через фильтр 4 и соответствующую полость клапана 6 подает основное топливо к топливному насосу высокого давления 7, а далее через форсунки 8 в цилиндры двигателя 1.

При увеличении нагрузки на двигатель и соответствующем повышении температуры отработавших газов на входе в каталитический нейтрализатор 10 до температуры начала активной работы нейтрализатора датчик 11 подает сигнал на электромагнитный блок 12, который с определенной временной задержкой воздействует на клапан 6, поднимая шток золотника вверх, перекрывая доступ основного топлива и открывая доступ дополнительного топлива из бака 3 через фильтр 5 к насосу 9, а затем к насосу 7 и через форсунки 8 в цилиндры двигателя.

При дальнейшем изменении режима работы двигателя, например при снижении нагрузки и соответствующем понижении температуры отработавших газов до температуры, при которой каталитический нейтрализатор прекращает свою активную работу, датчик 11 подает сигнал на электромагнитный блок 12, который с определенной временной задержкой воздействует на шток золотника клапана 6, перекрывая доступ дополнительного топлива и открывая доступ основного топлива из бака 2 к двигателю. Двигатель продолжает работу на основном топливе.

При аварийной остановке двигателя с помощью ручной секции топливоподкачивающего насоса 9 система предусматривает прокачку топливного насоса высокого давления 7 и топливных форсунок 8 основным топливом путем прокручивания коленчатого вала.

Таким образом, описанная многотопливная система питания двигателя за счет рационального использования основного и дополнительного топлив в зависимости от температурного режима работы, а также использования каталитического нейтрализатора позволяет снизить токсичность отработавших газов дизелей, в частности, транспортного назначения.