система питания двигателя внутреннего сгорания автотракторного средства

Формула изобретения

Система питания двигателя внутреннего сгорания автотракторного средства, содержащая топливный бак, подогреватель топлива, фильтр грубой очистки топлива, топливный насос низкого давления, фильтр тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, форсунку, топливопроводы, отличающаяся тем, что между топливным насосом низкого давления и фильтром тонкой очистки топлива установлен теплообменный аппарат, подключенный к системе жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания, а топливные насосы высокого и низкого давления соединены между собой дренажным топливопроводом.

Описание изобретения к патенту

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

Известны системы питания двигателей внутреннего сгорания, содержащие топливный бак, фильтр грубой очистки топлива, топливный насос низкого давления, фильтр тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, форсунку, соединенную посредством топливопроводов с приборами подачи топлива и отвода утечек топлива по дренажным каналам (Тракторы МТЗ-80 и МТЗ-82 / И.П. Ксеневич, С.Л. Кустанович, П.Н. Степанюк и др.; Под общ. ред. И.П. Ксеневича. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1984, с.37, рис.15; и Трактор ДТ-75 / Родичев В.А., Родичева Г.И.; Учеб. пособие для сельских проф.-техн. училищ. - М.: Высшая школа, 1974, с.39-41, рис.19).

Недостатком этих систем является низкая эффективность работы двигателя внутреннего сгорания из-за невозможности подогрева топлива, используемого для работы дизельного двигателя в процессе эксплуатации.

Известна система питания, содержащая топливные баки, фильтры грубой и тонкой очистки топлива, топливный насос низкого и высокого давления, форсунку, соединенную посредством топливопроводов с приборами подачи топлива и отвода утечек топлива по дренажным каналам в топливные баки, котел обогрева, нагреваемый топливопровод, топливный бачок для питания котла обогрева (Тракторы "Кировец" (Устройство и эксплуатация) / Пантюхин М.Г., Безверхний Л.И., Березин Н.А. [и др.]. - М.: Колос, 1978, с.61-63, рис.41).

Недостатком этой системы является низкая эффективность работы двигателя внутреннего сгорания из-за того, что подогревается топливо только из топливного бачка для питания котла обогрева.

Известна система питания двигателя внутреннего сгорания, адаптированная к работе на двух топливах, одно из которых рапсовое масло, содержащая топливные баки, трехходовой кран, подогреватель топлива, топливопроводы увеличенного диаметра, фильтр грубой очистки топлива, топливоподкачивающий насос, фильтр тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунку, соединенную посредством топливопроводов с приборами подачи топлива и отвода утечек топлива по дренажным каналам, притом подогреватель топлива расположен между фильтром грубой очистки и трехходовым краном (Бубнов Д.Б. Адаптация дизеля сельскохозяйственного трактора для работы на рапсовом масле / Автореферат на соискание уч. ст. к.т.н., М., 1996, с.7, рис.1, прототип).

Недостатком данной системы являются большие затраты тепла на подогрев топлива из-за подачи избыточно подогретого топлива из головки ТНВД в место его забора, вследствие чего понижена эффективность работы двигателя внутреннего сгорания.

Использование в дизельных двигателях двух топлив, одно из которых дизельное, а второе растительное масло, представляет трудности, связанные с различными физико-химическими свойствами второго топлива: повышенной вязкостью и плотностью, что приводит к снижению мощностных показателей.

Задачей изобретения является повышение эффективности эксплуатации двигателя внутреннего сгорания, работающего на двух видах топлива, путем адаптации системы питания.

Технический результат достигается тем, что в отличие от прототипа, система питания двигателя внутреннего сгорания автотракторного средства содержит топливный бак, фильтр грубой очистки топлива, топливный насос низкого давления, подогреватель топлива, фильтр тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, форсунку, топливопроводы, притом между топливным насосом низкого давления и фильтром тонкой очистки топлива установлен теплообменный аппарат, подключенный к системе жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания, а топливные насосы высокого и низкого давления соединены между собой дренажным топливопроводом.

На чертеже представлена система питания двигателя внутреннего сгорания автотракторного средства (общий вид).

Схема содержит топливный бак 1 для топлива, фильтр грубой очистки топлива 2, топливный насос низкого давления 3, фильтр тонкой очистки топлива 5, теплообменный аппарат 4, подключенный к системе жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания (не показан), топливный насос высокого давления 6, форсунку 8, топливопроводы высокого давления 7, дренажный топливопровод 9. Теплообменный аппарат 4 расположен между топливным насосом низкого давления 3 и фильтром тонкой очистки 5 топлива. Топливный насос высокого давления 6 через дренажный теплопровод 10 подсоединен к топливному насосу низкого давления 3 для сброса излишка подачи подогретого топлива из топливного насоса высокого давления 6.

Система работает следующим образом.

Залитое в топливный бак 1 топливо забирается топливным насосом низкого давления 3, предварительно проходя очистку в фильтре грубой очистки топлива 2, далее подается в теплообменный аппарат 4, где нагревается до температуры 50-60°С. При этом вязкость топлива снижается. Мощность теплообменного аппарата выбирается из условия:

Q_n=(110÷140)·G _Тэ,

где Q_n - потребная мощность теплообменного аппарата, Вт;

G_Тэ - массовый расход топлива, г/с.

Нагретое топливо подвергается тонкой очистке в фильтре 5, после чего топливным насосом высокого давления 6 распределяется в соответствии с порядком работы цилиндров посредством топливопроводов высокого давления 7 и топливных форсунок 8. Утечки топлива из форсунок 8 по дренажному топливопроводу 9 подаются в топливный бак 1, обеспечивая локальный подогрев топлива из зоны его забора. Излишек подогретого топлива из топливного насоса 6 поступает в топливный насос низкого давления 3, далее в теплообменный аппарат 4, где проходит повторный нагрев, за счет чего снижается потребление тепла, расходуемого на нагревание топлива.

Таким образом, при использовании двух видов топлива обеспечивается понижение вязкости и плотности топлива в процессе эксплуатации автотракторного средства, снижаются потери тепла, повышается эффективность работы двигателя внутреннего сгорания.

Адаптированная система питания служит для обеспечения оптимальных вязкостных свойств топлива, улучшения пусковых качеств двигателя и может быть легко реализована в машиностроении.