система питания дизеля для работы на смесевом биоминеральном топливе

Формула изобретения

Система питания дизеля для работы на смесевом биоминеральном топливе, содержащая бак биологического топлива, бак минерального топлива, линию забора биологического топлива, линию забора минерального топлива, смеситель биологического и минерального топлива, имеющий два входных и один выходной каналы, линию слива смесевого биоминерального топлива, топливный насос высокого давления форсунки и орган управления топливоподачей дизеля, отличающаяся тем, что во входных каналах смесителя размещены дроссельные заслонки, оси которых кинематически соединены регулировочной тягой с органом управления топливоподачей дизеля, причем таким образом, что при открытии на определенный угол дроссельной заслонки, регулирующей подачу биологического топлива, дроссельная заслонка, регулирующая подачу минерального топлива, закрывается соответственно на такой же угол.

Описание изобретения к патенту

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

Известна система питания дизеля для работы на смесевом биоминеральном топливе [Федоренко В.Ф. Использование биологических добавок в дизельное топливо: Науч. аналит. обзор / В.Ф.Федоренко, Д.С.Буклагин, С.А.Нагорнов, А.Н.Зазуля, И.Г.Голубев. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. - 20 с.], 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 и линию слива из топливного насоса высокого давления и линию слива из форсунок.

Пуск и прогрев дизеля осуществляется на минеральном топливе, при этом топливо из бака подается через подогреватель, фильтры очистки топлива, топливный насос высокого давления и форсунку в цилиндр дизеля. После прогрева трехходовой кран переводят в положение, при котором перекрывается подача минерального топлива и начинается питание дизеля биологическим топливом, поступающим в камеру сгорания аналогично минеральному.

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

Известна система питания дизеля для работы на смесевом биоминеральном топливе [А.с. 2035612 РФ, МПК F02M 43/00. Многотопливный двигатель внутреннего сгорания / Е.Ю.Лерман; С.Смайлис Витаутас Иозо; С.И.Якушев; В.А.Соломоник; Г.И.Жуков. - Центральный научно-исследовательский дизельный институт. - № 4928183/06; Заявл. 16.04.1991; Опубл. 20.05.1995], 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, содержащую фильтр-отстойник, топливный насос высокого давления, соединенный с линиями забора минерального и биологического топлива, и линию слива из топливного насоса высокого давления, и линию слива из форсунок.

Пуск, прогрев и работа дизеля на холостом ходу осуществляется на минеральном топливе. При увеличении нагрузки на дизель и соответствующем повышении температуры отработавших газов, датчик температуры отработавших газов подает сигнал на электромагнитный блок, который, воздействуя на управляющий клапан, перекрывает подачу минерального топлива и открывает подачу биологического топлива, которое поступает в камеру сгорания, аналогично, как при работе дизеля в режиме пуска, прогрева и на холостом ходу.

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

Известна система питания дизеля для работы на смесевом биоминеральном топливе [А.С. 58624 РФ, МПК F02N 7/00. Топливная система дизельного двигателя / С.Г.Михеев; С.Г.Михеев. - № 2006118114/22; Заявл. 25.05.2006; Опубл. 27.11.2006], 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.

Пуск и прогрев дизеля осуществляется на минеральном топливе. После прогрева дизеля перепускным краном перекрывают подачу минерального топлива и в систему начинает поступать подогретое биологическое топливо, которое поступает в камеру сгорания аналогично минеральному.

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

Известна система питания дизеля для работы на смесевом биоминеральном топливе [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.

Известна система питания дизеля для работы на смесевом биоминеральном топливе [Автоматическое регулирование дизеля изменением свойств топлива / Н.Н.Патрухальцев, В.П.Шкаликова, А.Р.Русинов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2006. - № 11. - С.33-36], 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 растительного топлива, линию слива из топливного насоса высокого давления и линию слива из форсунок.

Пуск и прогрев дизеля осуществляется на минеральном топливе. При достижении рейкой топливного насоса высокого давления положения, соответствующего номинальной или максимальной подаче топлива, датчик перемещения рейки топливного насоса передает сигнал на электромагнитный клапан, установленный в линии высокого давления, электромагнитная катушка которого при этом отключается, а шток клапана оказывается в свободном положении и биологическое топливо, во время перепада давления, возникающего при отсечке топлива, начинает поступать в линию высокого давления, где, смешиваясь с минеральным топливом, впрыскивается в цилиндр дизеля.

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

Известна система питания дизеля для работы на смесевом биоминеральном топливе [А.С. N 2008505 РФ, МПК F02M 43/00. Система питания многотопливного двигателя / В.Т.Калашник, В.Н.Холявко; Кременчугский автомобильный завод. - № 4936730/06; Заявл. 16.05.1991; Опубл. 28.02.1994], 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, состоящую из электрического насоса, топливный насос высокого давления, соединенный с линиями забора минерального и биологического топлива, линию слива из топливного насоса высокого давления и линию слива из форсунок.

Пуск дизеля и его прогрев осуществляется на минеральном топливе. При этом перепускной кран закрыт и топливо из бака минерального топлива, пройдя через фильтры очистки топлива, подается топливоподкачивающим насосом в топливный насос высокого давления, форсунку и в цилиндр дизеля.

После прогрева дизеля на минеральном топливе открывают перепускной кран, при этом перекрывается подача минерального топлива и открывается подача биологического топлива, которое подается электрическим насосом из бака биологического топлива, через фильтры очистки топлива в топливный насос высокого давления и далее форсункой впрыскивается в цилиндр дизеля.

Недостатком 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 заявляемому изобретению является система питания дизеля для работы на смесевом биоминеральном топливе [Патент 2387867 РФ, МПК F02M 43/00. Двухтопливная система тракторного дизеля / А.П.Уханов, Д.А.Уханов, В.А.Рачкин, В.А.Иванов; ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА». - № 2008138726/06; Заявл. 29.09.2008; Опубл. 27.04.2010], содержащая бак биологического топлива, бак минерального топлива, линию забора биологического топлива, состоящую из фильтра-отстойника, электронасоса с обратным клапаном, линию забора минерального топлива, состоящую из фильтров и грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающего насоса, смеситель биологического и минерального топлива, имеющий два входных и один выходной каналы, топливный насос высокого давления, форсунки и орган управления топливоподачей топлива.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение отмеченных недостатков и от его применения получен следующий технический результат: система обеспечивает возможность работы дизеля на смесевом биоминеральном топливе, качественное перемешивание и соблюдение заданных процентных соотношений биологического и минерального топлив.

Указанный технический результат достигается тем, что система питания дизеля для работы на смесевом биоминеральном топливе содержит бак биологического топлива, бак минерального топлива, линию забора биологического топлива, линию забора минерального топлива, смеситель биологического и минерального топлива, имеющий два входных и один выходной каналы, линию слива смесевого биоминерального топлива, топливный насос высокого давления форсунки и орган управления топливоподачей дизеля, при этом во входных каналах смесителя размещены дроссельные заслонки, оси которых кинематически соединены регулировочной тягой с органом управления топливоподачей дизеля, причем таким образом, что при открытии на определенный угол дроссельной заслонки, регулирующей подачу биологического топлива, дроссельная заслонка, регулирующая подачу минерального топлива, закрывается соответственно на такой же угол.

На фиг.1 показана функциональная схема системы питания дизеля для работы на смесевом биоминеральном топливе.

Система питания дизеля для работы на смесевом биоминеральном топливе, содержащая бак 1 биологического топлива, бак 2 минерального топлива, линию 3 забора биологического топлива, состоящую из фильтра-отстойника 4 и электронасоса 5 с обратным клапаном 6, линию 7 забора минерального топлива, состоящую из фильтров 8 и 9 грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающего насоса 10, смеситель 11 биологического и минерального топлива, топливный насос высокого давления 14, форсунки 15 и орган управления топливоподачей дизеля 16, выполненного, например, в виде наружного рычага 17 центробежного регулятора частоты вращения 18 коленчатого вала дизеля, при этом во входных каналах смесителя 11 размещены дроссельные заслонки 12 и 13, оси которых кинематически соединены регулировочной тягой 19 с рычагом 17 регулятора 18, причем таким образом, что при открытии на определенный угол дроссельной заслонки 12, регулирующей подачу биологического топлива, дроссельная заслонка 13, регулирующая подачу минерального топлива, закрывается соответственно на такой же угол.

Работает система питания дизеля следующим образом.

Пуск дизеля и его прогрев осуществляется на минеральном топливе. При этом электрический насос 5 отключен и биологическое топливо не подается, а минеральное топливо из бака 2, пройдя через фильтры 8 и 9, подается топливоподкачивающим насосом 10 в смеситель 11, установленный для перемешивания и соблюдения заданных процентных соотношений биологического и минерального топлив с помощью размещенных в нем дроссельных заслонок 12 и 13, и далее минеральное топливо посредством топливного насоса высокого давления 14 и форсунок 15 впрыскивается в цилиндры дизеля.

После прогрева дизеля на минеральном топливе включают электрический насос 5, обеспечивающий подачу биологического топлива из бака 1 через фильтр-отстойник 4 в смеситель 11. В смесителе 11 биологическое и минеральное топливо перемешиваются. Требуемое соотношение обоих видов топлива в зависимости от нагрузочно-скоростных режимов дизеля обеспечивается автоматически за счет поворота дроссельных заслонок 12 и 13, кинематически соединенных регулировочной тягой 19 с наружным рычагом 17 центробежного регулятора частоты вращения 18. Полученное смесевое биоминеральное топливо подается в топливный насос высокого давления и далее форсунками 15 впрыскивается в цилиндры дизеля.

Изменение процентного соотношения в смесевом топливе биологического и минерального компонентов достигается изменением длины регулировочной тяги 19.