Результат интеллектуальной деятельности: Двухтопливная система питания дизеля автотракторного средства

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в системе питания дизелей автотракторных средств.

Известна двухтопливная система питания дизеля автотракторного средства [Патент №2484291 РФ, МПК F02M 43/00. Двухтопливная система питания дизеля / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, Е.Д. Година, Е.А. Хохлова. -№2012117807/06; Заяв. 27.04.2012; Опубл. 10.06.2013, Бюл. №16], содержащая бак минерального топлива, бак растительного масла, фильтры грубой очистки минерального топлива и растительного масла, топливоподкачивающий насос, фильтр тонкой очистки топлива, электрический насос подачи растительного масла с обратным клапаном, топливный насос высокого давления (ТНВД) в комплекте с центробежным регулятором частоты вращения, форсунки, топливопроводы и смеситель, имеющий два входных и один выходной каналы, во входных каналах установлены электродозаторы, электрически соединенные через электронный блок управления с индуктивным датчиком нагрузочно-скоростного режима дизеля и датчиком температуры растительного масла.

Пуск дизеля и его прогрев осуществляются на минеральном топливе. При этом электродозатор минерального топлива полностью открыт, а электродозатор растительного масла полностью закрыт. Минеральное топливо из бака минерального топлива, пройдя фильтр грубой очистки минерального топлива, электродозатор, смеситель, подается топливоподкачивающим насосом через фильтр тонкой очистки топлива в ТНВД и далее форсунками впрыскивается в цилиндры дизеля.

После прогрева дизеля на минеральном топливе включают электрический насос, обеспечивающий подачу растительного масла в смеситель. Минеральное топливо подается в смеситель аналогично работе дизеля в режиме пуска и прогрева. В смесителе минеральное топливо и растительное масло перемешиваются, образуя смесевое топливо, которое отводится через выходной канал смесителя. Минеральное топливо и растительное масло поступают в смеситель через входные каналы и электродозаторы.

Недостатком данной двухтопливной системы питания дизеля автотракторного средства является невозможность обеспечения автоматического управления электронасосом подачи растительного масла.

Известна двухтопливная система питания дизеля автотракторного средства [Патент 2582535 РФ, МПК F02M 43/00, F02D 19/06. Двухтопливная система питания дизеля / А.П. Уханов, Д.А. Уханов, А.А. Хохлов, Е.Г. Ротанов, А.Л. Хохлов. - №2014152644/06; Заявл. 24.12.2014; Опубл. 27.04.2016, Бюл. №12], содержащая бак минерального топлива, бак растительного масла, фильтры грубой очистки минерального топлива и растительного масла, фильтр тонкой очистки топлива, топливоподкачивающий насос, электрические насосы подачи минерального топлива и растительного масла, топливный насос высокого давления, форсунки и смеситель, во входных каналах которого установлены электродозаторы, нагнетательные и перепускные клапаны.

Пуск дизеля и его прогрев осуществляются на минеральном топливе. При этом электродозатор минерального топлива полностью открыт, а электродозатор растительного масла полностью закрыт. Минеральное топливо из бака минерального топлива, пройдя фильтр грубой очистки минерального топлива, поступает в работающий электрический насос подачи минерального топлива, который создаваемым давлением топлива, превышающим давление срабатывания нагнетательного клапана минерального топлива, открывает клапан и подает минеральное топливо через электродозатор, смеситель, топливоподкачивающий насос, фильтр тонкой очистки топлива в ТНВД и далее форсунками впрыскивается в цилиндры дизеля. Давление топлива, создаваемого электрическим насосом, поддерживается регулируемым перепускным клапаном минерального топлива.

После прогрева дизеля на минеральном топливе включается электрический насос подачи растительного масла, который создаваемым давлением масла, превышающим давление срабатывания нагнетательного клапана растительного масла, открывает клапан и подает его через электродозатор в смеситель. Давление масла, создаваемое электрическим насосом, поддерживается регулируемым перепускным клапаном растительного масла. Минеральное топливо подается в смеситель аналогично работе дизеля в режиме пуска и прогрева. В смесителе минеральное топливо и растительное масло перемешиваются, образуя смесевое топливо.

Недостатком данной двухтопливной системы питания дизеля автотракторного средства является невозможность обеспечения автоматического управления электронасосом подачи растительного масла.

Из известных наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению является двухтопливная система питания дизеля автотракторного средства [Патент №2635948 РФ, МПК F02M 43/00, F02D 19/06. Двухтопливная система питания дизеля автотракторного средства / А.П. Уханов, Д.А. Уханова, Ю.В. Уханова, А.А. Воскресенский. - №2016143300/06; Заявл. 02.11.2016; Опубл. 17.11.2017, Бюл. №2], содержащая бак минерального топлива, бак растительного масла, фильтры грубой очистки минерального топлива и растительного масла, фильтр тонкой очистки топлива, топливоподкачивающий насос, электронасосы подачи минерального топлива и растительного масла, топливный насос высокого давления, форсунки и смеситель, во входных каналах которого установлены электродозаторы, нагнетательные и перепускные клапаны, температурный датчик, электрически соединенный с электронасосом подачи растительного масла, и трехпозиционный электропереключатель, электрически соединенный с электронасосом подачи минерального топлива, температурный датчик установлен в системе охлаждения дизеля, а трехпозиционный электропереключатель размещен в кабине автотракторного средства.

Пуск дизеля и его прогрев осуществляются на минеральном топливе. При этом электродозатор минерального топлива полностью открыт, а электродозатор растительного масла полностью закрыт. При электростартерном пуске дизеля за счет установки трехпозиционного электропереключателя в положение «Стартер» (СТ) и затем после пуска в положение «Зажигание включено» (ВЗ), включается электронасос подачи минерального топлива, который забирает минеральное топливо из бака и фильтра грубой очистки минерального топлива. Затем подает его под давлением через нагнетательный и перепускной клапаны, электродозатор, смеситель, топливоподкачивающий насос, фильтр тонкой очистки топлива в ТНВД и далее форсунками впрыскивается в цилиндры дизеля. При непрогретом дизеле контакты температурного датчика разомкнуты, и электронасос подачи растительного масла не работает.

После прогрева дизеля, при достижении в его системе охлаждения определенной температуры (например, 60±2°C), контакты температурного датчика замыкаются. Постоянный ток бортовой сети электрооборудования автотракторного средства от источника питания GB поступает в электрическую цепь электронасоса подачи растительного масла и включает его в работу. При этом электродозаторы минерального топлива и растительного масла открыты. Растительное масло из бака через нагнетательный и перепускной клапаны, электродозатор поступает в смеситель. Минеральное топливо подается в смеситель аналогично работе дизеля в режиме пуска и прогрева. В смесителе минеральное топливо и растительное масло перемешиваются, образуя смесевое топливо, которое топливоподкачивающим насосом подается через фильтр тонкой очистки в ТНВД и далее форсунками впрыскивается в цилиндры дизеля.

Недостатком данной двухтопливной системы питания дизеля автотракторного средства является невозможность обеспечения автоматического управления электронасосом подачи растительного масла.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение отмеченных недостатков и от его применения получен следующий технический результат: обеспечение автоматического управления электронасосом подачи растительного масла.

Указанный технический результат достигается тем, что двухтопливная система питания дизеля автотракторного средства, содержащая бак минерального топлива, бак растительного масла, фильтры грубой очистки минерального топлива и растительного масла, фильтр тонкой очистки топлива, топливоподкачивающий насос, электронасосы подачи минерального топлива и растительного масла, топливный насос высокого давления, форсунки и смеситель, во входных каналах которого установлены электродозаторы, нагнетательные и перепускные клапаны, а также температурный датчик и трехпозиционный электропереключатель, при этом для автоматического управления электронасосом подачи растительного масла в качестве температурного датчика применяется терморезистор, размещенный во входном канале топливного насоса высокого давления и электрически соединенный через усилитель электрического сигнала с электронасосом подачи растительного масла, причем терморезистор изменяет свое сопротивление при температуре топлива во входном канале топливного насоса высокого давления, равной 30±2°C.

Для обеспечения нормативной цикловой подачи дизельного смесевого топлива температура его во входном канале ТНВД должна быть на уровне 30±2°C. При температурах ниже или выше указанного значения изменяется плотность топлива и массовая наполняемость топливом надплунжерного пространства насосных секций ТНВД и, как следствие, это приводит к отклонению фактической подачи топлива в цилиндры дизеля за рабочий цикл от нормативных значений.

Введение новых элементов (терморезистора и усилителя электрического сигнала) и иное месторасположение температурного датчика (терморезистора) с образованием новых функциональных и электрических связей с другими элементами системы (электронасосом подачи растительного масла) обеспечивает автоматическое управление электронасосом подачи растительного масла.

На чертеже показана схема двухтопливной системы питания дизеля автотракторного средства.

Двухтопливная система питания дизеля автотракторного средства, содержащая бак минерального топлива 1, бак растительного масла 2, фильтры грубой очистки минерального топлива 3 и растительного масла 4, фильтр тонкой очистки топлива 5, топливоподкачивающий насос 6, электронасосы подачи минерального топлива 7 и растительного масла 8, топливный насос высокого давления 9, форсунки 10 и смеситель 11, во входных каналах 12, 13 которого установлены электродозаторы 14, 15, нагнетательные 16, 17 и перепускные клапаны 18,19, а также температурный датчик 20 и трехпозиционный электропереключатель 21, при этом для автоматического управления электронасосом подачи растительного масла 8 в качестве температурного датчика 20 применяется терморезистор 22, размещенный во входном канале топливного насоса высокого давления 9 и электрически соединенный через усилитель электрического сигнала 23 с электронасосом подачи растительного масла 8, причем терморезистор 22 изменяет свое сопротивление при температуре топлива во входном канале топливного насоса высокого давления 9, равной 30±2°C.

Работает двухтопливная система питания дизеля автотракторного средства следующим образом.

Пуск дизеля и его прогрев осуществляются на минеральном топливе. При этом электродозатор минерального топлива 14 полностью открыт, а электродозатор растительного масла 15 полностью закрыт. При электростартерном пуске дизеля за счет установки трехпозиционного электропереключателя 21 в положение «Стартер» (СТ) и затем после пуска в положение «Зажигание включено» (ВЗ), включается электронасос подачи минерального топлива 7, который забирает минеральное топливо из бака 1 и фильтра грубой очистки минерального топлива 3. Затем подает его под давлением через нагнетательный и перепускной клапаны 16 и 18, электродозатор 14, смеситель 11, топливоподкачивающий насос 6, фильтр тонкой очистки топлива 5 в ТНВД 9 и далее форсунками 10 впрыскивается в цилиндры дизеля. При температуре топлива во входном канале ТНВД 9 ниже 30±2°C терморезистор 22 практически не изменяет своего сопротивления, усилитель 23 и электронасос подачи растительного масла 8 не работают.

После достижения температуры топлива во входном канале ТНВД 9, равной 30±2°C, терморезистор 22 изменяет свое сопротивление и силу тока в электрической цепи, что регистрируется усилителем электрического сигнала 23. Усиленный ток постоянного напряжения поступает в электрическую цепь электронасоса подачи растительного масла 8 и включает его в работу. При этом электродозаторы минерального топлива 14 и растительного масла 15 открыты. Растительное масло из бака 2 через нагнетательный и перепускной клапаны 17 и 19, электродозатор 15 поступает в смеситель 11. Минеральное топливо подается в смеситель 11 аналогично работе дизеля в режиме пуска и прогрева. В смесителе 11 минеральное топливо и растительное масло перемешиваются, образуя смесевое топливо, которое топливоподкачивающим насосом 6 подается через фильтр тонкой очистки 5 в ТНВД 9 и далее форсунками 10 впрыскивается в цилиндры дизеля.

Заявленная двухтопливная система питания дизеля автотракторного средства технически реализуема. В качестве температурного датчика и усилителя электрического сигнала могут служить соответственно терморезисторы типа ММТ-1 и усилители, выполненные, например, по мостовой схеме, выпускаемые радиоэлектронными предприятиями.