Результат интеллектуальной деятельности: Система питания автотракторного дизеля

Изобретение относится к системам питания двигателя внутреннего сгорания транспортных средств, работающих на двух топливах.

Известна система питания двигателя внутреннего сгорания автотракторного средства, содержащая топливные баки, подогреватель топлива, фильтры грубой очистки топлива, топливные насосы низкого давления, фильтры тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, форсунки, топливопроводы, управляющий модуль, датчик температуры топлива, датчик давления топлива, датчик температуры охлаждающей жидкости, датчик положения рейки топливного насоса высокого давления, переключатель выбора режима, переключатель типа топлива, сигнальные лампы, электромагнитные клапаны, электрический топливоподкачивающий насос, редукционный клапан, предохранительный клапан (патент РФ 2443887, МПК 7 В60К 15/00, В60К 15/03, В60К 15/06).

Известна система питания двигателя внутреннего сгорания автотракторного средства, содержащая топливные баки, теплообменник, фильтры грубой очистки топлива, топливный насос низкого давления, фильтры тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, форсунки, топливопроводы, управляющий модуль переключения топлива, датчики температуры топлива, давления топлива, температуры охлаждающей жидкости, положения рейки топливного насоса высокого давления, клавиши, сигнальные лампы, электромагнитные клапаны, смеситель, регулируемый сдвоенный четырехканальный термостат, гидроаккумулятор, теплообменник, клапан забора топлива (патент РФ 2538470, МПК 7 В60К 15/00, В60К 15/03, В60К 15/06).

Известные системы не обеспечивают работу дизельного двигателя на альтернативном топливе из чистых растительных масел на режимах холостого хода и мощности менее 25%.

Известна система питания двигателя внутреннего сгорания тракторного средства, принятая за прототип, содержащая топливные баки, подогреватель топлива, фильтры грубой очистки топлива, топливные насосы низкого давления, фильтры тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, форсунку, управляющий блок, датчики температуры и давления топлива, датчики температуры охлаждающей жидкости, подачи топлива, электромагнитный клапан, топливопроводы.

Недостатком известной системы является невозможность работы двигателя при использовании высоковязких биодизельных топлив при режимах: холостого хода, малой нагрузки, в момент пуска и прогрева двигателя. Работа на данных режимах приводит к попаданию биотоплив в моторное масло и ухудшению его химмотологических свойств, увеличению нагарообразования в камере сгорания.

Технической задачей изобретения является повышение эксплуатационных свойств дизеля, работающего на высоковязких биодизельных топливах при режимах: холостого хода, малой нагрузки, в момент пуска и прогрева двигателя, исключение неблагоприятного воздействия топлив на системы двигателя, в частности от попадания топлива в систему смазки, от повышенного нагарообразования в цилиндропоршневой группе, также снижение выброса вредных веществ с отработавшими газами в окружающий воздух.

Поставленная техническая задача достигается тем, что система питания автотракторного дизеля, содержащая топливные баки, подогреватель топлива, фильтры грубой очистки топлива, топливные насосы низкого давления, фильтры тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, форсунку, управляющий блок, датчики температуры и давления топлива и положения рейки топливного насоса высокого давления, датчики температуры охлаждающей жидкости, подачи топлива, электромагнитный клапан и топливопроводы, отличающаяся тем, что она снабжена системой рециркуляции, содержащей электромагнитный клапан рециркуляции, охладитель отработавших газов и регулируемую заслонку, установленные между выпускным и впускным коллектором, исполнительное устройство, датчик температуры отработавших газов, установленный на выходе из охладителя системы рециркуляции, датчик частоты вращения, маховик и генератор с активатором горения.

Изобретение объясняется фиг. 1, на которой представлена система переключения топлив с рециркуляцией отработавших газов.

Система содержит баки 1, подогреватель 2 топлива, фильтры 3 грубой очистки, топливоподкачивающие насосы 4, фильтры 5 тонкой очистки, электромагнитный клапан 6 переключения топлива, топливный насос 7 высокого давления, форсунки 8, воздушный фильтр 9, впускной коллектор 10, выпускной коллектор 11, систему рециркуляции. Система рециркуляции содержит электромагнитный клапан 12 рециркуляции, охладитель 13 отработавших газов и регулируемую заслонку 14, установленные между выпускным 10 и впускным 11 коллекторами, исполнительное устройство 15, блок управления 16, датчик 17 температуры топлива, датчик 18 температуры отработавших газов, установленный на выходе из охладителя системы рециркуляции, датчик 19 подачи топлива, датчик 20 давления топлива, датчик 21 частоты вращения, маховик 22 и генератор 23 с активатором горения.

В качестве топлива могут быть использованы высоковязкие биодизельные топлива, в частности из рапсового масла или чистое рапсовое масло.

Система работает следующим образом.

При работе двигателя на дизельном топливе система работает в штатном режиме. Топливо из бака 1 подается топливоподкачивающим насосом 4 через фильтр грубой очистки 2, фильтр 5 тонкой очистки и электромагнитный клапан 6 переключения топлива к топливному насосу 7 высокого давления и далее через форсунку 8 в камеру сгорания двигателя. Электромагнитный клапан 6 подачи топлива открыт в направлении подачи дизельного топлива и перекрыт в направлении подачи высоковязкого биодизельного топлива.

Блок управления 16, по показаниям датчиков температуры 18 отработавших газов; подачи топлива 19, давления топлива 20; частоты вращения 21, определяет режим работы двигателя. В зависимости от режима, блок управления 16 открывает электромагнитный клапан рециркуляции 12 для перепуска части отработавших газов из выпускного коллектора 11 во впускной 10. При этом количество перепускаемых отработавших газов регулируется при помощи заслонки 14 исполнительным устройством 15 по сигналам от блока управления 16. Перепускаемые отработавшие газы охлаждаются в теплообменнике 13 от системы охлаждения двигателя. Количество перепускаемых газов зависит от модели двигателя и от режима работы. Система предусматривает возможность рециркуляции до 50% выхлопных газов двигателя.

При работе двигателя на высоковязком биодизельном топливе, после бака 1 топливо дополнительно подогревается в теплообменнике 2 до требуемой температуры, для снижения вязкости. Электромагнитный клапан подачи топлива 6 открыт в направлении подачи биодизельного топлива и перекрыт в направлении подачи дизельного топлива.

При работе двигателя на высоковязких биодизельных топливах на режимах пуска, прогрева, холостого хода и нагрузке менее 25% электромагнитный клапан рециркуляции 12 по сигналам от блока управления 16 включает рециркуляцию и отключает охлаждение отработавших газов в охладителе 13. Исполнительное устройство 15 переводит заслонку 14 в положение, соответствующее максимальной подаче отработавших газов во впускной коллектор 11. Одновременно включается генератор 23, в котором содержится кислород, содержащий активатор горения. Генератор 23 обеспечивает подачу во впускной коллектор 10 кислорода, содержащего до 0,5% активатора горения от объема, поступающего в двигатель топливовоздушной смеси. Одна заправка генератора 23 обеспечивает его беспрерывную работу в течение не менее 24 часов.

На режимах работы двигателя, соответствующих нагрузке более 25% от номинальной, электромагнитный клапан включает охлаждение отработавших газов в охладителе 13 и генератор 23 отключается, система рециркуляции работает аналогично, как и при работе на дизельном топливе.

Предлагаемая схема обеспечивает работу двигателя работающего на высоковязких биодизельных топливах при режимах холостого хода, малой нагрузки, в момент пуска и прогрева двигателя, исключает неблагоприятные воздействия топлив на системы двигателя, в частности от попадания топлив в систему смазки, от повышенного нагарообразования в цилиндропоршневой группе, снижает выбросы вредных веществ с отработавшими газами в окружающий воздух.

Использование системы обеспечивает повышение эксплуатационных свойств дизеля при использовании на высоковязких биодизельных топливах автотракторных двигателей, исключает неблагоприятные воздействия топлив на системы двигателя и снижает выбросы вредных веществ в окружающий воздух.