Система питания дизельного двигателя с индукционным подогревом

Система питания дизельного двигателя с индукционным подогревом относится к области машиностроения, преимущественно, двигателестроения.

Известна система питания дизельного двигателя [Орлин А.С.и др. Двигатели внутреннего сгорания. Конструкция и расчет поршневых и комбинированных двигателей. Под. ред. А.С. Орлина. М. : Машиностроение, 1972. - 464 с, ил.], содержащая топливный бак, фильтры грубой и тонкой очистки, топливопроводы низкого и высокого давления, топливоподкачивающий насос, топливный насос высокого давления (ТНВД) и форсунки.

Недостатком известной системы является невозможность дополнительного подогрева топлива при работе двигателя при отрицательных температурах.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату предполагаемой является топливная система дизельного двигателя [патент полезную модель РФ №59741. Топливная система дизельного двигателя. МПК F02M 53/02, заявка №2006126133/22 от 20.07.2006, опубл. 27.12.2006 в Бюл. №36], включающая топливный бак, фильтры, насос, устройства подачи топлива к блоку цилиндров, соединенные посредством трубопроводов, и подогреватель двигателя, выполненный в виде полой герметичной трубки, установленной по ходу трубопровода, между насосом и устройством подачи топлива к блоку цилиндров, выходящий из подогревателя двигателя трубопровод с фильтром и устройство подачи топлива к блоку цилиндров снабжены с внешней стороны теплоизолирующим покрытием.

Недостатками указанной системы являются высокие энергозатраты, связанные с подогревом топлива, нежелательный нагрев элементов системы питания и значительные тепловые потери.

Существенным отличием предлагаемой системы питания дизельного двигателя с индукционным подогревом являются дополнительно установленные на топливопроводах высокого давления непосредственно перед форсунками катушки индуктивности, соединенные с автономным инвертором тока с квазирезонансной коммутацией.

Применение предложенной системы питания позволяет снизить энергозатраты на подогрев топлива за счет использования индукционного нагрева участков топливопроводов высокого давления при помощи установленных катушек индуктивности и тепловые потери за счет локального подогрева топлива непосредственно перед его подачей в цилиндры дизельного двигателя, а также избавиться от нежелательного нагрева элементов системы питания за счет установок катушек индуктивности на топливопроводы высокого давления непосредственно перед форсунками.

На фигуре показана схема предлагаемой системы питания дизельного двигателя с индукционным подогревом.

Система питания дизельного двигателя включает топливный бак 1, фильтры грубой 2 и тонкой очистки 3, топливоподкачивающий насос 4, топливопроводы низкого 5 и высокого 6 давления, топливный насос высокого давления (ТНВД) 7, форсунки 8, катушки индуктивности 9, головка блока цилиндров 10, автономный инвертор тока (АИТ) с квазирезонансной коммутацией 11.

Система питания дизельного двигателя с индукционным подогревом работает следующим образом.

Дизельное топливо из бака 1 при помощи топливоподкачивающего насоса 4 через фильтр грубой 2 и тонкой 3 очистки подается по топливопроводам 5 к насосу высокого давления (ТНВД) 7, далее по топливопроводам высокого давления 6 к форсункам 8, установленным в головке блока цилиндров 10. От автономного инвертора тока с квазирезонансной коммутацией 11 подается переменное синусоидальное напряжение на катушки индуктивности 9, в результате чего вокруг нихвозникает переменное электромагнитное поле, которое наводит вихревые токи на участки топливопроводов высокого давления 6, нагревая их. Далее эти нагретые участки передают тепло проходящему через их сечения топливу, двигающемуся к форсункам 8, установленным в головке блока цилиндров 10.

Использование локального индукционного нагрева участков топливопроводов высокого давления непосредственно перед форсунками при помощи установленных катушек индуктивности позволяет исключить нагрев остальных элементов системы питания, приводящий к изменению их эксплуатационных характеристик, снизить тепловые потери в результате нагрева только одних топливопроводов высокого давления и уменьшить энергозатраты за счет высокой скорости и локализации области нагрева.