Система автоматического регулирования подачи топлива в топливном насосе при использовании альтернативного топлива

Авторы патента:

F02D19/12 - работающих на топливе с негорючими присадками или антидетонационными реагентами, например на антидетонационном топливе (устройства для подачи присадок или реагентов и для регулирования подачи F02M)

Владельцы патента RU 2352803:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Красноярский Государственный Аграрный Университет (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к системам автоматического регулирования подачи топлива в топливном насосе в системе питания двигателя внутреннего сгорания тракторных средств. Задачей изобретения является повышение эффективности эксплуатации дизельного двигателя тракторного средства, работающего на альтернативных топливах, путем увеличения цикловой подачи топлива для сохранения его мощностных показателей. Система автоматического регулирования подачи топлива в топливном насосе при использовании альтернативного топлива содержит корпус регулятора, призматический корректор топливоподачи с рабочей плоскостью, рычаг топливной рейки, шток. На корпусе регулятора установлен пневматический корректор, содержащий пневматические камеры. Шток жестко связан с диафрагмой пневматического корректора и на нем зафиксирован призматический корректор топливоподачи, который снабжен дополнительно двумя рабочими плоскостями. Пневматический цилиндр выполнен с возможностью управления положением штока через пневматические камеры и диафрагму. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к системам автоматического регулирования подачи топлива в топливных насосах в системах питания двигателей внутреннего сгорания тракторных средств.

Использование различных видов топлива в дизельном двигателе представляет трудности, связанные изменением мощностных показателей двигателя при переходе с дизельного топлива на альтернативное топливо. Причиной снижения мощности является отличная от дизельного топлива удельная теплотворность (как правило, более низкая), вязкость и плотность, что приводит к снижению мощности двигателя.

Для сохранения мощности при работе на альтернативном топливе необходимо увеличивать цикловую подачу топлива пропорционально снижению теплотворной способности альтернативного топлива.

Известно устройство, содержащее корпус регулятора, призматический корректор с одной рабочей плоскостью, шток, на котором закреплен призматический корректор, рычаг топливной рейки, причем перемещение рычага топливной рейки по рабочей плоскости призматического корректора обеспечивает изменение подачи топлива в зависимости от условий работы. (Гельман, Б.М., Москвин, М.В. Сельскохозяйственные тракторы и автомобили. Кн.I. Двигатели. 3-е изд., перераб. и доп. - M.: «Колос», 1996, стр.223-227.)

Недостатком системы является наличие только одного уровня топливоподачи. При использовании альтернативного топлива необходимо производить перерегулирование топливного насоса на более высокую цикловую подачу топлива, что приведет к дополнительным затратам времени и простою техники.

Задачей изобретения является повышение эффективности эксплуатации дизельного двигателя тракторного средства, работающего на альтернативных видах топлива, путем применения технических средств для автоматизированного увеличения цикловой подачи топлива при переходе на альтернативные топлива.

Технический результат достигается тем, что, в отличие от прототипа, система автоматического регулирования содержит корпус регулятора, призматический корректор топливоподачи с рабочей плоскостью, рычаг топливной рейки, шток, притом на корпусе регулятора установлен пневматический корректор, содержащий пневматические камеры, притом шток жестко связан с диафрагмой пневматического корректора и на нем зафиксирован призматический корректор топливоподачи, который снабжен дополнительно двумя рабочими плоскостями, а пневматический цилиндр выполнен с возможностью управления положением штока через пневматические камеры и диафрагму.

На фиг.1 показано положение механизмов системы автоматического регулирования подачи топлива при использовании дизельного топлива.

На фиг.2 показано положение механизмов системы автоматического регулирования подачи топлива на режиме увеличенной цикловой подачи (использование альтернативного топлива).

На фиг.3 показано положение механизмов системы автоматического регулирования подачи топлива на режиме увеличенной цикловой подачи, обеспечивающей характеристику постоянной мощности двигателя (использование альтернативного топлива).

Система содержит пневматический цилиндр 1 (фиг.1-3), пневматический корректор 2, установленный на корпусе регулятора 10 и содержащий пневматические камеры 3 и 12. Система также содержит призматический корректор топливоподачи 4, рычаг топливной рейки 5, стабилизирующие пружины 6, трехпозиционную электромагнитную катушку 7, золотник 8, диафрагму 9, шток 11, воздушные каналы 13 и 15, нагнетательный канал 14. Шток 11 жестко связан с диафрагмой 9 пневматического корректора 2 и на нем зафиксирован призматический корректор топливоподачи 4. На призматическом корректоре топливоподачи 4 имеются три рабочие плоскости 16, 17, 18, причем плоскость 17 обеспечивает цикловую подачу топлива, установленную заводом-изготовителем, а две дополнительные плоскости 16 и 18 обеспечивают увеличение хода рычага топливной рейки 5, что приводит к увеличению цикловой подачи топлива.

Трехпозиционная электромагнитная катушка 7 жестко связана с золотником 8 пневматического цилиндра 1. Пневматический корректор 2 и пневматический цилиндр 1 связаны между собой через пневматические каналы 13 и 15. Пневматический цилиндр 1 выполнен с возможностью управления положением штока 11 через пневматические камеры 3, 12 и диафрагму 9.

Итак, увеличение цикловой подачи топлива может быть достигнуто тем, что на призматическом корректоре топливоподачи выполняются две дополнительные рабочие плоскости, обеспечивающие увеличение хода рычага топливной рейки, следовательно, и цикловой подачи топлива.

Источником рабочего тела (воздух под давлением) является компрессор (не показан), установленный на двигателе внутреннего сгорания (не показан).

Система работает следующим образом.

Воздух под давлением от компрессора (не показан) по нагнетательному каналу 14 поступает в пневматический цилиндр 1. Электромагнитная трехпозиционная катушка 7, занимая одно из трех положений, передвигает золотник 8 пневматического цилиндра 1 в назначенные положения, который распределяет в каналы 13 и 15 давление воздуха, после чего воздух поступает в пневматические камеры 12 и 3 соответственно пневматического корректора 2; под действием давления воздуха диафрагма 9 отклоняется вправо или влево, после чего шток 11 передвигается вместе с призматическим корректором топливоподачи 4 в одно из крайних положений. При этом рычаг топливной рейки 5 получает дополнительную возможность передвижения вперед, что приводит к увеличению цикловой подачи топлива. Для перехода на другой уровень топливоподачи необходимо уменьшить воздействие на рычаг топливной рейки 5, на трехпозиционную электромагнитную катушку 7 подать напряжение (соответствующее напряжения бортовой сети трактора), которая передвинет золотник 8 пневматического цилиндра 1 в другое положение.

При работе на дизельном топливе (фиг.1) золотник 8 пневматического цилиндра 1 устанавливается трехпозиционной электромагнитной катушкой 7 в центральное положение и перекрывает подачу воздуха от воздушного компрессора (не показан), в пневматических камерах 12 и 3 выравнивается давление, диафрагма 9 занимает центральное положение под действием стабилизирующих пружин 6, при этом рычаг топливной рейки 5 упирается в центральную часть рабочую плоскость 17 призматического корректора 4. Призматический корректор 4 удерживается от перемещения стабилизирующими пружинами 6. При таком положении цикловая подача топлива соответствует требованиям завода-изготовителя.

При использовании альтернативного топлива (фиг.2, 3) трехпозиционная электромагнитная катушка 7 передвигает золотник 8 пневматического цилиндра 1 в одно из крайних положений. Воздух под давлением от воздушного компрессора (не показан) поступает в соответствующие каналы 13 или 15 и передвигает диафрагму 9 вправо или влево. Таким образом, шток 11, жестко связанный с диафрагмой 9, перемещает призматический корректор 4 вправо (фиг.3) или влево (фиг.2). Рычаг топливной рейки 5 имеет возможность дополнительного хода за счет того, что на призматическом корректоре 4 имеются дополнительные рабочие плоскости 16 и 18, которые увеличивают ход рычага топливной рейки 5, тем самым повышается цикловая подача топлива. Для того чтобы восстановить мощность двигателя до установленной заводом-изготовителем, призматический корректор 4 передвигается в правую сторону (фиг.2); для реализации характеристики постоянной мощности двигателя призматический корректор 4 передвигается в левую сторону (фиг.3).

Таким образом, при использовании альтернативных топлив обеспечивается сохранение мощностных показателей двигателя путем увеличения цикловой подачи топлива, что повышает эффективность их эксплуатации.

Модернизированная система автоматического регулирования подачи топлива может быть легко реализована в машиностроении.

Система автоматического регулирования подачи топлива в топливном насосе при использовании альтернативного топлива, содержащая корпус регулятора, призматический корректор топливоподачи с рабочей плоскостью, рычаг топливной рейки, шток, отличающаяся тем, что на корпусе регулятора установлен пневматический корректор, содержащий пневматические камеры, притом шток жестко связан с диафрагмой пневматического корректора и на нем зафиксирован призматический корректор топливоподачи, который снабжен дополнительно двумя рабочими плоскостями, а пневматический цилиндр выполнен с возможностью управления положением штока через пневматические камеры и диафрагму.

Устройство впрыска для двухтопливного двигателя внутреннего сгорания и дозирующий насос устройства // 1554775

Устройство к топливному плунжерному насосу для конвертации дизелей // 193835

Двухплунжерный гидравлический насос // 169945

Система автоматического управления подачей активатора в дизель // 2273750

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам подачи активатора в дизель. .

Устройство для изменения количества активаторно-воздушной смеси во впускном трубопроводе дизеля // 2451807

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания

Система автоматического управления подачей активатора во впускной трубопровод дизеля // 2453716

Способ снижения содержания вредных ингредиентов в отработавших газах дизельного двигателя // 2510469

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Технический результат от реализации изобретения заключается в снижении содержания вредных ингредиентов в ОГ дизельного двигателя путем улучшения процесса сгорания углеводородного топлива. Способ заключается в том, что предварительно готовят жидкий активатор, затем направляют его через наконечник-дозатор во впускной трубопровод дизельного двигателя, при этом оптимизируют состав аэрозольной смеси активатора с воздухом. В качестве активатора используют следующий состав: - перекись водорода - 23-53% - алифатические спирты - 5-10% - антикоррозионная присадка -0,1-0,3% - стабилизирующее вещество - 0,1-0,2% -стальное - дистиллированная вода, при этом указанный активатор обрабатывают в устройстве в виде аэрозольного генератора, работающего в трех режимах: распылительном, комбинированном и барботажном, в зависимости от литража дизеля. В аэрозольном генераторе размещен картридж-поплавок, обеспечивающий оптимальный состав аэрозоли в зависимости режимов работы ДВС за счет постоянного уровня активатора в картридже. Генератор связан гибким трубопроводом с наконечником-дозатором, имеющим насадку-рассекатель, размещенную с зазором в сужающемся в направлении потока воздуха кожухе, закрепленном во впускном воздуховоде. Изменение характеристик турбулирования активатора осуществляется регулированием подачи воздуха через барботажную трубку и электромагнитный клапан и изменением пропускной способности нижнего патрубка трехходового крана. Используя варианты формы насадки-рассекателя, повышают дисперсность аэрозоли в зависимости от типа ДВС. 6 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Устройство для форсирования дизеля обогащением воздушного заряда // 2515586

Изобретение относится к области двигателестроения в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Устройство содержит электромагнитную форсунку, размещенную во впускном трубопроводе дизеля, электрический насос, датчики частоты вращения коленчатого вала, нагрузочного режима дизеля, температуры охлаждающей жидкости и допустимого снижения напряжения бортовой сети, электронный блок с регуляторами и источник питания. В качестве датчика нагрузочного режима используется преобразователь угловых перемещений рычага управления топливоподачей, электрически соединенный с электронным блоком. Количество подаваемого активатора зависит от продолжительности открытия иглы форсунки по сигналам от датчика и преобразователя при установке оператором рычага в определенное положение. Технический результат: простота конструкции, снижение трудоемкости монтажа и возможность более точного позиционирования рычага управления топливоподачей при изменении нагрузочного режима дизеля, обеспечивающего подачу активатора пропорционально подаче моторного топлива. 1 ил.

Система управления впрыском активатора во впускной трубопровод дизеля // 2518711

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет получить возможность автоматического отключения впрыска активатора во впускной трубопровод при включении подачи топлива. Система управления впрыском активатора во впускной трубопровод дизеля содержит источник питания, электрический насос, датчики частоты вращения коленчатого вала, положения рейки топливного насоса высокого давления, температуры охлаждающей жидкости и допустимого снижения напряжения бортовой сети, электрически соединенные с электронным блоком, электромагнитную форсунку и дроссельную заслонку, размещенные во впускном трубопроводе дизеля, орган управления топливоподачей. На органе управления топливоподачей установлен постоянный магнит. В непосредственной близости от магнита размещен нормально замкнутый герметизированный магнитоуправляемый контакт, электрически соединенный с источником питания и электронным блоком. При установке органа подачи под действием магнитного поля постоянного магнита магнитоуправляемый контакт размыкается. Система управления впрыском активатора автоматически выключается. 1 илл.

Способ и система контроля потребления топлива // 2573074

Изобретение относится к области регулирования двигателей с рециркуляцией выхлопных газов (EGR). Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя на переходных режимах. Сущность изобретения заключается в том, что при устранении детонации в двигателе регулируют момент зажигания и прямого впрыска жидкости на основании рабочих режимов двигателя и состава впрыскиваемой жидкости. Один или несколько параметров двигателя, например количество EGR, изменяемые фазы газораспределения, наддув, угол поворота дроссельной заслонки, согласовывают с прямым впрыском для уменьшения крутящего момента на переходных режимах. На основании показателей потока EGR меняют значение нагрузки на двигатель, при котором в двигатель впрыскивают воду. При этом воду впрыскивают при различной нагрузке двигателя в зависимости от текущей ситуации с EGR и регулируют количество прямо впрыскиваемой воды в цилиндр двигателя в соответствии с потоком EGR, исходя из требуемого уровня разбавления (обеднения) смеси в цилиндре. 9 з.п. ф-лы, 14 ил.

Способ продувки выхлопных газов в двигателях внутреннего сгорания (варианты) // 2578248

Изобретение относится к области очистки цилиндра двигателя внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение качества очистки без потерь свежего заряда. Сущность изобретения заключается в том, что один из способов управления двигателем может включать в себя этапы, на которых осуществляют наддув всасываемого воздуха двигателя в цилиндр и впрыскивают некоторое количество продувочной текучей среды в цилиндр на основании количества остаточных выхлопных газов. Продувочная текучая среда, такая как вода или текучая среда омывателя ветрового стекла, испаряется при соприкосновении с раскаленными выхлопными газами и горячими металлическими компонентами, и расширенный объем паров вытесняет остаточные выхлопные газы, тем самым, улучшая продувку двигателя. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 5 ил.

Устройство распределения жидкой присадки в топливной системе двигателя внутреннего сгорания, транспортное средство, содержащее такое устройство, и способ использования такого устройства // 2606166

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложено устройство распределения жидкой присадки в топливной системе (2) ДВС, содержащее: резервуар (26), содержащий присадку, камеру (24), которая сообщается с топливной системой (2) и внутри которой установлен резервуар (26), содержащий присадку, средства впрыска присадки, соединенные с резервуаром (26) и с топливной системой (2) и позволяющие распределять присадку в топливной системе (2), и средства управления средствами впрыска присадки. Также предложено транспортное средство, содержащее указанное устройство распределения жидкой присадки и способы использования устройства распределения присадки. Технический результат – оптимизация распределения присадки в топливе в зависимости от различных факторов. 12 н. и 23 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ выявления неисправности устройства для добавления присадки в топливо для транспортного средства и система для реализации указанного способа // 2618148

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания. Предложен способ выявления неисправности устройства для добавления присадки в топливо для транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания, причем указанный способ включает: этап анализа топлива с целью определения изменения количества присадки в топливе; этап сравнения изменения в количестве присадки, измеренное во время предыдущего этапа, с теоретическим изменением в указанном количестве и этап отправки информации, когда разница между измеренным изменением и теоретическим изменением превышает установленное значение. Также предложена система для добавления присадки в топливо и реализации описанного способа. Технический результат – быстрое выявление неисправности, связанной с системой введения присадки в топливо, что позволяет предотвратить возникновение неисправности компонентов систем двигателя. 2 н. и 28 з.п. ф-лы, 11 ил., 2 табл.

Управляющее устройство для двигателя внутреннего сгорания // 2618158

Изобретение может быть использовано в системах управления двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Предложено управляющее устройство для ДВС, в котором рециркулируемый выхлопной газ (EGR) и сконденсировавшуюся воду, получаемую в охладителе EGR (28, 23), подают в цилиндр ДВС 2. Данное управляющее устройство вычисляет коэффициент избытка топлива для двигателя внутреннего сгорания и осуществляет управление клапаном EGR (27) и клапаном подачи сконденсировавшейся воды (38) так, что, когда коэффициент избытка топлива большой, скорость подачи сконденсировавшейся воды увеличивается, а скорость подачи газа EGR уменьшается по сравнению со случаем, когда коэффициент избытка топлива маленький. Технический результат – снижение дымности и содержания углеводородов (HC) в выхлопных газах. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 15 ил.

Система питания дизеля на композитном топливе // 2638693

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания. Предложена система питания дизеля на композитном топливе, включающая топливные емкости 1-3, фильтры грубой 4-6 и тонкой 10-12 очистки исходных компонентов топлива, электрические подкачивающие насосы 7-9, топливный насос высокого давления (ТНВД) 28, снабженный датчиком давления 25, датчиком положения рейки 26, датчиком частоты вращения 27, форсунки 29, линии слива топлива из форсунок 30, электронный блок управления 31. Система содержит двухполостные гидроаккумуляторы 16-18 с датчиками давления 19-21 каждого из топлив. Электрические подкачивающие насосы 7-9 посредством электронного блока управления 31 по сигналам от датчиков давления 19-21 поддерживают заданное давление в гидроаккумуляторах 16-18, дозирование компонентов осуществляется посредством электронного блока управления и электромагнитных клапанов управления 22-24, установленных непосредственно перед П-образным каналом ТНВД, а смешивание компонентов осуществляется в П-образном канале ТНВД за счет динамических явлений, сопровождающих работу ТНВД. Технический результат - повышение точности дозирования компонентов топлива и оперативность регулирования состава композитного топлива при изменении нагрузочного и скоростного режимов работы дизеля. 1 ил.

Насос-дозатор смесевого топлива // 2639634

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен насос-дозатор смесевого топлива, содержащий корпус 1, окно 2 входа основного и дополнительного топлив, окно 3 выхода смесевого топлива, вращающуюся шестеренную пару 4, каналы подвода основного 5 и дополнительного 6 топлив. Окно 2 входа имеет форму прямоугольника, длина горизонтальной стороны которого равна ширине зубьев вращающейся шестеренной пары 4. В окне 2 входа вертикально установлена подвижная заслонка 7 с возможностью перемещения вдоль горизонтальной стороны окна 2, за счет чего осуществляется дозирование соотношения основного и дополнительного топлив в объеме смесевого топлива. Технический результат - повышение точности и оперативности регулирования состава смесевого топлива, повышение однородности смеси. 2 ил.