Система питания тепловозного двигателя

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, и может быть использовано при проектировании и постройке тепловозных энергетических установок с дизельным приводом, работающим на вязком и маловязком топливах. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности за счет того, что управление переходом дизеля на работу с различными топливами осуществляется электронным блоком управления по сигналу датчика частоты вращения коленчатого вала дизеля автоматически, без участия обслуживающего персонала и топливные баки выполнены в виде единого модуля с внутренней перегородкой, дающего возможность уменьшить занимаемую площадь и коммуникации. Система питания тепловозного двигателя содержит топливные баки, теплообменник и связанные с ним линии подачи и магистрали слива дизельного и тяжелого топлива, топливоподкачивающие насосы низкого давления, фильтры грубой очистки, реактивные центрифуги и клапаны, управляемые электронным блоком управления, а также общие магистрали подачи и слива топлива. Топливные баки для дизельного и тяжелого топлив выполнены единым модулем с внутренней перегородкой, электронный блок управляет переходом работы дизеля на различные сорта топлива по сигналу датчика частоты вращения коленчатого вала, а переход на работу дизеля на тяжелом топливе осуществляется автоматически от контроллера машиниста. 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, и может быть использовано при проектировании и постройке тепловозных энергетических установок с дизельным приводом, работающим на дизельном и тяжелом топливах.

Известны топливные системы, обеспечивающие подвод к топливоподающим устройствам дизеля двух видов топлив: маловязкого (дизельного топлива) при запуске и на малых нагрузках и вязкого (тяжелого) топлива при нагрузке, близкой к номинальной (Боткин П.П., Сомов В.А. Применение тяжелых сортов топлив в судовых дизелях, Л., Судпромгиз, 1959, с.114, рис.40.)

Недостатком известных топливных систем является их сложность из-за необходимости установки дополнительных сливных емкостей и систем, что снижает надежность и ограничивает область применения.

Известна система подготовки нештатных топлив, принятая за прототип, содержащая отстойную цистерну, расходный бак для тяжелого топлива (топливные баки), насосы, трубопроводы, подогреватель, запорную арматуру, запорный клапан и подключается через трубопровод к входному питающему коллектору двигателя через запорный клапан. Система также содержит фильтры грубой очистки первой и второй ступени, центрифуги, блок управления с приборами контроля уровня, давления и температуры нештатного топлива (RU, патент №2215176 С2, кл. F02M 43/00, F02D 19/08, 2003 г.).

Недостатком известной системы является то, что эта система не предусматривает работу дизеля на дизельном и тяжелых топливах, автоматический переход дизеля на работу различных топлив.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности за счет того, что управление переходом дизеля на работу с различными топливами осуществляется электронным блоком управления по сигналу датчика частоты вращения коленчатого вала дизеля автоматически, без участия обслуживающего персонала и топливные баки выполнены в виде единого модуля с внутренней перегородкой, дающего возможность уменьшить занимаемую площадь и коммуникации.

Указанный технический результат достигается тем, что система питания тепловозного двигателя, содержащая топливные баки, теплообменник и связанные с ним линии подачи и магистрали слива дизельного и тяжелого топлива, топливоподкачивающие насосы низкого давления, фильтры грубой очистки, реактивные центрифуги и клапаны, управляемые электронным блоком управления, а также общие магистрали подачи и слива топлива; топливные баки для дизельного и тяжелого топлив выполнены единым модулем с внутренней перегородкой, электронный блок управляет переходом работы дизеля на различные сорта топлива по сигналу датчика частоты вращения коленчатого вала, а перевод дизеля на работу на тяжелом топливе осуществляется автоматически от контроллера машиниста.

На чертеже изображена схема топливной системы тепловозного дизеля.

Система состоит из топливного бака 1 тепловоза, который разделен перегородкой 2 по объему 1/3, объем 3 (третья часть топливного бака 1 тепловоза) предназначен для дизельного топлива, а объем 4 (две трети топливного бака 1 тепловоза) - для тяжелого топлива, в линии 5 подачи дизельного топлива установлен фильтр 6 грубой очистки топлива, топливоподкачивающий насос 7 низкого давления, электромагнитный клапан 8, байпасная магистраль 9 соединена с линией 5 подачи дизельного топлива и объемом 3 топливного бака 1 тепловоза, в ней установлен электромагнитный клапан 10, в линии 11 подачи тяжелого топлива установлены параллельно два фильтра грубой очистки топлива 12 и 13, топливный насос низкого давления 14, две параллельно работающие реактивные центрифуги 15 и 16, обратный клапан 17, обводная магистраль 18, которая соединяет линию 11 подачи тяжелого топлива с объемом топливного бака 1 тепловоза, в ней установлен электромагнитный клапан 19, общая магистраль подачи 20 соединяет линии 5 и 11 подачи дизельного и тяжелого топлив, в которой установлен фильтр тонкой очистки топлива 21, общая магистраль слива 22 соединена с магистралями слива дизельного 23 и тяжелого 24 топлив. В магистрали слива дизельного топлива 23 установлен электромагнитный клапан 25, в магистрали слива тяжелого топлива установлен электромагнитный клапан 26, электронный блок управления 27 связан с датчиком частоты вращения коленчатого вала 28, электромагнитными клапанами 8, 10, 19, 25, 26. В объеме 4 топливного бака 1 тепловоза установлен подогреватель 29 тяжелого топлива.

Система работает следующим образом.

Запуск, остановка и работа двигателя на режимах холостого хода и малых нагрузок (до 8-й позиции контроллера машиниста) осуществляется на дизельном топливе, при этом топливоподкачивающий насос 14 низкого давления линии 11 подачи тяжелого топлива не работает до 7-й позиции контроллера. Электронный блок управления 27 обеспечивает открытое состояние электромагнитных клапанов 8 и 25, а за счет регулирования проходного сечения электромагнитного клапана 10 обеспечивается требуемое давление топлива, при этом электромагнитный клапан 26 закрыт, а электромагнитный клапан 19 открыт.С увеличением нагрузки, на 7 позиции контроллера электронный блок управления полностью открывает электромагнитный клапан 19 и запускает топливоподкачивающий насос низкого давления 14. При дальнейшем увеличении нагрузки (8-я позиция контроллера) по сигналу датчика частоты вращения коленчатого вала 28 электронный блок 27 выключает топливоподкачивающий насос 7, закрывает электромагнитный клапан 8, полностью закрывает электромагнитный клапан 25 с одновременным открытием электромагнитного клапана 26, при этом, за счет изменения проходного сечения электромагнитного клапана 19 устанавливается требуемое давление топлива и дизель переходит в режим работы на тяжелом топливе. При снижении нагрузки до 7-й позиции контроллера, электронный блок переводит работу дизеля на дизельное топливо в обратном порядке.

Система питания тепловозного двигателя, содержащая топливные баки, теплообменник и связанные с ним линии подачи и магистрали слива дизельного и тяжелого топлива, топливоподкачивающие насосы низкого давления, фильтры грубой очистки, реактивные центрифуги и клапаны, управляемые электронным блоком управления, а также общие магистрали подачи и слива топлива, отличающаяся тем, что топливные баки для дизельного и тяжелого топлив выполнены единым модулем с внутренней перегородкой, электронный блок управляет переходом работы дизеля на различные сорта топлива по сигналу датчика частоты вращения коленчатого вала, а переход на работу дизеля на тяжелом топливе осуществляется автоматически от контроллера машиниста.