Способ сокращения фазы быстрого горения топлива в дизеле

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно, двигателестроения. Раскрыт способ сокращения фазы быстрого горения топлива в дизеле, имеющем в составе топливной аппаратуры топливопроводы высокого давления и форсунки. Впрыскиваемое в камеры сгорания дизеля топливо нагревается до температуры, равной выкипанию его 10% фракции, при помощи электронагревательных нихромовых нитей, намотанных вдоль оси топливопроводов высокого давления. Технический результат – уменьшение скорости тепловыделения при сгорании топлива.

 

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно, двигателестроения.

Известен способ воспламенения впрыскиваемого топлива в камеру сгорания поршневого двигателя от нагретого в результате сжатия свежего воздушного заряда [Р.З. Кавтарадзе. Теория поршневых двигателей. Специальные главы, 2-е издание, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 2016].

Недостатком известного способа воспламенения впрыскиваемого топлива является наличие фазы быстрого горения [И.Ш. Аднан, Г.М. Камфер, В.Н. Луканин. Расчет периода задержки воспламенения в дизеле в условиях двухфазного смесеобразования. Совершенствование автотракторных двигателей внутреннего сгорания: Тр. МАДИ. - Москва, 1985. С. 10-19]. Наличие данной фазы приводит к увеличению скорости тепловыделения при сгорании топлива и как следствие повышает теплонапряженность и снижает надежность цилиндропоршневой группы дизельного двигателя.

Техническим результатом предлагаемого способа является возможность сократить фазу быстрого горения, которая достигается путем нагрева впрыскиваемого в камеры сгорания дизеля топлива до температуры равной выкипанию его 10% фракции при помощи электронагревательных нихромовых нитей, намотанных вдоль оси топливопроводов высокого давления.

Известно, что поступающее в камеры сгорания дизеля топливо в виде струй посредством форсунок, первоначально деструктурирует на капли, далее фракционирует, в результате теплообмена с воздухом за счет адиабатного сжатия нагревается, затем испаряется, после чего диффундирует со свежим зарядом и лишь через какое-то время самовоспламеняется [Р.З. Кавтарадзе. Теория поршневых двигателей. Специальные главы, 2-е издание, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 2016]. На самовоспламеняемость топлив оказывает существенное влияние его фракционный состав, определяющий скорость его испарения и образования смеси с воздухом после впрыскивания [Исакович Р.Я. Технологические измерения и приборы 2-е изд., перераб. - М.: Недра. 1979 г. 344 с]. Температура фракционной разгонки топлива, соответствующая выкипанию 10% топлива, определяет начало процесса самовоспламенения легких фракций топлива [Богомолов А.И., Гайле А.А., Громова В.В. и др. Химия нефти и газа 3-е издание, дополненное и исправленное. - Под ред. Проскурякова В.А. - СПб: Химия, 1995. - 446 с]. Период времени от начала процесса самовоспламенения топлива до достижения максимального давления газов в цилиндрах дизеля составляет фазу быстрого горения [И.Ш. Аднан, Г.М. Камфер, В.Н. Луканин. Расчет периода задержки воспламенения в дизеле в условиях двухфазного смесеобразования. Совершенствование автотракторных двигателей внутреннего сгорания: Тр. МАДИ. - Москва, 1985. С. 10-19]. Продолжительность данной фазы определяется количеством испарившихся легких фракций топлива впрыснутых в камеры сгорания дизеля. Наличие фазы быстрого горения приводит к росту скорости тепловыделения при сгорании топлива и как следствие повышает теплонапряженность и снижает надежность цилиндропоршневой группы дизельного двигателя.

Применение электронагревательных нихромовых нитей, намотанных вдоль оси топливопроводов высокого давления, позволит нагреть впрыскиваемое в камеры сгорания дизеля топливо до температуры равной выкипанию его 10% фракции. Это приведет к увеличению количества испарившихся легких фракций топлива впрыснутых в камеры сгорания дизеля, ускорит их диффузионное перемешивание со свежим зарядом и как следствие сократит продолжительность фазы быстрого горения.

При нагреве впрыскиваемого в камеры сгорания дизеля топлива до температуры равной выкипанию его 10% фракции, самовоспламенение начинается практически без задержки в результате сокращения времени на испарение легких фракций топлива и ускорения их диффузионного перемешивания со свежим зарядом. Следовательно, фаза быстрого горения значительно сокращается при этом уменьшается скорость тепловыделения. Это дает возможность снизить теплонапряженность и повысить надежность цилиндропоршневой группы дизельного двигателя.

Определение температуры топлива равной выкипанию его 10% фракции определяется согласно методике [ГОСТ 2177-99. Нефтепродукты. Методы определения фракционного состава]. Температуру нагрева топлива равную температуре выкипания 10% фракции контролируют при помощи регулирования силы тока на концах электронагревательных нихромовых нитей, намотанных вдоль оси топливопроводов высокого давления.

Технико-экономическое обоснование предлагаемого изобретения заключается в возможности снижения скорости тепловыделения при сгорании топлива и как следствие снижения теплонапряженности и повышения надежности цилиндропоршневой группы дизельного двигателя.

Промышленная применимость данного способа заключается в нагреве впрыскиваемого в камеры сгорания дизеля топлива до температуры равной выкипанию его 10% фракции при помощи электронагревательных нихромовых нитей, намотанных вдоль оси топливопроводов высокого давления. Двигатель, в котором применен данный способ сокращения фазы быстрого горения топлива конструктивно не отличается от серийных дизелей, поэтому при конструктивных доработках, связанных с нагревом впрыскиваемого в камеры сгорания топлива до температуры равной выкипанию его 10% фракции, может быть промышленно применен во всех конструкциях дизелей с использованием любых углеводородных топлив.

Способ сокращения фазы быстрого горения топлива в дизеле, имеющем в составе топливной аппаратуры топливопроводы высокого давления и форсунки, отличающийся тем, что нагрев впрыскиваемого в камеры сгорания дизеля топлива до температуры, равной выкипанию его 10% фракции, осуществляется при помощи электронагревательных нихромовых нитей, намотанных вдоль оси топливопроводов высокого давления.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложено инжекционное устройство для впрыска текучей среды под давлением в сопряженную камеру, содержащее корпус 12; поршень 28, выполненный с возможностью перемещения в корпусе под действием давления текучей среды в сопряженной камере, которое действует на поршень снаружи.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания. Представлены способы и системы для непрерывной оценки температуры наконечника инжектора непосредственного впрыска на основании теплопередачи к инжектору от цилиндра, обусловленной сгоранием, и теплопередачи к инжектору, обусловленной потоком холодного топлива из топливной рампы.

Изобретение относится к управлению двигателем внутреннего сгорания с прямым (непосредственным) впрыском топлива. Задача способа управления двигателем внутреннего сгорания (1) с прямым впрыском, который непосредственно впрыскивает топливо в цилиндр (2), заключается в том, чтобы снижать увеличение твердых частиц, вызываемое посредством прилипания топлива к дальнему концу клапана впрыска топлива.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен топливный клапан (50) для впрыска жидкого топлива в камеру сгорания двухтактного ДВС с турбонаддувом и воспламенением от сжатия, содержащий удлиненный корпус (52) клапана и сопло (54) с закрытым наконечником (59), каналом (55) и отверстиями (56) впрыска.

Система (3) впрыска дизельного топлива в автотранспортном средстве, снабженном дизельным двигателем, имеет общую топливную рампу (5) и фильтр (8), размещенный вдоль трубопровода (6), который подает дизельное топливо в общую топливную рампу (5) и вмещает нагреватель (12); нагреватель (12) приводится в действие электронными блоками (13) управления, чтобы нагревать фильтр (8), в ответ на сигнал активации, который генерируется событием, приводящим к открыванию двери (20) автотранспортного средства (1) со стороны водителя.

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

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано при эксплуатации дизелей, работающих на вязком или маловязком видах топлива.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано при эксплуатации дизелей, работающих на вязком или маловязком видах топлива.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливным насосам высокого давления (ТНВД) для двигателей внутреннего сгорания (ДВС). .

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания. Предложена машина (10) внутреннего сгорания, имеющая предусмотренный для работы на газообразном топливе двигатель (14) внутреннего сгорания, к которому по тракту (16) для свежего газа может подводиться свежий газ.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в транспортных поршневых дизелях. Двухтопливная система питания дизеля автотранспортного средства с регулируемым подогревом растительного масла содержит бак минерального топлива 1, бак растительного масла 2, смеситель минерального топлива и растительного масла 3, линию подачи топлива 4, включающую фильтр грубой очистки 5, фильтр тонкой очистки 6 и топливоподкачивающий насос 7, линию слива избыточного топлива 8, топливный насос высокого давления 9 с редукционным клапаном 10 слива избыточного топлива, форсунки 11, перепускные клапаны 12 минерального топлива и растительного масла, источник тока 13 бортовой сети автотранспортного средства, электронный блок управления 14, датчик температуры растительного масла 16, электронагреватель-позистор 15, размещенный в баке 2 растительного масла и имеющий как минимум два канала 22, 23 подогрева растительного масла.

Изобретение относится к системам подогрева впускного воздуха (ПВВ) силовой установки военных гусеничных машин (ВГМ). Устройство для обеспечения работоспособности системы подогрева впускного воздуха, подаваемого в цилиндры двигателя силовой установки военных гусеничных машин в условиях низких температур, содержащее воздухоочиститель, воздухопитающую трубу, турбокомпрессор с установленным на нем подогревателем впускного воздуха, впускные и выпускные коллекторы, трубопроводы, при этом дополнительно во впускные коллекторы установлены обводящие воздушные контуры с тепловыми трубками, заполненными активным телом в виде смеси дистиллированной воды, аммиака, альдегидов, причем тепловые трубки соединены с выпускными коллекторами для передачи тепловой энергии отработавших газов воздуху, поступающему в цилиндры двигателя, при этом на выходе из турбокомпрессора перед впускными коллекторами установлены воздушные заслонки, автоматически регулирующие направление потока воздуха во впускной или обводящий воздушные контуры в зависимости от температуры окружающего воздуха и температуры воздушного заряда, определяемые соответствующими температурными датчиками, информация с которых поступает в блок управления и выдачи команд, вырабатывающий управляющее напряжение на исполнительный двигатель, который через редуктор и привод управляет положением воздушных заслонок.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). В фильтрующем патроне (СС) для топливного фильтра фильтрующий элемент (4) и присадочный модуль соединены и расположены друг над другом для обеспечения их введения в виде единого узла внутрь корпуса фильтра.

Изобретение относится к подогреву систем питания топливом силовых установок военных гусеничных машин. В систему питания топливом вставляются индукционные (бесконтактные) подогреватели, позволяющие обеспечить предварительный подогрев дизельного топлива во всем объеме топливных баков, топливных трубопроводов и топливных фильтров.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложена электрически нагреваемая распылительная форсунка, содержащая керамический стержень, в котором предусмотрен проточный канал (2), имеющий по меньшей мере одно отверстие (3) для распыления текучей среды, причем указанный керамический стержень включает в себя внутренний керамический проводник (4) и внешний керамический проводник (5), между которыми размещен керамический изолятор (6), причем в указанном отверстии (3) внешний керамический нагревательный проводник (5) имеет каталитически активное покрытие (7).
Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен электрический нагреватель дизельного топлива или моторного масла включающий: внешнюю оболочку (2), нагревательные стержни (1) и регулятор температуры (3).

Изобретение относится к военным гусеничным машинам, в частности к системам питания топливом силовых установок военных гусеничных машин. Устройство для обеспечения работоспособности системы питания топливом силовой установки военной гусеничной машины при отрицательных температурах окружающего воздуха содержит топливные баки, топливные фильтры грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающий насос, топливный насос высокого давления, топливные трубопроводы.

Изобретение относится к элементам системы питания дизельных двигателей транспортных средств и может быть использовано для облегчения запуска и работы двигателей на дизельном и биодизельном топливе зимой и в условиях низких температур.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Электрический подогреватель топлива, содержащий корпус, выполненный в форме болта с полостью в его стержне, входными и выходными отверстиями, турбулизатор, керамический нагревательный элемент, нихромовую спираль, последовательно соединенную с керамическим нагревательным элементом, и кожух.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания. Предложена машина (10) внутреннего сгорания, имеющая предусмотренный для работы на газообразном топливе двигатель (14) внутреннего сгорания, к которому по тракту (16) для свежего газа может подводиться свежий газ.

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно, двигателестроения. Раскрыт способ сокращения фазы быстрого горения топлива в дизеле, имеющем в составе топливной аппаратуры топливопроводы высокого давления и форсунки. Впрыскиваемое в камеры сгорания дизеля топливо нагревается до температуры, равной выкипанию его 10 фракции, при помощи электронагревательных нихромовых нитей, намотанных вдоль оси топливопроводов высокого давления. Технический результат – уменьшение скорости тепловыделения при сгорании топлива.

Наверх