RU2476716C1 - Diesel engine two-fuel feed system with automatic mix composition control - Google Patents

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: proposed system comprises mineral fuel tank, biological fuel tank, mineral fuel draw-off line composed of coarse filter, biological fuel draw-off line composed of coarse filter, electrically driven pump and check valve and proportioner, and membrane actuator. One end of membrane actuator rod is articulated via control and adjustable links with proportioners arranged at inlet of mixer of both fuels and its another end is engaged with actuator membrane. Subject to variation in rarefaction in diesel engine intake manifold, membrane flexure and rod stroke vary to change relationship between mineral and biological fuels fed into said mixer.

EFFECT: relationship between mineral and biological fuels varied subject to diesel engine load and rpm.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в системе питания дизелей автотракторной техники.The invention relates to the field of engine building and can be used in the power system of diesel engines of automotive vehicles.

Известна двухтопливная система питания дизеля с автоматическим регулированием состава смесевого топлива [Система подачи альтернативных топлив в камеру сгорания дизеля / В.И.Мальчук, М.Г.Шатров, А.Ю.Дунин //Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 2007. - №4. - С. 34-37], содержащая бак минерального топлива, бак биологического топлива, линию забора минерального топлива, состоящую из фильтров тонкой и грубой очистки топлива, топливоподкачивающего насоса, линию забора биологического топлива, топливный насос высокого давления, соединенный с линиями забора минерального и биологического топлива, линию слива из топливного насоса высокого давления и линию слива из форсунок.Known dual-fuel diesel power system with automatic control of the composition of the mixed fuel [Alternative fuel supply system to the diesel combustion chamber / V.I. Malchuk, M.G. Shatrov, A.Yu. Dunin // Tractors and agricultural machines. - 2007. - No. 4. - S. 34-37], comprising a mineral fuel tank, a biofuel tank, a mineral fuel intake line consisting of fine and coarse fuel filters, a fuel priming pump, a biological fuel intake line, a high pressure fuel pump connected to the mineral and biological fuel, a drain line from a high pressure fuel pump and a drain line from nozzles.

Биологическое топливо из бака под давлением, создаваемым инертным газом, поступает по каналам в смесительную полость форсунки, где перемешивается с минеральным топливом, подаваемым топливным насосом высокого давления штатной системы. Полученная смесь впрыскивается в камеру сгорания дизеля.Biofuel from the tank under pressure created by an inert gas enters through the channels into the mixing cavity of the nozzle, where it is mixed with mineral fuel supplied by the high-pressure fuel pump of the standard system. The resulting mixture is injected into the diesel combustion chamber.

Недостатками данной системы питания является невозможность обеспечения требуемого процентного соотношения биологического и минерального топлив в зависимости от нагрузочно-скоростных режимов дизеля.The disadvantages of this power system is the inability to provide the required percentage of biological and mineral fuels, depending on the load-speed modes of the diesel engine.

Наиболее близкой по технической сущности к заявленному изобретению является двухтопливная система питания дизеля с автоматическим регулированием состава смесевого топлива [Пат. 2387867 Россия, МПК F02М 43/00. Двухтопливная система тракторного дизеля / А.П.Уханов, Д.А.Уханов, В.А.Рачкин, В.А.Иванов. - №2008138726/06; Заяв. 29.09.2008; Опубл. 27.04.2010, Бюл. №12], содержащая бак минерального топлива, бак биологического топлива, топливные фильтры, топливоподкачивающий насос, электрический насос, топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунки, топливопроводы и смеситель, имеющий два входных и один выходной каналы.Closest to the technical nature of the claimed invention is a dual-fuel diesel power system with automatic regulation of the composition of mixed fuel [US Pat. 2387867 Russia, IPC F02M 43/00. Dual-fuel system of a tractor diesel engine / A.P. Ukhanov, D.A. Ukhanov, V.A. Rachkin, V.A. Ivanov. - No. 2008138726/06; Application 09/29/2008; Publ. 04/27/2010, Bull. No. 12], comprising a mineral fuel tank, a biofuel tank, fuel filters, a fuel priming pump, an electric pump, a high pressure fuel pump (TNVD), nozzles, fuel lines and a mixer having two input and one output channels.

Недостатком данной системы питания является то, что не обеспечивается требуемое процентное соотношение минерального и биологического топлив в смеси в зависимости от нагрузочного и скоростного режимов дизеля.The disadvantage of this power system is that it does not provide the required percentage of mineral and biological fuels in the mixture, depending on the load and speed modes of the diesel engine.

Предлагаемое изобретение направлено на устранение отмеченных недостатков и от его применения получен следующий технический результат:The present invention is aimed at eliminating the noted drawbacks and the following technical result is obtained from its use:

обеспечение требуемого процентного соотношения минерального и биологического топлив в смеси в зависимости от нагрузочного и скоростного режимов дизеля, что улучшает мощностные, топливно-экономические и экологические показатели дизеля на эксплуатационных режимах.ensuring the required percentage ratio of mineral and biological fuels in the mixture, depending on the loading and speed modes of the diesel engine, which improves the power, fuel, economic and environmental performance of the diesel engine at operating conditions.

Указанный технический результат достигается тем, что двухтопливная система дизеля с автоматическим регулированием состава смесевого топлива содержит бак минерального топлива, бак биологического топлива, линию забора минерального топлива, состоящую из фильтра грубой очистки, линию забора биологического топлива, состоящую из фильтра грубой очистки и электрического насоса с обратным клапаном, смеситель биологического и минерального топлива, имеющий два входных и один выходной каналы, линию подачи дизельного смесевого топлива, состоящую из топливоподкачивающего насоса, топливного насоса высокого давления и форсунок, при этом в линиях забора минерального и биологического топлива перед входными каналами смесителя установлены дозаторы, кинематически связанные посредством управляющих и регулируемых тяг со штоком мембранного исполнительного механизма, другой конец штока соединен с мембраной, нагруженной пружиной, причем полость исполнительного механизма с размещенной в ней пружиной сообщена с впускным коллектором дизеля.The specified technical result is achieved by the fact that the dual-fuel diesel system with automatic regulation of the composition of the mixed fuel contains a mineral fuel tank, a biofuel tank, a mineral fuel intake line, consisting of a coarse filter, a biological fuel intake line, consisting of a coarse filter and an electric pump with non-return valve, a biological and mineral fuel mixer having two input and one output channels, a diesel mixed fuel supply line, consisting from the fuel priming pump, high pressure fuel pump and nozzles, while in the mineral and biological fuel intake lines in front of the inlet channels of the mixer are dispensers kinematically connected via control and adjustable rods to the rod of the membrane actuator, the other end of the rod is connected to a membrane loaded with a spring moreover, the cavity of the actuator with the spring located in it is in communication with the intake manifold of the diesel engine.

Введение новых элементов (дозаторы, мембранный исполнительный механизм, управляющие и регулируемые тяги) и связей между ними, обеспечивает требуемое процентное соотношение минерального и биологического топлив в смеси в зависимости от нагрузочно-скоростного режимов дизеля.The introduction of new elements (dispensers, a membrane actuator, control and adjustable traction) and the connections between them, provides the required percentage of mineral and biological fuels in the mixture, depending on the load and speed modes of the diesel engine.

На фиг.1 показана схема двухтопливной системы питания дизеля с автоматическим регулированием состава смесевого топлива.Figure 1 shows a diagram of a dual-fuel diesel power system with automatic regulation of the composition of the mixed fuel.

Двухтопливная система питания дизеля с автоматическим регулированием состава смесевого топлива содержит бак минерального топлива 1, бак биологического топлива 2, линию забора минерального топлива 3, состоящую из фильтра грубой очистки 4, линию забора биологического топлива 5, состоящую из фильтра грубой очистки 6 и электронасоса 7 с обратным клапаном 8, смеситель 9 биологического и минерального топлива, имеющий два входных 10 и 11 и один выходной каналы 12, линию подачи дизельного смесевого топлива 13, состоящую из топливоподкачивающего насоса 14, фильтра тонкой очистки 15, топливного насоса высокого давления 16 и форсунок 17, при этом в линиях 3 и 5 забора минерального и биологического топлива перед входными каналами 10 и 11 смесителя 9 установлены дозаторы 18 и 19, кинематически связанные посредством управляющих и регулируемых тяг 20 и 21 со штоком 22 мембранного исполнительного механизма 23, другой конец штока 22 соединен с мембраной 24, нагруженной пружиной 25, причем полость 26 исполнительного механизма 23 с размещенной в ней пружиной 25 сообщена с впускным коллектором 27 дизеля.The dual-fuel diesel power system with automatic control of the composition of the mixed fuel contains a mineral fuel tank 1, a biofuel tank 2, a mineral fuel intake line 3, consisting of a coarse filter 4, a biological fuel intake line 5, consisting of a coarse filter 6 and an electric pump 7 s non-return valve 8, a mixer 9 of biological and mineral fuels, having two input 10 and 11 and one output channel 12, a supply line of diesel mixed fuel 13, consisting of a fuel priming pump 1 4, a fine filter 15, a high-pressure fuel pump 16 and nozzles 17, while in the lines 3 and 5 of the intake of mineral and biological fuel in front of the input channels 10 and 11 of the mixer 9, dispensers 18 and 19 are kinematically connected by means of control and adjustable rods 20 and 21 with the stem 22 of the membrane actuator 23, the other end of the rod 22 is connected to the membrane 24, loaded with a spring 25, and the cavity 26 of the actuator 23 with the spring 25 located therein is in communication with the intake manifold 27 of the diesel engine.

Работает двухтопливная система питания дизеля с автоматическим регулированием состава смесевого топлива следующим образом.A dual-fuel diesel power system works with automatic regulation of the composition of mixed fuel as follows.

Пуск дизеля и его прогрев осуществляется на минеральном топливе. При этом дозатор минерального топлива 18 полностью открыт, а дозатор биологического топлива 19 полностью закрыт. Минеральное топливо из бака 1, пройдя фильтр грубой очистки 4, через дозатор 18 попадает в смеситель 9 и далее топливоподкачивающим насосом 14 через фильтр тонкой очистки 15 подается в топливный насос высокого давления 16 и форсунками 17 впрыскивается в цилиндры дизеля.The diesel engine is started and warmed up using mineral fuel. At the same time, the mineral fuel dispenser 18 is fully open, and the biological fuel dispenser 19 is completely closed. Mineral fuel from the tank 1, having passed the coarse filter 4, passes through the batcher 18 into the mixer 9 and then the fuel pump 14 through the fine filter 15 is fed to the high pressure fuel pump 16 and injected by the nozzles 17 into the diesel cylinders.

После прогрева дизеля на минеральном топливе включают электрический насос 7, обеспечивающий подачу биологического топлива из бака 2 через топливный фильтр 6 и дозатор 19 в смеситель 9. Минеральное топливо при этом подается в смеситель 9 аналогично работе дизеля в режиме пуска и прогрева. В смесителе 9 оба вида топлива перемешиваются, и полученное дизельное смесевое топливо подается топливоподкачивающим насосом 14 через фильтр тонкой очистки 15 в топливный насос высокого давления 16 и далее форсунками 17 впрыскивается в цилиндры дизеля.After warming up the diesel engine with mineral fuel, an electric pump 7 is switched on, which supplies biofuel from the tank 2 through the fuel filter 6 and the dispenser 19 to the mixer 9. Mineral fuel is supplied to the mixer 9 similarly to the operation of the diesel engine in the start-up and warm-up mode. In the mixer 9, both types of fuel are mixed, and the resulting diesel mixed fuel is supplied by the fuel priming pump 14 through the fine filter 15 to the high pressure fuel pump 16 and then injected by nozzles 17 into the diesel cylinders.

При изменении нагрузочно-скоростного режима работы дизеля изменяется величина разряжения во впускном коллекторе 27 дизеля, что приводит в действие мембранный исполнительный механизм 23, шток 22 которого через кинематически связанные с ним управляющие 20 и регулируемые 21 тяги изменяет положение дозаторов 18 и 19, меняя при этом соотношение минерального и биологического топлив, поступающих в смеситель 9. Тем самым достигается автоматическое регулирование состава дизельного смесевого топлива непосредственно в процессе работы дизеля.When the load-speed mode of the diesel engine changes, the vacuum in the intake manifold 27 of the diesel engine changes, which activates the membrane actuator 23, the rod 22 of which through kinematically connected control 20 and adjustable 21 rods changes the position of the dispensers 18 and 19, changing the ratio of mineral and biological fuels entering the mixer 9. This ensures automatic regulation of the composition of diesel mixed fuel directly in the process of diesel operation.

Claims (1)

Двухтопливная система питания дизеля с автоматическим регулированием состава смесевого топлива содержит бак минерального топлива, бак биологического топлива, линию забора минерального топлива, состоящую из фильтра грубой очистки, линию забора биологического топлива, состоящую из фильтра грубой очистки и электронасоса с обратным клапаном, смеситель биологического и минерального топлива, имеющий два входных и один выходной каналы, линию подачи дизельного смесевого топлива, состоящую из топливоподкачивающего насоса, фильтра тонкой очистки, топливного насоса высокого давления и форсунок, отличающаяся тем, что в линиях забора минерального и биологического топлива перед входными каналами смесителя установлены дозаторы, кинематически связанные посредством управляющих и регулируемых тяг со штоком мембранного исполнительного механизма, другой конец штока соединен с мембраной, нагруженной пружиной, причем полость исполнительного механизма с размещенной в ней пружиной сообщена с впускным коллектором дизеля. The dual-fuel diesel power system with automatic regulation of the composition of the mixed fuel contains a mineral fuel tank, a biofuel tank, a mineral fuel intake line consisting of a coarse filter, a biofuel intake line consisting of a coarse filter and an electric pump with a non-return valve, a biological and mineral mixer fuel having two input and one output channels, a diesel mixed fuel supply line, consisting of a fuel priming pump, a fine filter a nozzle, a high pressure fuel pump and nozzles, characterized in that dispensers are installed in the mineral and biological fuel intake lines in front of the mixer inlet channels, kinematically connected by means of control and adjustable rods to the rod of the membrane actuator, the other end of the rod is connected to the membrane loaded with a spring, moreover, the cavity of the actuator with a spring located in it is in communication with the intake manifold of the diesel engine.

Images