Система топливоподачи дизеля

ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ к ПАТЕНТУ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусская государственная сельскохозяйственная академия (ВУ)(72) Авторы Картащевич Анатолий Николаевич Гордеенко Андрей Васильевич Разинкевич Денис Станиславович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусская государственная сельскохозяйственная академия (ВУ)1. Система топливоподачи дизеля, содержащая топливный бак, фильтр грубой очистки, топливоподкачивающий насос (ТПН), насос ручной подкачки, фильтр тонкой очистки,трубопроводы низкого давления, топливный насос высокого давления (ТНВД) с наполнительной и отсечной полостями, магистраль высокого давления с нагнетательным клапаном и трубопроводом, соединяющим секцию насоса с форсункой, перепускную магистраль с перепускным клапаном и трубопроводом, дренажный трубопровод, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена датчиком-терморезистором, размещенным на входе в топливный насос высокого давления (ТНВД), электронным усилителем сигнала, электрически соединенным с датчиком-терморезистором, электромагнитом с крыщкой и якорем, переключателем с корпусом, входным и двумя выходными щтуцерами, причем входной Штуцер соединен топливопроводом со щтуцером перепускной магистрали, первый из выходных штуцеров соединен топливопроводом с подкачивающим насосом, а второй соединен с дренажным топливопроводом, при этом электронный усилитель сигнала установлен под крыщкой электромагнита, который выполнен в виде втулки, пружины, стакана,охватывающего якорь И установленного с натягом во втулке, регулировочного винта, установленного на днище стакана соосно последнему, а в теле якоря выполнено осевое сверление, пружина установлена в последнем с возможностью взаимодействия со стаканом, переключатель выполнен в виде щтока клапана перепуска топлива с цилиндрическим пояском, размещенным в корпусе переключателя, причем щток клапана связан при помощи резьбового соединения с якорем с противоположной стороны от пружины, корпус переключателя закреплен на электромагните при помощи резьбового соединения в корпусе переключателя выполнены два радиальных рабочих отверстия, сообщенных с входным и первым выходным щтуцерами и Центральным рабочим отверстием, последнее сообщено со вторым выходным штуцером, причем диаметры радиальных и центрального рабочих отверстий равны между собой, а межосевое расстояние двух радиальных отверстий равно высоте пояска и в 1,5 раза больще диаметра рабочих отверстий.2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в пояске клапана перепуска топлива вь 1 полнены четыре перепускных отверстия, оси которых параллельны оси клапана и равноудалены от последней, причем расстояния между осями перепускных отверстий равны между собой, а суммарная площадь проходного сечения перепускных отверстий равна площади рабочего отверстия корпуса переключателя.(56) 1. Дизели Д-243, Д-245 и их модификации Инструкция по эксплуатации / Минск. моторн. з-д. - Мн. Ураджай, 1995. - С. 20.Полезная модель относится к двигателестроению и может быть использована в топливной системе дизеля.Известна топливная система дизеля 1, содержащая топливный бак, фильтр грубой очистки, топливоподкачивающий насос (ТПН), насос ручной подкачки, фильтр тонкой очистки, топливопроводы низкого давления, топливный насос высокого давления (ТНВД) с наполнительной и отсечной полостями, магистраль высокого давления с нагнетательным клапаном и топливопроводом, соединяющим секцию насоса с форсункой, перепускную магистраль с перепускным клапаном и топливопроводом, дренажный топливопровод.Особенностью данной системы является то, что в ней происходит интенсивная циркуляция избыточного топлива через нагретые узлы топливной системы вследствие более высокой производительности подкачивающего насоса по сравнению с ТНВД. Это, в свою очередь, приводит к чрезмерному нагреву дизельного топлива, особенно в условиях летней эксплуатации. Повыщение температуры топлива в системе увеличивает неравномерность подачи топлива по цилиндрам, ухудщает процесс смесеобразования, увеличивает расход топлива и снижает мощность двигателя.Техническая задача, на рещение которой направлена полезная модель, - стабилизация температуры топлива в агрегатах топливной системы в пределах 3 О 4 О С. Использование предлагаемой полезной модели позволит в значительной степени уменьщить неравномерность подачи топлива по цилиндрам и расход топлива по отнощению к фактическому,улучщить процесс смесеобразования и повысить эффективную мощность двигателя.Указанный технический результат достигается тем, что топливная система дизеля, содержащая топливный бак, фильтр грубой очистки, топливоподкачивающий насос (ТПН),насос ручной подкачки, фильтр тонкой очистки, топливопроводы низкого давления, топливный насос высокого давления (ТНВД) с наполнительной и отсечной полостями, магистраль высокого давления с нагнетательным клапаном и топливопроводом, соединяющим секцию насоса с форсункой, перепускную магистраль с перепускным клапаном и топливопроводом, дренажный топливопровод, дополнительно снабжена датчиком-терморезистором, размещенным на входе в топливный насос высокого давления (ТНВД), 2электронным усилителем сигнала, электрически соединенным с датчиком-терморезистором, электромагнитом с крышкой и якорем, переключателем с корпусом, входным и двумя выходными штуцерами, причем входной штуцер соединен топливопроводом со штуцером перепускной магистрали, первый из выходных штуцеров соединен топливопроводом с подкачиваюшим насосом, а второй соединен с дренажным топливопроводом, при этом электронный усилитель сигнала установлен под крышкой электромагнита, который выполнен в виде втулки, пружины, стакана, охватываюшего якорь и установленного с натягом во втулке, регулировочного винта, установленного на днише стакана соосно последнему, а в теле якоря выполнено осевое сверление, пружина установлена в последнем с возможностью взаимодействия со стаканом, переключатель выполнен в виде штока клапана перепуска топлива с цилиндрическим пояском, размещенным в корпусе переключателя, причем шток клапана связан при помоши резьбового соединения с якорем с противоположной стороны от пружины, корпус переключателя закреплен на электромагните при помоши резьбового соединения в корпусе переключателя выполнены два радиальных рабочих отверстия, сообшенных с входным и первым выходным штуцерами и центральным рабочим отверстием, последнее сообшено с вторым выходным штуцером,причем диаметры радиальных и центрального рабочих отверстий равны между собой, а межосевое расстояние двух радиальных отверстий равно высоте пояска и в 1,5 раза больше диаметра рабочих отверстий.В пояске клапана перепуска топлива выполнены четыре перепускных отверстия, оси которых параллельны оси клапана и равноудалены от последней, причем расстояния между осями перепускных отверстий равны между собой, а суммарная плошадь проходного сечения перепускных отверстий равна плошади рабочего отверстия корпуса переключателя.На фиг. 1 изображена принципиальная схема топливоподаюшей системы дизеля на фиг. 2 - электромагнит с переключателем и усилителем, устанавливаемый в перепускную магистраль на фиг. 3 - разрез А-А.Система топливоподачи дизеля содержит последовательно сообшенные топливный бак 1, фильтр грубой очистки 2, топливоподкачиваюший насос (ТПН) 3 с насосом ручной подкачки 4, фильтр тонкой очистки 5, топливный насос высокого давления (ТНВД) 6 с наполнительной 7 и отсечной 8 полостями, трубопроводы 9-11 низкого давления, магистраль высокого давления с нагнетательным клапаном 12 и трубопроводом 13, соединяюЩим секцию насоса с форсункой 14, датчик-терморезистор 15, размешенный на входе в ТНВД, электронный усилитель сигнала 17, электрически соединенный с датчикомтерморезистором 15, электромагнит 18 с крышкой 19 и якорем 20, переключатель с корпусом 21, входным 22 и двумя выходными 23, 24 штуцерами, причем входной штуцер 22 соединен с перепускной магистралью 25, первый из выходных штуцеров 24 соединен топливопроводом 26 с топливоподкачиваюшим насосом 3, а второй штуцер 23 соединен с дренажным топливопроводом 27 и топливным баком 1, при этом электронный усилитель сигнала 17 установлен под крышкой 19 электромагнита 18, который выполнен в виде втулки 28, пружины 29, стакана 30, охватываюшего якорь 20 и установленного с натягом во втулке 28, регулировочного винта 31, установленного на днише стакана 30 соосно последнему, а в теле якоря 20 выполнено осевое сверление, пружина 29 установлена в последнем с возможностью взаимодействия со стаканом 30, переключатель выполнен в виде штока 32 клапана перепуска топлива с цилиндрическим пояском 33, размешенным в корпусе 21 переключателя, причем шток 32 клапана связан при помоЩи резьбового соединения с якорем 20 с противоположной стороны от пружины 29, корпус 21 переключателя закреплен на электромагните 18 при помоши резьбового соединения, в корпусе 21 переключателя выполнены два радиальных рабочих отверстия 34, 35, сообшенных с входным 22 и первым выходным 24 штуцерами и центральным рабочим отверстием 36, последнее сообшено со вторым выходным штуцером 23, причем диаметры радиальных 34, 35 и центрального 36 рабочих отверстий равны между собой, а межосевое расстояние двух ради 131320211 2006.12.30альнь 1 х отверстий 34, 35 равно высоте пояска 33 клапана И в 1,5 раза больше диаметра рабочих отверстий 34, 35, 36.В пояске 33 клапана перепуска топлива выполнены четыре перепускных отверстия 37,оси которых параллельны оси клапана И равноудалены от последней, причем расстояния между осями перепускных отверстий 37 равны между собой, а суммарная площадь проходного сечения перепускных отверстий 37 равна площади рабочего отверстия 34 (35, 36) корпуса 21 переключателя.Система работает следующим образом.Из топливного бака 1 (фиг. 1) по трубопроводам топливо поступает к фильтру грубой очистки 2, далее к топливоподкачивающему насосу 3, фильтру тонкой очистки 5, насосу высокого давления 6 и в форсунку 14. Топливо, поступая в наполнительную полость 7 топливного насоса высокого давления 6, проходит через датчик-терморезистор 15, размещенный на входе в ТНВД. Сигнал об изменении температуры топлива на электромагнит 18 поступает от датчика-терморезистора 15 через усилитель сигнала 17, выполненный по известной электрической схеме.В исходном положении, когда температура топлива не превыщает оптимальную величину (ниже, например, 30 С), поясок 33 клапана перепуска топлива под действием пружины 29 плотно прижат к внутренней стенке корпуса 21 переключателя и перекрывает Центральное отверстие 36. При этом избыточное топливо, сливаемое из топливного насоса высокого давления 6 через перепускную магистраль 25, из входного радиального рабочего отверстия 34 перепускается к выходному радиальному рабочему отверстию 35 переключателя и далее через выходной Штуцер 24 по топливопроводу 26 к топливоподкачивающему насосу 3.При достижении оптимальной температуры топлива (например, 30 С) датчиктерморезистор 15 несколько уменьщает свое сопротивление, что приводит к разбалансировке моста усилителя сигнала 17, и якорь 20 вместе с пояском 33 клапана перепуска топлива, втягиваясь в электромагнит 18 на величину не более высоты пояска 33, обеспечивает перепуск избыточного топлива из входного радиального рабочего отверстия 34 одновременно к выходному радиальному 35 и Центральному 36 рабочим отверстиям, сообщенным между собой соответственно через четыре перепускных отверстия 37 пояска 33 клапана перепуска топлива, и далее через выходные штуцера 24 и 23 по топливопроводам 26 и 27 к топливоподкачивающему насосу 3 и в топливный бак 1.При превышении оптимальной температуры топлива (выще, например, 30 С) уменьщенное сопротивление датчика-терморезистора 15 приводит к втягиванию якоря 20 электромагнита 18 на величину, превыщающую высоту пояска 33 клапана перепуска топлива в два раза по отнощению к исходному положению, при этом поясок 33, перекрывая вь 1 ходное радиальное рабочее отверстие 35, через четыре перепускных отверстия 37 пояска 33 обеспечивает перепуск избыточного топлива из входного радиального рабочего отверстия 34 к Центральному рабочему отверстию 36 и далее через выходной Штуцер 23 по топливопроводу 27 в топливный бак 1.Настройка системы на поддержание определенной (оптимальной) температуры топлива на входе в топливный насос высокого давления осуществляется переменным резистором (потенциометром) электронного усилителя сигнала, а также изменением упругости пружины якоря электромагнита регулировочным винтом и положения пояска клапана перепуска топлива относительно выходных радиального и Центрального рабочих отверстий корпуса переключателя вращением щтока относительно якоря. Электрическая часть системы питается от бортовой сети мащины постоянным напряжением 12 В.Таким образом, предлагаемая система топливоподачи обеспечивает стабильную работу дизеля в различных климатических условиях за счет автоматического саморегулирования температуры топлива на входе в топливный насос высокого давления путем дозированного перепуска избыточного топлива по нескольким схемам к подкачивающему насосу или в топливный бак.