Система подачи углеводородного активатора в дизель

Изобретение относится к двигателестроению, в частности, к системам подачи активатора в дизель. Изобретение позволяет автоматически управлять подачей активатора в дизель и улучшать его физико-химические свойства за счет ослабления сложных углеводородных молекулярных связей. Система подачи углеводородного активатора в дизель содержит электромагнитную форсунку, размещенную во впускном трубопроводе дизеля и сообщенную соединительным трубопроводом с электрическим насосом, датчики частоты вращения коленчатого вала и положения рейки топливного насоса высокого давления, электронный блок управления, электрически соединенный через датчики температуры охлаждающей жидкости и допустимого снижения напряжения бортовой сети с источником питания, при этом имеется излучатель ультразвуковых колебаний с частотой от 20 до 100 кГц, электрически соединенный с источником питания и размещенный на соединительном трубопроводе между электрическим насосом и электромагнитной форсункой в непосредственной близости от последней. После пуска и прогрева двигателя в зависимости от нагрузочно-скоростного режима работы дизеля информативные сигналы от датчика частоты вращения коленчатого вала и датчика положения рейки топливного насоса высокого давления поступают в электронный блок, который формирует командный сигнал низкого или высокого уровня напряжения и посылает его в цепь электромагнитной форсунки. При подаче низкого уровня напряжения с электронного блока управления в цепь форсунки обмотка ее обесточится, игла перекроет канал форсунки и подача активатора прекратится. При подаче высокого уровня напряжения в цепь форсунки подача активатора возобновится. При движении активатора по соединительному трубопроводу ультразвуковые колебания, формируемые в излучателе, способствуют ослаблению сложных углеводородных молекулярных связей активатора, что приводит к интенсификации процессов смесеобразования и сгорания и, как следствие, к улучшению параметров рабочего цикла, индикаторных, эффективных и экологических показателей дизеля.

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.

Известна система подачи углеводородного активатора в дизель /1/, содержащая карбюратор и дроссельную заслонку, установленную в дополнительном канале впускного трубопровода и соединенную с рейкой топливного насоса высокого давления. Для раздельного ввода активатора (водновоздушной смеси) и воздуха в цилиндры дизеля тарелка впускного клапана со стороны дополнительного канала содержит ширму. Количество подаваемого активатора изменяется поворотом дроссельной заслонки карбюратора в зависимости от нагрузочного режима работы двигателя при перемещении рейки топливного насоса высокого давления.

Недостатком системы является отсутствие устройства для обработки подаваемого активатора с целью улучшения его физико-химических свойств.

Известна система подачи углеводородного активатора в дизель /2/, содержащая карбюратор, две дроссельные заслонки, сблокированные с педалью управления топливоподачей и установленные в дополнительном канале впускного трубопровода. Количество подаваемого активатора (водотопливной эмульсии) и топлива зависит от нагрузочного режима работы дизеля, то есть величины разряжения в дополнительном канале впускного трубопровода, изменяемой положением дроссельных заслонок.

Недостатком системы является отсутствие устройства для обработки подаваемого активатора с целью улучшения его физико-химических свойств.

Известна система подачи углеводородного активатора в дизель /3/, содержащая электромагнитную форсунку, размещенную во впускном трубопроводе дизеля, насос подачи активатора с механическим приводом и

дозатор активатора. Количество подаваемого активатора (водотопливной эмульсии) изменяется дозатором.

Недостатком системы является отсутствие устройства для обработки подаваемого активатора с целью улучшения его физико-химических свойств.

Известна система подачи углеводородного активатора в дизель /4/, содержащая устройство для подачи активатора и распылитель, размещенный во впускном трубопроводе дизеля и управляемый электромагнитом, связанным с источником питания. Рейка топливного насоса высокого давления снабжена замыкателем контактов, выполненным в виде магнитного якоря. Включение и отключение системы происходит на режиме номинальной мощности при замыкании контактов при перемещении рейки топливного насоса высокого давления.

Недостатком системы является отсутствие устройства для обработки подаваемого активатора с целью улучшения его физико-химических свойств.

Известна система подачи углеводородного активатора в дизель /5/, содержащее распылитель и заслонку, установленные в дополнительном канале впускного трубопровода и устройство для рециркуляции отработавших газов. Заслонка соединена с рейкой топливного насоса высокого давления. Для ввода активатора (топливовоздушной смеси) в зону основной форсунки тарелка впускного клапана со стороны дополнительного канала содержит ширму. Количество подаваемого активатора изменяется поворотом воздушной заслонки и изменением пропускной способности распылителя в зависимости от нагрузочного режима работы двигателя.

Недостатком системы является отсутствие устройства для обработки подаваемого активатора с целью улучшения его физико-химических свойств.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению относится система подачи углеводородного активатора в дизель /6/, содержащая электромагнитную форсунку, размещенную во впускном трубопроводе дизеля и сообщенную соединительным трубопроводом с электрическим насосом, датчики частоты вращения коленчатого вала и положения рей-

рейки топливного насоса высокого давления, электронный блок управления, электрически соединенный с источником питания через датчики температуры охлаждающей жидкости и допустимого снижения напряжения бортовой сети. Включение и отключение электронного блока управления осуществляется по сигналам датчиков температуры охлаждающей жидкости и допустимого снижения напряжения бортовой сети. Количество подаваемого активатора (бензина, керосина, спирта, биотоплива, смесевого минерально-растительного топлива и др.) зависит от продолжительности открытия иглы электромагнитной форсунки, управляемой электронным блоком на основании информативных сигналов, снимаемых с датчиков в зависимости от скоростного и нагрузочного режимов работы дизеля.

Недостатком системы является отсутствие устройства для обработки подаваемого активатора с целью улучшения его физико-химических свойств.

Заявленное изобретение направлено на устранение отмеченных недостатков и от его применения получен следующий технический результат: возможность дополнительной ультразвуковой обработки подаваемого активатора с целью улучшения его физико-химических свойств (плотности, вязкости, сжимаемости, испаряемости и др.) за счет ослабления сложных углеводородных молекулярных связей, что приводит к интенсификации процессов смесеобразования и сгорания и, как следствие, к улучшению параметров рабочего цикла, индикаторных, эффективных и экологических показателей дизеля.

Указанный технический результат достигается за счет введения в систему излучателя ультразвуковых колебаний с частотой от 20 до 100 кГц.

На фиг.1 показана функциональная схема системы подачи углеводородного активатора в дизель.

Система подачи углеводородного активатора в дизель содержит электромагнитную форсунку 1, размещенную во впускном трубопроводе 2 дизеля и сообщенную соединительным трубопроводом 3 с электрическим насосом 4, датчики 5, 6 частоты вращения коленчатого вала и положения рейки топливного насоса высокого давления, электронный блок управления 7, электрически

соединенный через датчики 8, 9 температуры охлаждающей жидкости и допустимого снижения напряжения бортовой сети с источником питания 10, при этом имеется излучатель 11 ультразвуковых колебаний с частотой от 20 до 100 кГц, электрически соединенный с источником питания и размещенный на соединительном трубопроводе 3 между электрическим насосом 4 и электромагнитной форсункой 1 в непосредственной близости от последней.

Система подачи углеводородного активатора в дизель работает следующим образом.

После пуска и прогрева двигателя в зависимости от нагрузочно-скоростного режима работы дизеля информативные сигналы от датчика 5 частоты вращения коленчатого вала и датчика 6 положения рейки топливного насоса высокого давления поступают в электронный блок управления 7, который формирует командный сигнал низкого или высокого уровня напряжения и посылает его в цепь электромагнитной форсунки 1. При подаче низкого уровня напряжения с электронного блока управления 7 в цепь электромагнитной форсунки 1 обмотка ее обесточится, игла перекроет канал форсунки 1 и подача активатора прекратится. При подаче высокого уровня напряжения в обмотку электромагнитной форсунки 1 игла откроет канал и подача активатора возобновится.

При движении активатора по соединительному трубопроводу 3 ультразвуковые колебания, формируемые в излучателе 11 с частотой от 20 до 100 кГц, способствуют ослаблению сложных углеводородных молекулярных связей активатора. Это приводит к интенсификации процессов смесеобразования и сгорания и, как следствие, к улучшению параметров рабочего цикла, индикаторных, эффективных и экологических показателей дизеля.

Источники информации

1. А.с. 640038 СССР, МКП F02М 25/02. Двигатель внутреннего сгорания / О.И.Жегалин, И.В.Кузнецов, A.M.Сайкин и др.; Центр, науч.-исслед. и констр.-технологич. лаборатория токсичности двигателей. - №2515083/25-06; Заявл. 10.08.77; Опубл. 30.12.78; Бюл №48.

2. А.с. 612061 СССР, МКП F02М 25/02. Двигатель внутреннего сгорания / О.И. Жегалин, А.И. Френкель, A.M. Сайкин и др.; Центр, науч.-исслед. и констр.-технологич. лаборатория токсичности двигателей. - №2362349/25-06; Заявл. 18.05.76; Опубл. 25.06.78; Бюл №23.

3. А.с. 1015097 СССР, МКП F02М 25/02. Двигатель внутреннего сгорания / Г.Я.Косолап, М.А.Леховицер, Е.И.Боженок. - №3375699/25-06; Заявл. 04.01.82; Опубл. 30.04.83; Бюл №16.

4. А.с. 1160077 СССР, МКП F02В 11/00. Устройство для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания / А.Н.Яковлев, И.А.Яковлев, Е.В.Корчевский.; Усть-Каменогорский строительно-дорож. ин-т.- №362248/25-06; Заявл. 13.05.83; Опубл. 07.06.05; Бюл №21.

5. А.с. 637541 СССР, МКП F02В 17/00, F02В 7/02, F02М 25/00. Двигатель внутреннего сгорания / А.Г.Сахаров, И.В.Кузнецов, О.И.Жегалин и др.; Центр, науч.-исслед. и констр.-технологич. лаборатория токсичности двигателей. - №2507104/25-06; Заявл. 12.07.77; Опубл. 15.12.78; Бюл №46.

6. Патент 2273 75РФ, МКП F02D 19/12, F02M 43/00. Система автоматического управления подачей активатора в дизель / В.А.Рачкин, А.П.Уханов. - 2004135609/06; Заявл. 06.12.04; Опубл. 10.04.2006; Бюл. №10.

Система подачи углеводородного активатора в дизель, содержащая электромагнитную форсунку, размещенную во впускном трубопроводе дизеля и сообщенную соединительным трубопроводом с электрическим насосом, датчики частоты вращения коленчатого вала и положения рейки топливного насоса высокого давления, электронный блок управления, электрически соединенный с источником питания через датчики температуры охлаждающей жидкости и допустимого снижения напряжения бортовой сети, отличающаяся тем, что между электрическим насосом и электромагнитной форсункой в непосредственной близости от последней на соединительном трубопроводе установлен высокочастотный излучатель ультразвуковых колебаний с частотой от 20 до 100 кГц.