RU2177071C2 - Система подогрева дизельного топлива - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам питания с подогревом для двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет повысить эффективность нагрева топлива за счет автоматического режима регулирования процесса нагрева в зависимости от достигнутой температуры массы топлива и, следовательно, улучшить эксплуатационные характеристики работы двигателя при низких температурах окружающей среды. Система подогрева дизельного топлива содержит топливный бак с подогревателем, напорный топливопровод, погружной трубчатый электронагреватель топлива установлен в сетке топливозаборника и подключен к электронному устройству управления. Второй магистральный электронагреватель установлен в топливопроводе перед топливным фильтром тонкой очистки. Второй магистральный электронагреватель также подключен к электронному устройству управления, которое, в свою очередь, снабжено датчиком температуры. Третий трубчатый электроподогреватель для подогрева охлаждающей жидкости используют только при стоянке транспортного средства. Он установлен в патрубке между двигателем и радиатором отопления салона, причем этот электроподогреватель снабжен электропомпой и подключен к своему электронному устройству управления. Этот электроподогреватель может быть установлен в малом круге системы охлаждения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к системам питания с подогревом для двигателей внутреннего сгорания.

Известна "Топливная система двигателя внутреннего сгорания транспортной машины", снабженной генератором и форсуночным подогревателем с электросхемой, включающая топливный бак, соединенные с ним топливопроводами подкачивающий насос с электроприводом, электроподогреватель, связанный с источником питания, и фильтр, причем топливная система снабжена электрическим реле подкачивающего насоса, установленным в соответствующих цепях питания этих узлов и включающим в себя соответствующие контакты и обмотки, кроме того контакты электрического реле подогревателя установлены между источником питания и электроподогревателем, обмотка реле электроподогревателя через первый выключатель подсоединена параллельно к электросхеме форсуночного подогревателя и обмотке реле подкачивающего насоса, в цепи питания электропривода которого установлен контакт этого реле, а обмотка реле, электроподогревателя связана с цепью питания генератора через второй выключатель.

Авт. свид-во СССР N 1218166, МКИ: 4 F 02 M 31/12, дата подачи заявки 21.09.84 г., заявка N 3807287/25-06, дата публ. 15.03.86 г., бюл. N 10. Заявитель: Петров Н.В.

"Система питания двигателя внутреннего сгорания", содержащая устройство топливоподачи, впускной трубопровод, нагреватель топливовоздушной смеси, размещенный после устройства топливоподачи по движению потока в канале впускного трубопровода и выполненный в виде полого или плоского тела, или набор таких тел, имеющего воздушный зазор относительно стенок канала и снабженного электрическим нагревательным элементом, причем нагреватель выполнен со сквозными отверстиями, сообщающими внутреннюю и наружную поверхности нагревателя, причем сквозные отверстия выполнены на начальном участке нагревателя, а устройство топливоподачи размещено таким образом, что подает топливо на начальный участок нагревателя преимущественно до сквозных отверстий.

Патент РФ N 2064069, МКИ: 6 F 02 M 31/12; дата подачи заявки 08.06.93 г. , заявка N 93029866/06, дата публ. заявки 20.07.96 г., бюл. N 20. Патентообладатель: Научно-технический центр АО "АвтоВАЗ".

Известен "Модульный нагреватель для двигателя внутреннего сгорания", расположенный между всасывающей трубой и головкой цилиндра, причем все три узла ограничивают всасывающий канал, в котором расположен электрический нагревательный элемент, являющийся компонентом модуля, подключаемого к источнику тока. Нагреватель состоит из тонкой металлической пластины с закрепленным на ней ленточным проводником.

Заявка Германии N 19511685, МКИ: 6 F 02 M 31/12; дата подачи заявки 30.03.95 г. , заявка N 19511685.2-13, дата публ. заявки 21.08.98 г., ИСМ N 21-1998 г., вып. 65.

"Низкопрофильный нагреватель впускного трубопровода" содержит раму, электрический нагревательный элемент, концевую клемму и заземляющее средство. Рама имеет соединительные средства для крепления рамы к двигателю и корпус с отверстием. Нагревательный элемент соединен с рамой, а концевая клемма соединена с нагревательным элементом для подвода к нему электрического тока. Клемма пропущена через отверстие в корпусе и содержит два участка. Первый участок соединен с нагревательным элементом. Второй участок разъемно взаимодействует с первым участком и проходит через окно в двигателе для взаимодействия с первым участком. Заземляющее средство соединено с нагревательным элементом.

Патент США N 5595164, МКИ: 6 F 02 M 31/00, дата подачи заявки 22.06.95 г.

Заявка N 493486, дата публ. заявки 04.02.1998 г., ИСМ N 4-1998 г., вып. 65.

К недостаткам вышеописанных устройств для подогрева топлива относятся неравномерность подогрева топлива и местный перегрев контактирующих с подогревателями устройств.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является "Топливное нагревательное устройство". Топливное нагревательное устройство предпочтительно для дизельного топлива, для двигателей внутреннего сгорания, в частности для дизельных двигателей, содержит топливный бак с нагревательной камерой, форвакуумный топливный насос с фильтром грубой очистки, вход которого сообщен через всасывающий трубопровод с нагревательной камерой, основной фильтр, топливный насос высокого давления, напорный трубопровод, сообщающий выход форвакуумного насоса через основной фильтр с входом топливного насоса высокого давления, форсунку, сообщенную через трубопровод высокого давления с выходом топливного насоса высокого давления, обратный трубопровод с нагнетательным клапаном, сообщающий напорный трубопровод с топливным баком, электрическую цепь с тремя электрическими нагревательными элементами, датчиком температуры и электронным выключателем, причем первый нагревательный элемент установлен в нагревательной камере, второй - в фильтре грубой очистки, а третий - в основном фильтре, причем устройства снабжены кожухом, установленным вертикально в топливном баке между верхней частью бака и его основанием, всасывающий трубопровод, первый нагревательный элемент, датчик температуры и обратный трубопровод, вертикально установленный в кожухе, нагревательные элементы выполнены трубчатыми, внутренняя поверхность кожуха покрыта теплоизоляцией, причем второй нагревательный элемент установлен между пружиной фильтрующего элемента и днищем корпуса фильтра грубой очистки, третий нагревательный элемент - между днищем корпуса основного фильтра и его фильтрующим элементом, а для двигателей мощностью 36 - 450 кВт потребляемая мощность нагревательных элементов составляет 100 - 300 Вт.

Патент России N 2039306, МКИ: 6 F 02 M 31/125; дата подачи заявки 21.11.91 г. , заявка N 5010120/06; дата пуб. заявки 09.07.95 г., бюл. 19. Патентообладатель: Руди Древеншек.

К недостаткам вышеописанного устройства относятся технологическая сложность установки электронагревательного элемента в топливном баке, а также пониженная эффективность теплопередачи из-за большой тепловой инерционности устройства.

К техническому результату, достигаемому с помощью предлагаемой в качестве изобретения системы подогрева дизельного топлива, относится повышение эффективности нагрева топлива за счет автоматического режима регулирования процесса нагрева в зависимости от достигнутой температуры массы топлива и, следовательно, улучшение эксплуатационных характеристик работы двигателя при низких температурах окружающей среды.

Технический результат достигается тем, что в "Системе подогрева дизельного топлива", которая содержит топливный бак с подогревателем, напорный топливопровод и три электронагревателя, причем погружной трубчатый электронагреватель топлива устанавливают в сетке топливозаборника бака. Второй магистральный электронагреватель устанавливают в топливопроводе перед топливным фильтром тонкой очистки, оба электронагревателя подключают к электронному блоку управления, снабженному датчиком температуры.

Третий трубчатый электроподогреватель для подогрева охлаждающей жидкости используют только при стоянке транспортного средства. Он установлен в патрубке между двигателем и радиатором отопления салона, причем этот электроподогреватель снабжен электропомпой и подключен к электронному элементу слежения за температурой и питающемуся от сети в 220 В. Этот электроподогреватель может быть установлен в патрубке между двигателем и радиатором отопления салона или в малом круге системы охлаждения.

На фиг. 1 представлена схема системы подогрева дизельного топлива. Система подогрева дизельного топлива содержит топливный бак 1 с погружным электронагревателем 2, который установлен в сетке топливозаборника бака 1, топливопровод 3 и электронагреватель 4, установленный в топливопроводе 3 перед фильтром тонкой очистки 5, оба электронагревателя 2 и 4 подключены к электронному блоку управления 6, снабженному датчиком температуры 7.

Между двигателем 8 и радиатором отопления салона 10 в патрубке 12 установлен электронагреватель 11, снабженный электропомпой 9 и электронным элементом слежения за температурой 13, который подключается к сети в 220 В.

Система подогрева дизельного топлива работает следующим образом: от термодатчика 7 при отрицательной температуре воздуха (т. е. ниже -5; -10^oC) поступает сигнал на блок управления 6, который питается от бортовой сети автомобиля, обработанный электронным блоком управления сигнал открывает доступ электропитания на погружной электронагреватель топлива 2, находящийся в сетке топливозаборника топливного бака 1 и электронагреватель 4, находящийся в топливопроводе 3 перед фильтром тонкой очистки 5. Установка двух электронагревателей обусловлена тем, что топливо, нагретое в баке первым электронагревателем в процессе продвижения по топливопроводу, успевает остыть, поэтому для предотвращения отложения парафинов установлен второй электронагреватель перед фильтром тонкой очистки, что способствует предотвращению закупорки пор фильтра.

При стоянке транспортного средства в работу системы включается электронагреватель 11, установленный между двигателем автомобиля 8 и радиатором отопления салона 10 в патрубке 12. Этот электронагреватель снабжен электронным блоком управления 13 и электропомпой 9. Блок управления 13 включают в сеть, при этом электронагреватель 11 получает питание и с помощью электропомпы 9 начинается циркуляция охлаждающей жидкости (в этом случае подогретой) в радиаторе отопителя салона 10 и блоке двигателя 8. При достижении температуры 60^oC на электродвигателе 11 электронный блок слежения за температурой 13 подает питание на вентилятор отопителя салона и салон обогревается. При достижении 90^oC электронный элемент слежения за температурой 13 прекращает подачу питания на электронагреватель 11 и циркуляция охлаждающей жидкости прекращается.

Применение предложенной "Системы подогрева дизельного топлива", а также нагрев охлаждающей жидкости и салона транспортного средства позволяет повысить эффективность двигателя при сохранении его высоких эксплуатационных характеристик, повысить сроки использования фильтров тонкой очистки топлива из-за предотвращения забивания пор фильтров парафиновыми отложениями и повысить комфортность использования транспортного средства в холодное время года.

Claims (3)

1. Система подогрева дизельного топлива, содержащая топливный бак с подогревателем, напорный топливопровод и три электронагревателя, отличающаяся тем, что погружной трубчатый электронагреватель топлива установлен в сетке топливозаборника бака, второй магистральный электронагреватель расположен в топливопроводе перед топливным фильтром тонкой очистки, оба электронагревателя подключены к электронному блоку управления, снабженному датчиком температуры, а третий трубчатый электроподогреватель для подогрева охлаждающей жидкости, используемый только при стоянке транспортного средства, снабжен электропомпой и электронным элементом слежения за температурой.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что электроподогреватель охлаждающей жидкости может быть установлен в малом круге системы охлаждения.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что электроподогреватель охлаждающей жидкости установлен в патрубке между двигателем и радиатором отопления салона.