RU2805558C1

RU2805558C1 - Diesel fuel preheater

Info

Publication number: RU2805558C1
Application number: RU2023105136A
Authority: RU
Inventors: Алексей Владимирович Брусенков; Сергей Михайлович Ведищев; Алексей Владимирович Прохоров
Filing date: 2023-03-06
Publication date: 2023-10-19

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: devices for heating diesel fuel for internal combustion engines. The device consists of a housing 1, which houses the main 2 and additional 3 thermoelectrically conductive elements. Semiconductor heaters 4 are fixed between thermoelectrically conductive elements 2, 3. Additional thermoconductive elements 3 are made in the form of separate plates, each of which is intended for contact with one heater 4. The main thermoconductive element 2 is fixed in the housing 1 with the help of a collet lock 5, and it is permanently connected to the heaters 4 along the contacting surface by a composition that provides thermal conductivity in the connection. In housing 1 there are current-conducting contacts 6, 7 isolated from it and L-shaped spring 8, designed to include the device in the electrical circuit of the internal combustion engine, as well as to fix and press additional thermoconductive elements 3 to heaters 4. In the upper cover 9 of the housing there is an inlet fitting 10, and for the passage of fuel in the housing 1 and the latch 5 there are holes 11-13. In the lower cover 14 of the housing, a discharge fitting 15 is made. The top and bottom covers are sealed with the body using two oil and petrol resistant gaskets 16. To increase the heat removal on the surface of the main thermoconductive element 2, cylindrical protrusions 17 are made from the side of the outlet fitting 15. The protrusions 18 are placed on the surface of the main thermoconductive element 2 from the side of the inlet fitting 10. The surface of the additional thermoconductive elements 3 is also made with cylindrical protrusions 19. To control and regulate the temperature of the fuel leaving through the outlet fitting 15, an electronic sensor 20 is installed, which transmits information to the control unit located in the cab of the car or tractor.

EFFECT: simplifying the design of the device while increasing its reliability and efficiency during the cold season.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для подогрева дизельного топлива для двигателей внутреннего сгорания.The invention relates to mechanical engineering, in particular to devices for heating diesel fuel for internal combustion engines.

Известно устройство для подогрева текучей среды, теплообменник и нагреватель дизельного топлива (см. а.с. №1806288 SU, МПК F02M 31/125), содержащее теплообменник в виде полого корпуса из теплопроводного материала с входным и выходным каналами, расположенными на противоположных сторонах корпуса внутренней камеры, размещенной в полости корпуса и сообщенной с входным и выходным каналами и теплопроводных ребер, размещенных с одинаковым шагом во внутренней камере с образованием теплопроводного контакта с внутренней поверхностью последней, а также плоское нагревательное устройство, установленное на внешней поверхности корпуса и имеющее, по меньшей мере, один плоский нагревательный элемент, управляемый блок питания с выключателем и цепью управления, связанной с нагревательным элементом и пористую вставку, размещенную, с по меньшей мере, частичным перекрытием потока топлива. Недостатком данного устройства является сложность конструкции.A device for heating a fluid, a heat exchanger and a diesel fuel heater is known (see AS No. 1806288 SU, IPC F02M 31/125), containing a heat exchanger in the form of a hollow body made of heat-conducting material with input and output channels located on opposite sides of the body an internal chamber located in the housing cavity and communicated with the input and output channels and heat-conducting fins placed with the same pitch in the inner chamber to form thermally conductive contact with the inner surface of the latter, as well as a flat heating device mounted on the outer surface of the housing and having at least at least one flat heating element, a controllable power supply with a switch and control circuit associated with the heating element, and a porous insert positioned to at least partially block the flow of fuel. The disadvantage of this device is the complexity of the design.

Известно устройство для подогрева жидкого топлива в двигателе внутреннего сгорания (см. а. с. №1160089 SU, МПК F02M 31/16), содержащее корпус, разделенный криволинейной перегородкой на топливную и обогревательную камеры, каждая из которых снабжена подводящим и отводящим патрубками соответственно для топлива и обогревающей жидкости. Недостатком данного устройства является неэффективность подогрева дизельного топлива в результате снижения интенсивности теплообмена.A device is known for heating liquid fuel in an internal combustion engine (see AS No. 1160089 SU, MPK F02M 31/16), containing a housing divided by a curved partition into fuel and heating chambers, each of which is equipped with inlet and outlet pipes, respectively, for fuel and heating fluid. The disadvantage of this device is the ineffectiveness of heating diesel fuel as a result of a decrease in heat exchange intensity.

В качестве прототипа выбрано устройство для нагревания жидкого топлива (см. а. с. №1773296 SU, МПК F24Н 1/20), содержащее заполненную теплопроводной жидкостью цилиндрическую емкость, в полости которой расположены нагревательный элемент и топливопроводящий змеевик. Недостатком данного устройства является не эффективность работы теплообменника.As a prototype, a device for heating liquid fuel was selected (see AS No. 1773296 SU, MPK F24N 1/20), containing a cylindrical container filled with a heat-conducting liquid, in the cavity of which a heating element and a fuel-conducting coil are located. The disadvantage of this device is the ineffectiveness of the heat exchanger.

Технической задачей является упрощение конструкции устройства при повышении его надежности и эффективности работы в холодное время года.The technical challenge is to simplify the design of the device while increasing its reliability and operating efficiency in the cold season.

На фиг. 1 изображено устройство для подогрева дизельного топлива, вид общий; на фиг. 2 – то же, вид сверху; на фиг. 3 – то же, разрез А-А на фиг. 1.In fig. 1 shows a device for heating diesel fuel, general view; in fig. 2 – the same, top view; in fig. 3 – the same, section A-A in Fig. 1.

Для решения данной технической задачи предлагается простая конструкция устройства для подогрева дизельного топлива, состоящее из корпуса 1, в котором размещены основной 2 и дополнительные 3 термоэлектропроводящие элементы. Между термоэлектропроводящими элементами 2 и 3 закреплены полупроводниковые нагреватели 4. Дополнительные термоэлектропроводящие элементы 3 выполнены в виде отдельных пластин, каждая из которых предназначена для контакта с одним нагревателем 4. Основной термоэлектропроводящий элемент 2 закреплен в корпусе 1 при помощи цангового фиксатора 5, а с нагревателями 4 по контактирующей поверхности он неразъемно соединен составом, обеспечивающим теплотокопроводность в соединении.To solve this technical problem, a simple design of a device for heating diesel fuel is proposed, consisting of a housing 1 , which houses the main 2 and additional 3 thermoelectrically conductive elements. Semiconductor heaters 4 are fixed between thermoelectric-conducting elements 2 and 3 . Additional thermoelectrically conductive elements 3 are made in the form of separate plates, each of which is designed for contact with one heater 4 . The main thermoelectrically conductive element 2 is fixed in the housing 1 using a collet clamp 5 , and it is permanently connected to the heaters 4 along the contacting surface with a composition that ensures thermal conductivity in the connection.

В корпусе 1 имеются изолированные от него токопроводящие контакты 6 и 7 и Г-образная пружина 8, предназначенная для включения устройства в электрическую цепь двигателя внутреннего сгорания, а также для фиксации и поджатия дополнительных термоэлектропроводящих элементов 3 к нагревателям 4. В верхней крышке 9 корпуса 1 расположен подводящий штуцер 10, а для прохода топлива в корпусе и фиксаторе 5 имеются отверстия 11, 12 и 13. В нижней крышке 14 корпуса 1 выполнен отводящий штуцер 15. Верхняя и нижняя крышки уплотняются с корпусом при помощи двух маслобензостойких прокладок 16.Housing 1 contains conductive contacts 6 and 7 isolated from it and an L -shaped spring 8 , designed to connect the device to the electrical circuit of an internal combustion engine, as well as to fix and press additional thermoelectrically conductive elements 3 to heaters 4 . In the top cover 9 of housing 1 there is a supply fitting 10 , and for the passage of fuel in the housing and latch 5 there are holes 11 , 12 and 13 . In the bottom cover 14 of housing 1 there is a discharge fitting 15 . The upper and lower covers are sealed with the body using two oil- and petrol-resistant gaskets 16 .

Для увеличения съема тепла на поверхности основного термоэлектропроводящего элемента 2 со стороны отводящего штуцера 15 выполнены цилиндрические выступы 17. Выступы 18 размещены на поверхности основного 2 термоэлектропроводящего элемента со стороны подводящего штуцера 10. To increase heat removal, cylindrical projections 17 are made on the surface of the main thermoelectrically conductive element 2 from the side of the outlet fitting 15 . The protrusions 18 are placed on the surface of the main 2 thermoelectrically conductive element from the side of the inlet fitting 10 .

Поверхность дополнительных термоэлектропроводящих элементов 3 также выполнена с цилиндрическими выступами 19. Для контроля и регулирования температуры топлива, выходящего через отводящий штуцер 15, установлен электронный датчик 20, передающий информацию на блок управления, расположенный в кабине автомобиля или трактора.The surface of additional thermoelectrically conductive elements 3 is also made with cylindrical protrusions 19 . To monitor and regulate the temperature of the fuel leaving through the outlet fitting 15, an electronic sensor 20 is installed, transmitting information to the control unit located in the cabin of the car or tractor.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Устройство подключают через контакты 6 и 7 к источнику питания двигателя внутреннего сгорания перед запуском при минусовой температуре окружающего воздуха. С помощью блока управления подают ток на контакты 6 и 7 и далее через токопроводящую пружину 8 и дополнительные термоэлектропроводящие элементы 3 он достигает полупроводниковых нагревателей 4, которые, нагреваясь, отдают тепло элементам 2 и 3. Вследствие того, что термоэлектропроводящие элементы выполнены в виде отдельных пластин, последние всей поверхностью участвуют в передаче тепла от нагревателя к топливу.The device is connected via pins 6 and 7 to the power source of the internal combustion engine before starting at sub-zero ambient temperatures. Using the control unit, current is supplied to contacts 6 and 7 and then through the conductive spring 8 and additional thermoelectrically conductive elements 3 it reaches the semiconductor heaters 4 , which, when heated, give off heat to elements 2 and 3 . Due to the fact that the thermoelectrically conductive elements are made in the form of separate plates, the entire surface of the latter participates in the transfer of heat from the heater to the fuel.

Холодное топливо поступает в корпус 1 через расположенные в верхней крышке 9 корпуса штуцер 10 и отверстия 11, обтекает элементы 3 с цилиндрическими выступами 19, нагревается и направляется к отверстиям 12. При этом отверстия 12 расположены напротив нагревателей 4, чтобы поток топлива, обтекая их, получал максимальную отдачу тепла. Через отверстия 12 нагретое топливо перетекает на нижнюю часть элемента 2 и, перемещаясь от периферии к центру, обтекает цилиндрические выступы 17, нагреваясь еще выше. Отвод нагретого топлива осуществляется через отводящий штуцер 15.Cold fuel enters housing 1 through fitting 10 and holes 11 located in the upper cover 9 of the housing, flows around elements 3 with cylindrical projections 19 , is heated and directed to holes 12 . In this case, the holes 12 are located opposite the heaters 4 so that the fuel flow, flowing around them, receives maximum heat transfer. Through holes 12, heated fuel flows to the lower part of element 2 and, moving from the periphery to the center, flows around the cylindrical protrusions 17 , heating up even higher. The heated fuel is removed through the outlet fitting 15 .

Такая конструкция устройства позволит исключить забивание фильтрующей перегородки топливного фильтра тонкой очистки парафинами, значительно снизит перепад давлений, а также повысит надежность при запуске и работе топливной системы при минусовой температуре окружающей среды.This design of the device will prevent clogging of the filter partition of the fine fuel filter with paraffins, significantly reduce the pressure drop, and also increase reliability during startup and operation of the fuel system at sub-zero ambient temperatures.

Claims

A device for heating diesel fuel, containing a housing in which the main and additional thermoelectrically conductive elements are located, characterized in that semiconductor heaters are fixed between the thermoelectrically conductive elements, the additional thermoelectrically conductive elements are made in the form of separate plates, each of which is designed for contact with one heater, the main one the thermoelectrically conductive element is fixed in the housing using a collet clamp, and with the heaters along the contacting surface it is permanently connected by a composition that ensures thermal conductivity in the connection; the housing contains conductive contacts isolated from it and an L-shaped spring designed to connect the device to the electrical circuit of an internal combustion engine , as well as for fixing and pressing additional thermoelectrically conductive elements to the heaters, there is an inlet fitting in the upper cover of the housing, and there are holes in the housing and the clamp for the passage of fuel, an outlet fitting is made in the lower housing cover, the upper and lower covers are sealed with the housing using two oil and petrol resistant gaskets, to increase heat removal, cylindrical protrusions are made on the surface of the main thermoelectric conductive element on the side of the outlet fitting, in addition, the protrusions are placed on the surface of the main thermoelectric conductive element on the side of the inlet fitting, the surface of additional thermoelectric conductive elements is also made with cylindrical protrusions, and for control and regulation temperature of the fuel leaving through the outlet fitting, an electronic sensor is installed that transmits information to the control unit located in the cabin of the car or tractor.