НАГРЕВАТЕЛЬ ТОПЛИВА ДИЗЕЛЯ Российский патент 1994 года по МПК F02M31/10 F02N17/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и именно к устройствам для тепловой обработки топлива.

Известен нагреватель топлива двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с патрубками для подвода и отвода топлива и размещенный внутри корпуса теплопередающий элемент в виде трубы для циркуляции теплоносителя, на наружной поверхности которой между упомянутыми патрубками выполнены ребра, вершины которых расположены с зазором относительно внутренней поверхности корпуса по всему периметру его поперечного сечения.

Известный нагреватель имеет низкую эффективность теплообмена, в частности, из-за относительно небольшой поверхности теплообмена и наличия протечек значительного количества топлива в кольцевом зазоре между ребрами и внутренней поверхностью корпуса. Обеспечение требуемой эффективности теплообмена в нагревателе связано с увеличением его габаритов и повышением его металлоемкости.

Известен нагреватель топлива двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с патрубками для подвода и отвода топлива и размещенный внутри корпуса теплопередающий элемент в виде трубы для циркуляции теплоносителя, на наружной поверхности которой между упомянутыми патрубками выполнены ребра, сопряженные вершинами с внутренней поверхностью корпуса по всему периметру его поперечного сечения.

Такое выполнение нагревателя способствует повышению эффективности теплообмена, однако при пуске двигателя при низких отрицательных температурах окружающего воздуха в оребренных каналах движение топлива не может быть осуществлено из-за отложений парафиновых фракций дизельного топлива, а тепла охлаждающей жидкости еще недостаточно для того, чтобы кристаллы парафина начали таять. Следствием отмеченного является недостаточная надежность пуска двигателя.

Известен нагреватель топлива дизеля, содержащий цилиндрический корпус, патрубки подвода и отвода топлива, теплопередающий элемент, выполненный в виде трубы, размещенной в корпусе соосно последнему, на наружной поверхности которой между патрубками выполнены ребра, сопряженные вершинами с внутренней поверхностью корпуса и образующие внутри корпуса винтовой канал, и по меньшей мере один электкрический нагревательный элемент, установленный на наружной поверхности корпуса между патрубками, причем патрубки сообщены с винтовым каналом.

Этот нагреватель топлива также недостаточно эффективен и не обеспечивает надежного пуска двигателя из-за наличия парафиновых фракций дизельного топлива на стенках топливных каналов.

Целью изобретения является повышение эффективности нагревателя топлива.

Эта цель достигается тем, что в нагреватель топлива дизеля, содержащем цилиндрический корпус, патрубки подвода и отвода топлива, теплопередающий элемент, выполненный в виде трубы, размещенной в корпусе соосно последнему, на наружной поверхности которой между патрубками выполнены ребра, сопряженные вершинами с внутренней поверхностью корпуса и образующие внутри корпуса винтовой канал, и по меньшей мере один электрический нагревательный элемент, установленный на наружной поверхности корпуса между патрубками, причем патрубки сообщены с винтовым каналом согласно изобретению на оребренной части поверхности трубы выполнен непрерывный продольный канал, расположенный напротив электрического нагревательного элемента.

Проходное сечение непрерывного продольного канала составляет 2-4% общего проходного сечения винтового канала.

При таком выполнении нагревателя обеспечивается разрушение парафиновых фракций топлива вдоль всего проходного сечения зазора при пуске и работе двигателя на холостом ходу и последующий прогрев топлива от нагретой охлаждающей жидкости по всему проходному сечению теплообменника. Повышение эффективности нагревателя обеспечивает нормальные условия для прокачиваемости топлива и гарантирует надежный пуск двигателя и последующую устойчивую его работу под нагрузкой.

На фиг. 1 представлен продольный разрез описываемого устройства; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Нагреватель дизеля транспортного средства содержит корпус 1 в виде цилиндрической трубы с патрубком 2 для подвода и патрубком 3 для отвода топлива и размещенный внутри корпуса 1 соосно ему теплопередающий элемент в виде трубы 4 с фланцами 5 и 6 для циркуляции теплоносителя из жидкостного контура системы охлаждения дизеля. Для правильной установки трубы 4 в корпусе 1 используется штифт 7. На наружной поверхности трубы между патрубками 2 и 3 выполнены многозаходные винтовые ребра 8, образующие в межтрубном пространстве винтовые каналы 9, которые сообщены с патрубками. На наружной поверхности корпуса вдоль него между патрубками 2 и 3 размещены электронагревательные элементы (позисторы) 10. Они установлены в гнездах на корпусе и фиксируются контактной пластиной 11, соединенной с положительной клеммой источника питания, и тепловым экраном 12 с помощью винтов 13. Напротив позисторов вершины 14 ребер усечены таким образом, что между ними и внутренней поверхностью корпуса образованы продольные каналы (зазор) 15, проходное сечение которых составляет предпочтительно 2-4% общего проходного сечения винтовых каналов 9. Вершины остальной части ребер в поперечном сечении корпуса по его периметру сопряжены с внутренней поверхностью корпуса.

Нагреватель работает следующим образом. Перед запуском двигателя подают электропитание на нагреватель. Под действием тепла, выделяемого позисторами, прогреваются стенки, между которыми образован продольный зазор, и это обеспечивает разрушение парафиновых фракций, прокачиваемость топлива через него, уверенный пуск и работу дизеля на холостом ходу. При этом эффект прогрева топлива от позисторов усиливается прогревом его от жидкого теплоносителя. В дальнейшем по мере прогрева двигателя температура охлаждающей жидкости повышается, увеличивается теплоотдача, нагреватель полностью разблокируется от парафинов, движение топлива осуществляется по всему проходному сечению, нагреватель выходит на рабочий режим и позисторы отключают. При прогреве двигателя, когда движение топлива осуществляется по всему проходному сечению внутри корпуса нагревателя, выполнение ребер, сопряженных вершинами с внутренней поверхностью корпуса на большей части периметра его поперечного сечения, способствует дополнительному повышению эффективности работы нагревателя. Наибольшая эффективность достигается в том случае, если проходное сечение продольного канала 15 составляет 2-4% общего проходного сечения винтового канала внутри корпуса.

Таким образом, использование комбинации оребренной (на большей части проходного сечения) и неоребренной (в виде продольного зазора) поверхностей в направлении движения топлива при наличии позисторов напротив этого зазора обеспечивает повышение эффективности работы подогревателя, как следствие, повышение надежности пуска двигателя при отрицательных температурах окружающего воздуха и надежную работу в послепусковой период. (56) Заявка РСТ N 87/00887, кл. F 02 M 31/16, опублик. 1987.

Использование: двигателестроение, в частности устройство для облегчения запуска дизельного двигателя путем подогрева его текучих сред. Сущность изобретения: нагреватель топлива дизеля содержит корпус с патрубками для подвода и отвода топлива и размещенную внутри корпуса трубу для циркуляции теплоносителя, на наружной поверхности которой между упомянутыми патрубками выполнены ребра, сопряженные вершинами с внутренней полостью корпуса на большей части периметра его поперечного сечения. Нагреватель снабжен по меньшей мере одним нагревательным элементом, установленным на наружной поверхности корпуса между упомянутыми патрубками, а напротив нагревательного элемента между внутренней поверхностью корпуса и вершинами ребер образован продольный зазор. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. НАГРЕВАТЕЛЬ ТОПЛИВА ДИЗЕЛЯ, содержащий цилиндрический корпус, патрубки подвода и отвода топлива, теплопередающий элемент, выполненный в виде трубы, размещенной в корпусе соосно с последним, на наружной поверхности которой между патрубками выполнены ребра, сопряженные своими вершинами с внутренней поверхностью корпуса и образующие внутри корпуса винтовой канал, и по меньшей мере один электрический нагревательный элемент, установленный на наружной поверхности корпуса между патрубками, причем патрубки сообщены с винтовым каналом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, на оребренной поверхности трубы выполнен непрерывный продольный канал, расположенный напротив электрического нагревательного элемента. 2. Нагреватель топлива по п. 1, отличающийся тем, что проходное сечение непрерывного продольного канала составляет 2 - 4% от общего проходного сечения винтового канала.