СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ДИЗЕЛЯ Российский патент 1994 года по МПК F02M31/00 F02N17/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и может быть использовано на дизельных силовых установках при работе в условиях отрицательных температур окружающего воздуха.

Известна система топливоподачи дизельного двигателя, содержащая топливный бак, фильтр грубой очистки, топливоподкачивающий насос, фильтр тонкой очистки, топливный насос высокого давления, форсунки, трубопроводы. (Бахтиаров Н. И. и др. Топливная аппаратура тракторных и комбайновых двигателей. М. : Колос, 1980, с. 4).

Однако при работе дизельного двигателя в условиях низких температур окружающего воздуха в дизельном топливе выпадают парафины, в результате чего сопротивление фильтра возрастает, что может привести к разрыву фильтрующего элемента в работе двигателя на неочищенном топливе.

Цель изобретения - предохранение фильтрующего элемента фильтра тонкой очистки от забивания парафинами путем подачи в него депрессорной присадки.

Указанная цель достигается тем, что система защиты топливной аппаратуры дизельного двигателя от парафинов содержит: емкость для депрессорной присадки, обратные клапаны, трубопроводы. Кроме того, устройство автоматического ввода депрессорной присадки выполнено в виде крышки и корпуса, разделенного на две полости двухступенчатым поршнем, установленным с пружиной. В нижней части корпуса установлен штуцер, в теле которого выполнены осевое и радиальное сверления. Осевое сверление через обратный клапан сообщается с входным штуцером фильтра тонкой очистки. Радиальное сверление через обратный клапан сообщается с емкостью для депрессорной присадки. Более того, в крышке-корпусе установлен золотник с пружиной, а в самой крышке выполнены четыре сверления. Пружина золотника установлена с регулировочным винтом и контргайкой, а межпоршневая полость сообщена с всасывающим коллектором.

На фиг. 1 дана принципиальная схема системы топливоподачи дизеля; на фиг. 2 - устройство автоматического ввода депрессорной присадки, продольный разрез.

Система топливоподачи дизеля включает в себя топливный бак 1, фильтр грубой очистки 2, топливоподкачивающий насос 3, фильтр тонкой очистки 4, топливный насос высокого давления 5, форсунки 6, емкость для депрессорной присадки 7, устройство автоматического ввода депрессорной присадки 8, обратные клапаны 9 и 10, трубопровод ввода присадки в фильтр тонкой очистки 11, управляюще-напорный трубопровод 12 и сливной 13.

Устройство автоматического ввода депрессорной присадки (фиг. 2) состоит из корпуса 15, штуцера 16 с контргайкой 17, двухступенчатого поршня 18, пружины 19, крышки 20, золотника 21, пружины 22, регулировочного винта 23 с контргайкой 24. В штуцере 16 имеются осевое 25 и радиальное 26 сверления. В крышке 20 выполнены каналы 27, 28, 29 и 30. Корпус 15 имеет канал 31.

Система работает следующим образом. При температуре дизельного топлива, когда процесс кристаллизации не протекает, и фильтр тонкой очистки 4 (фиг. 1) не забит парафинами, топливо от топливоподкачивающего насоса 3 подается через фильтр тонкой очистки 4 к топливному насосу высокого давления 5 и далее к форсункам 6. При этом пружина 22 удерживает золотник 21 в крайнем правом положении, прижатым к седлу 34 крышки 20. Канал 29, сообщенный со сливным трубопроводом 13 открыт, а канал 28 и канал 27, сообщенный с управляюще-напорным трубопроводом 12 перекрыты золотником 21. Топливо в надпоршневую полость 32 над поршнем 18 не поступает. Поршень 18 под действием пружины 19 находится в крайнем верхнем положении. Депрессорная присадка через открытый обратный клапан 9 по каналам 25 и 26 заполняет полость 33 под поршнем 18. Обратный клапан 10 в результате разности давлений в фильтре тонкой очистки 4 и в подпоршневой полости 33 закрыт. Депрессорная присадка в фильтр тонкой очистки 4 не поступает.

При температуре дизельного топлива ниже температуры помутнения протекает процесс кристаллизации высокоплавких углеводородов. Парафины, выпадающие в виде кристаллов, начинают забивать фильтрующий элемент фильтра тонкой очистки 4, увеличивая его сопротивление. Давление в фильтре тонкой очистки 4, а следовательно, в трубопроводах 12, 14 и канале 27 (фиг. 2) увеличивается. Под действием возросшего давления золотник 21 перемещается влево, сжимая пружину 22. Давление, при котором срабатывает золотник 21, устанавливается регулировкой винта 23 и контргайки 24. При перемещении золотника 21 влево перекрывается сливной канал 29, открывается канал 28 и топливо по каналам 27 и 28 начинает поступать в полость 32 над поршнем 18, который перемещается вниз, сжимая пружину 19. За счет разности площадей поршня 18 давление в подпоршневой полости 33, где находится депрессорная присадка, намного выше, чем давление в надпоршневой полости 32 и в фильтре тонкой очистки 4. Под действием этого давления обратный клапан 9 закрыт и открывается обратный клапан 10. Депрессорная присадка по каналу 25 и трубопроводу 11 впрыскивается в фильтр тонкой очистки 4. После впрыска присадки, когда поршень 18 упирается в своем крайнем нижнем положении в штуцер 16, обратный клапан 10 закрывается. Объем впрыскиваемой присадки регулируется штуцером 16 и контргайкой 17. Под действием депрессора кристаллы разрушаются, улучшаются условия фильтрации, и, тем самым, снижается давление в фильтре 4, топливопроводах 12, 14 и канале 27. Под действием пружин 22 золотник 21 перемещается в первоначальное положение, прижимаясь к седлу 34 крышки 20. Перекрывается канал 28, открывается сливной канал 29 и топливо из полости 32 по каналу 29 и трубопроводу 13 поступает на слив. Поршень 18 под действием пружины 19 начинает перемещаться вверх, вытесняя топливо из надпоршневой полости 32. При этом открывается обратный клапан 8 и по каналам 26 и 25 в полость 33 начинает поступать новая порция депрессорной присадки. Устройство 8 подготавливается к следующему циклу.

Для удаления дизельного топлива, просочившегося в межпоршневую полость 35 через зазор между поверхностями поршня 18 и корпуса 15, в последнем выполнен канал 31, сообщенный со всасывающим коллектором дизеля. Для аналогичной цели в крышке 20 выполнен канал 30.

Таким образом, применение предлагаемой системы защиты топливной аппаратуры дизельного двигателя от парафинов позволяет автоматически вводить депрессорную присадку в фильтр тонкой очистки при забивании его парафинами, и тем самым - предотвращает разрыв топливных фильтров и работу двигателя на неочищенном топливе. При этом используются дорогостоящие депрессорные присадки рационально, т. е. депрессорная присадка подается в дизельное топливо только при запусках в условиях низких температур. По мере нагрева топлива необходимость ввода присадки отпадает.

Использование: в двигателестроении, в частности в топливной аппаратуре дизелей. Сущность изобретения: система снабжена дополнительной емкостью для депрессорной присадки и устройством автоматического ввода присадки, которое срабатывает при повышении давления в фильтре тонкой очистки из-за осаждения на его фильтрующем элементе парафинов в условиях низких температур. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ДИЗЕЛЯ, содержащая топливный бак, фильтры грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающий насос, сообщенный через фильтры с топливным баком, топливный насос высокого давления, форсунки, сообщенные с топливным насосом высокого давления, емкость для присадки, сливной трубопровод, устройство автоматического ввода присадки, выполненное в виде корпуса, подпружиненного золотникового устройства, размещенного в корпусе с возможностью осевого перемещения, подпружиненного золотника с регулировочным узлом, обратного клапана, причем устройство автоматического ввода присадки соединено с емкостью для присадки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности, система снабжена дополнительным обратным клапаном, штуцером, выполненным с осевым и связанным с ним радиальным сверлениями и размещенным в корпусе устройства автоматического ввода присадки, крышкой, выполненной с осевым и четырьмя радиальными каналами, закрепленной на корпусе, золотниковое устройство выполнено в виде двухступенчатого поршня, размещенного с образованием надпоршневой, межпоршневой и подпоршневой полостей, золотник установлен в крышке, регулировочный узел выполнен в виде винта с контргайкой и установлен в крышке, осевой канал сообщен с топливной системой между топливоподводкачивающим насосом и фильтром тонкой очистки, первый и второй радиальные каналы сообщены с надпоршневой полостью, третий канал и межпоршневая полость - с всасывающим коллектором дизеля, вход осевого сверления штуцера сообщен с подпоршневой полостью, выход через обратный клапан - с входом фильтра тонкой очистки, а радиальные сверления сообщены с емкостью для присадки через дополнительный обратный клапан. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена контргайкой, установленной на штуцере с возможностью стопорения последнего.