СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1994 года по МПК F02M7/00 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам, обеспечивающим подачу заданной дозы топлива в двигатель транспортного средства (ТС) в период прекращения работы топливного насоса или полной выработки топлива из бака с одновременной фиксацией факта выработки конечной дозы.

В топливных баках большинства ТС для фиксации объема топлива используются поплавковые датчики консольного типа с воздействием на сопротивление измерительной схемы пропорционально степени заполнения (уровню топлива). Известны устройства, фиксирующие уровень топлива в баке, содержащие вертикальный стержень, охватываемый с некоторым зазором цилиндрическим кожухом. Вдоль стержня перемещается поплавок с токосъемными щетками, контактирующими с витками проволочного сопротивления, намотанными на поверхность стержня. При перемещении поплавка сопротивление формирует сигнал в измерительной схеме устройства указателя уровня, пропорциональный степени заполнения бака. На концевом участке стержня датчика установлен контакт, включенный в цепь световой индикации, предупреждающей водителя об ожидаемом опорожнении топливного бака. Известны также электронные устройства фиксации количества топлива в баке.

Общим недостатком широко распространенных устройств фиксации конечных доз расходуемого топлива является то, что штатные приборы указателей уровня топлива имеют ощутимую погрешность. Погрешность электронных устройств ничтожна, тем не менее ввиду отклонений размеров топливных баков (даже однотипных), куда монтируются названные устройства, а также их возможной деформации истинное количество топлива в баке значительно отличается от фиксируемого приборами. Это приводит к тому, что водитель ТС по показаниям приборов не всегда точно может определить момент прекращения подачи топлива и как следствие не может предпринять действий по отводу ТС с проезжей части дороги из-за того, что глохнет двигатель по причине прекращения подачи топлива. Это создает угрозу безопасности движения (БД) ТС, особенно в случаях остановки на скоростных магистралях, путепроводах, в тоннелях и т.п. Подобная угроза создается и при внезапных отказах элементов топливоподающей системы, например топливного насоса.

В ряде стран мира за оставление ТС на проезжей части дороги из-за неисправности системы питания (СП) или из-за того, что полностью выработано топливо из бака, на водителя налагаются ощутимые штрафы. Таким образом, условия БД предопределяют необходимость создания фиксированного резерва топлива, использование которого целесообразно только в случаях отказа топливоподающих приборов или полной выработки топлива из бака. Это необходимо для обеспечения конкретного запаса хода ТС, достаточного для съезда с мест, в которых может быть создана угроза для БД.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому может быть названа установка вспомогательного бака, на который вручную или автоматически переключается питание при прекращении подачи топлива из основного бака. Вспомогательный бак располагается вблизи двигателя над ним (например под капотом), топливо поступает в карбюратор самотеком или от дополнительного подкачивающего насоса в случае недостаточной подачи топлива из основного бака. Установка дополнительного бака с штатными устройствами измерения уровня не решает проблемы точной оценки конечной дозы топлива, достаточной для осуществления описанного ранее маневра, связанного с обеспечением БД.

Цель изобретения - обеспечение подачи заданной дозы топлива в СП двигателя ТС при прекращении работы топливного насоса либо выработке резервного остатка топлива из бака.

Поставленная цель достигается тем, что в СП двигателя ТС, содержащую топливный бак с устройством фиксации количества топлива, фильтр, подкачивающий (топливный) насос и карбюратор, устанавливается гидродемпфер с устройствами регистрации падения давления, начала и окончания выработки топлива из него. Гидродемпфер представляет собой емкость переменного объема, заполняемую топливом при работе подкачивающего насоса одновременно с его подачей в поплавковую камеру карбюратора и вытесняющую накопленное топливо в магистраль при прекращении работы насоса ввиду его неисправности или полной выработки топлива из бака. Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемая СП двигателя ТС отличается тем, что в тракт питания между топливным насосом и карбюратором устанавливается гидродемпфер. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Известные источники информации не содержат упоминания о подобных устройствах, что позволяет признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена схема заявляемой СП двигателя ТС.

Система питания содержит топливный бак 1 с датчиком уровня топлива 2, показывающий прибор 3 с сигнальными лампами индикации предельного уровня топлива в баке 4 и номинального давления топлива 5 в СП, топливный фильтр 6, топливный насос 7, гидродемпфер 8 с датчиками давления 9 и уровня 10, зуммер 11, электромагнитный клапан 12 и карбюратор с поплавковой камерой 13.

Система питания работает следующим образом. Топливо из бака 1 через фильтр 6 нагнетается в магистраль топливным насосом 7, заполняя одновременно поплавковую камеру карбюратора 13 и гидродемпфер 8. При заполнении гидродемпфера 8 происходит перемещение его подвижной части, замыкаются контакты датчика давления и на показывающем приборе 3 загорается сигнальная лампа 5 зеленого цвета. Этим подтверждается факт заполнения гидродемпфера топливом и достижение номинального давления топлива в трубопроводе перед карбюратором. По мере расходования топлива из бака 1 и достижения некоторого минимального уровня в нем на панели показывающего прибора 3 загорается сигнальная лампа 4 красного цвета. Этим указывается на необходимость дозаправки бака топливом, однако в ряде случаев эту надобность удовлетворить невозможно и имеется экстренная необходимость продолжать движение. Тогда наступает момент полной выработки топлива из бака. Ввиду этого, а также при внезапном отказе топливного насоса двигатель может заглохнуть и ТС останется на проезжей части дороги, что недопустимо по условию обеспечения БД.

При прекращении подачи топлива от подкачивающего насоса 7 и падении давления в магистрали пружина гидродемпфера 8 начинает перемещать диафрагму, вытесняя топливо фиксированного объема из гидродемпфера 8 в поплавковую камеру карбюратора 13. При этом размыкаются контакты датчика давления 9, гаснет сигнальная лампа 5, замыкаются контакты 10, включающие в работу зуммер 11. Последний по мере выработки топлива из гидродемпфера подает специфический звуковой сигнал водителю, который включает соответствующий сигнал поворота и принимает меры по смещению ТС с проезжей части дороги.

Электромагнитный клапан 12 устанавливается в топливной магистрали между гидродемпфером и карбюратором. При выключении зажигания электромагнитный клапан 12 перекрывает топливопровод и предотвращает вытеснение топлива гидродемпфером в поплавковую камеру. При включении зажигания электромагнитный клапан открывается и гидродемпфер вытесняет топливо в поплавковую камеру, восстанавливая уровень топлива в ней и тем самым облегчая пуск двигателя.

Таким образом, предлагаемая СП не только фиксирует выработку конечной дозы топлива, но и обеспечивает подачу ее в карбюратор при прекращении работы топливоподающих приборов либо прекращении подачи топлива из бака по другим причинам.

Использование: в двигателестроении. Сущность изобретения: в топливную магистраль между подкачивающим насосом и карбюратором с поплавковой камерой устанавливается гидродемпфер, представляющий собой емкость переменного объема, в которую нагнетается топливо при работающем насосе и вытесняется при его отказе или при выработке резервного остатка топлива в баке. Гидродемпфер сглаживает пульсации давления в магистрали и способствует облегчению пуска двигателя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая карбюратор с поплавковой камерой, подающий топливопровод с электромагнитным клапаном, топливный насос, топливный фильтр, топливный бак с датчиком уровня и с системой индикации резервного остатка топлива, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности, между топливным насосом и карбюратором установлена димпферная напорная емкость с датчиками давления и уровня. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена индикацией выработки фиксированного аварийного остатка топлива.