СМЕСИТЕЛЬ С АВТОМАТИЧЕСКИМ РЕГУЛЯТОРОМ ТЕМПЕРАТУРЫ ТОПЛИВА В СИСТЕМЕ ТОПЛИВОПОДАЧИ ДИЗЕЛЯ Российский патент 1997 года по МПК F02M37/00 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для поддержания температуры топлива в оптимальных пределах в агрегатах топливной системы дизеля, работающего в условиях зимней и летней эксплуатации (например на тракторе) и является усовершенствованием известного устройства [1]
Известны устройства для обеспечения необходимого температурного состояния деталей ДВС. К ним относятся термостаты и терморегуляторы. Термостаты служат для ускорения прогрева охлаждающей жидкости при запуске двигателя и автоматического поддержания ее температуры в определенных пределах.

Если температура охлаждающей жидкости соответствует нижнему пределу, жидкость циркулирует по малому кругу (водяная рубашка головки цилиндров - термостат насос водяная рубашка блок-картера). Количество охлаждающей жидкости, циркулирующей в этот период работы двигателя, невелико и так как жидкость не проходит через радиатор, она быстро нагревается. С повышением температуры охлаждающей жидкости термочувствительный элемент термостата приоткрывает клапаны и охлаждающая жидкость циркулирует по большому кругу (водяная рубашка головки цилиндров термостат радиатор насос водяная рубашка блок-картера). При достижении температуры охлаждающей жидкости верхнего предела термодатчик открывает клапан полностью и больше охлаждающей жидкости циркулирует через радиатор. С понижением температуры охлаждающей жидкости термодатчик закрывает клапан [2]
Аналогично работают терморегуляторы в системах автоматического регулирования температуры способом перепуска на смешивание потоков масла в судовых дизелях.

Терморегулятор состоит из двух основных частей: корпуса и термосистемы. В корпусе термосистемы размещены клапан, термодатчик, возвратная пружина и шток. При повышении температуры масла термодатчик перемещает клапан, перекрывая выходные окна, что увеличивает сопротивление перепускной линии и расход масла через холодильник. При снижении температуры масла термодатчик перемещает клапан в исходное положение, что снижает расход масла через холодильник [2]
Известный смеситель [1] содержит дренажный и заборный топливопроводы, наружную трубу, воронку с цилиндрическим патрубком входящим во внутреннюю трубу, отверстия просверленные в цилиндрическом патрубке и внутренней трубе. Патрубок воронки снабжен штоком, взаимодействующим с болтом с двумя отверстиями разной длины.

Недостатком смесителя является ручное переключение воронки в верхнее или нижнее положения при проведении сезонного технического обслуживания трактора при переходе на зимнюю или летнюю эксплуатацию. Не имея автоматического привода перемещения воронки смеситель не обеспечивает высокую эффективность работы топливной системы независимо от изменения погодных условий. Кроме того, при перестановке воронки 2 раза в год нужно будет менять уплотнительные прокладки, причем перестановки будут вызывать недопустимые потери топлива.

Задача изобретения повышение эффективности работы дизеля при низких и высоких температурах за счет стабильной передачи топлива из топливного бака к топливному насосу высокого давления.

На чертеже изображена конструкция смесителя с автоматическим регулятором температуры топлива.

Смеситель содержит корпус 1 с направляющей трубой 6, заборный 3 и дренажный 18 каналы, цилиндрический стакан 8, закрепленный на корпусе коаксиально направляющей трубе, коническую воронку 10 с цилиндрическим патрубком, установленную с возможностью перемещения вдоль оси направляющей трубы. Коническая воронка 1 прижимается к цилиндрическому стакану 8 пружиной 7. Одним концом пружина 7 упирается в выточку в цилиндрическом наконечнике, а другим в стопорное кольцо 9, установленное в сквозные, противоположно расположенные пазы 14.

Пружина 7 создает усилие, необходимое для удержания воронки в нижнем положении. В патрубке воронки и направляющей трубе выполнены совмещенные отверстия 15, расположенные с возможностью перепуска нагретого топлива в направляющую трубу. В заборном канале 3 смесителя согласно с направляющей трубой и втулкой 5 установлен датчик температуры 2 с термочувствительным элементом 16. Датчик температуры установлен с возможностью взаимодействия с конусной втулкой 5, в которой выполнены отверстия 4 с возможностью сообщения направляющей трубы 6 с заборным каналом 3. Втулка 5 установлена с возможностью перемещения вдоль оси направляющей трубы по пазам 11 и кинематически связана с воронкой с возможностью их совместного перемещения.

Работа смесителя с автоматическим регулятором температуры топлива осуществляется следующим образом.

При температуре топлива, поступающего в топливную систему, ниже 30^oC, подогретое топливо направляется по дренажному каналу 18 в пространство между стаканом 8 и воронкой 10. Герметизацию стыка "стакан воронка" обеспечивает пружина 7, которая, обладая достаточной упругостью, создает усилие, необходимое для удержания воронки в нижнем положении, и не допускает отрыва воронки от стакана. Конусная воронка 10 находится в нижнем положении и отделяет от подогретого топлива, поступающего из дренажного канала 18, пузырьки газа и воздуха, собирающихся на внутренней поверхности конуса и передвигающихся по конусной поверхности в надтопливное пространство бака.

Поток холодного топлива, поступающий из бака через воронку 10, последовательно проходя через направляющую трубу 6 и втулку 5 вызывает разряжение в направляющей трубе, которое передается в полость между стаканом 8 и воронкой 10. Так как проходное сечение в горловине втулки уменьшается, скорость топлива в ней возрастает и разряжение в ней увеличивается.

Подогретое перепущенное топливо благодаря избыточному давлению и разряжению вытягивается из полости между стаканом 8 и воронкой 10 через совмещенные отверстия 15, интенсивно перемешивается с холодным топливом и через отверстия 4 в конусной втулке 5 поступает в канал 43 заборной магистрали.

При повышении температуры топлива, поступающего в канал заборной магистрали до диапазона температур плавления наполнителя 16 (смесь узких фракций синтетического церезина с пределами температур плавления 30 40^oC и алюминиевого порошка ПАП-2 в весовом соотношении 1 0,66).

Наполнитель 16, увеличивая свой объем, вытесняет резиновую втулку 17 и перемещает шток 19 датчика 2. Шток упирается в корпус 1 и, преодолевая сопротивление пружины 7, поднимает датчик 2 с конусной втулкой 5 (втулка 5 установлена с возможностью перемещения вдоль оси направляющей трубы 6 и кинематически связана с воронкой 10) и перемещает наконечник с воронкой в верхнее положение. При достижении температуры топлива в заборном канале 40^oC, наконечник с воронкой займет крайнее верхнее положение, при котором отверстия 15, выполненные в патрубке воронки 10 и направляющей трубе 6, перекроются. Между цилиндрическим стаканом 8 и конусной воронкой 10 образуется кольцевой зазор, через который будет поступать подогретое перепущенное топливо в пространство топливного бака для охлаждения.

Топливо из бака к каналу заборной магистрали 3 подается только через воронку 10, направляющую трубу 6 и конусную втулку 5, в которой выполнены отверстия 4 с возможностью сообщения направляющей трубы 6 с заборным каналом 3.

Использование рассмотренной конструкции смесителя с автоматическим регулятором температуры топлива обеспечивает надежную подачу топлива на дизеле, позволяет стабилизировать температуру топлива в топливной системе в автоматическом режиме независимо от изменения погодных условий, что в значительной степени уменьшает неравномерность подачи топлива по цилиндрам и расход топлива, снижает процент растворенной воды в топливе, улучшает фильтрацию, отделяет пузырьки газа и воздуха и уменьшает интенсивность износа прецизионных пар топливной системы.

Использование: в двигателестроении, в частности в топливовпрыскивающей аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: смеситель с автоматическим регулятором топлива содержит корпус с направляющей трубой, заборным и дренажным каналами, цилиндрический стакан, закрепленный на корпусе коаксиально направляющей трубе, коническую воронку с цилиндрическим патрубком, отверстия, просверленные в цилиндрическом патрубке и направляющей трубе. В заборном канале установлен датчик температуры с термочувствительным элементом с возможностью взаимодействия с конусной втулкой, в которой выполнены отверстия с возможностью сообщения направляющей трубы с заборным каналом. Втулка кинематически связана с воронкой с возможностью их совместного перемещения вдоль оси направляющей трубы. 1 з. п. ф-лы, 1 ила

1. Смеситель нагретого и ненагретого топлива топливного бака, содержащий корпус с заборным и дренажным каналами и с направляющей трубой, цилиндрический стакан, закрепленный на корпусе коаксиально с последней, коническую воронку с цилиндрическим патрубком, установленную с возможностью перемещения вдоль оси направляющей трубы, причем в патрубке и направляющей трубе выполнены отверстия, расположенные с возможностью перепуска дренажного нагретого топлива непосредственно в направляющую трубу, отличающийся тем, что смеситель снабжен датчиком температуры с термочувствительным элементом, установленным в заборном канале соосно с направляющей трубой, втулкой, установленной с возможностью взаимодействия с конусной втулкой, а в последней выполнены отверстия с возможностью сообщения направляющей трубы с заборным каналом. 2. Смеситель по п.1, отличающийся тем, что оси отверстий в патрубке, направляющей трубе и втулке выполнены под углом к оси направляющей трубы.