АДСОРБЕР ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЯ Российский патент 1998 года по МПК F02M25/08 F02M33/02 

Изобретение относится к области экологии и может быть использовано для улавливания паров топлива, испаряющихся из топливного бака и поплавковой камеры карбюратора.

Известен адсорбер для улавливания паров топлива в автомобиле, содержащий цилиндрический корпус, патрубки входа и выхода бензиново-воздушной смеси, слой адсорбента и устройство, распределяющее поток паров по адсорберу (см. пат. Японии N 55706/85, опубл. 1979, кл. F 02 M 25/08).

Недостатком известного адсорбера является сложность его конструкции и низкий коэффициент использования адсорбционных свойств слоя адсорбента.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и количеству совпадающих признаков является адсорбер, содержащий корпус с крышкой, патрубки входа и выхода бензиново-воздушной смеси, слой адсорбционного материала, причем подача смеси осуществляется в камеру, расположенную под слоем шихты, а для выдувания жидкого топлива предусмотрена специальная трубка (см. пат. ЕПВ N 0242049, кл. F 02 M 25/08 (пр. США 144.86 (851548).

Недостатком прототипа является невысокая эффективность работы и недостаточный ресурс эксплуатации в условиях экстремальных нагрузок.

Целью изобретения является повышение эффективности и увеличение ресурса работы адсорбера при экстремальных, нагрузках.

Поставленная цель достигается предложенным устройством, содержащим цилиндрический корпус с размещенными на его крышке патрубками входа и выхода бензиново-воздушной смеси, слой адсорбирующего материала, расположенный внутри корпуса коаксиально с ним, и резервуар в днище корпуса для сбора жидкой фазы топлива, причем адсорбирующей материал представляет собой полый цилиндрический блок, состоящий из активного угля и полимерного связующего и ограниченный с торцов кольцами из полимерного материала, при этом соотношение диаметра корпуса, внешнего и внутреннего диаметра блока составляет (5,5-11): (5-10): 1, отношение высоты блока к высоте резервуара равно (7-8):1 и отношение диаметра резервуара к диаметру корпуса составляет 1:(1,6-2,0), а резервуар заполнен слоями эластичного сорбента.

Отличие предложенного устройства от прототипа заключается в том, что адсорбирующий материал представляет собой полый цилиндрический блок, состоящий из активного угля и полимерного связующего и ограниченный с торцов кольцами из полимерного материала, при этом соотношение диаметра корпуса, внешнего и внутреннего диаметра блока составляет (5,5-11):(5-10):1, отношение высоты блока к высоте резервуара равно (7-8):1 и отношение диаметра резервуара к диаметру корпуса составляет 1:(1,6-2,0), а резервуар заполнен слоями эластичного сорбента.

Из научно-технической литературы авторам не известен адсоребр, в котором адсорбирующий материал представляет собой полый цилиндрический блок, состоящий из активного угля и полимерного связующего и огарниченный с торцов кольцами из полимерного материала, при этом соотношение диаметра корпуса, внешнего и внутреннего диаметра блока составляет (5,5-11):(5-10):1, отношение высоты блока к высоте резервуара равно (7-8):1 и отношение диаметра резервуара к диаметру корпуса составляет 1:(1,6-2,0), а резервуар выполнен слоями эластичного сорбента.

Использование указанных признаков в предложенном адсорбере топливной системы автомобиля позволяет повысить эффективность его работы и увеличить ресурс при экстремальных нагрузках.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

Предложенный адсорбер включает цилиндрический корпус 1 с крышкой 2 и расположенными на ней патрубком входа бензиново-воздушной смеси 3 и атмосферным патрубком 4, полый цилиндрический адсорбирующий блок 5 в виде пористого блока, резервуар 6, электромагнитный клапан 7 с патрубком 8 и прокладки 9.

Обозначения на чертеже:
D₁ - диаметр корпуса;
D₂ - диаметр блока;
D₃ - диаметр резервуара;
d - внутренний диаметр блока;
H - высота блока;
h - высота резервуара.

Адсорбер работает следующим образом.

При неработающем двигателе адсорбер работает в режиме наполнения (адсорбции). Под действием давления насыщенных паров бензина происходит открытие электромагнитного клапана 7, закрепленного на крышке 2. Пары бензина через входной патрубок 3 поступают во внутреннее отверстие блока 5, расположенного внутри корпуса 1 коаксиально с ним, и поглощаются (адсорбируются) адсорбирующим материалом. В случае частичной конденсации паров бензина жидкая фаза скапливается в резервуаре 6.

В режиме очистки (десорбции) электромагнитный клапан 7 перекрывает отверстие патрубка 3 и под действием вакуума воздух из атмосферы через атмосферной патрубок 4 в обратном направлении продувает блочный сорбирующий материал, десорбируя из него пары бензина, которые через патрубок 8 электромагнитного клапана подаются на сжигание в двигатель. Прокладки 9 герметизирует адсорбирующий блок 5, предотвращая прямое попадание паров бензина в атмосферу через патрубок 4.

Адсорбирующий материал представляет собой пористый монолитный блок с центральным отверстием, который изготавляют путем спекания в форме шихты (смеси), состоящей из (70-80)% зерен активного угля и (30-20)% полимерного связующего, например полипропилена. Размер зерен активного угля составляет (0,2-1,0) мм, а пористая структура характеризуется суммарным объемом пор (1,2-1,4) см³/г.

Остальные детали адсорбера (цилиндрический корпус, крышка, патрубки и резервуар) выполнены из полиамида ТУ 6-05-05-149-81.

Выполнение адсорбирующего материала в виде блока, имеющего повышенную механическую прочность к виброударным нагрузкам при экстремальных условиях эксплуатации предотвращает истирание зерен сорбента, что исключает попадание пыли активного угля в двигатель.

Соотношение диаметра цилиндрического корпуса, внешнего и внутреннего диаметров блока в данной конструкции, равное (5,5-11):(5-10):1, обеспечивает эффективную степень десорбции бензина, так как при отношении большем (11:10: 1 возрастает сопротивление адсорбера, а при соотношении меньшем чем 5,5:5:1 снижается адсорбционная емкость адсорбера. При этом внутреннее отверстие блока играет роль распределительной трубки. Изготовление резервуара в пропорциях: отношение высоты блока к высоте резервуара, равное (7-8):1 и отношение диаметра резервуара к диаметру корпуса, равное 1:(1,6-2,0), с одной стороны, обеспечивает полный сбор жидкой фазы, а с другой - придает достаточную жесткость нижней части корпуса.

Заполнение резервуара эластичным углеродным сорбентом типа ТСА ТУ 6-16-28-1239-88 или АНМ ТУ 6-16-28-1449-91 дополнительно повышает емкость резервуара по жидкой фазе за счет ее поглощения порами эластичного материала.

Из изложенного следует, что каждый из признаков заявленной совокупности в большей или меньшей степени влияет на достижение поставленной цели - повышение эффективности и увеличение ресурса работы адсорбера при экстремальных нагрузках, а вся совокупность является достаточной для характеристики заявленного технического решения.

Изобретение может быть использовано для улавливания паров топлива, испаряющихся из топливного бака и поплавковой камеры карбюратора. Адсорбер включает цилиндрический корпус с размещенными на его крышке патрубками входа и выхода бензиново-воздушной смеси, слой адсорбирующего материала, расположенный внутри корпуса коаксиально с ним, и резервуар в днище корпуса для сбора жидкой фазы топлива. Адсорбирующий материал представляет собой полый цилиндрический блок, состоящий из активного угля и полимерного связующего и ограниченный с торцов кольцами из полимерного материала. Соотношение диаметра корпуса, внешнего и внутреннего диаметров блока составляет (5,5-11): (5-10): 1, отношение высоты блока к высоте резервуара равно (7 - 8):1 и отношение диаметра резервуара к диаметру корпуса составляет 1:(1,6-2,0). Резервуар заполнен слоями эластичного сорбента. Технический результат заключается в повышении эффективности и увеличении ресурса работы адсорбера при экстремальных нагрузках. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Адсорбер топливной системы автомобиля, содержащий цилиндрический корпус с размещенными на его крышке патрубками входа и выхода бензиново-воздушной смеси, слой адсорбирующего материала, расположенный внутри корпуса коаксиально с ним, и резервуар в днище корпуса для сбора жидкой фазы топлива, отличающийся тем, что адсорбирующий материал представляет собой полый цилиндрический блок, состоящий из активного угля и полимерного связующего и ограниченный с торцов кольцами из полимерного материала, при этом соотношение диаметра корпуса, внешнего и внутреннего диаметров блока составляет (5,5 - 11):(5 - 10):1, отношение высоты блока к высоте резервуара равно (7 - 8): 1 и отношение диаметра резервуара к диаметру корпуса составляет 1:(1,6 - 2,0). 2. Адсорбер по п. 1, отличающийся тем, что резервуар заполнен слоями эластичного сорбента.