АДСОРБЕР-ДЕСОРБЕР Российский патент 2005 года по МПК F02M25/08 

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к системам подачи топлива или горючей смеси, и может быть использовано в качестве устройства для улавливания и поглощения (адсорбции) паров топлива, испаряющегося из топливного бака и поплавковой камеры карбюратора автомобиля, и последующего возвращения паров топлива путем продувки адсорбента (десорбции) атмосферным воздухом.

Адсорберы-десорберы паров топлива уже известны. Обычно они содержат адсорбент, заключенный в корпус преимущественно цилиндрического типа, который закрыт герметично сверху и снизу основаниями, выполняющими функции днища и крышки. В частности, известен адсорбер-десорбер паров топлива корпусного типа, содержащий по крайней мере крышку корпуса, блок адсорбции и впускную камеру, связанную проходящими через крышку корпуса впускной трубкой с топливным баком и трубкой для продувки - со всасывающим трактом двигателя внутреннего сгорания. Таковым является, например, адсорбер-десорбер, описанный в патенте США №4714485 [1]. Блок адсорбции этого адсорбера-десорбера образует с одним из оснований зону, связанную с атмосферным воздухом, а с другим основанием - впускную камеру. Чтобы попасть во впускную камеру, трубка для продувки и впускная трубка этого адсорбера-десорбера входят в крышку и проходят через блок адсорбции. При этом торец впускной трубки установлен вблизи верхней плоскости впускной камеры, а торец трубки продувки - вблизи нижней поверхности впускной камеры. Для предотвращения попадания капель жидкого топлива во всасывающий тракт двигателя в трубке продувки вблизи верхней поверхности впускной камеры выполнено отверстие.

При длительных стоянках автомобиля во впускной камере возможно такое большое скопление паров топлива, при котором они пресыщаются и образуется конденсат. Для сбора конденсата впускные камеры располагают, как правило, в нижней части адсорбера и предусматривают в них дополнительные накопительные емкости в днище камеры (например, колодец во впускной камере адсорбера по патенту США №4750465 [2]).

Однако при расположении впускной камеры с накопительной емкостью между входным концом трубки продувки и блоком адсорбции имеется опасность переполнения накопительной емкости и засасывания конденсата во всасывающий тракт двигателя.

Целью настоящего изобретения является предотвращение засасывания конденсата во всасывающий тракт двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в известном адсорбере-десорбере паров топлива корпусного типа, содержащем по крайней мере крышку корпуса; впускную камеру, связанную проходящими через крышку трубками с топливным баком (впускная трубка) и со всасывающим трактом двигателя внутреннего сгорания (трубка продувки) и блок адсорбции, впускная камера образована между блоком адсорбции и крышкой корпуса, торец впускной трубки и торец трубки для продувки отделены от блока адсорбции диафрагмой, разделяющей впускную камеру на верхнюю и нижнюю полости, причем входной торец трубки для продувки расположен вблизи поверхности крышки, а в диафрагму вмонтированы один или несколько патрубков, первые торцы которых вмонтированы в диафрагму для сообщения с нижней полостью, а вторые - находятся в верхней полости вблизи поверхности крышки.

Входной торец впускной трубки предпочтительно расположен вблизи поверхности диафрагмы.

Благодаря такой конструкции впускной камеры излишки образующегося в верхней полости конденсата через зазор между поверхностью крышки и торцами патрубков переливаются в нижнюю полость на блок адсорбции, а входной торец трубки продувки гарантирован от достижения уровня конденсата.

Расположение входного торца впускной трубки вблизи поверхности диафрагмы в случае образования конденсата в верхней полости впускной камеры выполняет функцию пневматического клапана, создающего избыточное давление насыщенных паров топлива в топливном баке с целью ограничения поступления паров в адсорбер.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан осевой разрез адсорбера-десорбера, на фиг.2 - вид на адсорбер сверху по линии А-А, на фиг.3 - аксонометрическое изображение диафрагмы с четырьмя патрубками связи нижней и верхней полостей впускной камеры.

Как показано на фиг.1, адсорбер-десорбер размещается в цилиндрическом корпусе 1, закрытом круглой крышкой 2. Корпус 1 имеет днище в виде усеченного конуса, на малом основании которого выполнены четыре равнорасположенные по окружности бобышки 3. Поверхности бобышек 3 и большее основание конусного днища служат опорой для центральной воздухозаборной трубки 4 с фланцем 5, нижнего сетчатого экрана 6 и нижнего пористого диска 7. Пространство, ограниченное с боков внутренними стенками корпуса 1 и наружными стенками центральной воздухозаборной трубки 4, с одной стороны, и нижним пористым диском 7, с другой стороны, заполнено адсорбирующим порошком 8 (активированным углем) и закрыто верхним пористым диском 7 и верхним сетчатым экраном 9. Совокупность элементов 6-9 формирует блок адсорбции. На сетчатом экране 9 блока адсорбции выполнены четыре верхние бобышки 10, на которые опирается крышка корпуса 2. Пространство между внутренними стенками корпуса 1, крышкой корпуса 2, наружными стенками центральной воздухозаборной трубки 4, проходящей через крышку 2, и верхним сетчатым экраном 9 блока адсорбции формирует впускную камеру адсорбера-десорбера. Впускная камера связана проходящими через крышку 2 корпуса 1 впускной трубкой 11 с топливным баком и трубкой для продувки 12 - со всасывающим трактом двигателя внутреннего сгорания. Торец Б впускной трубки 11 и торец В трубки для продувки 12 отделены от блока адсорбции диафрагмой 13, разделяющей впускную камеру на верхнюю и нижнюю полости. При этом входной торец В трубки для продувки 12 расположен вблизи поверхности крышки 2, а в диафрагму 13 вмонтированы четыре патрубка 14, первые торцы Г которых вмонтированы заподлицо с нижней плоскостью диафрагмы 13 для сообщения с нижней полостью, а вторые торцы Д находятся в верхней полости вблизи поверхности крышки 2.

Входной торец Б впускной трубки 11 расположен вблизи поверхности диафрагмы 13 в верхней полости.

Как показано на фиг.2, впускная трубка 11, центральная воздухозаборная трубка 4 и трубка для продувки адсорбера лежат на одном диаметре крышки 2, а четыре патрубка 14 (показаны пунктиром) равнорасположены по окружности, и их оси не совпадают с осями трубок 11 и 12. Диафрагма 13 (фиг.3) выполнена в виде кольца U-образного профиля, охватывающего центральную воздухозаборную трубку 4, предназначенную для связи блока адсорбции 6-9 с атмосферой. Кольцеобразная диафрагма 13 жестко крепится к крышке 2 корпуса 1, но элементы его крепления к крышке 2 ради упрощения на чертежах не показаны.

Адсорбер-десорбер работает следующим образом. При неработающем двигателе жидкое топливо в топливном баке автомобиля под действием положительных внешних температур испаряется. Для предотвращения загрязнения внешней среды пары топлива по впускной трубке 11 отводятся через крышку 2 корпуса 1 в верхнюю полость впускной камеры адсорбера-десорбера, отделенной диафрагмой 13 от нижней полости. Пары топлива через зазор, образованный торцом Б впускной трубки 11 и поверхностью диафрагмы 13 в верхней полости, заполняют верхнюю полость впускной камеры, и через зазор, образованный торцами Д патрубков 14 диафрагмы 13 и поверхностью крышки 2, попадают в нижнюю полость впускной камеры, затем через верхний сетчатый экран 9 и пористый диск 7 попадают в адсорбирующий порошок (активированный уголь) 8 и поглощаются им. Указанное перемещение паров топлива в направлении от топливного бака к адсорберу осуществляется благодаря избыточному давлению паров в топливном баке и сообщению с атмосферой через центральную воздухозаборную трубку 4 с фланцем 5 нижней камеры, образованной чашеобразным днищем корпуса 1 и нижним сетчатым экраном 6 блока адсорбции, удерживаемым нижними бобышками 3.

При включении двигателя внутреннего сгорания специальный электромагнитный клапан (на чертежах не показан) по определенному временному закону подключает трубку для продувки 12 к всасывающему тракту двигателя, благодаря чему начинается процесс десорбции: атмосферный воздух через центральную воздухозаборную трубку 4 просасывается через нижний сетчатый экран 6 с нижним пористым диском 7 и через активированный уголь 8, извлекая из него частицы топлива в виде пара. Полученная таким образом топливовоздушная смесь через верхний пористый диск 7 и верхний сетчатый экран 9 поступает в нижнюю полость впускной камеры, образованной верхним сетчатым экраном 9 и крышкой 2, удерживаемой четырьмя верхними бобышками 10. Топливовоздушная смесь под воздействием вакуума проходит через торцы Г патрубков 14 диафрагмы 13 и через зазоры, образованные торцами Д патрубков 14 и поверхностью крышки 2, к торцам В трубки 12 для продувки адсорбента.

Литература

1. Патент США №4714485 (прототип), заявл. 15.10.1986, опубл. 22.12.1987, НКИ 96/143.

2. Патент США №4750465, заявл. 31.07.1987, опубл. 14.06.1988, НКИ 123/519.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности системам подачи топлива или горючей смеси, и может быть использовано в качестве устройства для улавливания и поглощения паров топлива, испаряющегося из топливного бака и поплавковой камеры карбюратора автомобиля, и последующего возвращения паров топлива путем продувки адсорбента атмосферным воздухом. Изобретение позволяет предотвратить засасывание конденсата во всасывающий тракт двигателя. Адсорбер-десорбер паров топлива корпусного типа содержит по крайней мере крышку корпуса, блок адсорбции и впускную камеру, связанную проходящими через крышку корпуса впускной трубкой с топливным баком и трубкой для продувки со всасывающим трактом двигателя внутреннего сгорания. Впускная камера образована между блоком адсорбции и крышкой корпуса, торец впускной трубки и торец трубки для продувки отделены от блока адсорбции диафрагмой, разделяющей впускную камеру на верхнюю и нижнюю полости. Входной торец трубки для продувки расположен вблизи поверхности крышки, а в диафрагму вмонтированы один или несколько патрубков, первые торцы которых вмонтированы в нее для сообщения с нижней полостью, а вторые находятся в верхней полости вблизи поверхности крышки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Адсорбер-десорбер паров топлива корпусного типа, содержащий, по крайней мере, крышку корпуса, блок адсорбции и впускную камеру, связанную проходящими через крышку корпуса впускной трубкой с топливным баком и трубкой для продувки со всасывающим трактом двигателя внутреннего сгорания, отличающийся тем, что впускная камера образована между блоком адсорбции и крышкой корпуса, торец впускной трубки и торец трубки для продувки отделены от блока адсорбции диафрагмой, разделяющей впускную камеру на верхнюю и нижнюю полости, причем входной торец трубки для продувки расположен вблизи поверхности крышки, а в диафрагму вмонтированы один или несколько патрубков, первые торцы которых вмонтированы в нее для сообщения с нижней полостью, а вторые находятся в верхней полости вблизи поверхности крышки.2. Адсорбер-десорбер по п.1, отличающийся тем, что входной торец впускной трубки расположен вблизи поверхности диафрагмы.