НАСОС ПОДКАЧКИ Российский патент 2006 года по МПК F04B43/12 F04B53/00 

Настоящее изобретение касается насоса подкачки, предназначенного, в частности, для оборудования системы питания топливом автотранспортного средства.

Известны насосы подкачки, выполненные из эластомерного материала и содержащие кожух с центральной зоной, упруго деформирующейся между положением покоя, в котором кожух имеет максимальный объем, и сжатым положением. Кожух содержит соединительные зоны на входе и на выходе центральной зоны, содержащие клапаны управления, выполненные с возможностью обеспечения прохождения жидкости в определенном направлении в зависимости от давления, воздействующего на кожух (US 2954048 A, 05.02.1959).

Особенностью новых автомобильных двигателей (в частности, дизельных двигателей с общей топливной рампой форсунок) является то, что они работают в режиме достаточно высокой рабочей температуры, при этом топливо может, например, нагреваться до 125° Цельсия в непрерывном режиме и даже до 150° Цельсия в пиковом режиме.

Кроме того, в системах питания, предусмотренных для данного типа двигателя, насосы подкачки могут быть установлены параллельно инжекционному насосу, а не последовательно с ним, таким образом, чтобы внутренняя часть насоса подкачки не омывалась потоком топлива, а наоборот, содержала топливо в неподвижном состоянии.

Было отмечено, что в таких условиях материалы, применяемые в настоящее время для изготовления кожухов имеют тенденцию к преждевременному старению, причем по самым разным причинам. С одной стороны, к значительной амплитуде температурных колебаний добавляется кислотность, которую проявляет топливо при высоких температурах, что в совокупности приводит к преждевременному износу кожуха.

С другой стороны, присадки, содержащиеся в новых видах топлива, предусмотренных для данного типа двигателей, являются особенно агрессивными с точки зрения коррозии в отношении материала кожуха, тем более при высокой температуре.

Кроме того, находящееся в неподвижном состоянии топливо естественным образом просачивается через поры материала кожуха, в результате чего проявляется тенденция к вымыванию наполнителей, входящих в состав материала и придающих ему эластичность.

Для того чтобы изготовить кожух насоса подкачки, который смог бы противостоять таким воздействиям, было предложено использовать материал типа фторэластомера, способный противостоять агрессивным воздействиям как химической, так и физической природы, и сохраняющий в течение длительного времени упругость. Но, кроме того, что такой материал является слишком дорогим, чтобы его использовать в серийном производстве, он еще и оказался не пригодным для повторного использования.

Объектом настоящего изобретения является насос подкачки, не обладающий указанными недостатками.

Технической задачей, поставленной в настоящем изобретении, является повышение надежности и долговечности насоса, а также возможность повторного использования кожуха.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается многослойный насос подкачки с кожухом, содержащим наружный эластичный слой из эластомерного материала и внутренний слой, не пропускающий жидкость, находящуюся внутри насоса.

Внутренний слой не позволяет топливу проникать в эластомер наружного слоя и вступать с ним в химическую реакцию.

В связи с этим данный наружный слой может быть выполнен из эластомера распространенного типа, который, будучи подверженным воздействию высоких температур, способен сохранять в течение длительного времени свои эластичные свойства.

Полученный таким образом кожух, разумеется, является более дорогостоящим, чем однослойный кожух из распространенного эластомера, но его себестоимость все-таки остается намного ниже по сравнению с однослойным кожухом из фторэластомера. Кроме того, появляется возможность его повторного использования.

Другие отличительные признаки и преимущества будут более очевидны из нижеследующего описания частного не ограничительного варианта выполнения настоящего изобретения со ссылкой на чертеж, на котором в продольном разрезе изображен кожух насоса подкачки в соответствии с настоящим изобретением.

Как показано на чертеже, кожух насоса подкачки, как известно из предшествующего уровня техники, содержит центральную зону большого диаметра, выполненную с возможностью деформации при воздействии рукой, при этом центральная зона соединена с соединительными зонами 2, выполненными по обе стороны от нее и содержащими клапаны управления (не показаны).

Согласно изобретению кожух насоса подкачки выполнен многослойным и содержит наружный слой 3 и внутренний слой 4.

Наружный слой 3 в данном случае выполнен из эластомерного материала распространенного типа, предпочтительно из термопластичного материала на основе сложного эфира простого полиэфира (ТРЕЕ), который придает центральной зоне 1 кожуха достаточную эластичность и способен противостоять значительным температурным колебаниям.

Что же касается внутреннего слоя, то его предпочтительно выполняют из следующих материалов:

полиамид (РА);

полифениленсульфон (PPS);

смесь полифениленсульфона (PPS) и полиамида (РА);

смесь полиамида (РА) и полиолефина (РО);

полибутилентерефталат (РВТ).

Эти материалы образуют эффективные барьеры для многих разновидностей топлива, таких как топливо на основе углеводорода, или на основе спирта, или на основе сложного эфира.

В случае необходимости между наружным слоем 3 и внутренним слоем 4 может быть предусмотрен промежуточный соединительный слой, предназначенный для обеспечения эффективного сцепления между этими двумя слоями.

Рекомендуемые настоящим изобретением для выполнения внутреннего слоя 4 материалы, как правило, являются менее эластичными, чем материал, используемый для наружного слоя 3, при этом толщину слоев выбирают таким образом, чтобы она могла влиять на упругость насоса подкачки.

В показанном примере реализации центральная зона 1 кожуха имеет диаметр 40 мм, минимальная толщина внутреннего и наружного слоев составляет 0,3 мм и 0,55 мм соответственно, тогда как соединительные зоны 2 имеют диаметр 21 мм, а минимальная толщина внутреннего и наружного слоев составляет 0,55 мм и 0,85 мм соответственно.

Были проведены многочисленные испытания, в результате которых были выбраны следующие параметры:

толщина внутреннего слоя: 0,1-1 мм,

толщина наружного слоя: 0,1-2 мм.

Предпочтительно внутренний слой имеет относительную локальную толщину, составляющую от 30% до 40% от общей локальной толщины кожуха.

Такой диапазон относительной толщины позволяет сохранять достаточную упругость кожуха.

Такие насосы подкачки могут быть выполнены путем совместной экструзии слоев, образующих насосы, чтобы в результате получить многослойную трубу, затем формованием трубы (например, с помощью устройства с подвижными литейными формами, установленного на выходе экструдера) в виде цепочки насосов, которые после этого достаточно отделить друг от друга.

Изобретение относится к насосу подкачки и может быть использовано в оборудовании системы питания топливом автотранспортного средства. Содержит кожух с упруго деформирующейся центральной зоной, соединенной с двумя соединительными зонами (2), при этом кожух содержит наружный слой (3), выполненный из эластомерного материала, и внутренний слой (4), выполненный из материала, не пропускающего содержащуюся внутри насоса жидкость. Повышается надежность и долговечность. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Насос подкачки, содержащий кожух с упруго деформирующейся центральной зоной (1), соединенной с двумя соединительными зонами (2), отличающийся тем, что кожух выполнен многослойным и содержит наружный слой (3), выполненный из эластомерного материала, и внутренний слой (4), выполненный из материала, не пропускающего находящуюся внутри насоса жидкость.2. Насос подкачки по п.1, отличающийся тем, что кожух дополнительно содержит промежуточный соединительный слой между наружным слоем (3) и внутренним слоем (4).3. Насос подкачки по п.1, отличающийся тем, что внутренний слой (4) выполняют из одного из следующих материалов:

полиамида;

полифениленсульфона;

смеси полифениленсульфона и полиамида;

смеси полиамида и полиолефина;

полибутилентерефталата.