ТОПЛИВНЫЙ ФИЛЬТР ДЛЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С СИСТЕМОЙ НЕПОСРЕДСТВЕННОГО ВПРЫСКА ПОД ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ ТИПА "ОБЩАЯ МАГИСТРАЛЬ" И ПОДОБНЫХ ИМ Российский патент 2009 года по МПК F02M37/22 

Представленное изобретение относится к топливным фильтрам, предназначенным для транспортных средств, в частности для дизельных двигателей с системой впрыска типа «общая магистраль» или с системой непосредственного впрыска под высоким давлением и подобных им. В двигателях таких типов интенсивность подачи топлива к топливному насосу двигателя гораздо выше, чем это требуется для работы двигателя, так как топливо используется не только для работы двигателя, но также в качестве смазки и охлаждающей жидкости для топливного насоса. Температура топлива, которое не было подано к цилиндрам, увеличивается, так как топливо отводит тепло от насоса и затем возвращается в топливный бак транспортного средства.

Установлено, что вследствие высокого температурного режима, при котором работает топливный насос, после определенного времени работы двигателя топливо, содержащееся в баке транспортного средства или в топливной системе двигателя, достигает высокой температуры, примерно 100°С и выше.

В связи с этим температуру топлива необходимо контролировать, поскольку слишком высокая температура топлива может привести к разрушению компонентов топливной системы двигателя. Кроме того, в двигателях таких типов температура топлива является существенным параметром при регулировании интенсивности подачи топлива к двигателю. Поэтому для правильной работы двигателя необходимо проводить измерение температуры топлива. Значение измеренной температуры передается к электронному блоку управления, который управляет подачей топлива к насосу и, следовательно, к цилиндрам.

Уровень техники

В US 4321136 описан топливный фильтр, содержащий нагревательный элемент, предназначенный для подогрева топлива с целью избежания образования осадка парафина. Нагревательный элемент согласно US 4321136 содержит тепловое реле, размещенное снаружи кожуха топливного фильтра и выполненное в виде биметаллического переключателя, служащее для прекращения нагрева топлива по достижении заранее заданной температуры. Таким образом, в топливном фильтре по US 4321136 отсутствуют средства для измерения текущей температуры топлива.

В US 4580542 описан топливный фильтр, содержащий нагревательный элемент для подогрева топлива, выполненный из металлического, например алюминиевого или медного, волокна, помещенного в оболочку из термопласта. Топливо нагревают при пропускании электрического тока через металлическое волокно. В топливном фильтре по US 4580542 отсутствуют средства для измерения уровня воды, накопившейся в камере для сбора воды, и средства для измерения температуры топлива, генерирующие электрический сигнал, передаваемый к электронной схеме. По совокупности существенных признаков топливный фильтр по US 4580542 является прототипом заявленного изобретения.

В предшествующем уровне техники контроль за температурой топлива осуществлялся с помощью устройств для измерения температуры, расположенных или внутри топливного бака, или в топливопроводах, через которые топливо подается к двигателю. В обоих случаях использование таких устройств требует наличия соответствующих крепежных элементов и электрических проводов для соединения устройства с электронным блоком управления транспортного средства. Кроме того, вышеупомянутые устройства для измерения температуры зачастую трудно установить, так как отсек двигателя, в котором расположены топливопроводы, перенасыщен многочисленными компонентами.

Раскрытие изобретения

Цель данного изобретения состоит в том, чтобы преодолеть недостатки предшествующего уровня техники посредством простого и рационального решения, не требующего больших расходов. Указанная цель достигнута созданием данного изобретения, обладающего признаками, приведенными в формуле изобретения.

В топливном фильтре для дизельных двигателей с системой непосредственного впрыска под высоким давлением, содержащем наружный корпус, включающий входную часть для топлива и выходную часть, и содержащий внутри себя фильтрующий элемент, в котором корпус содержит верхнюю камеру для расположения в ней фильтрующего элемента, нижнюю камеру, сообщающуюся с вышеупомянутой верхней камерой, предназначенную для того, чтобы накапливать воду, которую отделяет от топлива вышеуказанный фильтрующий элемент, и устройство для измерения уровня воды, накопившейся в нижней камере, вышеупомянутое устройство для измерения уровня воды в камере содержит, согласно изобретению, температурный датчик для генерирования электрического сигнала, передаваемого к электронной схеме посредством двух проводов.

Устройство для измерения уровня воды в предпочтительном варианте выполнения изобретения содержит поплавок, расположенный в накопительной камере, причем значение удельного веса поплавка находится между значениями удельного веса воды и топлива, и направляющий шток для поплавка, внутри которого расположен датчик магнитного поля, электрически соединенный с электронной схемой посредством двух проводов, причем температурный датчик расположен внутри штока вблизи от его свободного конца.

Предпочтительно, один из проводов, соединяющих температурный датчик с вышеупомянутой схемой, также соединен с вышеуказанным датчиком магнитного поля.

Температурный датчик предпочтительно является датчиком NTC-типа.

Температурный датчик в предпочтительном варианте выполнения изобретения помещен в слой проводящей смолы.

Таким образом, в изобретении используют устройство для измерения температуры, которое соединено с нижней частью топливного фильтра, установленного в транспортном средстве.

В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения, устройство для измерения температуры соединено с устройством для определения наличия воды, накопившейся на дне топливного фильтра.

Известно, что наличие воды в топливе способствует окислению и последующему разрушению металлических частей, с которыми вода входит в контакт, поэтому фильтры последнего поколения, в частности для топлива дизельных двигателей, отделяют не только примеси, то также и присутствующую в топливе воду. Так как удельная плотность воды больше, чем топлива, вода скапливается на дне накопительной камеры, расположенной в нижней части фильтра. При достижении водой максимального уровня она должна быть отведена, чтобы не препятствовать правильной работе фильтра, или может быть возвращена в поток топлива.

Воду отводят с помощью соответствующих устройств, запуск которых происходит, когда соответствующий датчик определяет, что вода в накопительной камере достигла максимального уровня.

Вышеупомянутое устройство для определения (измерения) уровня воды содержит поплавок, расположенный в накопительной камере, причем значение удельной плотности поплавка находится между значениями удельной плотности воды и используемого топлива. Поплавок установлен на направляющем штоке, внутри которого расположен датчик магнитного поля, электрически соединенный посредством двух проводов с электронной схемой. Согласно изобретению, шток также содержит внутри себя температурный датчик, который измеряет температуру топлива. В частности, температурный датчик расположен вблизи от свободного конца штока, который выступает в накопительную камеру, в которой происходит накопление воды. Чтобы улучшить теплопроводность, датчик помещают в теплопроводящую смолу, которая залита в шток.

Данное изобретение в дальнейшем подробно описано с помощью сопровождающих чертежей, на которых в качестве примера, не ограничивающего рамки изобретения, показан один из вариантов его выполнения.

На Фиг.1 показан схематичный чертеж фильтра по данному изобретению,

на Фиг.2 в увеличении показана нижняя часть фильтра, показанного на Фиг.1,

на Фиг.3 в увеличении показана нижняя часть фильтра согласно варианту выполнения изобретения.

На Фиг.1 показан фильтр 1, в сущности известного типа, содержащий наружный корпус 2, содержащий входную часть 3 для топлива и выходную часть 4. Корпус 2 содержит внутри себя фильтрующий элемент 5, расположенный в верхней камере 6. Топливо поступает в камеру 6 через входную часть 3 и затем, проходя через фильтрующий элемент 5, выходит через выходную часть 4.

Ниже камеры 6 расположена камера 7, сообщающаяся с камерой 6 и отделенная от нее посредством основания 50 с выполненными в нем отверстиями, которое также выполняет функцию опорной детали для фильтрующего элемента 5.

Камера 7 предназначена для того, чтобы накапливать воду, которая отделяется от топлива, поэтому топливо заполняет верхнюю часть камеры, а отделенная вода скапливается в нижней части.

В основании камеры 7 расположен датчик (устройство) 8 для определения (измерения) уровня воды, содержащий поплавок 9, значение удельной плотности которого находится между значениями удельной плотности воды и используемого топлива, причем поплавок расположен в накопительной камере 7 в зависимости от уровня А воды, накопившейся на дне. Поплавок 9 выполнен с возможностью скольжения по вертикально расположенному направляющему штоку 12, который выступает в камеру 7, проходя через нижнее отверстие 70, расположенное в самой нижней точке камеры и закрытое штоком 12 в сочетании с уплотнительной прокладкой 122.

Внутри штока 12 расположен датчик 13 магнитного поля, представляющий собой, например, герконовый датчик или датчик Холла, который активируется, когда поплавок, движущийся вверх при повышении уровня накопившейся воды, достигает соответствующего положения по отношению к датчику 13.

Датчик 13 электрически соединен с электронной схемой 14 посредством двух проводов 130 и 131. Схема соединена с блоком управления двигателя. Как только поплавок 9 за счет накопившейся в камере 7 воды достигает уровня датчика 13, генерируется электрический сигнал, который посредством двух электрических проводов 130 и 131 считывает электронная схема 14, которая направляет его к блоку управления двигателя, чтобы известить пользователя посредством срабатывания аварийной лампы, расположенной на приборной панели транспортного средства, или с помощью другого аварийного сигнала.

При генерировании сигнала, свидетельствующего о достижении максимального уровня воды, электронная схема 14 активирует устройства для отвода воды, накопившейся в камере 7. Устройства для отвода воды связаны с нижней частью фильтра 1, но не показаны и не описаны подробно, так как они известны из уровня техники. Внутри штока 12, вблизи от его свободного конца, также расположен температурный датчик 15, помещенный в слой теплопроводящей смолы 150, указанный датчик предназначен для измерения температуры топлива, находящегося в камере 7, причем эта температура равна температуре топлива или, по крайней мере, является показательной в отношении температуры топлива, проходящего через фильтр 1.

Датчик 15, например NTC-типа, соединен с электронной схемой посредством двух проводов 16 и 17. Измеренное датчиком 15 температурное значение передается к электронному блоку управления двигателя с помощью электронной схемы 14. На Фиг.3 показан вариант выполнения данного изобретения, в котором один из проводов, соединяющих датчик 13 со схемой 14, также использован в качестве провода, соединяющего датчик 15 непосредственно со схемой. Такое выполнение позволяет упростить электрическую цепь, соединяющую датчики со схемой, так как провод 20 используют в качестве общего провода.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет упросить конструкцию и сделать ее рациональной. Топливный фильтр для дизельных двигателей с системой непосредственного впрыска под высоким давлением содержит наружный корпус, включающий входную часть для топлива и выходную часть, и содержащий внутри себя фильтрующий элемент. Корпус содержит верхнюю камеру для расположения в ней фильтрующего элемента, нижнюю камеру, сообщающуюся с вышеупомянутой верхней камерой, предназначенную для того, чтобы накапливать воду, которую отделяет от топлива вышеуказанный фильтрующий элемент, и устройство для измерения уровня воды, накопившейся в нижней камере. Вышеупомянутое устройство для измерения уровня воды в камере содержит температурный датчик для генерирования электрического сигнала, передаваемого к электронной схеме посредством двух проводов. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Топливный фильтр для дизельных двигателей с системой непосредственного впрыска под высоким давлением, содержащий наружный корпус, включающий входную часть (3) для топлива и выходную часть (4), и содержащий внутри себя фильтрующий элемент, причем корпус содержит верхнюю камеру (6) для расположения в ней фильтрующего элемента, нижнюю камеру (7), сообщающуюся с вышеупомянутой верхней камерой, предназначенную для того, чтобы накапливать воду, которую отделяет от топлива вышеуказанный фильтрующий элемент (5), и устройство (8) для измерения уровня воды, накопившейся в нижней камере (7), характеризующийся тем, что вышеупомянутое устройство для измерения уровня воды в камере (7) содержит температурный датчик для генерирования электрического сигнала, передаваемого к электронной схеме посредством двух проводов.2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что устройство для измерения уровня воды содержит поплавок, расположенный в накопительной камере, причем значение удельного веса поплавка находится между значениями удельного веса воды и топлива, и направляющий шток для поплавка, внутри которого расположен датчик магнитного поля, электрически соединенный с электронной схемой посредством двух проводов, причем температурный датчик расположен внутри штока вблизи от его свободного конца.3. Фильтр по п.2, отличающийся тем, что один из проводов, соединяющих температурный датчик с вышеупомянутой схемой, также соединен с вышеуказанным датчиком магнитного поля.4. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что температурный датчик является датчиком NTC-типа.5. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что температурный датчик помещен в слой проводящей смолы.