СИСТЕМА ОТБОРА ТОПЛИВА ДЛЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО НАГРЕВАТЕЛЬНОГО ПРИБОРА Российский патент 2010 года по МПК B60H1/22 B60K15/03 

Изобретение относится к системе отбора топлива для дополнительного нагревательного прибора, предназначенной для отбора топлива из топливного бака автомобиля.

Кроме того, изобретение относится к дополнительному нагревательному прибору и к автомобилю с такой системой отбора топлива для дополнительного нагревательного прибора.

Далее, изобретение относится к способу отбора топлива для дополнительного нагревательного прибора, предназначенному для отбора топлива из топливного бака автомобиля.

В прошлом топливо для дополнительных нагревательных приборов автономного типа отбиралось из топливного бака автомобиля с помощью трубы. При этом, однако, возникает недостаток, состоящий в том, что особенно при низком уровне топлива в топливном баке топливо может колебаться (отплескиваться) и не засосаться всасывающей трубой. Кроме того, имеется опасность того, что имеющиеся в топливе пузыри или пена, находящиеся преимущественно на поверхности топлива, будут засосаны во всасывающую трубу. Для подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания автомобиля топливо отбирается из топливного бака с помощью встроенной успокоительной камеры. Эти успокоительные камеры расположены на днище топливного бака и заполняются вследствие переливания топлива через верхний край успокоительной камеры через снабженное клапаном отверстие в днище успокоительной камеры и через эжектор. Успокоительная камера создает запасы топлива и в том случае, когда топливо колеблется (плескается) в баке из одной стороны в другую. Вследствие этого гарантируется, что на всасывающей трубе для подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания топливо имеется во всех ситуациях движения автомобиля.

Существенное улучшение работы дополнительного нагревательного прибора достигается благодаря тому, что топливо забирается из успокоительной камеры, так как здесь топливо в меньшей степени отплескивается. Топливо в успокоительной камере, однако, часто содержит также пузырьки или вспенено. Кроме того, топливо может плескаться и в успокоительной камере, даже если и в меньшей мере, чем в топливном баке. Пузырьки и пена в топливе всасываются насосом-дозатором дополнительного нагревательного прибора. Кроме того, всасывается воздух, когда топливо отплескивается от всасывающей трубы. Автономные нагревательные приборы очень чувствительно реагируют на пузырьки при подаче топлива, которые приводят к неполной характеристике сгорания. Более крупные пузырьки приводят даже к погасанию пламени, что ведет к образованию густого дыма, что является недостатком.

Поэтому задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы усовершенствовать такую систему отбора топлива для дополнительного нагревательного прибора, такой дополнительный нагревательный прибор, такой автомобиль и такой способ таким образом, чтобы могло быть гарантировано оптимальное снабжение топливом дополнительного нагревательного прибора.

Эта задача решается признаками независимых пунктов формулы изобретения.

Преимущественные варианты реализации и усовершенствования изобретения следуют из зависимых пунктов.

Соответствующая изобретению система отбора топлива для дополнительного нагревательного прибора базируется на соответствующем уровне техники благодаря тому, что система отбора топлива имеет собирающий резервуар, который помещен в топливный бак и согласован исключительно с дополнительным нагревательным прибором. Вследствие подобной конструкции системы отбора топлива создано собирающее топливо пространство, в котором может быть минимизировано плескание топлива. Благодаря тому, что собирающий резервуар согласован исключительно с дополнительным нагревательным прибором, он может быть рассчитан специально под требования дополнительного нагревательного прибора. Так как дополнительный нагревательный прибор потребляет меньше топлива, чем двигатель внутреннего сгорания, собирающий резервуар, который согласован исключительно с дополнительным нагревательным прибором, может быть рассчитан меньшего размера, чем традиционные успокоительные камеры для подачи топлива в двигатели внутреннего сгорания. Предпочтительно собирающий резервуар существенно меньше, чем существовавшие до сих пор успокоительные камеры, и, таким образом, плескание топлива может быть весьма минимизировано. Если собирающий резервуар согласован исключительно с дополнительным нагревательным прибором, это имеет еще одно преимущество, состоящее в том, что в режиме нагрева при неработающем двигателе не наступает случай, когда дополнительный нагревательный прибор при почти пустом топливном баке сжигает находящееся в собирающем резервуаре топливо, и по причине почти пустого топливного бака в собирающий резервуар не поступает топливо, и, таким образом, для пуска двигателя внутреннего сгорания больше не имеется топлива в том же самом собирающем резервуаре.

Соответствующая изобретению система отбора топлива может быть усовершенствована благодаря тому, что собирающий резервуар помещен в успокоительную камеру, расположенную в топливном баке. Вследствие того, что собирающий резервуар размещен в успокоительной камере, собирающий резервуар неизбежно меньше, чем успокоительная камера, и поэтому топливо в собирающем резервуаре плещется меньше, чем в успокоительной камере. Тем самым, плескание топлива уменьшается прежде всего благодаря успокоительной камере относительно топливного бака, а затем, еще раз, благодаря собирающему резервуару относительно успокоительной камеры. Тем самым, топливо может быть отобрано с малым содержанием пузырьков и пены. Благодаря такому улучшенному отбору топлива достигается существенно улучшенная характеристика сгорания дополнительного нагревательного прибора.

Соответствующая изобретению система отбора топлива может быть предпочтительно усовершенствована благодаря тому, что система отбора топлива имеет отборный трубопровод для всасывания топлива, причем всасывающий конец отборного трубопровода окружен собирающим резервуаром, который сверху открыт по меньшей мере частично. Благодаря этому усовершенствованию топливо идет через верхний край в собирающий резервуар. Всасывающий конец отборного трубопровода находится, следовательно, ниже уровня наполнения собирающего резервуара. Вследствие этого пузырьки и пена, которые/которая попадают/попадает в собирающий резервуар, из-за силы тяжести поднимаются наверх, и, таким образом, эти пузырьки и пена находятся на уровне наполнения. Тем самым, топливо, которое засосано ниже уровня наполнения, имеет мало пузырьков и пены.

Далее, соответствующая изобретению система отбора топлива может быть выполнена таким образом, что верхнее отверстие собирающего резервуара снабжено крышкой, имеющей отверстия. За счет этой крышки может быть затруднено выплескивание топлива из собирающего резервуара.

Кроме того, соответствующая изобретению система отбора топлива может быть выполнена таким образом, что верхнее отверстие собирающего резервуара закрыто ситом. Посредством этого сита могут быть отсеяны пузырьки и/или грязь.

Кроме того, соответствующая изобретению система отбора топлива может быть усовершенствована таким образом, что собирающий резервуар соединен с успокоительной камерой. Вследствие этого усовершенствования собирающий резервуар может быть выполнен в успокоительной камере при ее изготовлении, благодаря чему гарантируется простой монтаж системы отбора топлива.

Далее, соответствующая изобретению система отбора топлива может быть выполнена таким образом, что собирающий резервуар помещен в успокоительную камеру без контакта с ней. Расстояние между днищем топливного бака и верхней стенкой топливного бака меняется, в частности, в зависимости от уровня топлива, от давления в баке и от температуры. Так как отбор топлива происходит, как правило, через верхнюю стенку топливного бака, а успокоительная камера находится, как правило, на днище топливного бака, предпочтительным будет, если собирающий резервуар сможет следовать за этим меняющимся расстоянием. По причине бесконтактного размещения собирающего резервуара в успокоительной камере собирающий резервуар может быть поднят или опущен при изменении расстояния между днищем топливного бака и верхней стенкой топливного бака так, что не возникает повреждения системы отбора топлива.

Альтернативно этому система отбора топлива может быть выполнена таким образом, что отборный трубопровод имеет гибкий участок. Благодаря этому гибкому участку может быть скомпенсировано описанное выше изменение расстояния между днищем топливного бака и верхней стенкой топливного бака.

Описанные выше преимущества переносятся на соответствующий изобретению дополнительный нагревательный прибор, на соответствующий изобретению автомобиль и на соответствующий изобретению способ.

Предпочтительные варианты реализации изобретения поясняются ниже в качестве примера, со ссылкой на чертежи, на которых представлено:

фиг.1 - первый вариант реализации соответствующей изобретению системы отбора топлива;

фиг.2 - второй вариант реализации соответствующей изобретению системы отбора топлива.

Фиг.1 показывает первый вариант реализации соответствующей изобретению системы отбора топлива. Представлен разрез топливного бака, содержащий верхнюю стенку 10 топливного бака и днище 12 топливного бака. На днище 12 топливного бака расположена успокоительная камера 14. На той же вертикальной линии, на которой находится успокоительная камера 14, в верхнюю стенку 10 топливного бака вставлена плоская цилиндрическая арматура 16 успокоительной камеры. В арматуре 16 успокоительной камеры предусмотрено отверстие, снабженное отборным патрубком 18. Успокоительная камера 14 является цилиндрическим и открытым сверху резервуаром. Обращенная к верхней стенке 10 топливного бака сторона успокоительной камеры 14 снабжена, например, крышкой, имеющей большие отверстия, чтобы допустить заполнение успокоительной камеры топливом через верхний край. Между крышкой успокоительной камеры 14 и арматурой 16 расположен соединительный элемент 20, который соединен с арматурой 16 и успокоительной камерой 14 и опирается на нее. Вместо вышеуказанной крышки на верхнем крае успокоительной камеры 14 также могут быть предусмотрены ребра, которые позволяют опирание успокоительной камеры 14 на соединительный элемент 20. Успокоительная камера 14 соединена с днищем 12 топливного бака, выполнена за одно целое с ним или держится с помощью арматуры 16 успокоительной камеры, либо, соответственно, прижата к днищу 12 топливного бака. В успокоительной камере 14 расположен собирающий резервуар 22. Этот собирающий резервуар 22 может быть в качестве самостоятельного конструктивного узла жестко соединен с успокоительной камерой 14 или может быть составной частью успокоительной камеры 14 за счет того, что он выполнен в успокоительной камере 14 методом впрыскивания под давлением или литья. Жесткое соединение может быть реализовано, например, посредством штекерного или резьбового соединения. Собирающий резервуар 22 имеет предпочтительно цилиндрическую форму и может быть сверху полностью открытым, как показано на фиг.1. Кроме того, собирающий резервуар 22 может быть закрыт не показанным ситом или крышкой, снабженной отверстиями. Собирающий резервуар 22 существенно меньше, чем успокоительная камера 14. Днище собирающего резервуара 22 расположено на днище успокоительной камеры 14. Альтернативно этому днище собирающего резервуара 22 образовано днищем успокоительной камеры 14 или же как днище успокоительной камеры 14, так и днище собирающего резервуара 22 образуются днищем 12 топливного бака. Для отбора топлива в отборный патрубок 18 введена отборная труба 24, которая немного выступает в соединительный элемент 20. К отборной трубе 24 примыкает в соединительном элементе 20 гибкий шланг 26, который доходит почти до верхнего края собирающего резервуара 22 в успокоительной камере 14. К этому концу гибкого шланга 26 подключена всасывающая труба 28, длина которой соответствует примерно высоте собирающего резервуара 22. Эта всасывающая труба 28 проходит в собирающий резервуар 22 и заканчивается вблизи днища собирающего резервуара 22. Отборная труба 24, гибкий шланг 26 и всасывающая труба 28 образуют, тем самым, отборный трубопровод, который выполнен в виде цельного трубчатого элемента с гибкой средней частью. Альтернативно этому отборная труба 24, гибкий шланг 26 и всасывающая труба 28 могут быть отдельными элементами, которые надежно соединены друг с другом, например, благодаря насаживанию концов гибкого шланга 26 на соответствующие концы отборной трубы 24 и всасывающей трубы 28. Всасывающая труба 28 соединена или с собирающим резервуаром 22, или с успокоительной камерой 14. Это соединение может быть реализовано, например, с помощью не показанной скобы, которая расположена на успокоительной камере 14 или на собирающем резервуаре 22 и зажимает всасывающую трубу 28 в только что описанном положении. Кроме того, в верхнее отверстие собирающего резервуара 22 может быть запрессован диск, имеющий центральное отверстие, диаметр которого соответствует диаметру всасывающей трубы 28, так что всасывающая труба 28 после ввода в центральное отверстие зафиксирована относительно собирающего резервуара 22, причем этот диск имеет отверстия, расположенные радиально снаружи этого центрального отверстия, которые способствуют заполнению собирающего резервуара 22 топливом. Расстояние между верхней стенкой 10 топливного бака и днищем 12 топливного бака меняется, среди прочего, в зависимости от уровня заполнения топливного бака, от давления в топливном баке и от температуры. Поэтому арматура 16 успокоительной камеры изменяет свое расстояние до успокоительной камеры 14. Это изменение расстояния сказывается также и на расстоянии между отборной трубой 24 и всасывающей трубой 28, так как отборная труба 24 соединена с арматурой 16 успокоительной камеры, а всасывающая труба 28 - с успокоительной камерой 14 или с собирающим резервуаром 22. Этому изменению расстояния противодействует гибкий шланг 26, который компенсирует изменение расстояния за счет своей гибкости.

Во время работы топливо находится в топливном баке, который плескается во все стороны из-за движения автомобиля. При этом успокоительная камера 14 заполняется вследствие переливания топлива через верхний край успокоительной камеры 14, если успокоительная камера 14 открыта сверху или верхнее отверстие успокоительной камеры 14 снабжено решеткой. Альтернативно этому или дополнительно к этому, успокоительная камера 14 также может быть заполнена с помощью отверстия, снабженного клапаном и находящегося в днище успокоительной камеры 14, или с помощью эжектора. Собирающий резервуар 22 заполняется вследствие того, что находящееся теперь в успокоительной камере 14 топливо поступает через верхний край собирающего резервуара 22. Находящееся в собирающем резервуаре 22 топливо всасывается с помощью непоказанного насоса-дозатора, который соединен с выходящей из отборного патрубка 18 отборной трубой 24 и подается к непоказанному дополнительному нагревательному прибору. При этом топливо всасывается вблизи днища собирающего резервуара 22, вследствие чего гарантируется, что у всасывающей трубы 28 все время имеется топливо. Пузырьки или пена в топливе поднимаются по причине силы тяжести, и, таким образом, у днища собирающего резервуара 22 имеется топливо с малым содержанием пузырьков или пены. Даже если топливо плещется в успокоительной камере 14, собирающий резервуар 22 по причине его формы и его меньшего диаметра остается в значительной степени заполненным.

Относительно определения высоты собирающего резервуара 22 следует соблюдать следующее. Собирающий резервуар 22 должен иметь по меньшей мере такую высоту, чтобы он даже при сильнейшем колыхании (плескании) в успокоительной камере 14 не опорожнился. Кроме того, собирающий резервуар 22 должен иметь по меньшей мере такую высоту, чтобы поступившие через верхний край пузырьки не достигли бы днища собирающего резервуара 22, так как они имеют достаточно пространства для поднятия. Кроме того, собирающий резервуар 22 должен быть выбран максимально столь высоким, чтобы он вследствие переливания топлива через верхний край собирающего резервуара 22 достаточно наполнялся. Во время режима нагрева при неработающем двигателе успокоительная камера 14 может быть опорожнена, если она не в достаточной мере заполнена автомобильным топливным насосом. Верхний край собирающего резервуара 22 соответствует высоте, до которой успокоительная камера 14 может быть опорожнена вследствие отбора топлива для дополнительного нагревательного прибора. Эта высота должна быть выбрана таким образом, чтобы даже без наполнения было достаточно топлива для работы автомобиля. Эти указанные выше требования выполняются при высоте собирающего резервуара 22, равной примерно 4 см.

Фиг.2 показывает второй вариант реализации соответствующей изобретению системы отбора топлива. В связи со вторым вариантом реализации, который представлен на фиг.2, описываются только те элементы, которые отличаются от первого варианта реализации. В отличие от собирающего резервуара 22 первого варианта реализации, собирающий резервуар 30 второго варианта реализации не соединен с успокоительной камерой 14. Собирающий резервуар 30 второго варианта реализации помещен в успокоительную камеру 14 и находится в ней в свободно взвешенном состоянии, без контакта с успокоительной камерой 14. Вместо гибкого шланга 26 первого варианта реализации во втором варианте реализации предусмотрена жесткая соединительная труба 32. Отборный трубопровод образуется, следовательно, отборной трубой 24, введенной в отборный патрубок 18, соединительной трубой 32, соединенной с отборной трубой 24, и всасывающей трубой 28, соединенной с соединительной трубой. Отборная труба 24, соединительная труба 32 и всасывающая труба 28 могут быть выполнены за одно целое, или эти трубы могут быть соединены одна с другой с помощью штекерного соединения. Всасывающая труба 28 входит в собирающий резервуар 30, и, таким образом, открытый конец всасывающей трубы 28 расположен вблизи днища собирающего резервуара 30. Собирающий резервуар 30 может, как это описано в первом варианте реализации, быть открытым вверху, закрыт ситом или закрыт крышкой, снабженной отверстиями. Кроме того, собирающий резервуар 30 соединен со всасывающей трубой 28 посредством крепежного элемента 34. Этот крепежный элемент 34 может быть реализован с помощью кольца, сформированного на всасывающей трубе 28, от которого к верхнему краю собирающего резервуара 30 проходят участки жесткой проволоки. Эти участки жесткой проволоки соединены за одно целое с верхним краем собирающего резервуара 30. Этим крепежным элементом 34 может быть впоследствии дополнительно оборудован собирающий резервуар 22 при окончательно смонтированной успокоительной камере 14. При изменении расстояния между арматурой 16 успокоительной камеры и успокоительной камерой 14, как это было описано в связи с первым вариантом реализации, собирающий резервуар 30, соединенный с отборным трубопроводом и, тем самым, с арматурой 16 успокоительной камеры, поднимается или опускается относительно днища успокоительной камеры. Касательно габаритов собирающего резервуара 30 имеет место то, что было упомянуто для собирающего резервуара 22 в первом варианте реализации. Остальная работа по отбору топлива во втором варианте реализации соответствует таковой для первого варианта реализации.

Следует обратить внимание на то, что форма успокоительной камеры 14, как и арматуры 16 успокоительной камеры, не обязана быть цилиндрической и может иметь также другую геометрическую форму, например многоугольную форму.

Также собирающий резервуар 22 может иметь любую геометрическую сосудообразную форму, например форму многоугольника на виде сверху. Кроме того, в первом варианте реализации собирающий резервуар 22 может быть образован двумя стенками, которые проходят от внутренней стенки успокоительной камеры 14 вовнутрь и встречаются друг с другом так, что получается открытый сверху сосуд, который на виде сверху имеет треугольную форму, причем одна сторона треугольника образуется наружной стенкой успокоительной камеры 14 и, тем самым, изогнута.

Кроме того, следует обратить внимание на то, что хотя в первом и втором варианте реализации собирающий резервуар 22, 30 всегда расположен в успокоительной камере 14, изобретение не ограничено только этим. Так, соответствующая изобретению система отбора топлива может быть выполнена и без успокоительной камеры 14.

Признаки изобретения, раскрытые в вышеприведенном описании, на чертежах и в формуле, могут быть существенны для осуществления изобретения как по отдельности, так и в любой комбинации друг с другом.

Список обозначений:

10 - Верхняя стенка топливного бака.

12 - Днище топливного бака.

14 - Успокоительная камера.

16 - Арматура успокоительной камеры.

18 - Отборный патрубок.

20 - Соединительный элемент.

22 - Собирающий резервуар.

24 - Отборная труба.

26 - Гибкий шланг.

28 - Всасывающая труба.

30 - Собирающий резервуар.

32 - Соединительная труба.

34 - Крепежный элемент.

Изобретения относятся к области транспортного машиностроения, а именно к топливному баку с системой отбора топлива для дополнительного нагревательного прибора, дополнительному нагревательному прибору с топливным баком с системой отбора топлива, автомобилю с топливным баком с системой отбора топлива и способу отбора топлива для дополнительного нагревательного прибора. Топливный бак содержит систему отбора топлива для дополнительного нагревательного прибора, предназначенную для отбора топлива из топливного бака автомобиля. Система отбора топлива имеет расположенный в топливном баке собирающий резервуар, который соединен с дополнительным нагревательным прибором. Система отбора топлива имеет отборный трубопровод для всасывания топлива. Всасывающий конец отборного трубопровода окружен собирающим резервуаром, который сверху частично открыт. Собирающий резервуар расположен в топливном баке таким образом, что топливо поступает в собирающий резервуар через его верхний край. Способ отбора топлива для дополнительного нагревательного прибора заключается в том, что топливо отбирают из помещенного в топливный бак собирающего резервуара, который соединен с дополнительным нагревательным прибором. Далее топливо всасывают из собирающего резервуара через отборный трубопровод, всасывающий конец которого окружен собирающим резервуаром. Содержащееся в собирающем резервуаре топливо протекает в него через верхний край собирающего резервуара, частично открытого вверху. Достигается улучшение работы дополнительного нагревательного прибора за счет оптимального гарантированного снабжения его топливом. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Топливный бак с системой отбора топлива для дополнительного нагревательного прибора, предназначенной для отбора топлива из топливного бака (10, 12) автомобиля, причем система отбора топлива имеет расположенный в топливном баке (10, 12) собирающий резервуар (22; 30), который предусмотрен для согласования исключительно с дополнительным нагревательным прибором, и при этом система отбора топлива имеет отборный трубопровод (24, 26, 28; 24, 32, 28) для всасывания топлива, причем всасывающий конец отборного трубопровода (24, 26, 28; 24, 32, 28) окружен собирающим резервуаром (22; 30), который сверху открыт по меньшей мере частично, отличающийся тем, что собирающий резервуар позиционирован в топливном баке таким образом, что топливо проходит в собирающий резервуар через его верхний край.

2. Топливный бак с системой отбора топлива по п.1, отличающийся тем, что собирающий резервуар (22; 30) помещен в успокоительную камеру (14), расположенную в топливном баке (10, 12).

3. Топливный бак с системой отбора топлива по п.1 или 2, отличающийся тем, что верхнее отверстие собирающего резервуара (22; 30) снабжено крышкой, имеющей отверстие.

4. Топливный бак с системой отбора топлива по п.1 или 2, отличающийся тем, что верхнее отверстие собирающего резервуара (20; 30) закрыто ситом.

5. Топливный бак с системой отбора топлива по п.2, отличающийся тем, что собирающий резервуар (22) соединен с успокоительной камерой (14).

6. Топливный бак с системой отбора топлива по п.2, отличающийся тем, что собирающий резервуар (30) помещен в успокоительную камеру (14) без контакта с ней.

7. Топливный бак с системой отбора топлива по п.6, отличающийся тем, что отборный трубопровод (24, 26, 28) имеет гибкий участок (26).

8. Дополнительный нагревательный прибор с топливным баком с системой отбора топлива согласно п.1.

9. Автомобиль с топливным баком с системой отбора топлива для дополнительного нагревательного прибора согласно п.1.

10. Способ отбора топлива для дополнительного нагревательного прибора, предназначенный для отбора топлива из топливного бака (10, 12) автомобиля, причем топливо отбирают из помещенного в топливный бак (10, 12) собирающего резервуара (22; 30), который согласован исключительно с дополнительным нагревательным прибором, и при этом топливо всасывают из собирающего резервуара (22; 30) через отборный трубопровод (24, 26, 28; 24, 32, 28), всасывающий конец которого окружен собирающим резервуаром (22; 30), который сверху открыт по меньшей мере частично, отличающийся тем, что содержащееся в собирающем резервуаре топливо протекает в него через верхний край открытого вверху по меньшей мере частично собирающего резервуара.