СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО Российский патент 2018 года по МПК B60K15/01 B60K15/77 B60K15/06 

Область техники

Изобретение относится к сельскохозяйственному транспортному средству, в частности к трактору с признаками, раскрытыми в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Уровень техники

Сельскохозяйственные транспортные средства, в частности тракторы, обычно оснащают двигателем внутреннего сгорания, служащим для выработки мощности для привода приводного механизма, а также для различных дополнительных функциональных устройств (например, гидравлической, электрической, пневматической системы и т.п.). Для работы двигателя внутреннего сгорания трактор должен возить с собой топливо, в частности жидкое дизельное топливо. Кроме того, на борту транспортного средства должен иметься достаточный запас других жидкостей, в частности жидких рабочих и вспомогательных материалов, используемых сельскохозяйственными транспортными средствами в различных целях. Речь идет, в частности, о воде, масле, жидком растворе мочевины (для селективной каталитической реакции), средстве для силосования и т.п.

В частности, на тракторах возможность увеличения запаса топлива подошла к своему пределу, так как монтажное пространство, доступное для установки топливного бака, ограничивается различными факторами во все возрастающем масштабе. К этим факторам относится, в том числе, увеличивающееся количество дополнительных агрегатов, выполняющих дополнительные функции на тракторе, увеличение конструктивных размеров агрегатов вследствие повышения потребности в мощности и сужение рамок конструирования. Однако ограничение доступного монтажного пространства и тем самым полезного объема топливного бака приводит к нежелательному ограничению дальности хода трактора.

Чтобы обойти ограничение по дальности хода и повысить рациональность использования доступного монтажного пространства, в уровне техники на транспортное средство устанавливают несколько баков. Например, такая конструкция раскрыта в патентной заявке DE 10 2007 048 333 А1, согласно которой два топливных бака расположены в различных разнесенных в пространстве местах, а именно на противоположных сторонах трактора, потому что в этих местах доступно соответствующее монтажное пространство.

На транспортных средствах, оснащенных несколькими баками, эти баки целесообразно соединены между собой трубопроводом, позволяющим забирать находящуюся в баках жидкость (как правило, дизельное топливо) через общую точку забора, расположенную, например, посередине между баками. Эта мера позволяет значительно увеличить, например удвоить, общее количество возимого топлива, если по обеим сторонам доступно монтажное пространство одинакового объема. Общая точка забора позволяет использовать один топливопровод и топливный насос для того, чтобы подавать топливо на двигатель внутреннего сгорания из обоих топливных баков. Чтобы обеспечить максимально полное опорожнение баков, общую точку забора располагают низко, в частности на уровне дна баков (или даже под ним).

При движении трактора по грунту (без уклона) запасенное топливо можно израсходовать практически в полном объеме. Однако, если трактор, как это обычно бывает на практике, работает в холмистой местности, то топливо перетекает по трубопроводу, соединяющему баки, в бак, расположенный ниже по уровню. При опускании уровня топлива ниже определенного уровня, зависящего от геометрической формы соответствующей конструкции, общая точка забора более не может забирать топливо, так как она вследствие соответствующего уклона оказывается выше уровня жидкости и соответственно осушается. В результате не удается исчерпать теоретически доступный объем запасенного топлива. Как следствие, дальность хода трактора при работе на склонах существенно сокращается.

Для решения этой проблемы можно расположить общую точку забора ниже, чтобы обеспечить полное израсходование топлива даже при работе на склонах. Недостаток этого решения заключается в том, что при этом значительно уменьшается требуемый просвет между днищем трактора и грунтом.

Раскрытие изобретения

Задачей настоящего изобретения является разработка сельскохозяйственного транспортного средства, в частности трактора, с устройством для хранения жидкости в нескольких баках, содержимое которых можно будет использовать в высокой мере даже при сильном уклоне.

Задача решена транспортным средством с признаками, раскрываемыми в пункте 1 формулы изобретения. Это транспортное средство отличается тем, что общая точка забора присоединена к первому из по меньшей мере двух баков, при этом предусмотрены средства, которые, по меньшей мере, с момента опускания уровня ниже перепуска первого бака не позволяют жидкости перетекать из первого бака в по меньшей мере один дополнительный бак. Таким образом, изобретение сохраняет общую точку забора, позволяющую легко забирать жидкость, находящуюся в обоих баках, с помощью общего трубопровода (и, при необходимости, насоса, например топливного насоса). Кроме того, это решение позволяет, по меньшей мере, с момента опускания уровня ниже перепуска первого бака предотвратить перетекание жидкости из первого бака в по меньшей мере один дополнительный бак. Соответственно возникающий уклон машины (по меньшей мере, с момента опускания уровня ниже перепуска) не приводит к тому, что жидкость может стекать из первого бака, оснащенного общей точкой забора. Таким образом, общая точка забора при наклоне транспортного средства все еще способна забирать существенно сниженное остаточное количество жидкости. Это позволяет повысить эффективность использования объема устройства для хранения.

Для совместного наполнения баков целесообразно соединить их между собой уравнительным трубопроводом. При этом выгодным образом одна оконечность проходящего между баками уравнительного трубопровода, присоединенная к первому баку, входит в первый бак над уровнем перепуска. Такая конструкция выгодна тем, что жидкость может стекать по меньшей мере в один дополнительный бак только при превышении уровня перепуска. Если в первом баке еще находится остаточное количество жидкости, то эта жидкость более не может вытекать из первого бака, так как уровень жидкости даже при наклоне транспортного средства не достигает уровня перепуска. Целесообразным образом, уровень перепуска выбирают таким образом, чтобы даже при наклоне транспортного средства во время работы, в частности боковом наклоне относительно продольной оси транспортного средства, остаточное количество жидкости, находящейся в первом баке, не могло стекать по меньшей мере в один дополнительный бак.

Целесообразен вариант, в котором оконечность уравнительного трубопровода, присоединенная по меньшей мере к одному дополнительному баку, входит в по меньшей мере один дополнительный бак на уровне, не превышающем уровень вхождения оконечности, присоединенной к первому баку, в первый бак. Такая конструкция позволяет использовать уравнительный трубопровод, выполняющий функции перепуска, для наполнения по меньшей мере одного дополнительного бака путем наполнения первого бака. Таким образом, сначала первый бак наполняется жидкостью до определенного уровня, на котором жидкость начинает поступать в уравнительный трубопровод. По мере дальнейшего наполнения первого бака жидкость переливается по меньшей мере в один дополнительный бак, в результате чего этот бак наполняется жидкостью через первый бак.

Целесообразен вариант, в котором общая точка забора баков находится в максимально низко расположенной области первого бака. Это позволяет в максимально полном объеме забирать жидкость из первого бака даже при наклоне транспортного средства. Для этого можно выполнить днище первого бака в форме, по меньшей мере, воронки со слабым уклоном, выходящей в точку забора.

Чтобы во время работы транспортного средства можно было получить доступ к жидкости, запасенной по меньшей мере в одном дополнительном баке, предпочтительно по меньшей мере с одним дополнительным баком связана точка забора, посредством которой обеспечена возможность забора жидкости по меньшей мере из одного дополнительного бака и подача этой жидкости по подводящему трубопроводу в первый бак. Подводящий трубопровод может иметь различное исполнение. При этом в целесообразном варианте к подводящему трубопроводу присоединен по меньшей мере один активный подающий орган, в частности насос. Возможен вариант, в котором этот насос будет работать непрерывно, например, при работающем двигателе внутреннего сгорания и/или при работающем топливном насосе. Кроме того, возможен вариант, в котором насос, присоединенный к подводящему трубопроводу, будет активизироваться электронным блоком управления на основании сигналов, подаваемых датчиками уровня наполнения, таким образом, чтобы уровень наполнения каждого бака был приблизительно одинаков. Это позволит реализовать равномерную балластировку транспортного средства.

Под транспортным средством, оснащенным описанным устройством для хранения топлива, понимают предпочтительно трактор. Однако, по существу, изобретение применимо и к другим сельскохозяйственным транспортным средствам, например к самоходным уборочным машинам и подобной им технике. В частности, изобретение относится к транспортному средству, оснащенному двигателем внутреннего сгорания, причем в этом случае устройство для хранения топлива может служить для работы двигателя внутреннего сгорания.

Возможны различные варианты исполнения, которые реализуют установку на транспортное средство нескольких баков для хранения жидкости. При этом согласно следующему выгодному варианту исполнения баки расположены относительно продольной оси транспортного средства сбоку друг от друга, в частности, на примерно одинаковой высоте и на расстоянии друг от друга. Предпочтительно баки можно расположить относительно продольной оси транспортного средства на противоположных сторонах компонентов приводной установки транспортного средства. Так, например, на тракторах существенные компоненты приводной установки, в частности двигатель внутреннего сгорания, сцепление, коробка передач, передаточные валы, раздаточная коробка, расположены примерно по центру относительно продольной оси транспортного средства. Поэтому место для установки топливных баков доступно, в частности, сбоку от этих компонентов. Выгодным образом, предлагаемое изобретение позволяет соединить между собой два бака, расположенные по обеим сторонам от компонентов приводной установки, трубопроводом, проходящим над этими компонентами.

Краткое описание чертежей

Изобретение детально рассматривается ниже на основании одного из вариантов исполнения. Из этого описания следуют выгодные признаки и эффекты. На фигурах изображено следующее.

Фигура 1: схематичное изображение трактора, вид сбоку.

Фигура 2: схематичное изображение трактора согласно уровню техники на ровном грунте, вид спереди.

Фигура 3: трактор, показанный на фигуре 2 и стоящий с наклоном вбок.

Фигура 4: трактор, показанный на фигуре 2 и стоящий с наклоном вбок.

Фигура 5: схематичное изображение описываемого изобретением трактора на ровном грунте, вид спереди.

Фигура 6: трактор, показанный на фигуре 5 и стоящий с наклоном вбок.

Осуществление изобретения

На фигуре 1 схематично (вид сбоку) изображено сельскохозяйственное транспортное средство, выполненное в виде трактора 1. Трактор 1 содержит двигатель 2 внутреннего сгорания, который известным и потому не раскрывающимся в данном описании образом служит ходовым приводом трактора 1. Кроме того, двигатель 2 внутреннего сгорания может известным образом служить для привода рабочих и вспомогательных агрегатов (рабочей гидравлической системы, пневматической системы, электрической системы и т.п.) трактора 1. Для питания двигателя 2 внутреннего сгорания топливом 4, в частности жидким дизельным топливом, трактор 1 оснащен устройством 3 для хранения жидкости. Это устройство содержит два бака 5, 6, из которых бак 5, расположенный слева относительно продольной оси FR транспортного средства, изображен на фигуре 1 на переднем плане. Топливный насос 14 во время работы двигателя 2 внутреннего сгорания подает топливо 4, находящееся в баках 5, 6, по общему топливопроводу на двигатель 2 внутреннего сгорания.

На фигуре 2 схематично (вид спереди) изображен трактор 20, известный из уровня техники. Трактор 20 содержит два бака 25, 26 для хранения топлива, из которых первый бак 25 расположен относительно продольной оси транспортного средства слева, а второй бак 26 - справа. Вследствие наличия двух баков 25, 26 емкость устройства для хранения топлива соответствует сумме емкостей баков 25 и 26. Для обеспечения совместного наполнения (заливное отверстие 23) и совместного забора топлива из обоих баков 25, 26 баки 25, 26 на уровне своего дна соединены уравнительным трубопроводом 21. Общая точка 22 забора находится по центру уравнительного трубопровода посередине между баками 25, 26. При работе трактора 20 на ровном грунте, как показано на фигуре 2, из баков 25, 26 через точку 22 забора можно забрать весь объем топлива 4, запасенного в баках 25, 26, благодаря чему доступный объем топлива на тракторе 20 соответствует сумме объемов бака 25 и бака 26.

Ситуации, отличающиеся от этого варианта, изображены на фигурах 3 и 4. На каждой из этих фигур изображен трактор 20 согласно фигуре 2, поэтому решено отказаться от повторного перечисления совпадающих признаков. Однако в отличие от фигуры 2, трактор 20 на фигуре 3 вследствие уклона грунта (нахождения на склоне холма) наклонен на угол β, в то время как трактор 20 на фигуре 4 вследствие уклона грунта в противоположную сторону (нахождения на противоположном склоне холма) наклонен на угол α. Как следует из изображения уровня топлива 4 на фигуре, оставшееся топливо 4 при этом полностью стекло в бак, расположенный ниже по уровню, то есть в бак 25 на фигуре 3 и в бак 26 на фигуре 4. При этом общая точка 22 забора находится выше уровня жидкости, то есть не погружена в жидкость. Поэтому общая точка 22 забора более не может забирать топливо 4, хотя в расположенном ниже по уровню баке 25 (фигура 3) или 26 (фигура 4) еще имеется топливо 4. Таким образом, полезный объем оказывается значительно меньше суммы объемов бака 25 и бака 26, в частности, сокращается на величину мертвого объема, соответствующую объему топлива 4, еще находящегося в расположенном ниже по уровню баке 25 или 26. Этот мертвый объем значительно уменьшает дальность хода трактора 20, по меньшей мере, при движении трактора 20 по холмистой местности.

На фигурах 5 и 6 схематично (вид спереди) изображен описываемый изобретением трактор 1, в котором, несмотря на сопоставимую конструкцию обоих топливных баков, этот мертвый объем значительно сокращен. Под трактором 1, показанным на фигурах 5 и 6, может пониматься, например, трактор 1, изображенный сбоку на фигуре 1.

Согласно фигуре 5, трактор 1 содержит устройство 3 для хранения жидкого топлива 4. Это устройство содержит первый бак 5, расположенный слева относительно продольной оси трактора 1, и второй бак 6, расположенный соответственно справа. Баки 5 и 6 соединены между собой трубопроводом 7 таким образом, чтобы топливо 4, находящееся в баках 5, 6, можно было забирать через общую точку 8 забора. В отличие от трактора 20, показанного на фигурах 2-4, в тракторе 1, показанном на фигуре 5 (а также 6), точка 8 забора присоединена к первому баку 5, то есть находится в нижней части первого бака 5. Кроме того, трактор 1 оснащен устройством, которое, по меньшей мере, при опускании уровня наполнения ниже уровня h₀ перепуска первого бака 5 препятствует стеканию топлива 4 из первого бака 5 во второй бак 6. Трубопроводы 9, 12, соединяющие баки 5, 6, проложены с этой целью исключительно выше уровня, обозначенного здесь как уровень h₀ перепуска. В частности, как показано на фигуре, оконечность 10 соединяющего баки уравнительного трубопровода 9, присоединенная к первому баку 5, входит в первый бак 5 выше уровня h₀ перепуска.

При этом уровень h₀ перепуска выбирают таким образом, чтобы даже при наклоне α, возникающем при работе трактора 1, остаточное количество топлива 4, находящегося в первом баке 5, не могло стекать во второй бак 6. Такая ситуация показана на фигуре 6, на которой изображен трактор 1 согласно фигуре 5, наклоненный на угол α, например, при движении по грунту с соответствующим уклоном. Благодаря тому, что уравнительный трубопровод 9 выходит в первый бак 5 выше уровня h₀ перепуска, остаточное количество топлива 4, находящегося в первом баке 5, не может стекать во второй бак 6, но остается в первом баке 5. При этом топливо 4, несмотря на наклон (угол α), можно забирать из бака 5 до тех пор, пока в нем не останется очень малое количество топлива 4, показанное на фигуре 6.

Как показано на фигуре 5, оконечность 15 уравнительного трубопровода 9, присоединенная ко второму баку 6, выходит во второй бак 6 примерно на том же уровне, на котором оконечность 10 уравнительного трубопровода 9, присоединенная к первому баку 5, выходит в первый бак 5. Таким образом, уравнительный трубопровод 9, служащий перепуском, можно использовать для наполнения второго бака 6 топливом 4 путем наполнения первого бака 5. При этом заправку осуществляют через заливное отверстие 16, предусмотренное на первом баке 5.

Чтобы получить доступ к топливу 4, находящемуся во втором баке 6, ко второму баку 6 также присоединена точка 11 забора. Посредством этой точки можно забирать топливо 4 из второго бака 6 и подавать его по подводящему трубопроводу 12 в первый бак 5. Для этого подводящий трубопровод 12 содержит расположенную внутри второго бака 6 погружную трубку 17, погружной конец которой находится вблизи днища второго бака 6.

Кроме того, к подводящему трубопроводу 12 подсоединен активный подающий орган, выполненный в виде насоса 13. Насос 13 служит для подачи топлива 4, находящегося во втором баке 6, в первый бак 5. Согласно простому варианту исполнения, насос 13 может работать непрерывно, например, постоянно активизироваться во время работы двигателя 2 внутреннего сгорания и/или топливного насоса 14 (фигура 1). Такой режим работы, помимо простоты активизации, выгоден тем, что топливо 4, находящееся во втором баке 6, с высокой вероятностью может быть полностью забрано из этого бака, по меньшей мере, когда трактор 1 при низком уровне топлива временно занимает прямое положение. В выгодном альтернативном варианте насос 13 будет активизироваться электронным блоком управления (не показанным на фигуре) на основании сигналов, подаваемых датчиками уровня наполнения, таким образом, чтобы уровень наполнения баков 5, 6 был приблизительно одинаков. Это позволит реализовать равномерную балластировку трактора 1.

На фигуре 6 показано, что трактор 1 может в максимально возможном объеме использовать топливо 4, которое может быть запасено в баках 5, 6, несмотря на наклон α. Мертвый объем топлива 4, который не может быть использован трактором 1 при наклоне на угол α и который соответствует сумме обоих остаточных количеств топлива 4 в первом баке 5 и втором баке 6, будет значительно ниже, чем в известном из уровня техники тракторе 20, показанном на фигурах 2-4. Тем самым, трактор 1, работающий в холмистой местности, будет иметь значительно увеличенную дальность хода. Кроме того, такая конструкция выгодна тем, что соединительные трубопроводы между баками 5, 6 могут быть проложены на большей высоте, в частности, над компонентами приводной установки, например приводными валами, сцеплением, узлами коробки передач, раздаточной коробкой и т.п. Таким образом, они будут в меньшей степени подвержены загрязнению и износу.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

1 трактор

2 двигатель внутреннего сгорания

3 устройство для хранения

4 топливо

5 первый бак

6 второй бак

7 трубопровод

8 точка забора

9 уравнительный трубопровод

10 оконечность трубопровода

11 точка забора

12 подводящий трубопровод

13 перекачивающий насос

14 топливный насос

15 оконечность трубопровода

16 заливное отверстие

17 погружная трубка

20 трактор

21 уравнительный трубопровод

22 точка забора

23 заливное отверстие

25 первый бак

26 второй бак

h₀ уровень перепуска

d расстояние

α угол наклона

β угол наклона

FR продольная ось транспортного средства

Изобретение относится к топливным бакам транспортных средств. Сельскохозяйственное транспортное средство содержит два бака (5, 6), соединенных между собой трубопроводом (7) с обеспечением возможности забора жидкости (4), находящейся в баках (5, 6), через общую точку (8) забора. Общая точка (8) забора связана с первым баком (5) из двух баков (5, 6). При этом предусмотрены средства, которые с момента опускания уровня ниже уровня (h₀) наполнения первого бака (5) не позволяют жидкости (4) перетекать из первого бака (5) в один дополнительный бак (6). С одним дополнительным баком (6) связана точка (11) забора, посредством которой обеспечен забор жидкости (4) из одного дополнительного бака (6) и подача этой жидкости по подводящему трубопроводу (12) в первый бак (5). Для этого подводящий трубопровод (12) содержит расположенную внутри второго бака (6) погружную трубку (17), погружной конец которой находится вблизи днища второго бака (6). К подводящему трубопроводу (12) присоединен один активный подающий орган, в частности насос (13). Достигается увеличение дальности хода на склонах. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Сельскохозяйственное транспортное средство, в частности трактор (1) с устройством (3) для хранения жидкости (4), предпочтительно рабочей или вспомогательной жидкости, в по меньшей мере двух баках (5, 6), соединенных между собой трубопроводом (7) с обеспечением возможности забора жидкости (4), находящейся в баках (5, 6), через общую точку (8) забора, отличающееся тем, что общая точка (8) забора связана с первым баком (5) из по меньшей мере двух баков (5, 6), при этом предусмотрены средства, которые по меньшей мере с момента опускания уровня ниже уровня (h₀) перепуска первого бака (5) не позволяют жидкости (4) перетекать из первого бака (5) в по меньшей мере один дополнительный бак (6), при этом с по меньшей мере одним дополнительным баком (6) связана точка (11) забора, посредством которой обеспечен забор жидкости (4) из по меньшей мере одного дополнительного бака (6) и подача этой жидкости по подводящему трубопроводу (12) в первый бак (5), причем для этого подводящий трубопровод (12) содержит расположенную внутри второго бака (6) погружную трубку (17), погружной конец которой находится вблизи днища второго бака (6), и к подводящему трубопроводу (12) присоединен по меньшей мере один активный подающий орган, в частности насос (13).

2. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что оконечность (10) проходящего между баками уравнительного трубопровода (9), присоединенная к первому баку (5), входит в первый бак (5) над уровнем (h₀) перепуска.

3. Транспортное средство по п.2, отличающееся тем, что уровень (h₀) перепуска выбран таким образом, что даже при наклоне (α), возникающем при работе транспортного средства (1), остаточное количество жидкости (4), находящейся в первом баке (5), не может стекать по меньшей мере в один дополнительный бак (6).

4. Транспортное средство по п.2 или 3, отличающееся тем, что оконечность (15) уравнительного трубопровода (9), присоединенная по меньшей мере к одному дополнительному баку (6), входит в по меньшей мере один дополнительный бак (6) на уровне, не превышающем уровень вхождения оконечности (10), присоединенной к первому баку (5), в первый бак (5), таким образом, что обеспечена возможность использования уравнительного трубопровода (9), выполняющего функции перепуска, для наполнения по меньшей мере одного дополнительного бака (6) путем наполнения первого бака (5) жидкостью (4).

5. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что общая точка (8) забора баков (5, 6) находится в нижней части первого бака (5).

6. Транспортное средство по п.1, оснащенное двигателем (2) внутреннего сгорания, причем устройство (3) для хранения топлива (4) служит для работы двигателя (2) внутреннего сгорания.

7. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что баки (5, 6) расположены относительно продольной оси (FR) транспортного средства (1) сбоку друг от друга и на расстоянии (d) друг от друга.

8. Транспортное средство по п.1, отличающееся тем, что баки (5, 6) расположены относительно продольной оси (FR) транспортного средства (1) на противоположных сторонах компонентов (2) приводной установки транспортного средства (1).