ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА АВТОМОБИЛЯ

Полезная модель относится к автомобилестроению, преимущественно к топливным системам, предназначенным для питания топливом двигателя автомобиля.
Известна система топливных баков транспортного средства, содержащая основной и дополнительный топливные баки с заправочными горловинами; соединенные между собой переливным и паровоздушным трубопроводами через верхние части баков, при этом конец переливного трубопровода, входящий в дополнительный бак, расположен у дна бака, конец трубопровода, входящий в основной бак, расположен в верхней его части, концы паровоздушного трубопровода расположены в верхних частях топливных баков, а основной бак снабжен топливоподающим трубопроводом и топливным фильтром, трубопроводом слива излишков топлива, струйным насосом, погружным модулем, выполненным в виде резервуара с крышкой, в которой размещен струйный насос, и снабженным электробензонасосом, датчиком указателя топлива, регулятором давления (RU №81129 U1, МПК B60K 15/06 (2006.01), опубликовано 10.03.2009).
Известна топливная система автомобиля, содержащая основной и дополнительный топливные баки, струйный насос с входным, выходным штуцерами и штуцером разрежения, трубопроводы, соединяющие топливные баки и струйный насос между собой, электрический топливный насос перекачки топлива из дополнительного бака в основной, причем струйный насос соединен через входной штуцер и трубопровод с электрическим топливным насосом (RU №146987 U1, МПК B60K 15/06 (2006.01), F02M 37/00 (2006.01), опубликовано 27.10.2014).
Известна система подачи топлива в двигатель транспортного средства, содержащая основной и дополнительный топливные баки, соединенные трубопроводом перекачки с перепускным клапаном и переключателем, всасывающую и нагнетательные магистрали, установленный во всасывающую магистраль фильтр-отстойник с электроподогревателем постоянного подогрева топлива, топливный насос, фильтр тонкой очистки топлива, форсунку и дополнительный электроподогреватель предварительного подогрева топлива, смонтированный рядом с форсункой, сливной трубопровод, соединяющий топливный насос с одним из топливных баков, при этом каждый бак оснащен топливозаборником, помещенным внутри бака и заливной горловиной с пробкой, в которой установлен паровоздушный клапан, сообщенный с атмосферой (RU №20283 U1, МПК B60K 15/00, опубликовано 27.10.2001).
Прототипом к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является топливная система автомобиля, содержащая основной и дополнительный топливные баки, всасывающий и сливной трубопроводы, связанные между собой и снабженные электромагнитными клапанами, фильтр грубой очистки, оснащенный электроподогревателем, топливозаборники, установленные на топливных баках и оснащенные электроподогревателями, два теплообменника, установленные на всасывающем и сливном трубопроводах параллельно основной магистрали, панель приборов переключения элементов (RU №169164 U1, МПК B60K 15/00 (2006.01), опубликовано 07.03.2017).
Известные решения имеют недостаточную эксплуатационную эргономику и не обеспечивают достаточную надежность при эксплуатации автомобиля в условиях жаркого климата.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, улучшение эксплуатационных характеристик системы за счет обеспечения надежной работы при эксплуатации автомобиля в различных климатических условиях.
Поставленная задача решается тем, что в топливной системе автомобиля, содержащей основной и дополнительный топливные баки, всасывающий и сливной трубопроводы, связанные между собой и снабженные электромагнитными клапанами, фильтр грубой очистки, оснащенный электроподогревателем, топливозаборники, установленные на топливных баках и оснащенные электроподогревателями, два теплообменника, установленные на всасывающем и сливном трубопроводах параллельно основной магистрали, панель приборов переключения элементов, теплообменники связаны с системой кондиционирования воздуха кабины автомобиля через электромагнитные клапаны. В частном случае исполнения управление положением электромагнитных клапанов осуществляется дистанционно воздействием на переключатель на панели приборов, либо принудительно в ручном режиме, либо автоматически электронной системой управления автомобилем.
Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что в топливной системе теплообменники связаны с системой кондиционирования воздуха кабины автомобиля через электромагнитные клапаны, позволяет улучшить эксплуатационные возможности системы за счет обеспечения надежной эксплуатации автомобиля в различных климатических условиях.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности полезной модели «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежом, на котором изображена схема топливной системы автомобиля.
Топливная система автомобиля содержит основной 1 и дополнительный 2 топливные баки, всасывающий 3 и сливной 4 трубопроводы, связанные между собой. Основной и дополнительный топливные баки 1 и 2 содержат блоки топливозаборников 5 оснащенные датчиками уровня топлива, электроподогревателями, патрубками 6-8, соответственно, всасывания топлива, слива и вентиляции. Топливозаборники 5 связаны между собой электромагнитными клапанами 9 и 10. Всасывающий трубопровод 3 связан с блоками топливозаборников 5 через трехходовой электромагнитный клапан 9 забора топлива с патрубками 6 всасывания топлива, сам клапан 9 позволяет осуществлять забор топлива из бака 1 или 2. Всасывающий трубопровод 3 через фильтр 11 грубой очистки связан с насосом низкого давления, расположенным на двигателе 12, при этом фильтр 11 грубой очистки оснащен электроподогревателем. Сливной трубопровод 4 связан с расположенным на двигателе его элементами (на чертеже не показано), с которых осуществляется дренаж топлива. Сливной трубопровод 4 связан с блоками топливозаборников 5 через трехходовой электромагнитный клапан 10 с патрубками слива 7 топлива, сам клапан 10 позволяет осуществлять слив топлива из двигателя 12 в топливные баки 1 или 2. На блоках топливозаборников 5 топливных баков 1 и 2 патрубки вентиляции 8 соединены между собой трубопроводом вентиляции 13. Трубопровод вентиляции 13 связан с трубопроводом брода 14, который выведен на необходимую высоту для обеспечения прохождения автомобилем брода.
На всасывающем 3 и сливном 4 трубопроводах расположены пары трехходовых электромагнитных клапанов 15, 16 и 17, 18 для управления потоками топлива и направления их либо через теплообменники 19 и 20, либо минуя их. Теплообменники 19 и 20 объединены в охлаждающий блок 21 и установлены параллельно основной магистрали этих трубопроводов с целью оказания на топливо теплового воздействия. Кроме того, с двигателем 12 связана система кондиционирования воздуха кабины автомобиля через компрессор 22, который приводится непосредственно двигателем 12 через ременный привод 23. Компрессор 22 последовательно связан соответствующими трубопроводами транспортировки фреона 24 с блоком конденсатора 25, тепловым расширительным клапаном 26 и блоком испарителя 27. Система кондиционирования воздуха кабины автомобиля связана с топливной системой автомобиля через теплообменники 19 и 20 подачи и слива топлива, которые подключаются к системе кондиционирования воздуха кабины автомобиля через управляемые электромагнитные клапаны 28, 29.
Топливные баки 1 и 2 соединены управляемым трубопроводом связи 30, который позволяет перетекать топливу из бака 1 или 2 по принципу сообщающихся сосудов. На управляемом трубопроводе связи 30 установлены электромагнитные клапаны 31 и 32 для возможности разобщения баков и выбора топливного бака для забора и слива топлива.
Электромагнитные клапана 9, 10, 15, 16, 17, 18, 28, 29 связаны с панелью приборов 33 рабочего места водителя.
Топливная система автомобиля работает следующим образом.
Топливо по всасывающему трубопроводу 3 поступает к фильтру 11 грубой очистки и далее к насосу низкого давления, расположенному на двигателе 12.
При работе двигателя 12 переключение забора и слива топлива между топливными баками 1 и 2 происходит посредством воздействия на положение электромагнитных клапанов 9, 10. Режим охлаждения топлива задействуется при воздействии на положение электромагнитных клапанов 15, 16, 17 и 18 при этом в одном из положений топливо поступает к теплообменникам 19, 20 и получает охлаждение в условиях высоких температур окружающего воздуха, в другом - минуя их. Выбор используемого топливного бака при работе топливной системы определяется посредством электромагнитных клапанов 31 и 32. Управление электромагнитными клапанами 9, 10, 15, 16, 17, 18, 31 и 32 осуществляется с места водителя при помощи переключателями клавишного типа, расположенными на панели приборов 33 автомобиля. При возникновении проблем переключения клапанами дистанционно, переключение можно осуществлять принудительно в ручном режиме. Режим охлаждения топлива связан с обязательным включением системы кондиционирования воздуха кабины автомобиля. При этом компрессор 22 сжимает фреон в газообразном состоянии и по системе кондиционирования воздуха кабины автомобиля перемещает его в блок конденсатора 25, предназначенного для изменения агрегатного состояния фреона, а именно преобразует в жидкое состояние. Затем поступает к тепловому расширительному клапану 26, после этого фреон направляется в блок испарителя 27, который собственно и позволяет поддерживать определенный микроклимат в рабочей зоне водителя, располагающегося в кабине автомобиля. Затем отработавший фреон поступает на вход компрессора 22, процесс повторяется. При воздействии на электромагнитные клапаны 28, 29 блок испарителя исключается из системы кондиционирования воздуха кабины автомобиля, блок теплообменников 21 активируется и происходит охлаждение топлива подачи и слива в теплообменниках 19, 20. При необходимости, блок испарителя и блок теплообменников могут переключаться и периодически может осуществляться охлаждение воздуха кабины автомобиля и топлива.
При повышенных температурах срабатывает ограничение, заложенное в алгоритмах электронных системах управления двигателем, которое в свою очередь подает сигнал на снижение подачи топлива. Повышение температуры топлива происходит как от воздействия внешней среды, так и от самого двигателя при циркуляции по магистралям низкого давления и возврате в топливный бак. Поэтому при эксплуатации в условиях жаркого климата водитель переключает клавишу на панели приборов 33 в положение «лето», при этом срабатывают электромагнитные клапаны 15, 16, 17 и 18 так, что топливо проходит через теплообменники 19 и 20 охлаждается при условии воздействия на электромагнитные клапаны 28, 29 и при активной системе кондиционирования воздуха кабины автомобиля. При обычной эксплуатации клавиша на панели приборов устанавливается в положение «зима».
Заявляемое техническое решение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики системы, что обеспечивает надежную эксплуатацию автомобиля в условиях как холодного, так и жаркого климата.
Кроме того, топливная система имеет рациональную эргономику по отношению к водителю на его рабочем месте.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании с применением ранее освоенных технологий.