УСТРОЙСТВО ПОДОГРЕВА ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к транспортному машиностроению и может быть использована в системах питания топливом двигателя внутреннего сгорания транспортного средства.
Наиболее близким к заявляемому решению (прототипом) является устройство (см. описание к патенту РФ №2093373 от 20.10.1997, МПК B60K 15/077) подогрева топлива для двигателя внутреннего сгорания с системой его питания топливом, включающей топливозаборный патрубок, фильтры и топливный бак, содержащее связанные с источником питания подогреватели, один из которых установлен на топливозаборном патрубке, а другой на фильтрах, подогреватели выполнены в виде корпуса с расположенными по его внешней поверхности саморегулируемыми полупроводниковыми элементами, прижатыми к нему посредством пружинных контактов, при этом один из подогревателей установлен на конце топливозаборного патрубка, размещенного внутри топливного бака, а другие подогреватели установлены между крышкой фильтра и его корпусом или на крышке фильтра.
Кроме того один из подогревателей подключен к системе питания через расположенный на топливном баке изолятор и проходящий через него соединительный провод, подогреватели установлены только на фильтрах тонкой очистки, в качестве полупроводниковых элементов использованы позисторы, которые могут быть выполнены в виде цилиндров с диаметром 19-26 мм и толщиной стенок 1,2-3 мм или в виде пластин.
Недостатками прототипа являются продолжительное время подготовки двигателя к пуску из-за невозможности автоматического подогрева топлива при значительном понижении окружающей температуры в холодных климатических условиях и локальный подогрев топлива в системе питания (топливный бак, фильтры тонкой очистки), способствующий образованию парафиновых пробок в топливопроводах и других элементах системы.
Технический результат полезной модели направлен на сокращение времени подготовки двигателя к пуску за счет автоматического подогрева топлива при значительном понижении окружающей температуры в холодных климатических условиях и повышение эффективности подогрева топлива за счет его циркуляции через подогреватели.
Технический результат достигается тем, что устройство содержит автоматический включатель питания подогревателей, представляющий собой термосиловое реле, циркулятор топлива с электронным блоком управления и дренажный трубопровод с обратным клапаном.
Отличительными признаками от прототипа является то, что устройство содержит автоматический включатель питания подогревателей, представляющий собой термосиловое реле, циркулятор топлива с электронным блоком управления и дренажный трубопровод с обратным клапаном.
Структурная функциональная схема предполагаемого устройства подогрева дизельного топлива для двигателя внутреннего сгорания представлена на фиг. 1. На фиг. 2 показан фильтр тонкой очистки топлива, на фиг. 3 - топливозаборный патрубок.
Устройство подогрева дизельного топлива для двигателя внутреннего сгорания с системой его питания топливом, включающей топливозаборный патрубок 1, фильтры 2, 3 и топливный бак 4, содержит связанные с источником питания 5 подогреватели 6, 7, один 6 из которых установлен на топливозаборном патрубке 1, а другие 7 на фильтрах 3. Подогреватели 6, 7 выполнены в виде корпуса 8 с расположенными в нем саморегулируемыми нагревательными полупроводниковыми элементами 9. Подогреватель 6 установлен на конце топливозаборного патрубка 1, размещенного внутри топливного бака 4, а подогреватели 7 установлены между корпусом 10 фильтра 3 тонкой очистки топлива и его крышкой 11. Подогреватель 6 подключен к системе питания через расположенный на топливном баке 4 изолятор 12 и проходящий через него соединительный провод 13. В качестве полупроводниковых элементов 9 использованы позисторы. Устройство содержит автоматический включатель 14 питания подогревателей 6, 7, представляющий собой термосиловое реле, циркулятор 15 топлива с электронным блоком (не показан) управления и дренажный трубопровод 16 с обратным клапаном 17.
Позицией 18 обозначена панель с выключателем и индикатором.
Устройство работает следующим образом.
При включении выключателя на панели 18 в ходе подготовки двигателя к пуску в холодных климатических условиях, электрический ток от источника 5 подается на нагреватели 6, 7, которые нагреваются и подогревают топливо, находящееся в баке 4 и фильтрах 3, и на циркулятор 15 топлива. Спустя определенное время, установленное программно в зависимости от окружающей температуры в блоке управления задержкой и периодичностью работы циркулятора 15, последний включается в работу, и подогретое топливо циркулирует от топливного бака 4 по трубопроводу 16, через открытый обратный клапан 17, топливные фильтры 3, 2, топливозаборник 1 обратно в бак 4.
Спустя определенное время, необходимое для циркуляции топлива по указанному кругу циркуляции (период работы задается программно в блоке управления в зависимости от окружающей температуры), циркулятор 15 выключается, отключаясь тем самым от потребления электрической энергии. При пуске двигателя сигнал от электрооборудования (не показано) транспортного средства подается на блок управления задержкой и периодичностью работы циркулятора 15, что исключает его работу при запущенном двигателе.
Благодаря циркуляции подогретого топлива исключается вероятность образования парафиновых пробок в топливопроводах и других элементах системы питания топливом, не оборудованных нагревателями.
Полупроводниковые элементы 9 нагревателей 6, 7 нагреваются до расчетной температуры (точки переключения), после которой резко растет сопротивление структуры и нагреватели «запираются», потребление тока падает до минимума, генерация тепла становится меньше.
По мере увеличения потерь тепла из подогревателей 6, 7 дизельного топлива вследствие падения температуры топлива или увеличения потока топлива, температура на позисторах становится ниже точки переключения, генерирование тепла возрастает, компенсируя потери, что и обуславливает эффект саморегулирования, происходящего независимо и автоматически во всей массе подогревателей 6, 7.
Заданная в структуре полупроводникового нагревательного элемента 9 расчетная для каждого вида подогревателя 6, 7 точка переключения предотвращает их перегрев выше заданной температуры.
Благодаря уникальному свойству подогревателя возможности саморегулирования, т.е. изменения электрического сопротивления в зависимости от температуры, полностью исключается вероятность перегрева и снижается расход электрической энергии.
В том случае, если транспортное средство в холодных климатических условиях эксплуатации хранится перед использованием на открытой местности или в неотапливаемом помещении, то обеспечение готовности двигателя к пуску путем осуществления вышеуказанной работы предлагаемого устройства выполняется автоматически за счет включения питания при помощи автоматического включателя 14, момент включения которого устанавливается в зависимости от окружающей температуры.
В холодных климатических условиях, если водитель чувствует потерю мощности двигателя вследствие парафинирования фильтров 3, он включает подогреватели с панельного щитка 18, восстанавливая полную мощность двигателя, или устройство включается само автоматически при определенном значении падения окружающей температуры. Но в этом случае при работающем двигателе работа циркулятора 15 исключена, вследствие подачи сигнала с блока управления.
В результате достигается сокращение времени подготовки двигателя к пуску за счет автоматического подогрева топлива при значительном понижении окружающей температуры в холодных климатических условиях и повышение эффективности подогрева топлива за счет его циркуляции через подогреватели.