УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДОГРЕВА ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА В ТОПЛИВОЗАБОРНИКЕ И ТОПЛИВОПРОВОДЕ

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к элементам системы питания дизельных двигателей транспортных средств, может быть использована для облегчения их запуска и бесперебойной работы на дизельном топливе зимой в условиях низкой температуры.
Известен бак системы топливоподачи дизельного двигателя (RU №2037067 от 1993 г. ), содержащий корпус с нагревателем в виде трубки из стеклопластика и токопроводящего элемента, заливную горловину с электрическими проводами для питания нагревателя, кольцевые грузы для укладки нагревателя на дно бака.
Недостатки известного устройства связаны с большими затратами сменного времени на предварительный прогрев топлива в объеме всего бака, неудобством обслуживания бака при заправке топливом, неустойчивым положением нагревателя на дне бака. Длительный нагрев всего топлива в баке приводит к росту теплопотерь, снижает эффективность использования потребляемой электроэнергии, задерживает выход транспортного средства на линию. Из-за отсутствия крепления внутри бака работающий нагреватель может перемещаться по дну бака в процессе движения транспортного средства, что сопряжено с опасностью повреждения (перетирания) изоляции электрических проводов и возникновения электрической дуги внутри бака. Вероятность взрывоопасное™ при применении известного бака многократно возрастает во время движения транспортного средства по бездорожью.
Известно устройство для подогрева дизельного топлива в топливозаборнике (RU №2244149 от 2003 г. ), содержащее фланец и крышку, между которыми посредством шпилек и гаек закреплены втулка, фильтрующая сетка, радиатор с нагревательными элементами (позисторами) и прижимаемый к ним контакт с проводом.
2
Недостатки известного устройства обусловлены малой теплопроизводительностью и низкой эффективностью работы нагревательных элементов, повторным залипанием сетки парафинами в процессе работы и опасностью возникновения электрической дуги внутри топлива. Теплопроизводительность нагревательных элементов ограничена небольшой поверхностью теплообмена радиатора (порядка 50-60 см), которая зависит от размера штатного отверстия в баке, используемого для установки сетки топливозаборника. Нагревательные элементы устройства способны нагревать сетку фильтра и освобождать ее от парафинов только при неработающем двигателе, но устройство не имеет возможности создавать запас нагретого топлива вокруг фильтра. Поэтому малая часть нагретого топлива остается внутри сетки, а большая часть после разогрева поднимается от радиатора в верхнюю часть бака, унося тепловую энергию и снижая эффективность нагрева. В случае включения двигателя в работу через фильтр из нижней части бака всасывается холодное топливо, которое охлаждает сетку. Парафин из топлива налипает на сетку, существенно ограничивая ее пропускную способность. Опасность электрической дуги между позисторами и радиатором возникает в процессе эксплуатации при ослаблении затяжки гаек на шпильках и появлении зазора между позисторами и радиатором.
Наиболее близким техническим решением, которое может быть принято в качестве прототипа, является нагреватель дизельного топлива (РФ 2168650 от 1998 г.), содержащий цилиндрический корпус с патрубками подвода и отвода дизельного топлива, размещенный в корпусе электрический нагревательный элемент, который выполнен в виде металлической пластины с нанесенным на нее толстопленочным покрытием, которая закреплена в нижней части корпуса, а на противоположном конце указанной пластины установлен фильтр грубой очистки, подвод топлива выполнен в виде отверстий в нижней части корпуса, равномерно расположенных по окружности.
Недостатками известного устройства являются сложность конструкции, возможность нарушения электрических контактов в условиях агрессивной среды в процессе эксплуатации, что чревато пожароопасностью в случае возникновения электрической дуги, невозможность разогрева топлива, проходящего по топливопроводу, а также быстрого демонтажа топливозаборника для обслуживания или замены в случае неисправности.
Задачей предполагаемой полезной модели является обеспечение простоты конструкции, разогрева топлива на участке топливозаборник-топливопровод, а также более эффективного разогрева топлива, находящегося в цилиндрическом корпусе, высокой функциональной надежности, пожаробезопасности, простоты в обслуживании.
Сущность полезной модели заключается в том, что в устройстве для подогрева дизельного топлива в топливозаборнике и топливопроводе, содержащем цилиндрический корпус, топливопровод, размещенный в корпусе электрический нагревательный элемент, цилиндрический корпус снабжен крышкой и одним отверстием для подачи топлива, выполненным в днище цилиндрического корпуса с диаметром, равным диаметру его основания, внутрь цилиндрического корпуса помещен сетчатый стакан, являющийся одновременно фильтром грубой очистки, скрепленный с крышкой, по наружной поверхности которого по спирали уложен и закреплен электронагревательный кабель, состоящий из лавсановых нитей с резистивным напылением серебра, который через внутреннюю полость подающего топливопровода выведен на разветвитель и электрические разъемы.
На фиг. 1 изображено устройство для подогрева дизельного топлива в топливозаборнике и топливопроводе.
Устройство для подогрева дизельного топлива в топливозаборнике и топливопроводе состоит из топливного бака 1, цилиндрического корпуса 2, с
крышкой 3, внутри цилиндрического корпуса 2 помещен меньший по диаметру сетчатый стакан 4, скрепленный с крышкой 3, на сетчатый стакан 4 по спирали уложен и закреплен электронагревательный кабель 5, состоящий из лавсановых нитей с резистивным напылением серебра, который через подающий топливопровод 6 выведен на разветвитель 7 и электрические разъемы 8, топливонагреватель через фланец 9 установлен в топливный бак 1 и с помощью соединительной гайки 10 соединен с топливной магистралью. Сетчатый стакан 4 всегда находится в затопленном топливом состоянии. Источником питания может служить, как бортовая сеть транспортного средства, так и внешняя сеть 220 V (мобильный электрогенератор) через трансформатор.
Устройство для подогрева дизельного топлива в топливозаборнике и топливопроводе работает следующим образом.
При включении источника питания номинальным напряжением 24 В происходит нагрев электронагревательного кабеля 5 до температуры порядка 60…70°С. При этом топливо, проходящее через нижнее отверстие и сетчатый стакан 4, нагревается. Далее топливо поступает в топливопровод 6, где также прогревается и заполняет топливную систему двигателя.
Разогретый электронагревательный кабель 5 передает тепло омывающим его порциям топлива. Нагретое внутри цилиндрического корпуса 2 и топливопровода 6 топливо поступает в топливную систему дизельного двигателя. Выпавшие из холодного топлива частицы парафина полностью растворяются и топливная система готова к работе.
Так обеспечивается гарантированный подогрев топлива в топливозаборнике и топливопроводе при включении устройства.
При создании условий для необходимости подогрева топлива, например, при длительной стоянке транспортного средства в условиях низких температур окружающей среды, подается напряжение на электрические разъемы 8 электронагревательного кабеля 5, который нагреваются до расчетной температуры, передавая тепло для нагрева дизельного топлива в топливозаборнике и топливопроводе. Подогретое таким образом топливо поступает в топливную систему, обеспечивая надежный пуск двигателя при низких температурах. В состоянии подогрева устройство может работать в течение всего периода времени нахождения транспортного средства на стоянке.
В предложенной модели имеется ряд преимуществ. Максимальная температура электронагревательного кабеля 5, выполненного из лавсановых нитей с резистивным напылением серебра не превышает 180°С, а в случае перегорания лавсановая нить оплавляется, но не возгорается, что повышает пожаробезопасность. Другим преимуществом предлагаемой полезной модели устройства для подогрева дизельного топлива двигателя внутреннего сгорания является прогрев топлива в наиболее узком месте топливной системы - в топливопроводе 6. Изготовление данного устройства с возможностью демонтажа обеспечивает быструю установку на топливный бак 1, а также его универсальную возможность установки на топливные баки различных автомобилей. Использование предложенного устройства для подогрева дизельного топлива в топливозаборнике и топливопроводе системы топливоподачи позволяет повысить его функциональную надежность, универсальность, пожаробезопасность.
По сравнению с прототипом заявленный электрический нагреватель позволяет повысить эффективность подогрева топлива за счет наличия нагревательного кабеля в топливопроводе, а также за счет увеличения площади активной поверхности нагрева улучшить теплопередачу и равномерность подогрева топлива, частицы парафина растворяются и фильтр быстрее подготавливается к работе, т.е. повышается быстродействие подогревателя, исключить нахождение в топливе электрических контактов, что повышает функциональную надежность, пожаробезопасность, а также упростить конструкцию и техническое обслуживание.