УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ТОПЛИВОМ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ВОЕННОЙ ГУСЕНИЧНОЙ МАШИНЫ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ ОКРУЖАЮЩЕГО ВОЗДУХА
DEVICE FOR CONTROL OVER SERVICEABILITY OF FIGHTING VEHICLE POWER PLANT FUEL FEED SYSTEM AT NEGATIVE AMBIENT TEMPERATURES

Изобретение относится к военным гусеничным машинам, в частности к системам питания топливом силовых установок военных гусеничных машин.
В процессе эксплуатации военных гусеничных машин (ВГМ) в баки систем питания топливом их силовых установок (СУ) заправляются различные марки дизельных топлив в соответствии с руководствами и инструкциями по эксплуатации. Применяемые дизельные топлива (в соответствии с ГОСТ 305-82) характеризуются определенными низкотемпературными свойствами - температурами помутнения (кристаллизации парафинов), застывания (полная потеря прокачиваемости) и предельной фильтруемости (температура, при которой топливо еще способно проходить через фильтр). Они определяют способность топлива проходить через фильтры и обеспечивать прокачку по трубопроводам в условиях отрицательных температур. Дизельные топлива имеют различные температуры помутнения и застывания, которые влияют на их бесперебойную подачу (прокачиваемость) в цилиндры двигателя в необходимом количестве и поэтому должны применяться до определенных отрицательных температур окружающего воздуха, обеспечивая при этом работоспособность системы питания топливом СУ ВГМ.
ВГМ эксплуатируются в различных природно-климатических условиях, в которых изменение температуры окружающего воздуха может происходить не только в течение года или месяца, но и в течение одних суток. Поэтому прокачиваемость дизельных топлив (подача топлива из баков машины в цилиндры двигателя) должна быть постоянной и не зависеть от изменения температуры окружающего воздуха.
Одной из причин снижения работоспособности системы питания топливом СУ ВГМ, работающих в условиях отрицательных температур, является снижение прокачиваемости дизельного топлива из-за образования кристаллов парафина или прекращения подачи дизельного топлива вследствие полной потери его прокачиваемости (застывания).
Известны системы питания топливом силовых установок танков, содержащие топливные баки, фильтры грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающий насос, топливный насос высокого давления, форсунки и трубопроводы.
В качестве прототипа взята система питания топливом силовой установки танка Т-72 (см. Техническое описание танка Т-72. - М.: Военное издательство 2002, с. 66-79). Система питания топливом включает топливные баки, топливные фильтры грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающий насос, топливный насос высокого давления, топливные трубопроводы.
В условиях эксплуатации ВГМ, при которых температура окружающего воздуха может быть ниже температуры помутнения или застывания дизельного топлива, происходит кристаллизация молекулярных цепочек твердых углеводородов.
Выделение из дизельного топлива кристаллов углеводородов нормальных парафинов в виде твердой фазы приводит к увеличению вязкости дизельного топлива, вследствие понижения температуры окружающего воздуха. В результате этого, дизельное топливо находящееся в топливной системе СУ ВГМ, теряет прокачиваемость и застывает. Кристаллами парафина забиваются элементы топливной системы СУ ВГМ, при этом наиболее уязвимыми элементами топливной системы СУ ВГМ являются фильтры грубой и тонкой очистки топлива, топливные трубопроводы, топливные баки. Вероятность потери прокачиваемости дизельного топлива здесь самая высокая, потому что забор застывшего дизельного топлива из баков топливоподкачивающим насосом и подача его в цилиндры двигателя невозможны, что в конечном результате приводит к потере работоспособности системы питания топливом СУ ВГМ.
Для пуска СУ ВГМ, в топливной системе которой образовались кристаллы парафина или произошла его полная кристаллизация (застывание), в настоящее время в конструкции ВГМ не предусмотрены и не существуют способы и средства разогрева дизельного топлива в трубопроводах, фильтрах грубой и тонкой очистки и топливных баках.
Таким образом, из-за отсутствия в настоящее время средств разогрева дизельного топлива в конструкции ВГМ, невозможно обеспечить необходимый уровень боевой готовности ВГМ, надежный пуск и устойчивую работу СУ при определенных значениях отрицательных температурах окружающего воздуха в различных природно-климатических условиях. Это является существенным недостатком существующей системы питания топливом СУ ВГМ.
Для обеспечения работоспособности ВГМ и поддержания необходимого уровня боевой готовности, надежного пуска и устойчивой работы СУ при определенных значениях отрицательных температур окружающего воздуха в различных природно-климатических условиях необходимо иметь устройства, которые позволяли бы бесперебойно прокачивать дизельное топливо из баков системы питания топливом в цилиндры двигателя. При этом работоспособность системы питания топливом СУ ВГМ, в условиях отрицательных температур, может осуществляться путем установки в системе питания топливом подогревателей, позволяющих обеспечить предварительный разогрев дизельного топлива перед его подачей в цилиндры двигателя.
Целью предлагаемого технического решения является обеспечение работоспособности системы подачи топлива СУ ВГМ при отрицательных температурах окружающего воздуха за счет непрерывной подачи дизельного топлива в цилиндры двигателя, путем установки в системе питания топливом подогревателей, позволяющих обеспечить предварительный разогрев дизельного топлива.
Для достижения поставленной цели предлагается устройство для обеспечения работоспособности системы питания топливом силовой установки военной гусеничной машины при отрицательных температурах окружающего воздуха, содержащее топливные баки, топливные фильтры грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающий насос, топливный насос высокого давления, топливные трубопроводы, отличающееся тем, что в систему питания топливом дополнительно установлены блок контроля и выдачи команд, пульт управления, датчики температуры топлива в топливных баках, в топливных трубопроводах, подогреватели топлива в топливных фильтрах грубой и тонкой очистки, в топливных баках и в топливных трубопроводах, при этом блок контроля и выдачи команд соединен с пультом управления, датчиками температуры топлива и подогревателями топлива.
Устройство для обеспечения работоспособности системы питания топливом силовой установки военной гусеничной машины при отрицательных температурах окружающего воздуха представлено на фиг. 1.
Устройство содержит: топливоподкачивающий насос 1, подогреватели топлива 2, 4, 7, 10, 14, 19, 21, 25, 31, 32, датчики температуры 3, 5, 9, 11, 15, 20, 23, 25, 29, топливные трубопроводы 6, 13, 22, 28, топливные баки 8, 12, 17, 34, блок контроля и выдачи команд 16, подогреватель 18, топливный насос высокого давления 24, топливные фильтры тонкой очистки 27, пульт управления 30, топливный фильтр грубой очистки 33.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Блок контроля и выдачи команд 16 установлен внутри образца ВГМ и подключается к внешнему источнику электрического тока или бортовой сети ВГМ.
При включении питания с помощью пульта управления 30 на блок контроля и выдачи команд 16 подается напряжение от внешнего источника электрического тока (буферной группы) или бортовой сети ВГМ. При этом значения величины температуры топлива с датчиков температуры 3, 5, 9, 11, 15, 20, 23, 25, 29, находящихся в топливных баках 8, 12, 17, 34 и топливных трубопроводах 6, 13, 22, 28, непрерывно поступают в блок контроля и выдачи команд 16. Поступившая в блок контроля и выдачи команд 16 информация обрабатывается и по результатам обработанных данных, в случаях если значения температуры топлива в топливных баках 8, 12, 17, 34 и топливных трубопроводах 6, 13, 22, 28 системы питания топливом СУ ниже установленного значения, блок контроля и выдачи команд 16 направляет сигналы для включения подогревателей топлива 2, 4, 7, 10, 14, 19, 21, 26, 34, 32.
По мере разогрева топлива в топливных баках 8, 12, 17, 34 и топливных трубопроводах 6, 13, 22, 28, топливных фильтрах грубой и тонкой очистки 27, 33, блок контроля и выдачи команд 16 получает данные о величине температуры дизельного топлива от датчиков температуры 3, 5, 9, 11, 15, 20, 23, 25, 29.
Полученная информация о величине температуры дизельного топлива от этих датчиков обрабатывается в блоке контроля и выдачи команд 16, который при достижении температурой дизельного топлива определенного уровня его прокачиваемости (подачи) направляет сигналы на отключение подогревателей топлива. Информация об этом отображается на пульте управления 6.
Таким образом, перед пуском и в процессе работы СУ ВГМ блок контроля и выдачи команд 16 непрерывно контролирует и постоянно поддерживает заданную величину температуры топлива, обеспечивающую необходимый уровень его прокачиваемости для подачи дизельного топлива из топливных баков в цилиндры двигателя при отрицательных температурах окружающего воздуха и в различных природно-климатических условиях.
В качестве подогревателей топлива, устанавливаемых в топливные баки, могут использоваться электрические подогреватели дизельного топлива типа ЭПДТ-150. В нагревательных элементах подогревателей используются позисторы (полупроводниковая керамика), которые характеризуются большой наработкой на отказ, эффективностью и безопасностью (отключаются при температуре 130°C). В качестве подогревателей топлива, устанавливаемых в топливные трубопроводы, могут использоваться гибкие полупроводниковые нагревательные элементы.
Предлагаемое техническое решение позволяет повысить уровень работоспособности системы питания топливом СУ ВГМ в условиях воздействия отрицательной температуры окружающего воздуха, облегчить пуск СУ ВГМ путем обеспечения прокачиваемости дизельного топлива за счет его разогрева в топливных баках, топливных фильтрах грубой и тонкой очистки, топливных трубопроводах перед пуском СУ ВГМ, тем самым обеспечивая его подачу из топливных баков в цилиндры двигателя.
Простота конструкции предлагаемого устройства позволяет устанавливать его в ходе серийного производства, а также при модернизации ВГМ и не потребует значительных материальных затрат.