СИСТЕМА ДРЕНАЖА ТОПЛИВА

Полезная модель относится к топливным дренажным системам и может быть использована для дренирования различных утечек и сливов топлива из коллекторов и возврата топлива в систему топливопитания двигателя.
Известна топливная система ГТД с устройством возврата дренируемого топлива (см. патент США №3.774.394, МПК F23N 5/24, 1971 г.), содержащая дренажный бак, соединенный с клапаном возврата топлива в систему через эжекторное устройство, соединенное с входом и выходом подкачивающего насоса.
Клапан возврата топлива в систему топливопитания двигателя содержит подпружиненный поршень, с одной стороны которого установлен подпружиненный отсечной клапан, разделяющий дренажный бак и камеру смешения эжектора, а с другой стороны расположена управляющая полость, соединенная с трубопроводом высокого давления топливной системы.
На поршне выполнена выточка, соединяющая выход насоса со входом в эжектор.
Недостатком данного устройства является низкая надежность, обусловленная тем, что перед запуском двигателя поршень находится в положении, когда с помощью его выточки выход из насоса высокого давления соединен со входом эжектора, а пружина отсечного клапана находится в положении минимального поджатия, так как она контактирует с поршнем, который при останове двигателя переместился влево до упора.
При запуске двигателя топливо высокого давления сразу подается через выточку поршня к эжектору, в камере смешения создается определенное разряжение, передаваемое к отсечному клапану, пружина которого находится в расслабленном состоянии, и возможно его открытие, что приведет к дополнительной (несанкционированной) откачке топлива из дренажного бака и к возможности попадания воздуха в топливную систему двигателя.
Кроме того, так как возврат топлива в топливную систему двигателя происходит при его выключении, на режимной работе двигателя в случае повышенных дренажных утечек из элементов системы топливопитания, возможно переполнение дренажного бака и перетекание топлива в атмосферу, что ухудшает экологическую обстановку.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является система дренажа топлива (см. патент на полезную модель РФ №60679, МПК F23N 5/24, от 27 января 2007 г), содержащая дренажный бак, датчик уровня топлива, отсечной клапан, эжектор и обратный клапан, установленный за эжектором и выполненный в виде поршня с управляющей полостью, соединенной со входом эжектора.
Недостатком этого устройства является высокое энергопотребление и низкий КПД системы, обусловленное тем, что после завершения откачки дренажных утечек отключения прокачки топлива через эжектор не происходит. Весь промежуток времени от откачки дренажных утечек из бака до очередного наполнения бака эжектор работает вхолостую, потребляя при этом энергию, подводимую к нему посредством перепада давлений рабочей жидкости.
Техническим результатом, на решение которого направлена полезная модель, является снижение энергопотребления и повышение КПД системы за счет отключения эжектора после завершения откачки дренажных утечек из бака.
Технический результат достигается тем, что в системе дренажа топлива, содержащей эжектор с камерой смешения, датчик уровня топлива, отсечной клапан, разделяющий дренажный бак и камеру смешения эжектора, и подпружиненный обратный клапан, выполненный в виде поршня с управляющей полостью, обратный клапан установлен перед эжектором, а управляющая полость соединена с соплом датчика уровня.
Отличительные признаки, а именно установка обратного клапана перед эжектором и соединение управляющей полости с соплом датчика уровня, позволяет отключать прокачку топлива через эжектор после завершения откачки дренажных утечек из бака, что обеспечивает энергосбережение и повышает КПД системы.
Предложенная полезная модель описана ниже и представлена на фиг.1 и 2, где: на фиг.1 - система дренажа при остановленном двигателе и после завершения откачки, на фиг.2 - система дренажа в положении откачки топлива из дренажного бака по сигналу датчика уровня топлива.
Система дренажа топлива содержит дренажный бак 1, в котором установлен датчик 2 уровня топлива, выполненный, например, в виде поплавка 3, соединенного посредством рычага 4 с соплом 5, которое через жиклер 6 соединено с выходом 7 подкачивающего насоса 8.
Дренажный бак 1 через отсечной клапан 9 соединен с камерой смешения 10 эжектора 11. Вход 12 и выход 13 эжектора 11 подсоединены к подкачивающему насосу 8.
На входе 12 в эжектор 11 установлен обратный клапан 14 с пружиной 15 и толкателем 16, выполненный в виде поршня с управляющей полостью 17, которая соединена с соплом 5 датчика уровня 2.
Вход 12 эжектора 11 выполнен как продолжение проходных окон 18 и 19 обратного клапана 14.
Соосно с обратным клапаном 14 установлен отсечной клапан 9 с пружиной 20.
Система дренажа топлива работает следующим образом.
При остановленном двигателе отсечной клапан 9 закрыт под действием пружины 20, не допуская перетечек топлива в дренажный бак 1, обратный клапан 14 закрыт под действием пружины 15.
После запуска двигателя на выходе 7 подкачивающего насоса 8 появляется избыточное давление топлива.
При повышении уровня топлива в дренажном баке 1 до максимально допустимого поплавок 3 датчика 2 переместится вверх и правым концом рычага 4 перекроет сопло 5. Давление топлива в управляющей полости 17 увеличится, поршень переместится влево, преодолевая усилие пружины 15 и открывая проходные окна 18 и 19. Топливо с выхода 7 подкачивающего насоса 8 через проходные окна 18 и 19 поступает на вход 12 эжектора 11, и в камере смешения 10 возникает разряжение. После начала работы эжектора 11, при дальнейшем перемещении поршня обратного клапана 14, толкатель 16 переместит отсечной клапан 9 в открытое положение. Топливо из дренажного бака 1 под действием перепада давлений перетекает в камеру 10, смешивается с топливом поступающим со входа 7 в эжектор 11 и отводится через выход 13 на вход в подкачивающий насос 8.
При понижении уровня топлива в дренажном баке 1 до минимально допустимого поплавок 3 опустится вниз и правым концом рычага 4 откроет сопло 5. Давление топлива в полости 17 уменьшится, подпружиненый поршень 14 переместится вниз, перекрывая подвод топлива с выхода подкачивающего насоса 7 к эжектору 11, отсечной клапан 9 под действием пружины 20 переместится вниз и перекроет канал, соединяющий дренажный бак 1 с камерой смешения 10 эжектора 11. Откачка топлива из дренажного бака 1 прекратится. Таким образом, достигается энергосбережение и повышается КПД системы.