УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ
ENGINE FUEL FEED DEVICE

Область техники
Изобретение относится к устройству для перепускания топлива от одного или нескольких вторичных баков в главный бак, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Изобретение также относится к транспортному средству, содержащему упомянутое устройство.
Уровень техники
Большая часть транспортных средств, используемых, например, для перевозки пассажиров и товаров, приводится в движение каким-либо из типов двигателя внутреннего сгорания, в котором топливо в жидком виде преобразуется в необходимое движение. По этой причине транспортное средство оснащено одним или несколькими топливными баками с целью вмещения достаточного объема топлива для заданного периода эксплуатации транспортного средства.
Транспортные средства с большим потреблением топлива и/или транспортные средства, которые работают с долгими интервалами между заправками, часто имеют два или более топливных бака, расположенных в соответствующих местах, где имеется пространство в транспортном средстве, для увеличения общего объема топлива, которое может вмещать транспортное средство.
В существующих топливных системах каждый вторичный бак соединен с главным баком, из которого топливо поступает в двигатель транспортного средства. Соответствующие баки соединены с главным баком шлангом, который пролегает между днищем соответствующего топливного бака и днищем главного бака, а перепускание топлива происходит по принципу сифона, который уравнивает уровни топлива в баках.
Однако, было установлено, что эта конфигурация топливной системы имеет существенные недостатки, заключающиеся в том, что большие количества топлива, плещущиеся в баках, не поступают в главный бак, что означает, что большие объемы топлива не могут быть использованы для двигателя. Кроме того, наличие неиспользуемого объема топлива также означает уменьшение используемого объема, и что транспортное средство постоянно перевозит лишний вес, что увеличивает его расход топлива, а также нагрузку и износ некоторых его компонентов.
По этой причине имеется потребность в устройстве, обеспечивающем более надежное перепускание топлива из вторичных баков в главный бак и отсюда в двигатель.
Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является устранение вышеуказанных проблем. Эта задача решена устройством согласно п.1 формулы изобретения.
Вышеописанные проблемы решены с помощью обратного потока из топливопотребляющего блока, обычно двигателя внутреннего сгорания, подаваемого в главный бак через обратную магистраль, подразделенную на несколько вторичных магистралей, каждая из которых оснащена трубкой Вентури. Трубка Вентури содержит проход с уменьшенной площадью сечения, что в результате увеличивает скорость обратного потока через проход. При этом увеличенная скорость потока в проходе создает всасывание в перепускной магистрали, что может быть использовано для перепускания топлива из вторичного бака или вторичных баков в главный бак. Это устройство является чрезвычайно предпочтительным, поскольку оно приводит к непрерывному и надежному перепусканию топлива без участия каких-либо подвижных частей, что вызывало бы необходимость технического обслуживания.
В одном варианте осуществления устройства согласно изобретению вспомогательное пространство в главном баке представляет собой разграниченное пространство, оснащенное сливом обратного топлива из вспомогательного пространства в главный бак при переполнении вспомогательного пространства. Этот вариант осуществления увеличивает надежность устройства тем, что способность непрерывно сливать топливо обратно из вспомогательного пространства в главный бак предотвращает переполнение вспомогательного пространства, что в противном случае могло бы привести к утечкам.
В одном варианте осуществления устройства, вспомогательное пространство отделено от топливного бака стенкой, имеющей отверстие, расположенное в верхней части вспомогательного пространства и топливного бака. Этот вариант осуществления представляет собой простое и надежное устройство с постоянным и гарантированным сливом из вспомогательного пространства.
В одном варианте осуществления устройства, каждый вторичный бак и главный бак имеют нижнюю поверхность, к которой подсоединена перепускная магистраль. Это соединение перепускной магистрали означает, что почти все топливо в баках может быть подано во вспомогательное пространство и затем использовано топливопотребляющим блоком. С целью дальнейшего повышения способности перепускания топлива, нижняя поверхность может быть выполнена с наклоном по направлению к месту подсоединения перепускной магистрали.
В одном варианте осуществления устройства, сливной шланг пропущен между главным баком, и, по меньшей мере, одним вторичным баком. Этот вариант осуществления гарантирует то, что главный бак не переполнится, что могло бы в противном случае произойти при наличии большого количества топлива в баках устройства.
В одном варианте осуществления устройства, главный бак и соответствующие вторичные баки расположены, по существу, на одной высоте, а трубка пролегает от места подсоединения сливного шланга или сливных шлангов к нижней поверхности вторичного бака или вторичных баков таким образом, что горловина сливного шланга расположена над нижней поверхностью. Эта форма слива между баками имеет то преимущество, что пока уровень топлива в главном баке выше горловины трубки во вторичном баке или вторичных баках, топливо непрерывно сливается из главного бака во вторичный бак или вторичные баки, но когда уровень топлива в главном баке ниже уровня горловины трубки, дальнейшего слива топлива не происходит. Это является чрезвычайно преимущественным в том, что в результате топливо из вторичных баков поступает в главный бак и там может быть использовано для топливопотребляющего блока.
В одном варианте осуществления устройства, оно содержит главный бак и один вторичный бак, а обратная магистраль подразделена на две вторичных магистрали. Это особый вариант осуществления устройства согласно изобретению. Это устройство приводит к надежному перепусканию топлива, поскольку обратный поток из топливопотребляющего блока используют только в двух трубках Вентури.
Устройства согласно любому из вышеуказанных вариантов осуществления могут преимущественно быть использованы в других типах транспортных средств.
Краткое описание чертежей
Изобретение объяснено более подробно ниже со ссылкой на чертежи, на которых:
фиг.1 - схематичная блок-схема варианта осуществления устройства согласно изобретению, как видно из представленного выше;
фиг.2 - базовая конфигурация трубки Вентури; и
фиг.3 - вид в разрезе варианта осуществления вторичного бака и главного бака, образующих часть устройства согласно изобретению.
Подробное описание изобретения
На фиг.1 схематично показан поток топлива в варианте осуществления устройства для перепускания топлива из главного топливного бака 11 и вторичного бака 12 во вспомогательное пространство 13, расположенное в главном баке 11. Поток топлива в устройстве проиллюстрирован на чертеже стрелками, расположенными вдоль различных трубок, образующих часть устройства.
Топливо перепускают из вспомогательного пространства 13 в топливопотребляющий блок 14, который может представлять собой, например, двигатель внутреннего сгорания. Как главный бак 11, так и вторичный бак 12, подвешены, по существу, на одной высоте на раме 15, которая может, например, являться рамой транспортного средства. Взаимосвязь между соответствующими высотами, на которых расположены вторичный бак и главный бак, важна для удовлетворительного функционирования устройства согласно изобретению. Эта взаимосвязь схематично проиллюстрирована на фиг.3.
В устройстве, проиллюстрированном на фиг.1, топливо непрерывно перепускают из вспомогательного пространства 13 в топливопотребляющий блок 14 через топливную магистраль 16 с помощью непоказанного топливного насоса, который обычно расположен вблизи от топливопотребляющего блока 14. Чтобы достаточное количество топлива было всегда в наличии в топливопотребляющем блоке, насос приспособлен для генерирования такого потока топлива на топливопотребляющий блок 14, который всегда больше последнего фактического расхода топлива. Это приводит к тому, что некоторое количество топлива в блоке не сжигается. Этот неиспользованный излишек возвращается во вспомогательное пространство 13 через обратную магистраль 17.
В определенном месте 19 вдоль своей продольной оси обратная магистраль 17 подразделяется на две, или в нескольких случаях на несколько взаимно параллельных вторичных обратных магистралей 18, каждая из которых ведет во вспомогательное пространство 13. Число вторичных обратных магистралей 18 соответствует общему числу баков, содержащему вторичные баки 12 плюс главный бак 11, образующих часть устройства. В данном случае это означает две вторичных обратных магистрали. Вдоль каждой вторичной обратной магистрали 18 расположена трубка 20 Вентури. Трубку 20 Вентури, схематично проиллюстрированную на фиг.2 и описанную более подробно далее в описании, используют для перепускания топлива из главного бака 11 и вторичного бака 12 во вспомогательное пространство 13 в главном баке 11.
Перепускная магистраль 22, пролегающая от днища соответствующего бака к любой из трубок 20 Вентури, подсоединена около днища бака или в самой нижней точке бака для обеспечения перепускания максимально возможного объема топлива из бака. Топливные баки обычно оснащены нижней пробкой для очистки из них накопленного мусора и слива любой присутствующей в них влаги, а существующее отверстие преимущественно используют для подсоединения перепускной магистрали 22.
С целью дальнейшего направления содержимого баков в перепускную магистраль 22 в днище бака, днище бака может быть оснащено одной или несколькими поверхностями, имеющими наклон в направлении выхода для направления всего топлива в баке в горловину перепускной магистрали 22.
Количество топлива, перепущенного из главного бака 11 и вторичного бака 12 во вспомогательное пространство 13, всегда больше количества топлива, израсходованного топливопотребляющим блоком 14, что означает, что при эксплуатации устройства уровень топлива во вспомогательном пространстве 13 всегда будет выше уровня в главном баке 11, что обеспечивает надежную подачу топлива из вспомогательного пространства 13 в блок 14. Топливо поступает из нижней части вспомогательного пространства 13, чтобы вход в магистраль 16 был всегда ниже уровня топлива во вспомогательном пространстве 13, даже если последнее заполнено топливом не полностью. Верхний край вспомогательного пространства 13 выходит в главный бак 11, так что когда уровень топлива во вспомогательном пространстве 13 достигает отверстия, любые излишки топлива будут стекать обратно в главный бак 11, перетекая через край граничной стенки 25.
Вспомогательное пространство 13 образует только небольшую часть главного бака 11. Размер вспомогательного пространства 13 относительно главного бака 11 зависит от расчетного потребления топлива топливопотребляющим блоком 14 и от объемов, располагаемых для баков.
Когда топливопотребляющий блок 14 не используется и сопряженные системы перекрыты, уровень топлива во вспомогательном пространстве 13 падает, пока соответствующие уровни поверхностей в главном баке 11, вторичном баке 12 и вспомогательном пространстве 13 не будут выровнены по принципу сифона через соединительную перепускную магистраль 22.
Трубка 20 Вентури и поток через нее во время эксплуатации схематично проиллюстрированы на фиг.2. Трубка Вентури содержит продольный проход 21, площадь сечения которого около центра трубки Вентури уменьшена относительно площади сечения на входе трубки Вентури и затем снова увеличивается, по существу, до той же величины, что и на входе. Уменьшение площади сечения приводит к увеличению скорости потока в этой секции прохода 21, что создает всасывание в перепускной магистрали 22, соединенной с проходом 21 вблизи точки, где площадь сечения достигает своего минимума.
На фиг.3 показан вид в разрезе устройства, представленного на фиг.1, для иллюстрации взаимосвязи между соответствующими высотами, на которых расположены баки. И вторичный бак 12 и главный бак 11, секция которого проходит через вспомогательное пространство 13, подвешены на раме 15 с помощью подвесных устройств 26. На фиг.3 показаны расчетные уровни топлива в баках во время работы. Топливо непрерывно перепускается во вспомогательное пространство 13, что ведет к более высокому уровню топлива в этом пространстве.
Сливной шланг 23 пропущен между днищем главного бака и днищем вторичного бака для предотвращения переполнения главного бака 11. В месте подсоединения сливного шланга 23 к вторичному баку 12, трубка 24 соединена со сливным шлангом 23 таким образом, что горловина последнего во вторичном баке 12 слегка перемещена вверх от днища вторичного бака. Назначение этой трубки 24 состоит в обеспечении того, что до тех пор, пока уровень топлива в главном баке 11 выше высоты, на которой расположена горловина трубки, топливо будет непрерывно стекать из главного бака 11 во вторичный бак 12 через сливной шланг. Однако если уровень топлива в главном баке падает ниже горловины трубки, топливо перестает сливаться обратно во вторичный бак 12 и все топливо во вторичном баке 12 будет перепущено во вспомогательное пространство 13 в главном баке 11. Если по какой-либо причине баки 11 и 12 расположены на различных высотах, тогда длину трубки нужно отрегулировать для обеспечения должного перепускания. На фиг.3 показаны не все магистрали и т.п., образующие часть устройства, представленного на фиг.1.
Хотя изобретение и описано выше на основе некоторых примерных вариантов его осуществления, оно не ограничено ими и выполнено на основе нижеследующей формулы изобретения.