Фильтр для очистки жидкости

Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания, и может быть использована в топливных системах.
В дизельных двигателях внутреннего сгорания, как правило, применяется очистка топлива: предварительная грубая и тонкая. Основная задача фильтра предварительной очистки топлива состоит в том, чтобы удалить из топлива грубые примеси и в основном, воду. Это становиться особенно актуальным в настоящее время. При высоких степенях форсировки двигателей значительно повышается давление впрыскивания и следовательно, зазоры в элементах топливной аппаратуры необходимо уменьшать до микронов. И в таких системах топливоподачи, как Common Reil, с давлением впрыскивания 150…200 МПа наличие воды в топливе быстро выводит их из строя.
Известен фильтр грубой предварительной очистки топлива, содержащий корпус и колпак с фланцем, в котором расположен фильтрующий элемент и в корпусе выполнена внутренняя резьба, а колпак снабжен фланцем, на котором выполнена наружная резьба и которая вворачивется в корпус с внутренней резьбой и между ними зажимается уплотнительный элемент (см. патент на полезную модель РФ №82575 МПК B01D 27/00). Недостатком такого фильтра является отсутствие встроенного подкачивающего насоса с ручным приводом, необходимого для заполнения топливной системы и удаления воздуха при сборке нового автомобиля и при техническом обслуживании. Известно техническое решение, содержащее гильзу, расположенную вертикально на крышке топливного фильтра и в которой расположен поршень в виде манжеты V-образного профиля, а в подводящем канале выполнен шариковый клапан (см. патент на полезную модель РФ №121009 МПК F02M 37/00). Недостатком такого фильтра является во-первых, расположение гильзы вертикально ограничивает компоновочные возможности фильтра на автомобиле и не достаточно удобно пользоваться, во-вторых, поршень в виде манжеты V-образного профиля не обеспечивает надежную работу подкачки, особенно при отрицательных температурах и в-третьих, шариковый клапан во всасывающем канале имеет плохую работоспособность при кренах автомобиля.
Была поставлена цель: сконструировать фильтр топливный с топливоподкачивающим насосом с ручным приводом, встраиваемый в топливный фильтр и который был бы удобен при прокачке топлива, имел бы высокую эффективность, был бы прост в изготовлении и имел бы минимальное сопротивление потоку топлива при работе двигателя.
Поставленная цель достигается тем, что топливоподкачивающий насос поршневого типа выполнен отдельным узлом, который крепится к корпусу, а в корпусе выполнены горизонтальный подводящий и вертикальный отводящий каналы и канал для подсоединения топливоподкачивающего насоса и который соединяется с подводящим каналом и сообщается с отводящим, а в каналах: подводящем расположен всасывающий, а в отводящем - нагнетающий клапана.
Топливоподкачивающий насос поршневого типа выполнен отдельным узлом в виде гильзы с резьбовым присоединительным наконечником, вворачиваемым в корпус фильтра, а поршень выполнен как одно целое со штоком, который имеет форму цилиндра, часть которого в виде сегмента удалена и в нее входит фиксатор, закрепленный в гильзе, и который ограничивает ход штока с поршнем.
Клапана, расположенные в подводящем и отводящем каналах, выполнены зонтикового типа.
В результате проведенного анализа уровня техники, включая поиск по патентам и другим научно-техническим источником информации, аналога, характеризующегося признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого технического решения не выявлено, следовательно, оно соответствует условию «новизны».
По результатам сопоставительного анализа заявляемого технического решения и наиболее близкого аналога, выявлено, что заявляемое техническое решение имеет совокупность существенных признаков, которые изложены в формуле полезной модели.
Полезная модель поясняется чертежами:
фиг. 1 - топливный фильтр, общий вид;
фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1
фиг. 3 - топливоподкачивающий насос в разрезе;
фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3;
фиг. 5 - принципиальная схема фильтра.
Фильтр для очистки жидкости состоит из корпуса (1), в котором выполнена внутренняя резьба, колпака (2), с наружной резьбой, вворачиваемой в резьбу в корпусе, колпак (2) уплотняется в корпусе уплотнительным элементом (3), зажимаемым между колпаком и корпусом, топливоподкачивающего насоса (4), крепящегося к корпусу, фильтрующего элемента (5), расположенного в колпаке (2) и в нем (колпаке) образована емкость (6) для сбора осадка. В корпусе (1) выполнены: подводящий канал (7), в котором установлен всасывающий клапан (8) и отводящий канал (9), в котором установлен нагнетающий клапан (10) и канал (11), соединяющий топливоподкачивающий насос с подводящим каналом (7) и сообщающийся с отводящим каналом (9). Топливоподкачивающий насос с ручным приводом (4) состоит из гильзы (12) с резьбовым окончанием (13), вворачиваемым в корпус (1), поршня (14), выполненным за одно целое со штоком (15), снабженным ручкой (16), шток (15) выполнен цилиндрическим со срезанным сектором, а в гильзе установлен фиксатор (17), установленный в этот сектор и ограничивающий перемещение штока в крайнем положении.
Работает фильтр для очистки жидкости с топлиподкачивающим насосом следующим образом. При необходимости заполнения топливной системы, за ручку (16) поршень (14) через шток (15) перемещается из одного крайнего положения в другое, при этом внутри гильзы (12) создается разряжение и клапан (8) открывается и топливо из бака заполняет полость в гильзе, при обратном перемещении поршня (14) всасывающий клапан (8) закрывается и за счет избыточного давления открывается нагнетающий клапан (10) и топливо поступает внутрь фильтра. Шток (15), выполненный в виде цилиндра со срезанным сектором, перемещается, а в крайнем положении его ход ограничивает фиксатор (17). На входе расположен подогреватель топлива (18). При отрицательных температурах в фильтр поступает подогретое топливо.
При работе двигателя фильтр работает следующим образом. В колпаке (2) насосом двигателя создается разряжение и клапана (8) и (10) открываются и топливо поступает внутрь, где на фильтрующем элементе (5) происходит удаление частиц загрязнения и воды, которые осаждаются в отстойник (6) из которого они периодически удаляются через кран (19). Выполнение клапанов (8) и (10) зонтикового типа позволяет при работе двигателя иметь минимальное сопротивление потоку топлива, а при выполнении из специальной резиносмеси обепечивают работоспособность топливоподкачивающего насоса до температуры минус 60°С.
Таким образом, вышеизложенные данные свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемой полезной модели следующей совокупности условий:
средство, воплощающее заявленную полезную модель при ее осуществлении, предназначено для использования в машиностроении, преимущественно двигателях внутреннего сгорания;
для заявляемого устройства, в том виде, как оно, охарактеризовав в изложенной формуле полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке, или известных до даты приоритета средств;
средство, воплощающее заявляемую полезную модель при ее осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем результата.
Следовательно, предлагаемая полезная модель соответствует критерию «промышленная применимость».
Испытания фильтра очистки топлива по заявляемому техническому решению, проведенные в НТЦ КАМАЗа показали высокую эффективность, удобство обслуживания и хорошие компоновочные возможности. В настоящее время разработана конструкторская документация, согласованная с НТЦ, ведется подготовка производства по внедрению данного фильтра на автомобили КАМАЗ, как альтернатива фильтрам зарубежных фирм MANN+HUMMEL Германия, UFI Италия, поставляемых в настоящее время на ГК КАМАЗа.