ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО
TRANSPORT VEHICLE

Область техники
Настоящее изобретение относится к транспортному средству с топливной системой и водоотделительным фильтром для отделения воды от топлива.
Уровень техники
Двигатели внутреннего сгорания в транспортных средствах, используемых при обычном движении, работают на обычном коммерческом топливе, которое может содержать загрязняющие примеси. Загрязняющие примеси в топливе могут серьезно повреждать двигатель или, по меньшей мере, снижать его производительность. Загрязняющие примеси могут быть в форме твердых частиц, газа или жидкости. Загрязняющие примеси в топливе могут снижать производительность двигателя до такой степени, что двигатель не может работать на таком топливе. Например, известно, что даже небольшое количество воды мешает функционированию дизельного двигателя. Твердые частицы в топливе повреждают двигатель за счет повышенного износа или вызывают рабочий простой двигателя вследствие засорения топливных каналов в двигателе.
Твердые частицы в двигателе могут отфильтровываться посредством фильтров твердых частиц, хорошо известных специалистам в данной области техники. Фильтры твердых частиц со временем засоряются отфильтровываемыми твердыми частицами, и следовательно, фильтры должны регулярно заменяться. Вода в топливе может отфильтровываться посредством водоотделительного топливного фильтра.
В патенте США №5355860 описана топливная система для дизельных двигателей. Топливная система содержит первое средство топливного фильтра, содержащее фильтр твердых частиц и водоотделительный фильтр. Водоотделительный фильтр оснащен клапаном для отвода воды, которая накапливается в водоотделительном фильтре.
В соответствии с решением согласно упомянутому патенту вода должна удаляться, когда транспортное средство не движется, и надлежащее оборудование должно быть доступно, когда вода удаляется. Более того, отсутствует описание того, как водитель транспортного средства уведомляется о том, что необходимо удаление воды из водоотделительного фильтра.
Краткое описание изобретения
Одной целью настоящего изобретения является создание транспортного средства с топливной системой, содержащей водоотделительный фильтр, посредством которой удаление воды из водоотделительного фильтра осуществляется альтернативным способом по сравнению с предшествующим уровнем техники.
Другой целью настоящего изобретения является создание топливной системы для транспортного средства, содержащей водоотделительный фильтр, посредством которой удаление воды из водоотделительного фильтра осуществляется альтернативным способом по сравнению с предшествующим уровнем техники.
Основная идея настоящего изобретения заключается в том, что вода, отделяемая от топлива, возвращается в топливный бак.
Изобретение относится в первую очередь к транспортному средству с приводом от дизельного двигателя, хотя оно также применимо к другим транспортным средствам.
Согласно первому объекту настоящего изобретения создано транспортное средство, содержащее двигатель и топливную систему для подачи топлива в двигатель, причем топливная система содержит топливный бак, топливный трубопровод, размещенный между топливным баком и двигателем, и водоотделительный фильтр, размещенный в топливном трубопроводе, для отделения воды от топлива, при этом водоотделительный фильтр содержит водоотвод. Транспортное средство характеризуется тем, что водоотвод соединен с топливным баком посредством отводного трубопровода, для вывода воды из водоотделительного фильтра в топливный бак.
Транспортное средство согласно изобретению оснащено простым решением для хранения воды, которая отделяется в водоотделительном фильтре. Таким образом, вода хранится в топливном баке, откуда она может быть отведена, когда слишком много воды накапливается в топливном баке. Отвод воды преимущественно осуществляется в цехе, где может осуществляться экологически безопасный отвод.
Транспортное средство может содержать отводной запорный клапан, размещенный в отводном трубопроводе, чтобы не допускать вытекание топлива из топливного бака в водоотделительный фильтр. Этот отводной запорный клапан позволяет предотвратить стекание топлива в неправильном направлении через отводной трубопровод. В этих случаях отводной запорный клапан выполнен с возможностью того, чтобы вода могла протекать только из водоотделительного фильтра в топливный бак и чтобы не допускался поток топлива из топливного бака в водоотделительный фильтр через отводной трубопровод.
Транспортное средство также может быть выполнено с возможностью того, что поток воды из водоотделительного фильтра осуществляется посредством перепада давлений между топливным баком и водоотделительным фильтром. Перепад давлений может осуществляться посредством относительно простого средства, так что это является преимущественным решением проблемы.
Транспортное средство может содержать подающий насос, размещенный в топливном трубопроводе между водоотделительным фильтром и двигателем, чтобы подавать топливо из топливного бака в двигатель, когда подающий насос включен, и первый топливный запорный клапан, размещенный в топливном трубопроводе между водоотделительным фильтром и топливным баком, посредством которого обеспечивается протекание топлива через подающий насос в направлении от двигателя к топливном баку, когда питание подающего насоса прекращается, и в результате отрицательное давление относительно давления в топливном баке создается в водоотделительном фильтре, когда питающий насос включен, а положительное давление относительно давления в топливном баке создается в водоотделительном фильтре, когда питание подающего насоса прекращается. В таком транспортном средстве результат состоит в более высоком давлении в водоотделительном фильтре, чем в топливном баке, когда подающий насос отключен, и в результате вода может отводиться из водоотделительного фильтра. Топливная система преимущественно выполнена с возможностью того, что поток воды продолжается до тех пор, пока практически вся вода не будет слита из водоотделительного фильтра.
Транспортное средство может содержать обратный трубопровод между подающим трубопроводом и топливным баком, и сужение, размещенное в обратном трубопроводе, для обеспечения более высокого давления в подающем трубопроводе, чем в топливном баке, когда подающий насос включен. Этот обратный трубопровод упрощает поддержание равномерного потока топлива в подающий трубопровод. Сужение позволяет поддерживать давление в подающем трубопроводе.
Транспортное средство может дополнительно содержать регулятор давления, размещенный параллельно с подающим насосом. Регулятор давления представляет собой более простое средство поддержания равномерного давления в подающем трубопроводе.
Транспортное средство также может содержать насос высокого давления, размещенный между подающим трубопроводом и двигателем. Этот насос высокого давления подает топливо под высоким давлением в двигатель. В зависимости от типа двигателя подающий насос может подавать топливо под достаточно высоким давлением непосредственно в двигатель, хотя в случаях, когда топливо должно быть под очень высоким давлением, требуется отдельный насос высокого давления. Примером таких двигателей, в которые топливо должно подаваться под очень высоким давлением, являются так называемые двигатели "с общей топливной магистралью", в которых топливо под высоким давлением распределяется в каждый цилиндр посредством так называемых инжекторов, размещенных в каждом цилиндре.
Транспортное средство может содержать отводной насос, размещенный в отводном трубопроводе между водоотделительным фильтром и топливным баком. Это является альтернативным способом направления воды из водоотделительного фильтра в топливный бак, и он не зависит от того, включен подающий насос или нет.
Транспортное средство может содержать датчик уровня воды для измерения уровня воды в топливном баке, тем самым не допуская накапливания слишком большого объема воды в топливном баке, которое может приводить к невозможности работы двигателя. Датчик уровня воды преимущественно соединен с предупредительным индикатором, который предупреждает водителя до того, как уровень воды в топливном баке становится слишком большим. Предупредительным индикатором может быть, например, предупредительная сигнальная лампа или звуковой сигнализатор.
Согласно второму объекту настоящего изобретения создана топливная система для подачи топлива в двигатель транспортного средства. Топливная система содержит топливный бак, топливный трубопровод, соединенный с топливным баком и выполненный с возможностью соединения с двигателем, и водоотделительный фильтр, размещенный в топливном трубопроводе, для отделения воды от топлива, при этом водоотделительный фильтр содержит водоотвод. Топливная система характеризуется тем, что водоотвод соединен с топливным баком посредством отводного трубопровода, чтобы выводить воду из водоотделительного фильтра в топливный бак.
Топливная система согласно второму объекту настоящего изобретения обеспечивает те же преимущества, что и описанные выше относительно транспортного средства согласно первому объекту изобретения.
Признаки согласно зависимым пунктам формулы изобретения, описанные выше относительно транспортного средства согласно первому объекту изобретения, также могут быть объединены с топливной системой согласно второму объекту изобретения, с теми же преимуществами, что и описанные выше.
Далее описаны варианты осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схематичная иллюстрация транспортного средства согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.2 - блок-схема топливной системы согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения; и
Фиг.3 - блок-схема топливной системы согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание вариантов осуществления изобретения
В последующем описании вариантов осуществления изобретения аналогичные элементы в различных вариантах осуществления обозначены одинаковыми ссылочными позициями.
На Фиг.1 схематично показано транспортное средство 1 согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Транспортное средство 1 содержит двигатель 2 и топливную систему 3 для подачи топлива в двигатель 2. Топливная система более подробно показана на фиг.2.
Фиг.2 представляет собой блок-схему топливной системы 3 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Топливная система 3 содержит топливный бак 4, подающий трубопровод 5 и топливный трубопровод 6, который выполнен с возможностью направления топлива между топливным баком 4 и подающим трубопроводом 5. Подающий трубопровод 5 соединен с насосом 7 высокого давления, выполненным с возможностью подачи топлива в двигатель 2 под высоким давлением. Топливо из насоса высокого давления далее распределяется в двигателе известным способом. Топливная система 3 дополнительно содержит подающий насос 8, размещенный в топливном трубопроводе 6 и выполненный с возможностью закачки топлива из топливного бака 4 в подающий трубопровод 5.
Водоотделительный фильтр 9 размещен в топливном трубопроводе 6 выше по потоку подающего насоса 8 и выполнен с возможностью отделения воды от топлива, которое подается через водоотделительный фильтр 9. Водоотделительным фильтром 9 может быть любой водоотделительный фильтр, известный до настоящего момента или который будет изобретен в будущем. Поскольку функция и конструкция водоотделительных фильтров 9 хорошо известны, их дополнительное описание в данном документе не приводится. Водоотделительный фильтр 9 содержит водоотвод 10, с которым соединен отводной трубопровод 11. Отводной запорный клапан 12 размещен в отводном трубопроводе 11 и обеспечивает протекание жидкости, такой как вода, только в направлении от водоотделительного фильтра 9. Обратный трубопровод 13 размещен между подающим трубопроводом 5 и топливным баком 4, а сужение 14 размещено в обратном трубопроводе 13. Сужение 14 приводит к более низкому давлению ниже по потоку сужения. Отводной трубопровод 11 соединен с обратным трубопроводом 13 в соединительной точке 15 ниже по потоку сужения 14, так чтобы обратный трубопровод 13 и отводной трубопровод составляли общий трубопровод между соединительной точкой 15 и топливным баком 4. Регулятор 16 давления размещен параллельно с подающим насосом 8 и выполнен с возможностью регулирования давления в подающем трубопроводе 5. Топливная система 3 дополнительно содержит фильтр 17 твердых частиц, размещенный в топливном трубопроводе между подающим насосом 8 и подающим трубопроводом 5 и выполненный с возможностью фильтрации твердых частиц из топлива. Первый запорный клапан 18 размещен в топливном трубопроводе 6 выше по потоку водоотделительного фильтра 9. Датчик 19 уровня воды размещен в топливном баке 4 для измерения уровня воды в топливном баке 4. Датчик 19 уровня воды соединен с предупредительным индикатором 20, который обеспечивает водителю транспортного средства индикацию, если уровень воды является высоким. Предупредительный индикатор может быть выполнен с возможностью выдачи звукового и/или оптического сигнала и может принимать форму, например, звукового сигнализатора и/или сигнальной лампы. Топливная система 3 также может содержать ручной насос 21 и второй запорный клапан 22. Ручной насос 21 может быть использован для откачки топлива вручную из топливного бака 4.
Далее описана функция топливной системы 3 с фиг.2. При работе двигателя 2 подающий насос 8 закачивает топливо из топливного бака 4 в подающий трубопровод 5. Давление в водоотделительном фильтре 9 в таком случае ниже атмосферного давления, ниже давления в топливном баке 4 и ниже давления в подающем трубопроводе 5. Давление в подающем трубопроводе 5 определяется посредством регулятора 16 давления, как упоминалось выше. Топливо под давлением направляется из подающего трубопровода 8 в фильтр 17 твердых частиц и оттуда в подающий трубопровод 5 и насос 7 высокого давления, чтобы быть направленным из него в двигатель 2. Часть топлива под давлением направляется через обратный трубопровод 13 и сужение 14 обратно в топливный бак 4. Давление в обратном трубопроводе 13 ниже по потоку сужения 14 при работе больше или равно атмосферному давлению. Вода, растворенная в топливе, вовлекается в водоотделительный фильтр 9, в котором она отделяется и накапливается. Водоотделительный фильтр может функционировать согласно любому из известных принципов для водоотделительных фильтров или согласно некоторому принципу, который станет известен в будущем.
Когда подающий насос 8 останавливается, что происходит, когда двигатель 2 отключается, давление в подающем трубопроводе выравнивается посредством подающего насоса 8, и в результате давление в водоотделительном фильтре 9 становится больше давления в соединительной точке 15 и в топливном баке 4. Отводной запорный клапан 12 затем открывается и позволяет воде проходить из водоотделительного фильтра 9 через отводной запорный клапан 12 в топливный бак 4. Вода продолжает проходить через отводной трубопровод 11 до тех пор, пока есть вода в водоотделительном фильтре, по меньшей мере, если уровень топлива в топливном баке 4 ниже уровня воды, и выходной оголовок отводного трубопровода ниже уровня топлива в топливном баке 4.
Запуск подающего насоса 8 приводит к отрицательному давлению, которое ниже атмосферного давления в водоотделительном фильтре 9, в результате чего отводной запорный клапан 12 закрывается, тем самым не допуская прохождения воды в отводном трубопроводе 11 обратно в водоотделительный фильтр 9.
Через некоторое время использования уровень воды в топливном баке 4 будет настолько высоким, что подающий насос рискует выпускать только воду, что должно привести к эксплуатационным неполадкам двигателя 2 или к останову двигателя 2. Тем не менее, датчик 19 уровня воды измеряет высокий уровень воды в топливном баке 4 и выдает индикацию посредством предупредительного индикатора 20 до того, как уровень воды в топливном баке 4 достигнет опасно высокого уровня.
Фиг.3 представляет собой блок-схему топливной системы 3 согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. При этом далее описаны только различия между вариантом осуществления с фиг.2 и вариантом осуществления с фиг.3. Топливная система с фиг.3 не имеет ручного насоса. Помимо этого фильтр твердых частиц объединен с водоотделительным фильтром 9. В топливной системе с фиг.3 отводной насос 23 размещен между водоотделительным фильтром 9 и топливным баком 4. Датчик слива воды размещен в водоотделительном фильтре 9. Отводной насос 23 выполнен с возможностью включения, когда датчик слива воды определяет высокий уровень воды в водоотделительном фильтре 9. Таким образом, вода может направляться из водоотделительного фильтра в топливный бак 4 независимо от того, работает подающий насос 8 или нет.
Изобретение не ограничено вышеописанными вариантами его осуществления, при этом возможно выполнение различных модификаций, не выходящих за рамки идеи и объема защиты настоящего изобретения.