АДАПТЕР ДЛЯ ЗАПРАВКИ ТОПЛИВОМ

Область техники, к которой относится полезная модель
Настоящая полезная модель относится к адаптеру для заправки топливом в топливной системе транспортного средства.
Уровень техники
Транспортные средства (автомобили), оборудованные двигателями внутреннего сгорания, требуют периодической заправки топливом, чтобы обеспечить продолжение процесса горения в двигателе по истечении периодов пользования автомобилем. Автомобили могут быть оснащены заправочными горловинами, чтобы в заправочный топливопровод можно было вставлять топливозаправочный пистолет, и давать возможность топливу поступать в топливный бак автомобиля. Однако конструкция заправочной горловины может предусматривать возможность приема только определенных типов стандартных топливозаправочных пистолетов, чтобы сделать менее вероятной заливку в топливный бак ненадлежащего топлива. Точнее, в заправочных горловинах может быть предусмотрена блокировка, препятствующая заливке неположенного топлива, чтобы в заправочную горловину нельзя было вставлять топливозаправочные пистолеты определенных размеров и/или определенной геометрии. Следовательно, определенные заправочные горловины могут принимать лишь ограниченное число топливозаправочных пистолетов, и тем самым ограничивать применимость заправочной горловины. Например, заправочная горловина может не принимать патрубки топливных канистр, что не позволит водителю заправлять автомобиль на удалении от заправочных станций.
В патентной заявке Японии 201276754 раскрыта заправочная воронка для заправки автомобиля из портативной топливной канистры. Заправочная воронка содержит соединительную деталь, которая перекрывает диаметр заливочного патрубка.
Обнаружено несколько недостатков заправочной воронки, раскрытой в заявке Японии 201276754. Во-первых, на заправочной воронке в процессе заправки может накапливаться большой электростатический заряд. Заправочная воронка может быть особенно подвержена накоплению электростатического заряда, когда скорость течения топлива через воронку высока. Кроме того, геометрия воронки может позволять заправочному патрубку плотно прилипать к воронке в процессе заправки, что дополнительно увеличивает накопление электростатического заряда.
Раскрытие полезной модели
В качестве подхода к решению указанной проблемы, предлагается адаптер для заправки топливом (заправочный адаптер). Заправочный адаптер содержит выпускную секцию (секцию патрубка) и впускную секцию, которая присоединена к выпускной секции и расположена по потоку топлива перед выпускной секцией, причем впускная секция содержит ограничительный элемент, проходящий поперек проходного сечения впускной секции, и ребро, препятствующее плотному прилипанию патрубка топливозаправочного пистолета, связанное с корпусом впускной секции и проходящее в осевом направлении через проходное сечение впускной секции.
Ограничительный элемент увеличивает потери в адаптере, тем самым снижая скорость течения топлива через заправочный адаптер и уменьшая накопление электростатического заряда при заправке. Кроме того, ребро, препятствующее плотному прилипанию патрубка топливозаправочного пистолета, уменьшает вероятность прилипания указанного патрубка к корпусу заправочного адаптера, дополнительно снижая величину электростатического заряда, накапливаемого в заправочном адаптере в ходе заправки. В результате снижается вероятность возникновения электрического разряда на топливо, который может привести к пожару и/или взрыву.
Согласно некоторым примерам, благодаря снижению накопления электростатического заряда, заправочный адаптер может содержать один или более непроводящих материалов. Как следствие, может быть уменьшена стоимость заправочного адаптера по сравнению с заправочным адаптером, который может содержать дорогостоящие проводящие материалы.
Следует понимать, что вышеприведенные сведения даны для того, чтобы в упрощенной форме познакомить с набором подходов, которые в дальнейшем будут описаны подробно. Эти сведения не выявляют ключевые или существенные характеристики заявляемого предмета полезной модели, объем охраны которого определяется исключительно пунктами формулы полезной модели, которая следует за подробным описанием. Кроме того, заявляемый предмет полезной модели не ограничивается вариантами осуществления, в которых устранены все недостатки упомянутые выше или в любой части настоящего описания.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 схематически изображает транспортное средство (автомобиль), содержащее двигатель и систему подачи топлива.
Фиг.2 изображает пример заправочного адаптера.
Фиг.3 в сечении изображает пример заправочного адаптера, представленного на фиг.2.
Фиг.4 в сечении изображает другой пример заправочного адаптера, представленного на фиг.2.
Фиг.5 изображает заправочный адаптер, представленный на фиг.2, в ходе операции заправки.
Фиг.6 изображает другое сечение заправочного адаптера, представленного на фиг.2., и
Фиг.7 изображает схему алгоритма способа для работы заправочного адаптера.
Фиг. 2-6 исполнены приблизительно в масштабе, впрочем, если требуется, то могут быть использованы другие соотношения размеров..
Осуществление полезной модели
Настоящая полезная модель относится к адаптеру для заправки топливом (в дальнейшем, «заправочному адаптеру»), который уменьшает накопление электростатического заряда во время заправки за счет увеличения потерь в адаптере посредством ограничительного элемента. Уменьшение накопления электростатического заряда в процессе заправки снижает вероятность пожара и/или взрыва, вызванного электрическим разрядом на топливо. В заправочном адаптере перед ограничительным элементом также предусмотрено ребро, препятствующее плотному прилипанию патрубка топливозаправочного пистолета. Ребру придана форма, уменьшающая вероятность прилипания указанного патрубка к адаптеру, что дополнительно уменьшает накопление электростатического заряда во время заправки. Ребро, препятствующее плотному прилипанию патрубка топливозаправочного пистолета, может также механически усиливать ограничитель потока топлива, так чтобы тому, кто пользуется заправочным пистолетом, было непросто сломать ограничительную пластину. Благодаря уменьшению накопления электростатического заряда при заправке, заправочный адаптер при желании может быть сконструирован из непроводящего материала. В результате стоимость заправочного адаптера может быть уменьшена по сравнению со случаем, когда заправочные патрубки выполняют из проводящего материала.
На фиг.1 изображено транспортное средство (автомобиль) 10 содержащий топливную систему 12, выполненную с возможностью подачи топлива в двигатель 14 автомобиля. В автомобиле 10 также предусмотрена впускная система 16, выполненная с возможностью забора воздуха и подачи его в двигатель 14, как указывает стрелка 17. Впускная система 16 может содержать дроссельную заслонку, впускной коллектор, впускные воздуховоды и т.п. Показано, что двигатель 14 содержит цилиндр 18. Однако, если требуется, в составе двигателя могут быть и дополнительные цилиндры. В цилиндре 18 может происходить сгорание топлива. Двигатель 14 может содержать компоненты, предназначенные для облегчения сжигания топлива. В автомобиле 10 также предусмотрена выпускная система 20, выполненная с возможностью приема отработавшего газа из двигателя 14 в ходе сгорания топлива. Точнее, выпускная система 20 может сообщаться с цилиндром 18, как указывает стрелка 19. Выпускная система 20 может содержать выпускной коллектор, выпускные патрубки, устройства ограничения токсичных выбросов и т.п.
Система 12 подачи топлива содержит топливный бак 22. Система 12 подачи топлива содержит топливный бак 22, выполненный с возможностью хранения любого подходящего топлива, например, бензина, дизельного топлива, спирта (к примеру, этанола или метанола), био-дизельного топлива и т.п. Топливный насос 24, включая заборный патрубок 26, имеет жидкостную связь с объемом топлива, находящимся в топливном баке 22.
Топливопровод 28 соединен с выходом топливного насоса 24. Система 12 подачи топлива может дополнительно содержать топливный фильтр 29, выполненный с возможностью удаления нежелательных частиц из топлива, которое проходит через систему подачи топлива. Топливопровод 28 имеет жидкостную связь с топливной форсункой 30, присоединенной непосредственно к цилиндру 18, чтобы осуществить процесс прямого впрыска топлива в двигатель 14. Дополнительно к описанным компонентам или вместо них, для подачи топлива в цилиндр 18 в указанной системе может быть применена форсунка впрыска топлива во впускной канал, которая расположена перед цилиндром 18. Следует понимать, что в систему подачи топлива могут быть включены и дополнительные компоненты, такие как топливный насос 24 высокого давления.
Заправочный топливопровод 40 также входит в систему 12 подачи топлива. Заправочный топливопровод 40 сообщается с топливным баком 22 и с заправочной горловиной 42. Заправочная горловина может включать в себя крышку, лючок и заправочное впускное отверстие. Согласно одному примеру, заправочная горловина включает в себя заправочное впускное отверстие без крышки, в котором отсутствует съемная крышка, но имеется подпружиненный затвор, который перемещается при введении топливозаправочного пистолета соответствующего размера и/или адаптера, такого, какой рассматривается в настоящем описании. Таким образом, заправочная горловина 42 может быть выполнена с возможностью введения топливозаправочного пистолета. Топливозаправочный пистолет, к примеру, может входить в состав топливного насоса топливозаправочной станции. Дополнительно, заправочная горловина 42 может содержать блокировку, препятствующую заливке неположенного топлива, рассчитанную на прием топливозаправочных пистолетов только определенных размеров или определенной геометрии. Однако, согласно другим примерам, такая блокировка может и не входить в состав заправочной горловины 42.
Дополнительно, заправочная горловина 42 может быть выполнена с возможностью приема заправочного адаптера 50. Точнее, заправочный адаптер 50 можно съемным образом присоединять (т.е. его можно прикреплять и снимать) к заправочной горловине 42, как указывает стрелка 52. Таким образом, потребитель, когда потребуется, может устанавливать и снимать заправочный адаптер 50. Согласно другому примеру, заправочный адаптер 50 можно съемным образом присоединять к топливной канистре (например, бензиновой канистре). В этом случае, заправочный адаптер 50 можно использовать для заправки различных контейнеров для хранения топлива, что расширяет область применения топливного адаптера и позволяет производить заправку автомобиля в удаленных местах.
Заправочный адаптер 50 конструктивно выполнен так, чтобы в заправочную горловину 42, изображенную на фиг.1, или в иную подходящую заправочную горловину можно было вставлять топливозаправочные пистолеты различных размеров и/или различной геометрии. Заправочный адаптер 50 также выполнен так, чтобы уменьшить скорость втекания топлива в заправочную горловину 42, изображенную на фиг.1, или в иную подходящую заправочную горловину. Следует понимать, что в каких-то вариантах осуществления заправочный адаптер 50 может храниться в автомобиле 10, например, в отсеке для запасной автомобильной шины. Согласно одному примеру, цвет заправочного адаптера 50 может отличаться от черного, что позволит водителю легко находить адаптер среди запасных частей (например, запасной шины) и/или инструмента, который лежит рядом с заправочным адаптером, когда последний хранится в автомобиле.
Фиг.2 изображает пример заправочного адаптера 50. Заправочный адаптер 50 содержит впускное отверстие 200 и выпускное отверстие 202. Впускное отверстие 200 выполнено с возможностью приема топливозаправочного пистолета, такого как топливозаправочный пистолет, входящий в состав топливного насоса топливозаправочной станции или топливной канистры. Патрубок с выпускным отверстием 202 выполнен с возможностью введения в заправочную горловину, такую как заправочная горловина 42, показанная на фиг.1.
Заправочный адаптер 50 содержит впускную секцию 204 и секцию 206 патрубка. Секция 206 патрубка может быть названа выпускной секцией. Кроме того, заправочный адаптер 50 содержит корпус 208. Корпус 208 может быть по идее разделен на корпус выпускной секции и корпус впускной секции. Корпус 208 может в заправочном адаптере 50 образовывать каналы течения топлива, которые более подробно будут рассмотрены ниже. Секущая плоскость 220 определяет сечение, изображенное на фиг.3, а секущая плоскость 222 определяет сечение, изображенное на фиг.4. Заправочный адаптер 50 дополнительно содержит клипсу 230. Клипса 230 может быть использована на некоторых автомобилях для фиксации заправочного адаптера (например, верхней части заправочного адаптера) в нужном положении при его хранении внутри автомобиля, например, в автомобильном отсеке для запасной шины.
На фиг.3-4 заправочный адаптер 50, показанный на фиг.2, изображен в разрезе. На фиг.3 изображен заправочный адаптер 50, у которого имеется корпус 208. Заправочный адаптер 50 также содержит ребро 300, препятствующее прилипанию патрубка топливозаправочного пистолета, и ограничительный элемент 302. Ребро 300 связано (например, непосредственно связано) с корпусом 208. Ограничительный элемент 302 прикреплен (например, непосредственно прикреплен) к ребру 300. Кроме того, ограничительный элемент 302 может быть прикреплен (например, непосредственно прикреплен) к корпусу 208.
Корпус 208 может быть выполнен из непроводящего материала, например, непроводящего полимерного материала (к примеру, полиэфирного пластика, полипропилена, полиэтилена, ацеталя (РОМ), акрилонитрилбутадиенстирола (ABS), поликарбоната, акрилового полимера, полифталамида (РРА) и/или полифениленсульфида (PPS). Таким образом, корпус 208 может содержать непроводящий материал. Ограничительный элемент 302 может быть выполнен из непроводящего материала, например, непроводящего полимерного материала (к примеру, полиэфирного пластика, полипропилена, полиэтилена, ацеталя (РОМ), акрилонитрилбутадиенстирола (ABS), поликарбоната, акрилового полимера, полифталамида (РРА) и/или полифениленсульфида (PPS). Таким образом, ограничительный элемент 302 может содержать непроводящий материал. Ребро 300, препятствующее прилипанию патрубка топливозаправочного пистолета, может быть выполнено из непроводящего материала, например, непроводящего полимерного материала (к примеру, полиэфирного пластика, полипропилена, полиэтилена, ацеталя (РОМ), акрилонитрилбутадиенстирола (ABS), поликарбоната, акрилового полимера, полифталамида (РРА) и/или полифениленсульфида (PPS). Таким образом, ребро 300 может содержать непроводящий материал. Согласно одному примеру, заправочный адаптер 50 может не содержать проводящего материала. В некоторых случаях, корпус, ребро и/или ограничительный элемент могут содержать различные материалы. Однако, в других случаях, по меньшей мере два из указанных элементов - корпус, ребро и/или ограничительный элемент - могут содержать аналогичные материалы.
Ребро 300, препятствующее прилипанию патрубка топливозаправочного пистолета, содержит первый участок 304 и второй участок 306. Первый участок 304 и второй участок 306 расположены перпендикулярно друг другу. Однако, можно предположить и другие возможные варианты относительного расположения первого участка и второго участка. Первый участок 304 проходит вдоль впускной секции корпуса, и непосредственно связан с последней. Таким образом, первый участок выступает от корпуса радиально внутрь. Как показано, толщина первого участка 304 не изменяется по его длине. Однако, можно предположить возможность и другой геометрии ребра. Например, толщина первого участка 304 может изменяться по его длине. Первый участок 304 параллелен оси 308 выпускной секции 206. Кроме того, второй участок 306 направлен радиально. Для справки также показана радиальная ось 320.
Таким образом, второй участок 306 проходит радиально поперек впускной секции 204. Точнее, второй участок 306 проходит радиально поперек канала 310 для течения топлива на впускном участке. Однако, можно предположить и другие возможные варианты геометрии ребра 300.
Корпус 208 в заправочном адаптере 50 образует каналы для течения топлива. На фиг.3 и 4 показан канал 310 впускной секции. Граница канала 310 впускной секции определяется корпусом 208 впускной секции, ребром 300 и ограничительным элементом 302. На фиг.3 также показан канал 312 выпускной секции. Граница канала 312 выпускной секции определяется корпусом выпускной секции.
Кроме того, на фиг.3 показано, что ограничительный элемент 302 непосредственно связан с ребром 300. Точнее, ограничительный элемент 302 может быть расположен во впадине ребра 300. Однако, как показано на фиг.4, ограничительный элемент 302 отнесен от ребра 300 (например, отнесен в осевом направлении). На фиг.4 также показан корпус 208. Как показано на фиг.3, ребро 300 расположено перед ограничительным элементом 302 (если смотреть по направлению течения топлива). Таким образом, ограничительный элемент расположен после ребра. Изображенный на фиг.4 заправочный адаптер содержит множество элементов, которые сопоставимы с элементами фиг.3. Поэтому аналогичные детали имеют одинаковые позиционные обозначения.
Согласно фиг.3, толщина корпуса 208 не изменяется по его длине. Однако, в других случаях толщина корпуса 208 по его длине может быть разной. К примеру, корпус выпускной секции может иметь большую толщину, чем корпус впускной секции, и наоборот. Далее, в некоторых примерах толщина корпуса среди индивидуальных секций может варьировать.
На фиг.5 в разрезе представлен изображенный на фиг.3 заправочный адаптер 50, с вставленным топливозаправочным пистолетом 500. Топливозаправочный пистолет 500 может быть связан с топливным насосом топливозаправочной станции, топливной канистрой и т.п.
Стрелка 502 изображает преимущественное направление течения топлива из топливозаправочного пистолета 500. Таким образом, в процессе заправки топливо может обтекать ребро 300, препятствующее прилипанию патрубка топливозаправочного пистолета, и ограничительный элемент 302, и попадать в канал 312 выпускной секции. Таким образом, ограничительный элемент 302 полностью не перекрывает канал 302 выпускной секции. Торможение топлива при прохождении ограничительного элемента увеличивает потери в адаптере, и тем самым снижает скорость течения топлива через адаптер при заправке. Следует понимать, что характер течения топлива может отличаться большей сложностью, что не обсуждается.
Как показано, топливозаправочный пистолет 500 находится в контакте с ребром 300. Такой контакт между ребром 300 и пистолетом 500 по сути не дает патрубку пистолета плотно прилипать к заправочному адаптеру 50, уменьшая тем самым скорость течения топлива, и предрасположенность к накоплению электростатического заряда в заправочном адаптере во время заправки. Уменьшение накопления электростатического заряда в заправочном адаптере во время заправки уменьшает вероятность электрического разряда на топливо, что может вызывать пожар и/или взрыв.
На фиг.6 в разрезе представлен другой пример заправочного адаптера 50, показанного на фиг.2. Изображение разреза соответствует виду, если смотреть в направлении течения топлива. Как показано, ребро 300 расположено перед ограничительным элементом 302. В представленном примере ограничительный элемент 302 является круглым. Однако, можно предположить возможность и другой геометрии ограничительного элемента. К примеру, ограничительная пластина может представлять собой сетку, штампованный экран или решетку.
Как показано, ребро 300 в окружном направлении проходит на протяжении лишь части корпуса впускной секции. Помимо этого, ребро 300 проходит в радиальном направлении внутрь от поверхности корпуса впускной секции. Точнее, согласно одному примеру, ребро 300 в окружном направлении занимает 5° или менее окружности корпуса 208. указанный угол можно выбирать исходя из толщины корпуса.
На фиг.6 показана тормозящая поток поверхность 600 ребра 300, и тормозящая поток поверхность 602 ограничительного элемента 302. Площадь поверхности 600 меньше площади поверхности 602. Однако, можно предположить возможность и другого соотношения размеров. На фиг.6 ограничительный элемент 302 имеет круглую форму. Однако, можно предположить возможность и другой геометрии ограничительного элемента. Тормозящая поток поверхность 602 является плоской, и она расположена перпендикулярно оси 308, изображенной на фиг.3. Однако, можно предположить возможность и другой геометрии тормозящей поверхности.
Согласно некоторым примерам, отношение площади поверхности 600, которая тормозит поток топлива, к площади 606, которая открыта для потока и расположена на периферии ограничивающей поверхности, можно выбрать так, чтобы получить расход топлива через заправочный адаптер во время заправки ≤5,7 л/мин. Виды сечения адаптера демонстрируют различные отверстия и свободное пространство в конструкции адаптера.
На фиг.7 изображена схема алгоритма 700 осуществления способа работы заправочного адаптера. Алгоритм 700 может быть осуществлен посредством заправочного адаптера, рассмотренного выше согласно фиг. 1-6, или, в других случаях, он может быть осуществлен посредством другого подходящего заправочного адаптера.
На шаге 702 алгоритма производят крепление заправочного адаптера к заправочной горловине. Далее, на шаге 704, алгоритм не дает патрубку топливозаправочного пистолета прилипать к корпусу заправочного адаптера.
На шаге 706 алгоритм предусматривает течение топлива через заправочный адаптер. Затем, на шаге 708, алгоритм осуществляет уменьшение скорости течения топлива посредством ограничительного элемента в заправочном адаптере.
Следует отметить, что приведенный пример алгоритма может быть использован с различными конструкциями систем двигателя и/или автомобиля. Конкретные процедуры, приведенные в алгоритме, могут представлять одну или более стратегий обработки, которые инициируются событием, прерыванием, являются многозадачными, многопотоковыми, и т.п. Как таковые, различные представленные действия, операции или функции можно выполнять в той последовательности, какая указана на схеме, можно выполнять параллельно или в некоторых случаях опускать. Аналогично, указанный порядок действий не обязателен для решения вышеупомянутых задач полезной модели, реализации отличительных признаков и преимуществ, но приведен в целях упрощения описания. Одно или более представленных действий или функций можно выполнять повторно в зависимости от конкретной используемой стратегии.
Следует понимать, что раскрытые в настоящем описании алгоритмы и конструкции по своей сути являются примерами, при этом конкретные варианты осуществления не следует рассматривать, как ограничивающие идею полезной модели в виду возможности многочисленных вариантов и модификаций. Например, вышеописанная технология может быть применена к двигателям со схемами V-6, I-4, I-6, V-12, двигателях с 4 оппозитными цилиндрами и в двигателях иных типов. Кроме того, одна или более из различных схем системы могут быть использованы в сочетании с одним или более описанных способов. Предмет настоящей полезной модели включает в себя весь объем новых и неочевидных комбинаций и сочетаний различных систем и конструкций, а также другие отличия, функции и/или свойства, раскрытые в настоящем описании.