CN101065572A - 一种用于指示内燃机、尤其是柴油机燃料滤清器堵塞的装置 - Google Patents

一种用于指示内燃机、尤其是柴油机燃料滤清器堵塞的装置 Download PDF

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Abstract

一种指示内燃机燃料滤清器(1)堵塞的装置，尤其是指示柴油机燃料滤清器堵塞的装置，该滤清器包括被磁性材料盖体(3)封闭的外壳(2)以及滤清器元件(5)，该滤清器元件与一盘部(30)连接，该滤清器元件限定出两个分别用于燃料进入和燃料排出的腔室(6和7)；所述装置包括压力传感器装置(10)和信号发生装置(20)，其中压力传感器装置用于检测进入的燃料压力和排出的燃料压力之间的差，并位于滤清器壳体内，信号发生装置发出的信号与所述压力差成正比，所述信号发生装置位于滤清器壳体外，并且与压力传感器装置之间没有机械连接。

Description

一种用于指示内燃机、尤其是柴油机燃料滤清器堵塞的装置
技术领域
本发明总体上涉及一种用于内燃机的燃料滤清器，更具体地说，涉及一种用于柴油机的燃料滤清器。
背景技术
柴油燃料中通常包含杂质或者或多或少的固体物质(尤其是石蜡)，它们在较低的温度下会分离出来。因此，发动机供油系统必须具有净化燃料用的适当的滤清器。
现代的柴油滤清器通常包括杯状外壳和闭合盖。所述外壳包括环形的同轴滤芯，当所述滤芯固定到连接盘上时，它把杯体内部容积分隔为燃料的进入腔和排出腔。
在截留所述杂质的过程中，所述滤芯慢慢被堵塞，因此需要定期地更换。
但是，所述堵塞并不总是逐渐发生的，因此发生堵塞所用的时间不是恒定的，没有一个固定的时间可以作为滤芯定期更换的依据。
为了确定更换周期以防止燃料中有害外部颗粒的出现，已经知道需要采用自动诊断装置。
据观察，滤清器入口处和出口处的燃料压力差是一个与滤清器堵塞程度有关的值，而且这种关系是充分可靠的和显著的，当所述压力差超过一个限制值时，所述自动诊断装置致动指示器装置。
所述自动诊断装置总体上包括圆柱形腔室和可在该腔室内部滑动并把该腔室分为两个腔室的活塞，其中一个腔室与燃料入口连通，另一个腔室与燃料出口连通。所述腔室可以直接设置在滤清器壳体内或者设置在单独的容器内，所述腔室内具有弹簧装置，该弹簧装置作用在活塞上以抵抗压力差的作用，电动机械开关或者电磁开关提供一个信号，该信号表示所述活塞抵抗弹簧作用的运动。
所述装置安装在滤清器壳体的适当基座上，并通过公知的方式如合适的密封垫圈固定在该基座上。但是这种构型具有一定的缺点：首先，在固定所述基座和所述装置的过程中，对滤清器进行密封以隔绝于外部环境时会出现不可避免的问题；另外，所述基座具有相当复杂的结构，而且垫圈也使得对所述装置的安装和更换更加困难。最后，这些因素导致的成本上升也不容忽视。
发明内容
本发明的目的是通过简单的、合理的和廉价的方式来解决上述问题。
本发明通过权利要求中的技术方案来达到所述的目的。
具体地说，本发明提供了一种指示内燃机燃料滤清器堵塞的装置，该装置包括压力传感器装置和信号发生装置，其中压力传感器装置用于检测进入的燃料压力和排出的燃料压力之间的差，并位于滤清器壳体内，信号发生装置发出的信号与所述压力差成正比，所述信号发生装置位于滤清器壳体外，并且与压力传感器装置之间没有机械连接。按照该技术方案，本发明的装置不产生密封问题，安装和更换方便，并且成本较低。
按照本发明的优选实施方式，压力传感器装置包括：一安装在燃料进入腔室内的弹性形变元件，例如隔膜或者膜盒。当所述弹性形变元件与滤芯连接盘部连接时，所述弹性形变元件限定出一个容积，该容积通过穿过盘部本体的通孔与燃料排出腔室连通。一与所述弹性形变元件连接的磁体，该磁体的位置随着传感器装置的形变而移动。
信号发生装置在滤清器盖部外通过螺丝固定、插入或粘结而固定在滤清器盖部上，固定的位置相应于其下面的压力传感器装置。
按照本发明，所述信号发生装置包括：霍尔传感器和处理器，其中霍尔传感器发出与磁体的磁场成正比的电压信号，因此该电压信号也与压力差成正比，处理器用于处理所述电压信号。
本发明的该技术方案采用一个模拟信号，因此允许对滤清器状态的持续监测，因此不像已有的装置那样只在堵塞已经发生后才发出指示。另外，如果需要的话，可以通过只改变装置的电子参数而容易和迅速地调整压力差的限制值。
附图说明
通过随后参照附图的说明，本发明的特点和结构上的优点将变得更加明显，随后描述的优选实施例是非限制性的。
图1所示是本发明滤清器的侧视图；
图2所示是图1中III的放大图，其在结构上具有新的滤芯；
图3所示是图2中滤芯发生堵塞的示意图。
具体实施方式
所述附图，尤其是图1，表示的是用于柴油发动机的柴油滤清器。
附图标记1表示所述滤清器，所述滤清器包括杯状外壳2和磁性材料构成的上盖3，该上盖通过环形螺母4被密封地固定在外壳上。
在壳体2内，盘部30支承着滤芯5，盘部30把滤清器的内部容积分隔为两个腔室，其中一个腔室6用于容纳将要被过滤的柴油燃料，另一个腔室7用于容纳过滤后的柴油燃料，它们分别与输入管和输出管连接。
在腔室6(参见图2和3)中插入一个压力传感器装置10，该压力传感器装置包括可伸缩的隔膜11、孔12和磁体13，孔12把隔膜内侧的容积与容纳过滤后柴油的腔室7连接在一起，磁体13安装在所述隔膜11上。压力传感器10被构造为，隔膜11的伸长和收缩以及磁体13的轴向运动响应于腔室7和腔室6之间压力差的变化而变化，其中腔室7容纳过滤后的柴油燃料，腔室6容纳将要被过滤的柴油燃料。
在盖3上靠近传感器装置10的位置安装一信号发生装置20，该信号发生装置包括霍尔传感器21、处理器22和输出线缆23。
在柴油滤清器1正常工作过程中，当滤芯5没有堵塞时(见图2)，滤清器上游的腔室6中的压力实际上等于滤清器下游的腔室7中的压力。这时，隔膜11处于其形状所允许的最大伸长状态，磁体13距离霍尔传感器21的距离最小，因此此时的磁场强度较大。传感器21把所述磁场强度转化为与之成正比的电压信号，处理器22识别出该电压信号并用其指示滤清器。当滤芯5开始堵塞时，腔室6中的压力相对于腔室7中压力增大，其中腔室6容纳将要被过滤的柴油燃料，腔室7容纳过滤后的柴油燃料。通过隔膜11的刚性产生的压力差使得隔膜11的刚性随着磁体13远离霍尔传感器21而相应地变小。
感应到的磁场强度随着距离的变化而变化，霍尔传感器21发出的电压信号的强度也随之变化。因此处理器可以在滤清器整个寿命内的各个时刻计算一个模拟量，当该模拟量降低到与滤芯5的过度堵塞相应的值以下时，发出需要更换滤芯的指示。

Claims (9)

1.一种指示内燃机燃料滤清器堵塞的装置，尤其是指示柴油机燃料滤清器堵塞的装置，该滤清器包括被磁性材料盖体封闭的外壳以及滤清器元件，该滤清器元件与一盘部连接，该滤清器元件限定出两个分别用于燃料进入和燃料排出的腔室，其特征在于，该装置包括压力传感器装置和信号发生装置，其中压力传感器装置用于检测进入的燃料压力和排出的燃料压力之间的差，并位于滤清器壳体内，信号发生装置发出的信号与所述压力差成正比，所述信号发生装置与压力传感器装置之间没有机械连接，并位于滤清器壳体外。
2.如权利要求1所述的指示装置，其特征在于，压力传感器装置包括：
一弹性形变元件，其在燃料进入腔室和燃料排出腔室内限定出可变容积；一管道，该管道把所述容积与其它腔室相连；和一磁体，该磁体与所述弹性形变元件连接，该磁体随着所述弹性形变元件的伸长或收缩而运动。
3.如权利要求2所述的指示装置，其特征在于，所述压力传感器装置被封在燃料进入腔室内。
4.如权利要求2所述的指示装置，其特征在于，通过公知的方式把所述弹性形变元件固定到滤芯的连接盘部上。
5.如权利要求2所述的指示装置，其特征在于，所述弹性形变元件是一膜盒。
6.如权利要求2所述的指示装置，其特征在于，所述弹性形变元件是一隔膜。
7.如权利要求2所述的指示装置，其特征在于，所述管道是与弹性形变元件相应地穿过滤芯连接盘部厚度的通孔。
8.如权利要求2所述的指示装置，其特征在于，所述信号发生装置包括：
霍尔传感器和处理器，其中霍尔传感器用于感应压力传感器装置上磁体的磁场，处理器用于处理霍尔传感器产生的电压信号。
9.如权利要求7所述的指示装置，其特征在于，信号发生装置位于滤清器盖部上。
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