CN1628213A - 用来从燃料滤清器中排出分离水的装置 - Google Patents
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Abstract
该装置可以应用到车辆中,该车辆包括:燃料滤清器(3),它具有:过滤装置(31),该装置过滤进入到滤清器(31)中的燃料,并且分离存在于燃料中的水;及分离水的收集室(32);燃料箱(2),它的容量足以进行车辆循环;装置(52),它把燃料从位于过滤装置(31)下游处的滤清器(3)的那个区域输送到发动机供给装置(5)中;装置(41、42),它以这样的速度把燃料从箱子(2)中供给到滤清器(3)入口(34a)中,该速度大于从滤清器(3)输送到供给装置(5)中的最大流动速度。该装置包括:用来收集分离水的第二收集室(15);及第二装置(20、21),它以剩余流动速度把液体从第一收集室(32)输送到第二收集室(15)中,该剩余流动速度位于进入滤清器(3)的速度和输送到供给装置(5)的速度之间。
Description
技术领域
本发明涉及从车辆的燃料滤清器中排出分离水,该车辆具有内燃机、尤其具有柴油机。
本发明涉及一种车辆,该车辆包括:
燃料滤清器,它具有:过滤装置,该装置过滤进入到滤清器中的燃料,并且分离存在于燃料中的水;及分离水的收集室;
燃料箱,它的容量足以供给车辆的该运动范围所需要的燃料;
装置,它把燃料从位于过滤装置下游处的滤清器的那个区域输送到发动机供给装置中;
装置,它以这样的速度把燃料从箱子中供给到滤清器入口中,该速度大于从滤清器输送到供给装置中的最大流动速度。
背景技术
在马达车辆制造商之中目前趋向于使车辆配置有燃料滤清器(对柴油而言,更是如此),该滤清器具有更长的使用寿命和更好的过滤效率。
现代柴油滤清器,尤其地如果该滤清器安装在具有共轨或者喷射器(具有泵)的柴油机直喷供给装置的车辆上,那么该滤清器一定得确保具有较高的过滤效率、较长使用寿命和高效地分离出存在于燃料中的水。提高这种发动机的性能可能导致结构更加复杂、机械精度更高,因此燃料供给系统的费用较高;因此借助燃料滤清器来防止相关的机械零件受到磨损和腐蚀,该滤清器尤其可以分离出水,否则该水可以导致与它产生接触的机构零件的损坏性氧化,并且把水收集在合适的收集室中。
在最近设计的车辆中,柴油滤清器是具有浸入芯子的那种,该芯子安装在容器(它由塑料形成)中,该滤清器的下部限定出分离水的收集室中。
目前供给到分配网中的燃料名义上具有大约0.02%的水,但是它常常是可能的,因为水可以渗透到储存箱中或者潮湿的空气在车辆箱内进行冷凝,从而有大量的水聚集在车辆箱本身内。
共轨系统设置有泵,该泵浸入到箱子中,并且以大约1601/h的速度进行工作;因此,在大约30分钟内,箱子中的所有液体通过该系统至少循环一次,因此通过了滤清器。滤清器芯子的一个新式特征是,它们具有从柴油(大约99%的柴油)中分离出水的较强能力,因此具有这样的危险:滤清器快速聚集这样的水量,以致超过了滤清器中的合适收集室的容纳能力。超过这个室的容纳能力意味着,滤清器芯子浸在水中进行工作,因此阻塞了这些孔,并且在长时间内完全使滤清器填充有水,该水被抽到使用者装置(高压泵)中。如果发生了这个,那么泵和柴油喷射器几乎立即被卡住,从而在它们的更换期间导致禁止性灾难和费用高的结果。
为了避免这些危险,公知的是,使用传感器来探测滤清器收集室中的水位,但是该水位总是及时地预测驾驶员直接人为地干涉滤清器,而驾驶员实际上不能总是执行把水从滤清器中排出来的这些工作,并且常常优先等待第一次有用的机会或者车辆的下一次正常维护检查。
本发明的目的是防止过量的、危险的水量聚集在滤清器的水收集室中,除了在运行这样的距离之后以致需要正常维护之后,不需要驾驶员进行任何干涉,而这种正常维护由正常的车辆维护说明书来定义,其优点是,在正常的车辆维护期间,驾驶员可以把要除去的水留到正常的维护站中来去掉。
发明内容
这个目的和其它目的借助权利要求中的本发明装置来实现。
参照附图,在下文中详细地描述本发明,这些附图借助非限制性例子示出了一个实施例。
图1是应用到车辆的燃料滤清器和箱子中的本发明装置的示意性总体视图;
图2是图1的放大详细视图,它涉及燃料滤清器。
图3是图1的放大详细视图,它涉及用来从燃料中分离出水的第二装置。
图1示出了用来把燃料从箱子供给到车辆发动机中的传统线路。
该线路包括:
燃料箱子2,该燃料被供给到车辆中,
燃料滤清器3,它具有过滤装置31,以过滤进入到滤清器3中的燃料并且分离开存在于其中的水;并且还具有分离水收集室,该收集室设置在过滤装置31的下游处,
装置,它把来自位于过滤装置31下游处的、滤清器3的区域33的燃料输送到发动机供给装置5中,及
装置,它以这样的速度把来自箱子2的燃料供给到滤清器3的入口中,该速度大于从滤清器3输送到供给装置5中的最大流动速度,具体地说,该装置包括设置到箱子中的低压(1-20bar)泵41和燃料导管42,该导管42把来自泵41的燃料供给到滤清器3的入口中。
在图1所示的实施例中,发动机供给装置5包括高压泵51,泵51在它的入口处连接到导管52上,而导管52的入口被设置到滤清器3的下游区域33中,输送管53把燃料供给到发动机的喷射装置54中(该喷射装置是公知的并且在这些附图中只是示意性地示出)。所示出的那种供给装置54借助在它的入口处进行抽出作用来进行工作,它的燃料流动速度远大于供给到发动机的速度;因此,泵51然后通过导管55把燃料的剩余部分排出到箱子2中。但是,本发明同样可以应用到这样的线路中:在该线路中,泵51不包括返回到箱子中的返回导管55。
所示出的滤清器3包括外壳体34,该外壳体的中心部分安装着垂直圆柱状环形芯子型的过滤装置31,该过滤装置31在它的内部限定出封闭的室31a,该室31a与壳体34共轴线。这个具有入口34a,该入口34a连接到导管42中以把流体供给到内室31a中。
在过滤装置31之外,该壳体限定出外部环形室33,该环形室33限定出所述区域,该所述区域位于过滤装置的下游处。在所述室33下方,壳体34在过滤装置31的下方限定出所述水收集室32,该室32自由地、充分地与上面的环形室33相连通。
过滤装置31可以从固态或者半固态部分中过滤出燃料,并且使存在于其中的水滴聚集起来,从而使它们扩大并且然后落到室32中。在室33的顶部处具有出口33b,给泵51供给燃料的导管52连接到该出口中。
根据本发明,提供了:第二装置10,该装置使水与燃料分开,该装置设置在这样的位置上,该位置与燃料滤清器3分开并且位于燃料滤清器3的外部,该装置把处理过的燃料释放到箱子2中;及第二室15,它收集由装置10所分离开的水。
所述第二收集室15由容器16限制出,该容器16设置到燃料箱2中,室15的容积比第一收集室32大许多倍,该室的容积所装的水量至少等于在移动这样距离期间从燃料中分离出来的水量,该距离具有这样的长度,以致该车辆在停止时需要在维护站进行更加全面的维护。
在这些附图所示出的实施例中,第二水分离装置10包括向下倾斜的截锥形表面11,流体沿着该表面11进行运动,该表面位于第二收集室15的上方。此外,在容器16的上部中设置一系列通道12,以用作从室15的顶部到箱子2的内室29的燃料通道,它们设置有过滤装置12a以保持住水。本发明还包括第二装置,该装置以这样的剩余流动速度使液体从第一收集室32的底部输送到水分离装置10中,该流动速度位于进入到滤清器3的速度和输送到供给装置5中的速度之间。该剩余流动速度的大小大于这样的可能速度:分离出来的水以这样的可能速度聚集在第一收集室32中。
所述第二输送装置包括阀20,该阀设置在第一收集室32的底部,从而以这样的方式防止液体通过,以减少通过它的流动速度,该速度适合于从滤清器3输送到供给装置5中所需要的燃料。导管21连接到阀20的出口中,该导管21的未端21b把液体供给到截锥表面11的最高部分中。
本发明的装置以下面方式进行工作。在车辆工作期间,泵41把来自箱子中的连续燃料流供给到滤清器3的入口34a中,从而进入内室31a,并且从那里通过过滤装置31以到达外室33中。在通过过滤装置31时,燃料被过滤,此外存在于其中的水滴聚集起来以停止在过滤装置31的外表面上。而且,由于水的密度大于燃料(柴油)的密度时,因此所述聚集起来的水滴沿着装置31的外表面下降,并且进入到下方的收集室32中。
到达滤清器3的一部分液体以这样的量通过导管52输送到供给装置5的泵51中,以致可以满足发动机的需要。抽出的部分是燃料中净化得最好的部分。
到达滤清器3中的剩余液体部分从收集室32中抽出并且输送到第二分离装置10中。抽出速度的大小设计成大于最大水量,该水量可以聚集在室32中。因此,室32中的水永远不会超过室本身的最大安全值,因此,可以避免下面事实所产生的任何危险:甚至部分地浸入到水中的情况下,过滤装置31也可以进行工作。
阀20用来产生液体通道的障碍,以致位于过滤装置31下游处的滤清器3中的液体以预定的流率被分配到泵51中和第二分离装置中。
在附图所示出的实施例中,阀20包括阀件22,该阀件22由弹簧24来推动以关闭通道23。当室32内的压力超过弹簧24的值时,液体通过通道23。
当以相对较高的流率(50-200升/小时)通过导管42时,该阀是优选的。
在其它情况下,例如在相对较小的流率(2-5升/小时)的情况下,可以提供结构更便宜的阀20如流体的简单压缩。
离开室32的流体包括存在于室中的分离水和燃料部分。当流体释放到倾斜表面11中时,这两部分又由第二装置10来进行分离,借助使向下流动慢下来,该倾斜表面11引起水分子(这些水分子借助过滤装置31聚集成水滴),从而结合和沉淀到收集室15的底部中。在这种情况下,水分子浓于柴油分子并且因此趋于沉淀到室15的底部中。尽管水聚集在室15的底部中,但是燃料剩余在所述室的上部中并且通过通道12溢流到箱子2的内室29中。
借助合适地给收集室15定尺寸,根据统计评估柴油(该柴油供给到分配网络中)中所发现的确定量水的可能性,车辆使用者不必担心监视指示板上的警示灯,该警示灯指示滤清器3中具有水。在这种情况下,室15可以定尺寸成这样的容积,以致在日常维护期间,维护站能实现使容器排空。
为了使安全性更好,公知的警报装置显然可以与滤清器3连接起来,以监视聚集在室32中的水的水位。
在没有脱离下面所要求的本发明理念的范围内,本发明可以进行许多实际变形和应用。
Claims (5)
1.一种用来从车辆的燃料滤清器中排出分离水的装置,该车辆具有内燃机,尤其具有柴油机,该车辆包括:
燃料滤清器(3),它具有:过滤装置(31),该装置过滤进入到滤清器(31)中的燃料,并且分离存在于燃料中的水;及分离水的收集室(32);
燃料箱(2),它的容量足以供给车辆的该运动范围所需要的燃料;
装置(52),它把燃料从位于过滤装置(31)下游处的滤清器(3)的那个区域输送到发动机供给装置(5)中;
装置(41、42),它以这样的速度把燃料从箱子(2)中供给到滤清器(3)入口(34a)中,该速度大于从滤清器(3)输送到供给装置(5)中的最大流动速度;
其特征在于它包括:
用来收集分离水的第二收集室(15);
第二装置(20、21),它以剩余流动速度(residual flow rate)把液体从第一收集室(32)输送到第二收集室(15)中,该剩余流动速度位于进入滤清器(3)的速度和输送到供给装置(5)的速度之间;
所述剩余流动速度大于分离水聚集在第一收集室(32)中的速度。
2.如权利要求1所述的线路,其特征在于它包括用来从燃料中分离出水的第二装置(10),该装置设置在这样的位置上,该位置与燃料滤清器(3)分开并且位于燃料滤清器(3)的外部,该装置把处理过的燃料释放到箱子(2)中;及所述第二液体输送装置(20、21),它向第二水分离装置(10)供给液体。
3.如权利要求2所述的线路,其特征在于,所述第二收集室15设置到燃料箱(2)中,室(15)的容积比第一收集室(32)大许多倍。
4.如权利要求3所述的线路,其特征在于,第二水分离装置(10)包括向下倾斜的表面(11),流体沿着该表面进行滑动,该表面位于第二收集室(15)的上方,并且还包括通道(12),该通道在第二室(15)的上部和箱子(2)的内室之间进行延伸,并且设置有过滤装置(12a)以保持住水。
5.如权利要求1所述的线路,其特征在于,所述第二输送装置(20、21)包括阀(20),该阀设置在第一收集室(32)的出口,从而以这样的方式对液体通道产生阻碍,以致使该出口流动速度减少到这样的程度,该速度适合于从滤清器(3)输送到供给装置(5)中所需要的燃料。
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