RU2205349C1

RU2205349C1 - Engine fuel supply system

Info

Publication number: RU2205349C1
Application number: RU2001128903/02A
Authority: RU
Inventors: В.К. Герман; А.Г. Рудь
Original assignee: Общевойсковая Академия Вооруженных Сил Российской Федерации
Priority date: 2001-10-29
Filing date: 2001-10-29
Publication date: 2003-05-27

Abstract

FIELD: armored equipment. SUBSTANCE: the engine fuel supply system has fuel tanks, pumps, filters, injectors and pipelines. A water trap is available in the lower part of each fuel tank. A galvanic transmitter is installed in the water trap. The anode and cathode of the galvanic transmitter are connected to the input of the transistor relay. The relay output is connected to a measuring instrument and an indicating lamp. EFFECT: permanent monitoring of the content of water in the fuel filled in the engine supply system. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области бронетанковой техники, в частности, к системам питания бронеобъекта топливом. The invention relates to the field of armored vehicles, in particular, to power systems of an armored object with fuel.

Используемые в настоящее время в бронеобъектах системы питания топливом предназначены для размещения ввозимого запаса топлива, очистки и подачи его в цилиндры двигателя в количестве, соответствующем режиму его работы. Машиностроением выпускаются системы, в которых в зависимости от типа и конструкции двигателя могут применяться различные марки топлив (см. Объект 172М. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Кн. вторая. Ч.I - М.: Воениздат, - 1989, 260-261). The fuel supply systems currently used in armored vehicles are designed to accommodate the imported fuel supply, to clean and supply it to the engine cylinders in an amount corresponding to its operation mode. Mechanical engineering produces systems in which, depending on the type and design of the engine, different types of fuels can be used (see Object 172M. Technical description and operating instructions. Book two. Part I - M.: Military Publishing, - 1989, 260-261 )

Известна также система питания двигателя танка Т-72 (см. Объект 172М. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Книга вторая. Ч. I - М.: Воениздат, 1989, 260-261). Эта система содержит топливные баки, насосы, топливные фильтры грубой и тонкой очистки, форсунки и трубопроводы. При работе двигателя топливоподкачивающий насос, забирая топливо из баков, подает его к топливному насосу НК-12. Топливный насос высокого давления по трубопроводам подводит топливо к форсункам в определенных количествах и в соответствии с порядкам работы цилиндров двигателя. Основная часть топлива распыляется форсунками в цилиндрах двигателя. Незначительная часть топлива просачивается по зазору между иглой и корпусом распылителя форсунки и по трубопроводу стекает через поплавковый клапан в расширительный бачок топливной системы, откуда отводится в наружные баки. Топливо забирается из левого носового бака, в котором при этом создается разрежение. По мере выработки топлива баки заполняются атмосферным воздухом. The T-72 tank engine power system is also known (see Object 172M. Technical description and operating instructions. Book Two. Part I - M.: Military Publishing, 1989, 260-261). This system contains fuel tanks, pumps, fuel filters, coarse and fine filters, nozzles and pipelines. When the engine is running, the fuel priming pump, taking fuel from the tanks, delivers it to the NK-12 fuel pump. The high-pressure fuel pump through pipelines brings fuel to the nozzles in certain quantities and in accordance with the order of operation of the engine cylinders. The bulk of the fuel is sprayed by nozzles in the engine cylinders. An insignificant part of the fuel seeps through the gap between the needle and the nozzle atomizer body and flows through the pipeline through the float valve into the expansion tank of the fuel system, from where it is diverted to the outer tanks. Fuel is taken from the left nasal tank, which creates a vacuum. As the fuel runs out, the tanks are filled with atmospheric air.

Практика показывает, что во время эксплуатации машин в систему питания двигателя топливом по различным причинам попадает вода. Предъявляемые требования к чистоте топлива, к отсутствию механических примесей и воды не всегда соблюдаются особенно при заправке машин. Также возможна большая концентрация влаги при эксплуатации их в районах с резко континентальным климатом, и даже при содержании на длительном хранении. Попавшая в топливную систему вода может вызвать коррозию деталей топливной аппаратуры, а также вызвать отказ в работе системы вследствие отказа топливомера и других элементов, а зимой и полный отказ в работе системы вследствие образования ледяных пробок в трубопроводах и фильтрах. Practice shows that during the operation of machines, water enters the fuel supply system of the engine for various reasons. The requirements for fuel cleanliness, for the absence of mechanical impurities and water are not always observed especially when refueling machines. A high concentration of moisture is also possible when used in areas with a sharply continental climate, and even when kept in long-term storage. Water entering the fuel system can cause corrosion of parts of the fuel equipment, as well as cause a malfunction of the system due to a failure of the fuel gauge and other elements, and in winter a complete malfunction of the system due to the formation of ice plugs in pipelines and filters.

Анализ эксплуатации объектов за последние пять лет показывает, что около 50% отказов в работе двигателя происходят по вине системы питания двигателя топливом, а отказы в работе системы питания топливом - до 70% из-за повышенной обводненности применяемого топлива. В целом это приводит к значительному снижению уровня боевой готовности объектов. An analysis of the operation of facilities over the past five years shows that about 50% of engine failures occur due to the fault of the fuel supply system of the engine, and fuel supply system failures - up to 70% due to the increased water cut of the fuel used. In general, this leads to a significant decrease in the level of combat readiness of facilities.

В конструкции топливных систем машин не нашли применения встроенные приборы контроля обводненности топлива, дающие определенную информацию для принятия решения по его замене или фильтрации как в процессе хранения, так и при интенсивном использовании последних. Существует выборочный контроль обводненности топлива путем забора проб и их анализа с помощью аппаратуры подвижных или стационарных лабораторий, что не дает объективной оценки и тем более гарантии выполнения поставленной боевой (учебно-боевой) задачи с использованием объектов БТВТ в различных условиях повседневной деятельности. In the design of the fuel systems of cars, built-in devices for monitoring water cut of fuel did not find application, giving certain information for deciding whether to replace it or filter it both during storage and during intensive use of the latter. There is a selective control of water cut of fuel by sampling and analyzing them using the equipment of mobile or stationary laboratories, which does not provide an objective assessment and, all the more, guarantees the fulfillment of the assigned combat (combat training) mission using BTVT objects in various conditions of daily activity.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение постоянного контроля содержания воды в топливе, заправленном в систему питания двигателя. The objective of the present invention is to provide continuous monitoring of the water content in the fuel charged to the engine power system.

Для решения поставленной задачи предлагается встроенная система контроля обводненности топлива, являющаяся составной частью системы питания топлива в целом, а также конструктивной доработкой топливных баков. To solve this problem, an integrated fuel water cut control system is proposed, which is an integral part of the fuel supply system as a whole, as well as a constructive refinement of fuel tanks.

Для этого в топливном баке (например, переднем левом) оборудована ловушка для воды, в которую установлен гальванический датчик, связанный через транзисторное реле с измерительным прибором и сигнальной лампочкой. To do this, a water trap is equipped in the fuel tank (for example, the front left), in which a galvanic sensor is installed, connected through a transistor relay to a measuring device and a signal lamp.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена конструктивно-компоновочная схема системы питания двигателя объекта БТВТ топливом. The invention is illustrated by the drawing, which shows the structural layout of the power system of the engine of the BHT fuel object.

На чертеже обозначено:
1 - топливный бак;
2 - гальванический датчик,
3 - измерительный прибор;
4 - транзисторное реле;
5 - топливный бак;
6 - гальванический датчик;
7 - топливный бак;
8 - гальванический датчик;
9 - топливный бак;
10 - гальванический датчик;
11 - топливо;
12 - крышка ловушки воды;
13 - отверстия для перетока воды;
14 - щиток контрольно-измерительных приборов;
15 - сигнальная лампочка;
16 - многопозиционный переключатель;
17 - вода;
18 - анод гальванического датчика;
19 - катод гальванического датчика;
20 - перегородка ловушки воды.The drawing indicates:
1 - fuel tank;
2 - galvanic sensor
3 - measuring device;
4 - transistor relay;
5 - a fuel tank;
6 - galvanic sensor;
7 - a fuel tank;
8 - galvanic sensor;
9 - a fuel tank;
10 - galvanic sensor;
11 - fuel;
12 - a cover of a water trap;
13 - holes for the flow of water;
14 - a guard of instrumentations;
15 - signal light;
16 - multi-position switch;
17 - water;
18 - anode of a galvanic sensor;
19 - cathode of a galvanic sensor;
20 - partition traps of water.

Контроль содержания воды в топливе основан на свойствах гальванических датчиков 2, 6, 8, 10. Два электрода 18 и 19 изготовлены из разнородных металлов, которые при контакте с водой превращаются в гальванический датчик, преобразующий изменение содержания воды в топливе в изменение электрического сигнала, напряжение которого не зависит от участия внешних источников энергии. При этом образуется выходной сигнал постоянного тока напряжением 1 В. К тому же напряжение выходного сигнала не зависит от формы и геометрических размеров электродов, а находится в прямой зависимости от изменения процентного содержания воды в топливе. The control of the water content in the fuel is based on the properties of galvanic sensors 2, 6, 8, 10. Two electrodes 18 and 19 are made of dissimilar metals, which when in contact with water turn into a galvanic sensor that converts the change in the water content in the fuel into a change in the electrical signal, voltage which does not depend on the participation of external energy sources. In this case, an output signal of direct current with a voltage of 1 V is formed. Moreover, the voltage of the output signal does not depend on the shape and geometric dimensions of the electrodes, but is directly dependent on the change in the percentage of water in the fuel.

Для изготовления катода 19 гальванического датчика предлагается использовать сплав с содержанием свинца - 45%, цинка - 30%, олова - 20,9%, самария - 10%, рутения - 1%, ванадия - 1%, селена - 1%, меди - 0,1%. Для изготовления анода используется любой сплав железа. Катод и анод монтируются в изолятор, выполненный внутри сливных пробок топливных баков 1, 5, 7, 9. To manufacture the cathode 19 of the galvanic sensor, it is proposed to use an alloy with lead content of 45%, zinc - 30%, tin - 20.9%, samarium - 10%, ruthenium - 1%, vanadium - 1%, selenium - 1%, copper - 0.1% For the manufacture of the anode, any alloy of iron is used. The cathode and anode are mounted in an insulator made inside the drain plugs of the fuel tanks 1, 5, 7, 9.

Транзисторное реле 4 установлено за щитком механика-водителя, где размещены контрольно-измерительные приборы, а многопозиционный переключатель гальванических датчиков 16, определяющий режимы контроля, выведен на лицевую часть щитка. A transistor relay 4 is installed behind the shield of the driver, where control and measuring devices are located, and the multi-position switch of galvanic sensors 16, which determines the control modes, is displayed on the front of the shield.

Измерительный прибор 3 с встроенной сигнальной лампой 15 представляет миллиамперметр с градуировкой шкалы, соответствующей процентному содержанию воды в топливе. Он также крепится на щитке механика-водителя. The measuring device 3 with an integrated signal lamp 15 represents a milliammeter with a graduation of the scale corresponding to the percentage of water in the fuel. It also attaches to the driver’s dashboard.

Работа системы контроля обводненности топлива осуществляется следующим образом. Гальванические датчики 2, 3, 6, 10 постоянно контактируют с топливом. В случае появления воды даже в незначительных количествах вырабатывается в них электрический сигнал, который затем подается на вход транзисторного реле 4. Реле усиливает сигнал и подает его на электрическую лампочку, сигнализирующую появление воды в топливе. Одновременно сигнал подается на измерительный прибор 3. Механик-водитель, ориентируясь по сигнальной лампочке 15, поочередно с помощью переключателя 16 проверяет по прибору 3 процентное содержание воды в топливе, начиная проверку всегда с бака 1, с которого забирается топливо в систему питания двигателя. Остальные баки соединены параллельно, к тому же реле исключает суммирование сигнала с гальванодатчиков баков. The operation of the fuel water cut control system is as follows. Galvanic sensors 2, 3, 6, 10 are constantly in contact with the fuel. In the event of the appearance of water, even in small quantities, an electrical signal is generated in them, which is then fed to the input of the transistor relay 4. The relay amplifies the signal and supplies it to an electric bulb that signals the appearance of water in the fuel. At the same time, the signal is sent to measuring device 3. The driver, guided by the signal light 15, alternately checks the percentage of water in the fuel using the switch 16, starting from the tank 1, from which the fuel is taken into the engine power supply system. The remaining tanks are connected in parallel, in addition, the relay eliminates the summation of the signal from the galvanic sensors of the tanks.

Для снижения вероятности попадания воды из бака 1 в систему питания двигателя топливом при его функционировании в нижней части бака предлагается оборудовать при изготовлении их на заводах промышленности ловушку для воды. Отличительной особенностью от имеющихся в баках ребер жесткости является то, что при этом снижается возможность смешивания воды со дна бака с остальным объемом топлива. To reduce the likelihood of water from tank 1 getting into the engine's fuel supply system during its operation in the lower part of the tank, it is proposed to equip a water trap for manufacturing them at industrial plants. A distinctive feature of the stiffeners in the tanks is that this reduces the possibility of mixing water from the bottom of the tank with the rest of the fuel volume.

Ловушка представляет собой отстойник в нижней части бака 1, закрытый прореженной крышкой 12. Отстойник разделен перегородками 20 на изолированные объемы, при этом в перегородках снизу и сверху имеются щели для перетока воды и топлива. Отверстие в крышке ловушки способствует беспрепятственному проходу воды в нижний объем бака, что достигается при отстаивании топлива при перерывах в использовании объектов БТВТ. The trap is a sump in the lower part of the tank 1, closed by a thinned lid 12. The sump is divided by partitions 20 into insulated volumes, while there are slots for the flow of water and fuel in the partitions below and above. The hole in the lid of the trap contributes to the unhindered passage of water into the lower volume of the tank, which is achieved when the fuel settles during breaks in the use of BTWT objects.

Также во время движения такое решение ограничивает выход воды за пределы ловушки. С учетом вышеуказанного забор топлива из бака для подачи к форсункам двигателя производится выше уровня расположения крышки 12. В нижней части ловушки сделано сливное отверстие для воды, куда ввернута пробка с гальваническим датчиком 2. Причем удаление воды теперь можно механизировать, сделав сливной клапан с электрическим приводом; контроль удаления воды - по затуханию сигнальной лампочки или минимальным показаниям прибора 3, поочередно выполняя это при необходимости в каждом баке. Also, during movement, such a solution restricts the exit of water outside the trap. Taking into account the above, the fuel is taken from the tank for feeding to the engine nozzles above the level of the cover 12. The drain hole for water is made at the bottom of the trap, where the plug with the galvanic sensor is screwed 2. Moreover, water removal can now be mechanized by making an electric drain valve ; control of water removal - by attenuation of the signal light or the minimum readings of the device 3, alternating this if necessary in each tank.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволит снизить вероятность возникновения и интенсивность протекания коррозионных процессов за счет своевременного контроля за обводненностью топлива, особенно при хранении объектов БТВТ. Thus, the present invention will reduce the likelihood of occurrence and the intensity of the course of corrosion processes due to timely monitoring of water cut in fuel, especially during storage of military fuel vehicles.

Положительный эффект ожидается в повышении эффективности работы системы питания двигателя топливом, что скажется на его эффективной мощности, снижении трудоемкости обслуживания системы питания топливом, особенно в условиях низких температур окружающего воздуха в районах с резко континентальным климатом. Все это приводит к снижению аварийности и поломок по вине эксплуатации. A positive effect is expected to increase the efficiency of the fuel supply system of the engine, which will affect its effective power, reducing the complexity of servicing the fuel supply system, especially in conditions of low ambient temperatures in areas with sharply continental climates. All this leads to a decrease in accidents and breakdowns caused by operation.

Claims

An engine fuel supply system comprising fuel tanks, pumps, filters, nozzles and pipelines, characterized in that a water trap is equipped in the lower part of each fuel tank, in which a galvanic sensor is installed, while the anode and cathode of the galvanic sensor are connected to the input of the transistor relay , the relay output is connected to a measuring device and a warning light.