RU2543920C1 - Топливный бак для работы дизеля зимой - Google Patents
Топливный бак для работы дизеля зимой Download PDFInfo
- Publication number
- RU2543920C1 RU2543920C1 RU2014116694/06A RU2014116694A RU2543920C1 RU 2543920 C1 RU2543920 C1 RU 2543920C1 RU 2014116694/06 A RU2014116694/06 A RU 2014116694/06A RU 2014116694 A RU2014116694 A RU 2014116694A RU 2543920 C1 RU2543920 C1 RU 2543920C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- pyramid
- tank
- heating chamber
- fuel tank
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
Abstract
Изобретение относится к элементам системы питания дизельных двигателей транспортных средств и может быть использовано для облегчения запуска и работы двигателей на дизельном и биодизельном топливе зимой и в условиях низких температур. Предложен топливный бак, содержащий камеру нагрева 6, выполненную в виде усеченной пирамиды, открытой снизу и имеющей пластину 12 в форме многоугольника на верхнем основании. Боковые грани 8, 9, 10 и 11 пирамиды 6 выполнены в форме трапеций, выполненных из мелкоячеистых теплопроводящих сеток и закрепленных на каркасе 7 и пластине 12. В пластине 12 выполнено отверстие 13 для размещения приемного фильтра 3 внутри пирамиды 6. Под дном топливного бака 1 напротив пирамиды 6 установлен электрический нагреватель 5 для камеры нагрева. Технический результат заключается в повышении эффективности подогрева топлива в топливном баке, упрощении конструкции топливного бака и обеспечении условий его безопасной эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к элементам системы питания дизельных двигателей транспортных средств, может быть использовано для облегчения их запуска и работы на дизельном и биодизельном топливе зимой в условиях низкой температуры.
Известен бак системы топливоподачи дизельного двигателя (см. патент RU №2037067, МПК F02M 31/125, B65D 88/64, дата подачи заявки 11.02.1993 г.), содержащий корпус с нагревателем в виде трубки из стеклопластика и токопроводящего элемента, заливную горловину с электрическими проводами для питания нагревателя, кольцевые грузы для укладки нагревателя на дно бака.
Недостатки известного устройства связаны с большими затратами сменного времени на предварительный прогрев топлива в объеме всего бака, неудобством обслуживания бака при заправке топливом, неустойчивым положением нагревателя на дне бака. Длительный нагрев всего топлива в баке приводит к росту теплопотерь, снижает эффективность использования потребляемой электроэнергии, задерживает выход транспортного средства на линию. Из-за отсутствия крепления внутри бака работающий нагреватель может перемещаться по дну бака в процессе движения транспортного средства, что сопряжено с опасностью повреждения (перетирания) изоляции электрических проводов и возникновения электрической дуги внутри бака. Вероятность взрывоопасности при применении известного бака многократно возрастает во время движения транспортного средства по бездорожью.
Известно также топливное нагревательное устройство (см. патент RU №2039306, МПК F02M 31/125, дата подачи заявки 21.11.1991 г.), включающее топливный бак, электронный переключатель, нагревательные элементы в корпусе фильтра грубой очистки, в корпусе основного фильтра и в нагревательной камере внутри бака, оснащенной всасывающим трубопроводом, тепловой изоляцией, кожухом и датчиком температуры.
Недостатками известного устройства являются: сложность конструкционного исполнения нагревательной камеры, невозможность разогрева и разжижения топлива в слоях, прилегающих к камере нагрева, высокая пожароопасность. Сложность конструкционного исполнения нагревательной камеры заключается в наличии кожуха с тепловой изоляцией, теплоизолированного всасывающего трубопровода, участка обратного трубопровода, датчика температуры и нагревательного элемента, соединенного с электронным переключателем. Из-за тепловой изоляции кожуха неэффективен нагрев топлива в баке за счет теплопередачи от стенки нагревательной камеры. К тому же при работе двигателя из нагревательной камеры всасывается больше нагретого топлива, чем сливается из обратного трубопровода. В результате из топливного бака в нагревательную камеру непрерывно поступает только холодное топливо с неразрушенными парафинами. Во время работы двигателя понижается уровень топлива в баке и камере нагрева, оголяется верхняя часть нагревательного элемента и закипает прилегающий к ней слой топлива, что повышает пожароопасность эксплуатации известного устройства.
Наиболее близким из известных устройств к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для подогрева дизельного топлива в топливозаборнике (см. патент RU №2244149, МПК F02M 31/125, дата подачи заявки 20.03.2003 г.), содержащее фланец и крышку, между которыми посредством шпилек и гаек закреплены втулка, фильтрующая сетка, радиатор с нагревательными элементами (позисторами) и прижимаемый к ним контакт с проводом.
Недостатки известного устройства обусловлены малой теплопроизводительностью и низкой эффективностью работы нагревательных элементов, повторным залипанием сетки парафинами в процессе работы и опасностью возникновения электрической дуги внутри топлива. Теплопроизводительность нагревательных элементов ограничена небольшой поверхностью теплообмена радиатора (порядка 50-60 см2), которая зависит от размера штатного отверстия в баке, используемого для установки сетки топливозаборника. Нагревательные элементы устройства способны нагревать сетку фильтра и освобождать ее от парафинов только при неработающем двигателе, но устройство не имеет возможности создавать запас нагретого топлива вокруг фильтра. Поэтому малая часть нагретого топлива остается внутри сетки, а большая часть после разогрева поднимается от радиатора в верхнюю часть бака, унося тепловую энергию и снижая эффективность нагрева. В случае включения двигателя в работу через фильтр из нижней части бака всасывается холодное топливо, которое охлаждает сетку. Парафин из топлива налипает на сетку, существенно ограничивая ее пропускную способность. Опасность электрической дуги между позисторами и радиатором возникает в процессе эксплуатации при ослаблении затяжки гаек на шпильках и появлении зазора между позисторами и радиатором.
Задача заявляемого изобретения - устранить указанные недостатки и тем самым упростить конструкцию топливного бака, повысить эффективность подогрева топлива в нем и обеспечить условия безопасной эксплуатации.
Поставленная задача достигается тем, что в топливном баке для работы дизеля зимой, содержащем корпус с дном, камеру нагрева внутри корпуса, приемный фильтр с трубкой и электрический нагреватель для камеры нагрева, согласно изобретению камера нагрева выполнена в виде усеченной пирамиды, открытой снизу, имеющей пластину на верхнем основании в форме многоугольника, каркас из прутьев вдоль ребер пирамиды, боковые грани в форме трапеций, выполненных из мелкоячеистых теплопроводящих сеток и закрепленных на каркасе и пластине, причем в пластине выполнено отверстие для размещения приемного фильтра внутри пирамиды, а электрический нагреватель для камеры нагрева установлен под дном бака напротив пирамиды. Каркас пирамиды жестко закреплен в корпусе бака с зазором между дном и теплопроводящими сетками, а приемный фильтр также установлен с зазором в отверстии пластины верхнего основания пирамиды.
Исполнение топливного бака с камерой нагрева в виде усеченной пирамиды позволит отделить от полости бака локальный объем и ускорить в нем нагрев дизельного топлива до рабочей температуры. В камере нагрева создается запас нагретого топлива, объем которого много больше объема приемного фильтра. При этом в процессе работы дизеля происходит постоянный подогрев холодного топлива, поступающего в камеру нагрева через зазор между дном, нагретым от электрического нагревателя, и боковыми гранями усеченной пирамиды, что способствует более эффективному использованию потребляемой электроэнергии.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена схема топливного бака для работы дизеля зимой, вид сбоку, разрез; на фиг. 2 - бак с камерой нагрева, вид сверху, частичный разрез; на фиг.3 - варианты электроснабжения камеры нагрева бака.
Топливный бак содержит корпус 1 с дном 2, приемный фильтр 3 с трубкой 4, электрический нагреватель 5 и камеру нагрева, выполненную в виде усеченной пирамиды 6, имеющей каркас 7 из прутьев вдоль ребер пирамиды 6, боковые грани 8, 9, 10 и 11 в форме трапеций и пластину 12 на верхнем основании. Боковые грани 8, 9, 10 и 11 выполнены из мелкоячеистых теплопроводящих сеток, например стальных с ячейками размером не более 1,0×1,0 мм, которые прикреплены к каркасу 7 и пластине 12. В пластине 12 выполнено отверстие 13, а в корпусе 1 выполнено отверстие 14, через которые внутри топливного бака и пирамиды 6 устанавливают штатный приемный фильтр 3 с трубкой 4. Приемный фильтр 3 установлен с зазором 15 в отверстии 13 пластины 12 верхнего основания пирамиды 6. Нижнее основание пирамиды 6 выполнено открытым.
Каркас 7 пирамиды 6 жестко закреплен при его изготовлении (например, контактной сваркой) внутри корпуса 1 на дне 2 бака с зазором 16 между дном 2 и теплопроводящими сетками боковых граней 8, 9, 10 и 11. С внешней стороны корпуса 1 напротив усеченной пирамиды 6 прикреплен к дну 2 промышленный электрический нагреватель 5 (например, гибкая нагревающая пластина HOTSTART мощностью 250 Вт) для подогрева дизельного топлива в баке (см. Электронный ресурс - http://podogreva.net/page49/). Электрический нагреватель 5 посредством кабеля 17 с вилкой 18 может быть подключен к одному из источников электропитания: либо к сети 19 (220 В), либо к бензогенератору 20 (220 В), либо к штатному электрогенератору 21 дизеля (не показан) через инвертор 22 (220 В).
Топливный бак работает следующим образом.
В условиях низких температур перед запуском дизеля подключают электрический нагреватель 5 с помощью кабеля 17 и вилки 18 к одному из источников электропитания: к сети 19 или к бензогенератору 20. Работающий электрический нагреватель 5 нагревает дно 2 бака и дизельное топливо над ним у нижнего основания пирамиды 6. В нагреваемом дизельном топливе плавятся кристаллы парафинов, и его вязкость понижается. Так как плотность нагретого топлива меньше холодного, то его конвективные потоки поднимаются вверх и нагревают приемный фильтр 3 и сетки боковых граней 8, 9, 10 и 11, освобождая их от парафинов. Мелкоячеистые теплопроводящие сетки на боковых гранях 8, 9, 10 и 11 препятствуют строго вертикальному движению потоков нагретого дизельного топлива, отклоняя их к приемному фильтру 3. В верхней части пирамиды 6 собирается менее плотное и более горячее топливо, которое через зазор 15 между пластиной 12 и приемным фильтром 3 поднимается в верхнюю часть бака, обогревая трубку 4. Через зазор 16 между дном 2 и сетками боковых граней 8, 9, 10 и 11 внутрь пирамиды 6 поступает более плотное холодное топливо, которое нагревается от горячего дна 2 бака и поднимается вверх к приемному фильтру 3. При этом в баке формируется термосифонное движение топлива через пирамиду 6 с выносом нагретого топлива в верхнюю часть бака.
В процессе работы дизеля уровень топлива в баке может опускаться ниже отверстия 13 в пластине 12. При этом нагретое топливо, имея низкую вязкость, выходит из камеры нагрева через мелкоячеистые сетки боковых граней 8, 9, 10 и 11 в полость корпуса 1 бака и термосифонное движение топлива сохраняется. После пуска дизеля на топливе, разогретом в топливном баке, питание электрического нагревателя 5 при необходимости осуществляют от штатного электрогенератора 21 через инвертор 22. Благодаря тому, что электрический нагреватель 5 из гибкой нагревающей пластины размещен под дном 2 бака напротив пирамиды 6 и не соприкасается с топливом, обеспечивается безопасная эксплуатация топливного бака.
Согласно техническим условиям на гибкую нагревающую пластину мощностью 250 Вт, используемую в качестве электрического нагревателя 5, объем топливного бака ограничен 38-70 л (см. Электронный ресурс - http://www.autonahodka.ru/catalog/a0006863/). Применение камеры нагрева в виде усеченной пирамиды 6 позволит локально подогревать топливо в баке объемом 350-400 л, не увеличивая мощности электрического нагревателя 5.
Выполнение боковых граней усеченной пирамиды 6 из мелкоячеистых теплопроводящих сеток способствует быстрому разогреву в камере нагрева холодного дизельного топлива, имеющего высокую вязкость или загущенного парафинами. Этот результат обусловлен значительным гидравлическим сопротивлением сеток, препятствующим движению через них вязкого топлива. После нагрева и разжижения топлива внутри усеченной пирамиды 6 происходит нагрев сеток на боковых гранях, а от них нагрев топлива и плавление парафинов с внешней стороны сеток. Разогретое жидкое топливо, имея меньшую вязкость и плотность, беспрепятственно выходит через сетки из камеры нагрева и поднимается в верхнюю часть бака. Тем самым поддерживается энергоэффективный нагрев топлива, обеспечивается саморегулирование температуры топлива в камере нагрева, исключается перегрев и закипание топлива в случае длительной задержки пуска двигателя.
Жесткое крепление каркаса 7 усеченной пирамиды 6 внутри корпуса 1 топливного бака существенно упрощает конструкцию камеры нагрева, позволяет беспрепятственно извлекать приемный фильтр 3 из бака для проведения штатного технического обслуживания. Применение предлагаемого топливного бака для работы дизеля зимой на биодизельном топливе способно компенсировать такие недостатки, как высокая кинематическая вязкость, высокая температура помутнения и застывания, которые присущи биодизельному топливу и ограничивают его использование зимой.
Claims (2)
1. Топливный бак для работы дизеля зимой, содержащий корпус с дном, камеру нагрева внутри корпуса, приемный фильтр с трубкой и электрический нагреватель для камеры нагрева,
отличающийся тем, что камера нагрева выполнена в виде усеченной пирамиды, открытой снизу, имеющей пластину на верхнем основании в форме многоугольника, каркас из прутьев вдоль ребер пирамиды, боковые грани в форме трапеций, выполненных из мелкоячеистых теплопроводящих сеток и закрепленных на каркасе и пластине, причем в пластине выполнено отверстие для размещения приемного фильтра внутри пирамиды, а электрический нагреватель для камеры нагрева установлен под дном бака напротив пирамиды.
отличающийся тем, что камера нагрева выполнена в виде усеченной пирамиды, открытой снизу, имеющей пластину на верхнем основании в форме многоугольника, каркас из прутьев вдоль ребер пирамиды, боковые грани в форме трапеций, выполненных из мелкоячеистых теплопроводящих сеток и закрепленных на каркасе и пластине, причем в пластине выполнено отверстие для размещения приемного фильтра внутри пирамиды, а электрический нагреватель для камеры нагрева установлен под дном бака напротив пирамиды.
2. Топливный бак по п. 1, отличающийся тем, что каркас пирамиды жестко закреплен в корпусе бака с зазором между дном и теплопроводящими сетками, а приемный фильтр также установлен с зазором в отверстии пластины верхнего основания пирамиды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014116694/06A RU2543920C1 (ru) | 2014-04-24 | 2014-04-24 | Топливный бак для работы дизеля зимой |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014116694/06A RU2543920C1 (ru) | 2014-04-24 | 2014-04-24 | Топливный бак для работы дизеля зимой |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2543920C1 true RU2543920C1 (ru) | 2015-03-10 |
Family
ID=53290347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014116694/06A RU2543920C1 (ru) | 2014-04-24 | 2014-04-24 | Топливный бак для работы дизеля зимой |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2543920C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU174225U1 (ru) * | 2017-04-25 | 2017-10-09 | Борис Георгиевич Еремин | Бак транспортного средства с дизельным двигателем |
RU180408U1 (ru) * | 2017-04-03 | 2018-06-13 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого "Министерства обороны Российской Федерации" | Устройство для подогрева дизельного топлива в топливном баке |
RU184201U1 (ru) * | 2018-05-07 | 2018-10-18 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Бак к транспортному средству с дизельным двигателем |
RU184434U1 (ru) * | 2018-06-13 | 2018-10-25 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | Топливный бак транспортного средства |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU182541A1 (ru) * | Л. С. Рыжко, Ю. В. Ливанов , М. Семикспенко | Топливозаборное устройство | ||
RU2093373C1 (ru) * | 1996-03-28 | 1997-10-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью фирма "Ивэль" | Устройство подогрева топлива для двигателя внутреннего сгорания |
US5881699A (en) * | 1997-12-22 | 1999-03-16 | Ford Global Technologies, Inc. | Diesel fuel recirculating manifold |
CN201206515Y (zh) * | 2008-02-04 | 2009-03-11 | 冯云 | 汽车燃油系统电加热装置 |
RU88316U1 (ru) * | 2009-05-19 | 2009-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский военный автомобильный институт имени генерала армии В.П. Дубынина" | Топливный бак наземного транспортного средства |
US7650878B2 (en) * | 2005-09-15 | 2010-01-26 | Kleinberger Oren L | System and method for fueling diesel engines with vegetable oil |
RU2405961C2 (ru) * | 2008-06-16 | 2010-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" | Способ формирования топливовоздушной смеси и устройство для его реализации (варианты) |
-
2014
- 2014-04-24 RU RU2014116694/06A patent/RU2543920C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU182541A1 (ru) * | Л. С. Рыжко, Ю. В. Ливанов , М. Семикспенко | Топливозаборное устройство | ||
RU2093373C1 (ru) * | 1996-03-28 | 1997-10-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью фирма "Ивэль" | Устройство подогрева топлива для двигателя внутреннего сгорания |
US5881699A (en) * | 1997-12-22 | 1999-03-16 | Ford Global Technologies, Inc. | Diesel fuel recirculating manifold |
US7650878B2 (en) * | 2005-09-15 | 2010-01-26 | Kleinberger Oren L | System and method for fueling diesel engines with vegetable oil |
CN201206515Y (zh) * | 2008-02-04 | 2009-03-11 | 冯云 | 汽车燃油系统电加热装置 |
RU2405961C2 (ru) * | 2008-06-16 | 2010-12-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" | Способ формирования топливовоздушной смеси и устройство для его реализации (варианты) |
RU88316U1 (ru) * | 2009-05-19 | 2009-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский военный автомобильный институт имени генерала армии В.П. Дубынина" | Топливный бак наземного транспортного средства |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU180408U1 (ru) * | 2017-04-03 | 2018-06-13 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого "Министерства обороны Российской Федерации" | Устройство для подогрева дизельного топлива в топливном баке |
RU174225U1 (ru) * | 2017-04-25 | 2017-10-09 | Борис Георгиевич Еремин | Бак транспортного средства с дизельным двигателем |
RU184201U1 (ru) * | 2018-05-07 | 2018-10-18 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ | Бак к транспортному средству с дизельным двигателем |
RU184434U1 (ru) * | 2018-06-13 | 2018-10-25 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | Топливный бак транспортного средства |
RU184434U9 (ru) * | 2018-06-13 | 2018-11-22 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | Топливный бак транспортного средства |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2543920C1 (ru) | Топливный бак для работы дизеля зимой | |
JP6192000B2 (ja) | 航空機応用のための相変化材料、ヒートパイプ、及び燃料電池の利用 | |
CN203351713U (zh) | 电池组的冷却兼加热结构 | |
CN102723446B (zh) | 一种电池内箱及使用该电池内箱的电池温控箱 | |
CN109841927A (zh) | 适用于高寒地区的电动汽车动力电池热管理装置 | |
CN202115915U (zh) | 伴热型橇装式防爆加油装置 | |
JP5851342B2 (ja) | ハイブリッド型太陽熱温水器システム | |
CN206040903U (zh) | 电动汽车柱形电池组水冷套 | |
RU143521U1 (ru) | Устройство для поддержания картерного масла двигателя внутреннего сгорагния в прогретом предпусковом состоянии | |
CN104538704A (zh) | 一种复合超导平板热管动力电池热管理系统 | |
RU174225U1 (ru) | Бак транспортного средства с дизельным двигателем | |
CN202229285U (zh) | 一种无火多用采暖烘干器 | |
RU184201U1 (ru) | Бак к транспортному средству с дизельным двигателем | |
CN207664190U (zh) | 一种新能源汽车电池组低温启动器 | |
RU133201U1 (ru) | Устройство для предпускового подогрева картерного масла двигателя внутреннего сгорания | |
CN203569424U (zh) | 燃气沥青加热装置 | |
RU203844U1 (ru) | Устройство для предпускового подогрева картерного масла двигателя внутреннего сгорания многоосных колесных шасси | |
CN203294105U (zh) | 水电两用采暖散热器 | |
RU165982U1 (ru) | Устройство для подогрева дизельного топлива в зоне сетчатого фильтра топливозаборника | |
CN218432812U (zh) | 一种动物油存储出油装置 | |
KR101075187B1 (ko) | 플라스틱의 유화 환원 장치 | |
RU121864U1 (ru) | Устройство для предпускового подогрева картерного масла двигателя внутреннего сгорания | |
CN201827871U (zh) | 一种电热蒸汽发生器 | |
CN216841912U (zh) | 一种降温效果好的柴油发电机水冷外壳 | |
CN102889155A (zh) | 用于曲轴箱强制通风管的空气加热器及其加工方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160425 |