RU162498U1

RU162498U1 - DIESEL FUEL HEATING DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: RU162498U1
Application number: RU2015153682/11U
Authority: RU
Inventors: Евгений Викторович Свиридов; Андрей Константинович Порубов; Дмитрий Иванович Сидоров
Priority date: 2015-12-14
Filing date: 2015-12-14
Publication date: 2016-06-10

Abstract

Устройство подогрева дизельного топлива для двигателя внутреннего сгорания с системой его питания топливом, включающей топливозаборный патрубок, фильтры и топливный бак, содержащее связанные с источником питания подогреватели, один из которых установлен на топливозаборном патрубке, а другие на фильтрах, подогреватели выполнены в виде корпуса с расположенными по его внешней поверхности саморегулируемыми нагревательными полупроводниковыми элементами, прижатыми к нему посредством пружинных контактов, при этом один из подогревателей установлен на конце топливозаборного патрубка, размещенного внутри топливного бака, а другие подогреватели установлены между крышкой фильтра и его корпусом, один из подогревателей подключен к системе питания через расположенный на топливном баке изолятор и проходящий через него соединительный провод, в качестве полупроводниковых элементов использованы позисторы, выполненные в виде пластин, отличающееся тем, что устройство содержит автоматический включатель питания подогревателей, представляющий собой термосиловое реле, циркулятор топлива и дренажный трубопровод с обратным клапаном.A device for heating diesel fuel for an internal combustion engine with a fuel supply system including a fuel intake pipe, filters and a fuel tank containing heaters associated with a power source, one of which is mounted on a fuel intake pipe, and the other on filters, heaters are made in the form of a housing with on its outer surface, self-regulating heating semiconductor elements pressed to it by means of spring contacts, while one of the heaters it is installed at the end of the fuel intake pipe located inside the fuel tank, and other heaters are installed between the filter cover and its housing, one of the heaters is connected to the power system through an insulator located on the fuel tank and a connecting wire passing through it, and the resistors made as semiconductor elements are used in the form of plates, characterized in that the device contains an automatic power switch for the heaters, which is a thermal power relay, a circulator fuel and drain pipe with non-return valve.

Description

Полезная модель относится к транспортному машиностроению и может быть использована в системах питания топливом двигателя внутреннего сгорания транспортного средства.The utility model relates to transport engineering and can be used in fuel supply systems of a vehicle’s internal combustion engine.

Наиболее близким к заявляемому решению (прототипом) является устройство (см. описание к патенту РФ №2093373 от 20.10.1997, МПК B60K 15/077) подогрева топлива для двигателя внутреннего сгорания с системой его питания топливом, включающей топливозаборный патрубок, фильтры и топливный бак, содержащее связанные с источником питания подогреватели, один из которых установлен на топливозаборном патрубке, а другой на фильтрах, подогреватели выполнены в виде корпуса с расположенными по его внешней поверхности саморегулируемыми полупроводниковыми элементами, прижатыми к нему посредством пружинных контактов, при этом один из подогревателей установлен на конце топливозаборного патрубка, размещенного внутри топливного бака, а другие подогреватели установлены между крышкой фильтра и его корпусом или на крышке фильтра.Closest to the claimed solution (prototype) is a device (see the description of the patent of the Russian Federation No. 2093373 from 10.20.1997, IPC B60K 15/077) for heating the fuel for an internal combustion engine with its fuel supply system, including a fuel intake pipe, filters and a fuel tank containing heaters connected to the power source, one of which is installed on the fuel intake pipe and the other on filters, the heaters are made in the form of a housing with self-regulating semiconductor elements located on its outer surface Appressed thereto by spring contacts, wherein one of the heaters is mounted on the end toplivozabornogo pipe disposed inside the fuel tank, and the other heaters are installed between the filter cover and its housing or on the filter cover.

Кроме того один из подогревателей подключен к системе питания через расположенный на топливном баке изолятор и проходящий через него соединительный провод, подогреватели установлены только на фильтрах тонкой очистки, в качестве полупроводниковых элементов использованы позисторы, которые могут быть выполнены в виде цилиндров с диаметром 19-26 мм и толщиной стенок 1,2-3 мм или в виде пластин.In addition, one of the heaters is connected to the power supply system through an insulator located on the fuel tank and a connecting wire passing through it; the heaters are installed only on fine filters; as a semiconductor element, resistors are used that can be made in the form of cylinders with a diameter of 19-26 mm and wall thickness 1.2-3 mm or in the form of plates.

Недостатками прототипа являются продолжительное время подготовки двигателя к пуску из-за невозможности автоматического подогрева топлива при значительном понижении окружающей температуры в холодных климатических условиях и локальный подогрев топлива в системе питания (топливный бак, фильтры тонкой очистки), способствующий образованию парафиновых пробок в топливопроводах и других элементах системы.The disadvantages of the prototype are the long preparation time of the engine for starting due to the inability to automatically heat the fuel with a significant decrease in ambient temperature in cold climates and local heating of the fuel in the power system (fuel tank, fine filters), which contributes to the formation of paraffin plugs in fuel lines and other elements system.

Технический результат полезной модели направлен на сокращение времени подготовки двигателя к пуску за счет автоматического подогрева топлива при значительном понижении окружающей температуры в холодных климатических условиях и повышение эффективности подогрева топлива за счет его циркуляции через подогреватели.The technical result of the utility model is aimed at reducing the time for engine preparation for start-up by automatically heating the fuel with a significant decrease in ambient temperature in cold climates and increasing the efficiency of fuel heating due to its circulation through heaters.

Технический результат достигается тем, что устройство содержит автоматический включатель питания подогревателей, представляющий собой термосиловое реле, циркулятор топлива с электронным блоком управления и дренажный трубопровод с обратным клапаном.The technical result is achieved in that the device contains an automatic power switch for the heaters, which is a thermo-power relay, a fuel circulator with an electronic control unit and a drain pipe with a check valve.

Отличительными признаками от прототипа является то, что устройство содержит автоматический включатель питания подогревателей, представляющий собой термосиловое реле, циркулятор топлива с электронным блоком управления и дренажный трубопровод с обратным клапаном.Distinctive features of the prototype is that the device contains an automatic power switch for the heaters, which is a thermal power relay, a fuel circulator with an electronic control unit and a drain pipe with a check valve.

Структурная функциональная схема предполагаемого устройства подогрева дизельного топлива для двигателя внутреннего сгорания представлена на фиг. 1. На фиг. 2 показан фильтр тонкой очистки топлива, на фиг. 3 - топливозаборный патрубок.The structural functional diagram of the proposed diesel fuel heating device for an internal combustion engine is shown in FIG. 1. In FIG. 2 shows a fine fuel filter; FIG. 3 - fuel intake pipe.

Устройство подогрева дизельного топлива для двигателя внутреннего сгорания с системой его питания топливом, включающей топливозаборный патрубок 1, фильтры 2, 3 и топливный бак 4, содержит связанные с источником питания 5 подогреватели 6, 7, один 6 из которых установлен на топливозаборном патрубке 1, а другие 7 на фильтрах 3. Подогреватели 6, 7 выполнены в виде корпуса 8 с расположенными в нем саморегулируемыми нагревательными полупроводниковыми элементами 9. Подогреватель 6 установлен на конце топливозаборного патрубка 1, размещенного внутри топливного бака 4, а подогреватели 7 установлены между корпусом 10 фильтра 3 тонкой очистки топлива и его крышкой 11. Подогреватель 6 подключен к системе питания через расположенный на топливном баке 4 изолятор 12 и проходящий через него соединительный провод 13. В качестве полупроводниковых элементов 9 использованы позисторы. Устройство содержит автоматический включатель 14 питания подогревателей 6, 7, представляющий собой термосиловое реле, циркулятор 15 топлива с электронным блоком (не показан) управления и дренажный трубопровод 16 с обратным клапаном 17.A device for heating diesel fuel for an internal combustion engine with a fuel supply system including a fuel intake pipe 1, filters 2, 3 and a fuel tank 4, comprises heaters 6, 7 connected to the power source 5, one 6 of which is mounted on the fuel intake pipe 1, and the other 7 are on the filters 3. The heaters 6, 7 are made in the form of a housing 8 with self-regulating heating semiconductor elements 9 located therein. The heater 6 is installed at the end of the fuel intake pipe 1 located inside the top willow tank 4, and heaters 7 are installed between the housing 10 of the fuel fine filter 3 and its cover 11. The heater 6 is connected to the power system through an insulator 12 located on the fuel tank 4 and a connecting wire passing through it 13. Resistors are used as semiconductor elements 9 . The device comprises an automatic switch 14 for powering the heaters 6, 7, which is a thermal power relay, a fuel circulator 15 with an electronic control unit (not shown), and a drain pipe 16 with a non-return valve 17.

Позицией 18 обозначена панель с выключателем и индикатором.18 indicates a panel with a switch and an indicator.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При включении выключателя на панели 18 в ходе подготовки двигателя к пуску в холодных климатических условиях, электрический ток от источника 5 подается на нагреватели 6, 7, которые нагреваются и подогревают топливо, находящееся в баке 4 и фильтрах 3, и на циркулятор 15 топлива. Спустя определенное время, установленное программно в зависимости от окружающей температуры в блоке управления задержкой и периодичностью работы циркулятора 15, последний включается в работу, и подогретое топливо циркулирует от топливного бака 4 по трубопроводу 16, через открытый обратный клапан 17, топливные фильтры 3, 2, топливозаборник 1 обратно в бак 4.When the switch on the panel 18 is turned on during the preparation of the engine for start-up in cold climatic conditions, electric current from the source 5 is supplied to the heaters 6, 7, which heat and heat the fuel in the tank 4 and filters 3, and to the fuel circulator 15. After a certain time, set programmatically depending on the ambient temperature in the delay control unit and the frequency of operation of the circulator 15, the latter is turned on and the heated fuel is circulated from the fuel tank 4 through a pipe 16, through an open check valve 17, fuel filters 3, 2, fuel intake 1 back to tank 4.

Спустя определенное время, необходимое для циркуляции топлива по указанному кругу циркуляции (период работы задается программно в блоке управления в зависимости от окружающей температуры), циркулятор 15 выключается, отключаясь тем самым от потребления электрической энергии. При пуске двигателя сигнал от электрооборудования (не показано) транспортного средства подается на блок управления задержкой и периодичностью работы циркулятора 15, что исключает его работу при запущенном двигателе.After a certain time necessary for the fuel to circulate in the specified circulation circle (the operation period is set programmatically in the control unit depending on the ambient temperature), the circulator 15 is turned off, thereby disconnecting from the consumption of electrical energy. When starting the engine, the signal from the electrical equipment (not shown) of the vehicle is supplied to the control unit for the delay and frequency of operation of the circulator 15, which excludes its operation when the engine is running.

Благодаря циркуляции подогретого топлива исключается вероятность образования парафиновых пробок в топливопроводах и других элементах системы питания топливом, не оборудованных нагревателями.Thanks to the circulation of heated fuel, the probability of formation of paraffin plugs in fuel lines and other elements of the fuel supply system that are not equipped with heaters is excluded.

Полупроводниковые элементы 9 нагревателей 6, 7 нагреваются до расчетной температуры (точки переключения), после которой резко растет сопротивление структуры и нагреватели «запираются», потребление тока падает до минимума, генерация тепла становится меньше.The semiconductor elements 9 of the heaters 6, 7 are heated to the calculated temperature (switching point), after which the resistance of the structure increases sharply and the heaters “lock up”, the current consumption drops to a minimum, and heat generation becomes less.

По мере увеличения потерь тепла из подогревателей 6, 7 дизельного топлива вследствие падения температуры топлива или увеличения потока топлива, температура на позисторах становится ниже точки переключения, генерирование тепла возрастает, компенсируя потери, что и обуславливает эффект саморегулирования, происходящего независимо и автоматически во всей массе подогревателей 6, 7.As the heat loss from diesel heaters 6, 7 increases due to a drop in fuel temperature or an increase in fuel flow, the temperature at the resistors drops below the switching point, heat generation increases to compensate for the losses, which determines the effect of self-regulation, which occurs independently and automatically in the whole mass of heaters 6, 7.

Заданная в структуре полупроводникового нагревательного элемента 9 расчетная для каждого вида подогревателя 6, 7 точка переключения предотвращает их перегрев выше заданной температуры.The switching point specified in the structure of the semiconductor heating element 9, calculated for each type of heater 6, 7, prevents their overheating above a predetermined temperature.

Благодаря уникальному свойству подогревателя возможности саморегулирования, т.е. изменения электрического сопротивления в зависимости от температуры, полностью исключается вероятность перегрева и снижается расход электрической энергии.Due to the unique property of the heater, self-regulation capabilities, i.e. changes in electrical resistance depending on temperature, the probability of overheating is completely eliminated and the consumption of electrical energy is reduced.

В том случае, если транспортное средство в холодных климатических условиях эксплуатации хранится перед использованием на открытой местности или в неотапливаемом помещении, то обеспечение готовности двигателя к пуску путем осуществления вышеуказанной работы предлагаемого устройства выполняется автоматически за счет включения питания при помощи автоматического включателя 14, момент включения которого устанавливается в зависимости от окружающей температуры.If the vehicle is stored in cold climatic conditions of operation before use in an open area or in an unheated room, then ensuring the engine is ready to start by performing the above work of the proposed device is carried out automatically by turning on the power using the automatic switch 14, the moment of switching on of which set depending on the ambient temperature.

В холодных климатических условиях, если водитель чувствует потерю мощности двигателя вследствие парафинирования фильтров 3, он включает подогреватели с панельного щитка 18, восстанавливая полную мощность двигателя, или устройство включается само автоматически при определенном значении падения окружающей температуры. Но в этом случае при работающем двигателе работа циркулятора 15 исключена, вследствие подачи сигнала с блока управления.In cold climates, if the driver feels the loss of engine power due to the waxing of the filters 3, he turns on the heaters from the panel shield 18, restoring the full engine power, or the device switches itself on automatically at a certain value of the ambient temperature drop. But in this case, when the engine is running, the operation of the circulator 15 is excluded, due to the signal from the control unit.

В результате достигается сокращение времени подготовки двигателя к пуску за счет автоматического подогрева топлива при значительном понижении окружающей температуры в холодных климатических условиях и повышение эффективности подогрева топлива за счет его циркуляции через подогреватели.The result is a reduction in the preparation time for the engine due to automatic fuel heating with a significant decrease in ambient temperature in cold climates and an increase in the efficiency of fuel heating due to its circulation through heaters.

Claims

A device for heating diesel fuel for an internal combustion engine with a fuel supply system including a fuel intake pipe, filters and a fuel tank containing heaters associated with a power source, one of which is mounted on a fuel intake pipe, and the other on filters, heaters are made in the form of a housing with on its outer surface, self-regulating heating semiconductor elements pressed to it by means of spring contacts, while one of the heaters it is installed at the end of the fuel intake pipe located inside the fuel tank, and other heaters are installed between the filter cover and its housing, one of the heaters is connected to the power system through an insulator located on the fuel tank and a connecting wire passing through it, and the resistors made as semiconductor elements are used in the form of plates, characterized in that the device contains an automatic power switch for the heaters, which is a thermal power relay, a circulator fuel and drain pipe with non-return valve.