Устройство для подачи топлива из топливного бака в двигатель внутреннего сгорания транспортного средства

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для подачи топлива из топливного бака в двигатель внутреннего сгорания транспортного средства. Изобретение позволяет использовать простое в реализации решение по отделению от всасываемого из топливного бака топлива присутствующих в нем посторонних частиц. Устройство для подачи топлива из топливного бака в двигатель внутреннего сгорания транспортного средства имеет подающий насос, который расположен в имеющем дно топливном аккумуляторе и служит для подачи в него топлива из топливного бака. На и/или в дне топливного аккумулятора с его обращенной к подающему насосу внутренней стороны предусмотрено несколько открытых внутрь топливного аккумулятора камер для отделения от топлива присутствующих в нем посторонних частиц или частиц загрязнений, а подающий насос расположен таким образом, что выходящее из него топливо проходит через эти камеры. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к устройству согласно ограничительной части независимого пункта формулы изобретения. Подобное устройство для подачи топлива, которое уже известно из US 5080077, имеет топливный аккумулятор и расположенный в нем всасывающий струйный насос, которым топливо из топливного бака подается в топливный аккумулятор через всасывающее отверстие в его дне. Перед всасывающим отверстием расположен тканевый фильтр, отфильтровывающий из всасываемого из топливного бака топлива присутствующие в нем посторонние частицы (частицы загрязнений) во избежание их попадания в расположенные после всасывающего отверстия клапаны и ухудшения тем самым их работоспособности. Недостаток такого известного устройства состоит в том, что тканевый фильтр при наличии в топливе большого количества посторонних частиц постепенно забивается ими и в результате увеличивает создаваемое им гидравлическое сопротивление, из-за чего при неизменной мощности всасывающего струйного насоса количество подаваемого им в топливный аккумулятор топлива постепенно сокращается.

Преимущества изобретения

Преимущество предлагаемого в изобретении устройства с отличительными признаками, представленными в независимом пункте формулы изобретения, перед известными из уровня техники устройствами состоит в использовании в нем иного, простого в реализации решения по отделению от всасываемого из топливного бака топлива присутствующих в нем посторонних частиц, для чего на и/или в дне топливного аккумулятора с его обращенной к подающему насосу внутренней стороны предусмотрено несколько открытых внутрь топливного аккумулятора камер для отделения от топлива присутствующих в нем посторонних частиц или частиц загрязнений, а подающий насос расположен при этом таким образом, что выходящее из него топливо проходит через эти камеры.

Различные предпочтительные варианты выполнения заявленного в независимом пункте формулы изобретения устройства приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Так, в частности, камеры наиболее предпочтительно располагать последовательно одна за другой в направлении потока топлива, выходящего из подающего насоса, поскольку при этом обеспечивается особо эффективное отделение посторонних частиц от топлива в камерах.

Предпочтительно далее дополнительно располагать камеры рядом друг с другом, если смотреть в направлении потока топлива, выходящего из подающего насоса, поскольку при этом дополнительно повышается эффективность отделения посторонних частиц от топлива.

В особенно предпочтительном варианте камеры образованы выступающими от дна топливного аккумулятора стенками, которые можно изготавливать вместе с топливным аккумулятором особо простым и экономичным методом литья под давлением.

В другом предпочтительном варианте камеры образованы по меньшей мере двумя направляющими стенками и несколькими соединяющими их между собой и расположенными поперечно направлению потока топлива перегородками, каковые направляющие стенки и перегородки также можно изготавливать вместе с топливным аккумулятором особо простым и экономичным методом литья под давлением.

В последнем из рассмотренных выше вариантов предпочтительно, чтобы одна из направляющих стенок была образована стенкой топливного аккумулятора, поскольку при этом обеспечивается прохождение практически всего всосанного из топливного бака количества топлива через камеры и его очистка от посторонних частиц.

В следующем предпочтительном варианте направляющие стенки и/или перегородки предлагается выполнять с увеличивающейся в направлении потока выходящего из подающего насоса топлива высотой, измеряемой в осевом направлении топливного аккумулятора, поскольку при этом повышается эффективность отделения посторонних частиц от топлива.

В еще одном предпочтительном варианте в качестве подающего насоса предлагается использовать всасывающий струйный насос.

Помимо этого подающий насос предпочтительно располагать таким образом, чтобы выходящая из его выпускного патрубка в топливный аккумулятор струя топлива была наклонно направлена на боковую стенку топливного аккумулятора, поскольку в этом случае струя топлива не дробится на отдельные, более мелкие струи, а прилегает к боковой стенке топливного аккумулятора и далее движется вдоль нее. В результате практически все всосанное из топливного бака количество топлива проходит через камеры, что обеспечивает достаточно полную его очистку от посторонних частиц.

Краткое описание чертежей

Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере одного из вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые упрощенные чертежи, на которых показано:

на фиг.1 - схематичный вид предлагаемого в изобретении устройства и

на фиг.2 - схематичный вид топливного аккумулятора с подающим насосом.

Описание варианта осуществления изобретения

На фиг.1 схематично показано устройство для подачи топлива.

Такое устройство предназначено, например, для подачи топлива из топливного бака 1 в топливный аккумулятор 2 и из него подающим агрегатом 3 в ДВС 4 транспортного средства.

В топливном баке 1 размещен топливный аккумулятор 2, в котором, в свою очередь, расположен подающий агрегат 3. Подающий агрегат 3 представляет собой, например, динамический или объемный насос.

Топливный аккумулятор 2, например, стаканообразной формы рассчитан на аккумулирование или накапливание в нем топлива в количестве, достаточном для бесперебойной его подачи в ДВС 4 подающим агрегатом 3 даже в том случае, когда, например, при движении транспортного средства по кривой или на повороте и при обусловленном этим возникновении колыхательных движений топлива в топливном баке 1 оно не поступает в топливный аккумулятор 2.

Подающий агрегат 3 всасывает топливо из топливного аккумулятора 2, например, через фильтр 5 грубой очистки по всасывающему топливопроводу 6 и нагнетает топливо через выходной патрубок 7 в напорный топливопровод 8, ведущий к ДВС 4. Фильтр 5 грубой очистки защищает расположенное за ним по ходу потока топлива устройство от попадания в него содержащихся в топливе крупных посторонних частиц (частиц загрязнений).

В напорном топливопроводе 8 предусмотрен обратный клапан 9 и расположенный за ним по ходу потока топлива основной фильтр 10. Обратный клапан 9 предотвращает при отключенном подающем агрегате 3 перетекание топлива из расположенной по ходу потока топлива за обратным клапаном 9 части напорного топливопровода 8 в его расположенную по ходу потока перед обратным клапаном 9 часть и далее через подающий агрегат 3, всасывающий топливопровод 6 и фильтр 5 грубой очистки обратно в топливный аккумулятор 2. Основной фильтр 10 отфильтровывает содержащиеся в топливе мелкие посторонние частицы (частицы загрязнений) и таким путем защищает от забивания ими, например, клапанных форсунок ДВС.

От напорного топливопровода 8 в точке, расположенной по ходу потока топлива за основным фильтром 10, ответвляется перепускной топливопровод 13 с предусмотренным в нем редукционным клапаном 14. При возрастании давления в напорном топливопроводе 8 выше некоторой заданной величины редукционный клапан 14 открывается, обеспечивая перетекание топлива из напорного топливопровода 8 по перепускному топливопроводу 13 обратно в топливный аккумулятор 2. В результате давление в напорном топливопроводе 8 вновь становится ниже заданного максимально допустимого уровня и редукционный клапан 14 закрывается.

Помимо этого от напорного топливопровода 8 в точке, расположенной по ходу потока топлива за подающим агрегатом 3 и перед обратным клапаном 9, ответвляется нагнетательный топливопровод 15, предназначенный, например для подачи топлива в качестве рабочей среды из напорного топливопровода 8 в подающий насос, например, так называемый всасывающий струйный насос (инжектор) 16, и его приведения в действие. В принципе топливо можно подавать во всасывающий струйный насос 16 также из перепускного топливопровода 13 или из не показанного на чертеже обратного топливопровода, ведущего от ДВС 4 обратно к топливному баку 1. Во избежание полного опорожнения топливного аккумулятора 2 подающим агрегатом 3 в топливный аккумулятор 2 через всасывающее отверстие 17 всасывающим струйным насосом 16 непрерывно подается топливо из топливного бака 1. Всасываемое топливо вместе с так называемой движущей (рабочей) струей, выходящей из нагнетательного топливопровода 15, подается в топливный аккумулятор 2. В нагнетательном топливопроводе 15 для установления и ограничения объемного расхода проходящего по нему топлива предусмотрен, например, дросселирующий элемент 21. Во избежание закупорки дросселирующего элемента 21 в нагнетательном топливопроводе 15 по ходу потока топлива перед дросселирующим элементом 21 предусмотрен еще один фильтр 22 грубой очистки.

Всасывающий струйный насос известен, например, из публикации DE 19856298 С1, которая в этом отношении в полном объеме включена в настоящее описание в качестве ссылки.

Топливный аккумулятор 2 выполнен, например, стаканообразной формы с осью 20 (фиг.2) и имеет дно 23. Всасывающий струйный насос 16 расположен, например, на дне 23 топливного аккумулятора.

Согласно уровню техники топливо, всасываемое через всасывающее отверстие 17, проходит через фильтры, задерживающие присутствующие в топливе посторонние частицы. В процессе эксплуатации такие фильтры постепенно забиваются задержанными ими частицами, из-за чего возрастает создаваемое фильтрами гидравлическое сопротивление (т.е. возрастает потеря давления на фильтрах) и при неизменной мощности всасывающего струйного насоса постепенно сокращается объем всасываемого в топливный аккумулятор 2 топлива. В соответствии же с настоящим изобретением можно отказаться от применения этих фильтров, использовав иной подход для отделения посторонних частиц от топлива. Благодаря этому гидравлическое сопротивление в зоне всасывающего отверстия 17 остается постоянным, а в топливный аккумулятор 2 в результате при неизменной мощности всасывающего струйного насоса 16 всегда поступает одинаковое количество топлива.

Согласно изобретению на и/или в дне 23 топливного аккумулятора 2 с его обращенной к всасывающему струйному насосу 16 внутренней стороны 19 предусмотрено несколько камер 24 для отделения от всасываемого из топливного бака 1 топлива присутствующих в нем посторонних частиц. Такие камеры 24 с их верхней, обращенной от дна 23 топливного аккумулятора стороны выполнены открытыми внутрь топливного аккумулятора 2. Камеры 24 могут иметь любую форму. Согласно изобретению всасывающий струйный насос 16 расположен таким образом, что топливо, поступающее из него в топливный аккумулятор 2, проходит через камеры 24.

Камеры 24 расположены последовательно одна за другой в направлении 26 потока топлива, поступающего из всасывающего струйного насоса 16 в топливный аккумулятор 2. Дополнительно можно также предусмотреть еще несколько камер 24, расположенных рядом друг с другом, если смотреть в указанном направлении 26 потока топлива. Камеры 24 расположены последовательно одна за другой, например, вдоль дугообразной линии, однако в принципе их можно также последовательно располагать вдоль прямой линии или вдоль линии любой иной формы.

Камеры 24 образованы, например, стенками 25, выступающими от дна 23 топливного аккумулятора 2. В другом варианте камеры 24 могут быть также образованы углублениями в дне 23 топливного аккумулятора.

После выхода из всасывающего струйного насоса 16 в топливный аккумулятор 2 и при своем движении через камеры 24 топливо замедляется ими. Каждая камера 24 образует для потока топлива застойную зону, в каждой из которых происходит завихрение потока топлива. Посторонние частицы, присутствующие в движущемся через камеры 24 топливе, отделяются от него из-за своей инерционности вследствие замедления потока топлива и его завихрения в камерах 24 и оседают на дно каждой отдельной камеры 24. По своему объему камеры 24 выполнены достаточно большой вместимости для накопления в них частиц загрязнений, исключающей полное их заполнение частицами загрязнений на протяжении среднего срока службы транспортного средства. Камеры 24 способны вместить гораздо большее количество частиц загрязнений по сравнению с тем количеством частиц загрязнений, которое способны задержать применяемые согласно уровню техники фильтры.

На фиг.2 показан фрагмент изображенного на фиг.1 устройства, из всех компонентов и элементов которого, однако, на этом чертеже представлены только топливный аккумулятор, всасывающий струйный насос и камеры.

Элементы показанного на фиг.2 устройства, которые по своему конструктивному исполнению или функциональному назначению идентичны аналогичным элементам показанного на фиг.1 устройства, обозначены теми же позициями.

В показанном на фиг.2 варианте камеры 24 образованы, например, двумя отстоящими друг от друга направляющими стенками 28 и несколькими расположенными между ними поперечно направлению 26 потока топлива с отступом одна от другой перегородками 30, соединяющими между собой направляющие стенки 28. Направляющие стенки 28 выполнены, например, дугообразно изогнутой формы и по меньшей мере примерно проходят в одном и том же направлении. В принципе, однако, направляющие стенки могут иметь любую форму. В направлении оси 20 топливного аккумулятора 2 перегородки 30 доходят, например, до его дна 23, образуя отделенные друг от друга камеры 24.

С радиально наружной относительно оси 20 топливного аккумулятора стороны камеры 24, например, примыкают к боковой стенке 29 топливного аккумулятора 2. В этом случае камеры 24 с радиально наружной стороны ограничены боковой стенкой 29 топливного аккумулятора 2, образующей тем самым одну из направляющих стенок 28. Другая направляющая стенка 28 расположена с радиально внутренней относительно боковой стенки 29 топливного аккумулятора стороны с отступом от нее.

Измеряемая в направлении оси 20 топливного аккумулятора 2 высота направляющих стенок 28, например, больше измеряемой в том же направлении высоты перегородок 30, однако в принципе может также равняться ей. Та часть направляющих стенок 28, которая находится над перегородками 30, служит для направления через камеры 24 выходящего из всасывающего струйного насоса 16 потока топлива.

В показанном на фиг.2 варианте высота последовательно расположенных перегородок 30 увеличивается в направлении 26 потока топлива от одной перегородки 30 к следующей. Помимо этого и высота радиально внутренней направляющей стенки 28 увеличивается, например, непрерывно, в направлении 26 потока топлива. Однако в принципе высота перегородок 30 и по меньшей мере одной направляющей стенки 28 может также оставаться постоянной или даже уменьшаться в направлении потока 26 топлива.

Всасывающий струйный насос 16 имеет впускной патрубок 33 для топлива, поступающего по нагнетательному топливопроводу 15, и называемый также смесительным каналом выпускной патрубок 34 для выхода топлива в топливный аккумулятор 2. Через всасывающее отверстие 17 в дне 23 топливного аккумулятора топливо всасывается из топливного бака 1 во всасывающий струйный насос 16, затем вместе с топливом, выходящим из нагнетательного топливопровода 15, попадает через выпускной патрубок 34 в топливный аккумулятор 2 и далее движется между направляющими стенками 28 через камеры 24.

Всасывающий струйный насос 16 расположен таким образом, что струя топлива, выходящая из его выпускного патрубка 34, выходное отверстие которого должно располагаться максимально близко к камерам 24, направлена на них. Благодаря этому обеспечивается прохождение почти всего всосанного из топливного бака 1 количества топлива через камеры 24 и его очистка от посторонних частиц. Помимо этого всасывающий струйный насос 16 расположен таким образом, что выходящая из его выпускного патрубка 34 струя топлива направлена наклонно на боковую стенку 29 топливного аккумулятора 2, прилегает к ней и далее движется вдоль нее между направляющими стенками 28 поверх перегородок 30 и через ограничиваемые ими камеры 24.

1. Устройство для подачи топлива из топливного бака в двигатель внутреннего сгорания транспортного средства, имеющее подающий насос, который расположен в имеющем дно топливном аккумуляторе и служит для подачи в него топлива из топливного бака, отличающееся тем, что на и/или в дне (23) топливного аккумулятора (2) с его обращенной к подающему насосу (16) внутренней стороны (19) предусмотрено несколько открытых внутрь топливного аккумулятора (2) камер (24) для отделения от топлива присутствующих в нем посторонних частиц или частиц загрязнений, а подающий насос (16) расположен таким образом, что выходящее из него топливо проходит через эти камеры (24).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что камеры (24) расположены последовательно одна за другой в направлении (26) потока топлива, выходящего из подающего насоса (16).

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что камеры (24) дополнительно расположены рядом друг с другом, если смотреть в направлении (26) потока топлива.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что камеры (24) образованы выступающими от дна (23) топливного аккумулятора (2) стенками (25).

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что камеры (24) образованы углублениями в дне (23) топливного аккумулятора (2).

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что камеры (24) образованы по меньшей мере двумя направляющими стенками (28) и несколькими соединяющими их между собой и расположенными поперечно направлению (26) потока топлива перегородками (30).

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что одна из направляющих стенок (28) образована стенкой топливного аккумулятора (2).

8. Устройство по п.6, отличающееся тем, что измеряемая в осевом направлении топливного аккумулятора (2) высота направляющих стенок (28) и/или перегородок (30) увеличивается в направлении потока (26) топлива.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подающий насос (16) представляет собой всасывающий струйный насос.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подающий насос (16) расположен таким образом, что выходящая из его выпускного патрубка (34) в топливный аккумулятор (2) струя топлива наклонно направлена на боковую стенку (29) топливного аккумулятора (2).