Подогреватель топлива

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Электрический подогреватель топлива, содержащий корпус, выполненный в форме болта с полостью в его стержне, входными и выходными отверстиями, турбулизатор, керамический нагревательный элемент, нихромовую спираль, последовательно соединенную с керамическим нагревательным элементом, и кожух. Внутренняя полость корпуса подогревателя топлива выполнена с винтовой канавкой, при этом турбулизатор топлива, расположенный во внутренней полости корпуса, выполнен в виде болта, содержащего направляющую часть и турбулизирующий элемент, выполненный в виде эллипса с винтовой канавкой, противоположно направленной относительно винтовой канавки корпуса. Технический результат заключается в повышении эффективности теплопередачи. 1 ил.

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности для подогрева топлива в системах топливоподачи при эксплуатации машинно-тракторного парка.

Известен смеситель дизельного топлива (патент РФ №2313000) [1], содержащий закрепленную внутри нижней части бака наружную трубу с подводящей дренажной магистралью нагретого топлива и установленную внутри наружной трубы внутреннюю трубу с конической воронкой для поступления топлива из бака, соединенную с заборным топливопроводом. Коническая воронка выполнена с возможностью перемещения вдоль оси внутренней трубы и снабжена соединенным с ней цилиндрическим патрубком. Поверхности конической воронки, внутренней и наружной труб покрыты теплоизоляцией, а в полости подогрева топлива, образованной между наружной трубой и теплоизоляцией конической воронки, размещены тепловые аккумуляторы, электрическая нагревательная спираль и автоматический выключатель с тепловым (биметаллическим) элементом. Электрическая нагревательная спираль и автоматический выключатель соединены с источником постоянного тока и включателем. Шток соединен с цилиндрическим патрубком и с поршнем, установленным в цилиндре термостата. Над поршнем установлена пружина, в заборном трубопроводе установлен гибкий проволочный волновод, соединенный с ультразвуковым генератором, включающийся в работу с помощью геркона и постоянного магнита, закрепленного на поршне термостата

Недостатком устройства является сложность конструкции и недостаточно эффективный процесс смешивания.

Известен смеситель минеральных и растительных композиций моторного топлива (патент РФ №2377060) [2], содержащий корпус с входными выходным каналами, коническую рабочую полость, сужающуюся к выходному каналу, вкладыш, вставку и смесительный элемент, сообщающий рабочую полость с выходным каналом корпуса. Вставка имеет осевой входной канал со штуцером для подачи растительной композиции в полость вихревой камеры. На внутренней поверхности вкладыша выполнена винтовая канавка с числом витков от четырех до шести. Входной канал корпуса для подачи минеральной композиции расположен под углом к корпусу. Ось входного канала корпуса совпадает с осью первого витка винтовой канавки вкладыша.

Недостатком устройства является отсутствие подогрева.

Наиболее близким аналогом является саморегулирующийся подогреватель топлива (патент РФ №2052150) [3], содержащий корпус в виде полого болта, подогреватель, выполненный с нихромовой спиралью, навитой на корпус болта с определенным шагом. Нихромовая спираль, в свою очередь, последовательно соединена с керамическим нагревательным элементом (позистором). Подогреватель снабжен турбулизатором конической формы, размещенным во входном отверстии.

Недостатком устройства является отсутствие режима эффективного перемешивания во время подогрева на всем протяжении конструкции при высокой скорости подачи топлива.

Задачей изобретения является поддержание режима эффективного перемешивания во время подогрева на всем протяжении конструкции при высокой скорости подачи топлива.

Указанная задача достигается благодаря тому, что в подогревателе топлива, содержащем корпус, выполненный в форме болта с полостью в его стержне и входными и выходными отверстиями, турбулизатор, керамический нагревательный элемент, нихромовую спираль, последовательно соединенную с керамическим нагревательным элементом, кожух, установленный коаксиально стержню болта и жестко соединенный с последним, согласно изобретению, внутренняя полость корпуса выполнена с винтовой канавкой, при этом турбулизатор топлива, расположенный во внутренней полости корпуса, выполнен в виде болта, содержащего направляющую часть, и турбулизирующий элемент, выполненный в виде эллипса с винтовой канавкой, противоположно направленной относительно винтовой канавки корпуса.

Сущность предлагаемого решения поясняется чертежом, на котором показано устройство подогревателя топлива.

Подогреватель топлива содержит кожух 1, корпус 4, выполненный в форме болта с полостью в его стержне и входными и выходными отверстиями, сообщенными с полостью и топливной системой, керамический нагревательный элемент 2 с положительным температурным коэффициентом сопротивления (позистор), соединенный с источником электрического тока контактами 5. На наружную поверхность корпуса 4 навита спираль 6 с постоянным шагом. Нихромовая спираль 6 последовательно соединена с позистором 2. Прокладка 3 теплоизолирует позистор 2 от корпуса 4. Крышка 10 служит для защиты позистора 2 от механических повреждений, а также выступает в роли теплоизолирующего материала. На внутренней поверхности корпуса 4 выполнена винтовая канавка 9. Штуцер подачи топлива 7 расположен под углом к корпусу 4. Ось канала штуцера подачи топлива 7 совпадает с осью первого витка винтовой канавки 9, благодаря чему достигается снижение гидравлического сопротивления. Во внутренней полости корпуса 4 установлен турбулизатор 8, состоящий из направляющей части А и собственно турбулизирующего элемента В, который выполнен в виде эллипса с винтовой канавкой. Винтовая канавка 9, расположенная во внутренней полости корпуса 4, противоположно направлена относительно винтовой канавки турбулизирующего элемента В. Направляющая часть А турбулизатора может быть выполнена с цилиндрической или конической поверхностями в зависимости от вязкости и скорости подачи топлива, а также гидравлического сопротивления подогревателя.

Турбулизирующий элемент В с винтовой канавкой предназначен для смешивания потока топлива, образующегося при прохождении последнего по направляющей части А турбулизатора 8. Турбулизирующий элемент В выполнен в виде эллипса с винтовой канавкой на его поверхности, что позволяет поддерживать турбулентный режим движения топлива на всем протяжении подогревателя, к тому же он обладает более низким гидравлическим сопротивлением.

Поскольку подогреватель устанавливается в топливной системе двигателя на участке высокого давления, где скорость движения топлива весьма высока, то эффективность процесса теплопередачи в нашем случае обеспечивается формой и местом установки турбулизатора.

Подогреватель топлива работает следующим образом. Посредством контактов 5 подогреватель топлива электрически соединяют с электросистемой подвижного транспортного средства и оставляют постоянно включенным. При неработающем двигателе движения топлива через подогреватель нет. При запуске двигателя топливо с высокой скоростью, поступая через штуцер подачи топлива, попадает на направляющую часть А турбулизатора 8, там оно завихряется, омывая внутреннюю полость корпуса 4, которая в свою очередь нагрета нихромовой спиралью 6 и направляется к турбулизирующему элементу В. Проходя между турбулизирующим элементом В и внутренней полостью корпуса 4, топливо перемешивается, таким образом улучшается процесс теплообмена. За счет формы и места установки турбулизатора 8 на всем протяжении подогревателя смесителя обеспечивается турбулентный режим движения топлива, что в свою очередь позволяет повысить эффективность теплопередачи. Во время запуска и при дальнейшей работе двигателя теплообмен в подогревателе возрастает и керамический нагревательный элемент 2 (позистор) более длительное время находится в "открытом" состоянии, ток в цепи нагревателей максимальный. При этом основной нагрев происходит от работы нихромовой спирали 6, поскольку ее рабочая температура 400-500°С. По мере нагревания часть теплоты передается по корпусу через прокладку 3 к позистору и сопротивление в цепи увеличивается, что приводит к снижению тока, а следовательно, и мощности подогревателя.

Использование предлагаемой конструкции подогревателя позволяет повысить эффективность теплопередачи, что позволит использовать в двигателе как дизельное, так и более вязкие топлива.

Подогреватель топлива, содержащий корпус, выполненный в форме болта с полостью в его стержне и входными и выходными отверстиями, турбулизатор, керамический нагревательный элемент, нихромовую спираль, последовательно соединенную с керамическим нагревательным элементом, кожух, установленный коаксиалыно стержню болта и жестко соединенный с последним, отличающийся тем, что внутренняя полость корпуса выполнена с винтовой канавкой, при этом турбулизатор топлива, расположенный во внутренней полости корпуса, выполнен в виде болта, содержащего направляющую часть и турбулизирующий элемент, выполненный в виде эллипса с винтовой канавкой, противоположно направленной относительно винтовой канавки корпуса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области теплоэнергетического машиностроения и предназначено в качестве вспомогательных теплоэнергетических установок транспортных средств для поддержания их двигателей внутреннего сгорания в прогретом состоянии, нагрева воздуха в кабинах и снабжения бортовой сети электроэнергией.

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано для прогрева системы охлаждения двигателя в условиях низких температур атмосферного воздуха во время длительных остановок и стоянок.

Изобретение может быть использовано в системах для подготовки к запуску двигателей внутреннего сгорания. Система для поддержания готовности к запуску двигателя (7) внутреннего сгорания тепловоза содержит штатную систему (4) охлаждения двигателя (7) внутреннего сгорания, жидкостный подогреватель (1), подключенный к основной магистрали штатной системы (4) охлаждения, штатную топливную систему (18) двигателя внутреннего сгорания со штатным топливным баком (23) и штатным подкачивающим топливным насосом (19), дополнительный топливный бак (20), оснащенный переливным трубопроводом (21), сливным трубопроводом (22) с краном и трубопроводом, соединяющим дополнительный топливный бак (20) с жидкостным подогревателем (1).

Изобретение может быть использовано при запуске газового двигателя, использующего в качестве основного топлива природный газ. Способ заключается в подаче газа в цилиндры и форкамеры цилиндров, искровом воспламенении газа в форкамерах, поступлении продуктов горения газа из форкамер в камеры сгорания цилиндров двигателя.

Изобретение относится к устройствам предпускового подогрева силовых установок военных гусеничных машин. Устройство для автоматической подготовки силовой установки военной гусеничной машины к пуску содержит подогреватель, включающий в себя котел, выпускной коллектор, нагнетатель, электродвигатель, водяной насос, топливный насос, форсунку, топливный кран, запальную свечу и свечу подогрева.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Устройство нагрева предназначено для нагрева теплоносителя в системе охлаждения двигателя (2) внутреннего сгорания транспортного средства (1).

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в системах предпускового подогрева двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Устройство для облегчения запуска ДВС, содержащее масляный насос с приводом, маслопроводы, масляный поддон, при этом дополнительно введены: газовый баллон с редуктором давления и соплом, рукав подвода горячих газов, обратные клапаны маслопроводов, крыльчатка с валом-эксцентриком, патрубок с регулирующей заслонкой, емкость для нагрева масла с теплоизоляционной рубашкой и змеевиком горячих газов, на которой установлены маслоуказатель, предохранительный и редукционный клапаны, манометр и термометр и которая соединена через змеевик горячих газов с соплом и патрубком, имеющим регулирующую заслонку и сообщенным с рукавом подвода горячих газов к масляному поддону и крыльчаткой с валом-эксцентриком, который приводит в действие масляный насос, подключенный через маслопроводы с обратными клапанами к масляному поддону и емкости нагрева масла, которая сообщена через редукционный клапан, маслопровод с обратным клапаном, с системой смазки двигателя внутреннего сгорания.

Устройство обогрева относится к вспомогательным средствам облегчения запуска двигателей внутреннего сгорания транспортных средств. Устройство содержит отсек с аккумуляторной батареей 1, утепленными стенками 2 и днищем 3, в которое встроен радиатор, подключенный к системе 4 обогрева и отопления транспортного средства через перекрывающий подачу теплоносителя кран 5, 6, термоэлектрической генератор 7, импульсный преобразователь 8 напряжения.

Изобретение относится к области военной техники, в частности к системе обеспечения пуска двигателя внутреннего сгорания с сухим картером в условиях низких температур окружающего воздуха и машины.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. Изобретение позволяет снизить время прогрева топлива до требуемой температуры.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Подогреватель топлива, содержащий теплоизолированный корпус (1), в котором установлены позисторы (4) и токоподводящие элементы (2).

Изобретение может быть использовано в системах для подготовки к запуску двигателей внутреннего сгорания. Система для поддержания готовности к запуску двигателя (7) внутреннего сгорания тепловоза содержит штатную систему (4) охлаждения двигателя (7) внутреннего сгорания, жидкостный подогреватель (1), подключенный к основной магистрали штатной системы (4) охлаждения, штатную топливную систему (18) двигателя внутреннего сгорания со штатным топливным баком (23) и штатным подкачивающим топливным насосом (19), дополнительный топливный бак (20), оснащенный переливным трубопроводом (21), сливным трубопроводом (22) с краном и трубопроводом, соединяющим дополнительный топливный бак (20) с жидкостным подогревателем (1).

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам и устройствам для приготовления топливовоздушной смеси и подачи ее в двигатель внутреннего сгорания.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к вспомогательным системам для термического воздействия на топливо и моторное масло при эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в условиях повышенных и пониженных температур окружающей среды, и может быть использовано в стационарных и транспортных энергетических установках с двигателями внутреннего сгорания для облегчения запуска.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателестроению, и может быть использовано в системах питания двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с прямой подачей жидкого топлива в камеру сгорания и предназначено для подготовки топлива и подачи его в камеру сгорания в нужный временной промежуток.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам и устройствам для приготовления топливовоздушной смеси и подачи ее в цилиндр. .

Изобретение относится к системам приготовления топливовоздушной смеси двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с принудительным воспламенением и может быть использовано в автомобильных, тракторных, судовых, авиационных и стационарных ДВС.

Изобретение относится к машиностроению в частности к двигателестроению, а именно к устройствам для облегчения запуска и эксплуатации дизельных двигателей. .

Изобретение относится к устройствам для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к системам получения газовых смесей различных веществ и может быть использовано в тепловых двигателях для получения горючей смеси. .

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Электрический подогреватель топлива, содержащий корпус, выполненный в форме болта с полостью в его стержне, входными и выходными отверстиями, турбулизатор, керамический нагревательный элемент, нихромовую спираль, последовательно соединенную с керамическим нагревательным элементом, и кожух. Внутренняя полость корпуса подогревателя топлива выполнена с винтовой канавкой, при этом турбулизатор топлива, расположенный во внутренней полости корпуса, выполнен в виде болта, содержащего направляющую часть и турбулизирующий элемент, выполненный в виде эллипса с винтовой канавкой, противоположно направленной относительно винтовой канавки корпуса. Технический результат заключается в повышении эффективности теплопередачи. 1 ил.

Наверх