Адсорбер улавливания паров бензина в топливной системе автомобилей

Изобретение относится к системам снижения токсичности двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен адсорбер улавливания паров бензина из топливной системы ДВС, содержащий корпус 1, донную и закрывающую части. Адсорбирующий элемент 13, расположенный внутри корпуса, патрубки входа и выхода бензиновоздушной (БВС) смеси, двухходовой электромагнитный клапан 8 продувки, а также патрубок продувки. При этом корпус состоит из двух размещенных соосно, одна в другой, сообщающихся в нижней части емкостей 14, 15, с внешней из которых сообщаются патрубки входа и выхода БВС, с внутренней - патрубок продувки. Закрывающая часть состоит из двух крышек с полостями для сбора конденсата. В первой крышке расположен патрубок входа, во второй - патрубок выхода БВС и клапан продувки. В другом варианте изобретения адсорбер дополнительно содержит в донной части подпружиненную прижимную пластину 6 с прокладкой 7 или слой поролона. Технический результат заключается в уменьшении эмиссии паров бензина из топливной системы и упрощении конструкции адсорбера. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания (ДВС), и предназначено для адсорбции бензина, испаряющегося из топливной системы автомобиля, и последующего возвращения бензина путем десорбции адсорбента атмосферным воздухом.

Адсорберы применяются в автомобилях, использующих двигатели внутреннего сгорания, являясь элементом замкнутой цепи рециркуляции паров бензина. Он предназначен для того, чтобы пары бензина из бака топливного не попадали сразу в атмосферу. Нормами Евро-2 и выше запрещен контакт вентиляции бензобака с атмосферой, пары бензина должны собираться (адсорбироваться) и при продувке посылаться в двигатель и сжигаться.

Из уровня техники известен адсорбер, содержащий цилиндрический корпус с крышкой и дном. Внутри корпуса расположено адсорбирующее вещество в виде единого блока, причем между боковой поверхностью блока и внутренней поверхностью цилиндрического корпуса имеется кольцевой зазор. В крышке имеются патрубки сообщения адсорбирующего вещества с атмосферой, топливным баком и системой впуска воздуха в ДВС (RU №2120561, F02M 25/08, опубл. 20.10.98).

Известен адсорбер топливной системы автомобиля, содержащий цилиндрический корпус с размещенными на его крышке патрубками входа и выхода бензиновоздушной смеси и воздуха. Полый сорбирующий блок расположен внутри корпуса. Коаксиально с ним и снабженный с торцов кольцами с бортиками, находится резервуар для сбора жидкой фазы и

герметизирующая прокладка. Кольца блока снабжены выступами, входящими в полость блока, патрубок воздуха входит в полость через выступ верхнего кольца блока и уплотнен прокладкой кольцевой формы, при этом патрубки входа и выхода бензиновоздушной смеси разделены (RU 2330983, F02M 25/08, опубл. 10.08.2008).

Наиболее близким к заявленному решению является устройство, в котором описывается адсорбер улавливания паров бензина, содержащий корпус с донной и закрывающейся частью. Адсорбирующий элемент расположен внутри корпуса. Патрубки входа и выхода бензиновоздушной (БВС) смеси, двухходовой электромагнитный клапан продувки. Корпус состоит из двух размещенных соосно одна в другой, сообщающихся в нижней части емкостей, с внешней из которых сообщается патрубок выхода БВС, с внутренней - патрубок продувки (JPH 0727026, F02M 25/08, опубл. 27.01.1995).

Недостатками вышеуказанных устройств являются снижение поглощающей способности при насыщении (адсорбции) и продувке (десорбции) воздухом мало эффективной продувки блока и последующего насыщения; переполнение адсорбера парами топлива и повышение токсичности транспортного средства при его эксплуатации в условиях высоких окружающих температур воздуха, что недопустимо; разрушение блока при вибронагрузках, возникающих при движении транспортного средства. Слабозафиксированный блок в корпусе может выкрашиваться при соударениях с внутренней поверхностью корпуса адсорбера.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение экологических характеристик топливной системы автомобилей.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное изобретение, является уменьшение степени эмиссии паров бензина из топливной системы, при существенном упрощении конструкции устройства в целом. Устройство позволяет повысить степень десорбции Н-бутана (как основной испаряющейся фракции бензина) при эксплуатации автомобиля.

Технический результат достигается тем, что адсорбер улавливания паров бензина из топливной системы автомобиля содержит корпус, а также донную и закрывающую части. Адсорбирующий элемент, расположенный внутри корпуса, патрубки входа и выхода бензиновоздушной (БВС) смеси, двухходовой электромагнитный клапан продувки, а также патрубок продувки. При этом корпус состоит из двух размещенных соосно одна в другой, сообщающихся в нижней части емкостей, с внешней из которых сообщается патрубок выхода БВС, с внутренней - патрубок продувки. Закрывающая часть состоит из двух крышек с полостями для сбора конденсата. В первой из которых расположен патрубок входа, во второй - патрубок выхода БВС. Клапан продувки интегрирован во вторую крышку и содержит рабочий запирающий элемент, размещенный непосредственно в материале второй. Патрубок входа БВС сообщается с внешней емкостью корпуса. Упомянутые крышки соединены с корпусом неразъемно.

В другом варианте адсорбер улавливания паров бензина из топливной системы автомобиля содержит корпус, а также донную и закрывающую части; адсорбирующий элемент расположен внутри корпуса; патрубки входа и выхода бензиновоздушной (БВС) смеси; двухходовой электромагнитный клапан продувки, а также патрубок продувки. Корпус состоит из двух размещенных соосно одна в другой, сообщающихся в нижней части емкостей, с внешней из которых сообщается патрубок выхода БВС, с внутренней - патрубок продувки. Закрывающая часть состоит из двух крышек с полостями для сбора конденсата, в первой из которых расположен патрубок входа, во второй - патрубок выхода БВС. Клапан продувки интегрирован во вторую крышку и содержит рабочий запирающий элемент, размещенный непосредственно в материале второй крышки. Патрубок входа БВС сообщается с внешней емкостью корпуса. Упомянутые крышки соединены с корпусом неразъемно. В донной части расположена подпружиненная прижимная пластина с прокладкой или слой поролона.

Адсорбирующий элемент может быть ограничен с торцов фильтрующими прокладками, выполненными из нетканого термоформованного материала.

Корпус адсорбера может быть выполнен со скругленными углами.

Адсорбирующий элемент представляет собой зерненный активированный уголь. Крышка адсорбера с вмонтированным в нее клапаном снабжена клеммой электрического разъема для подачи сигналов с блока управления на клапан.

Торец корпуса со стороны закрывающей части выполнен ступенчатым с образованием двух поверхностей, смещенных относительно друг друга вдоль корпуса, каждая из которых предназначена для крепления одной из крышек.

Корпус и крышки могут быть выполнены из пластмассы с низкой топливопроницаемостью. Крышки могут быть соединены с корпусом посредством, например, клеевого соединения или сварки.

Изобретение поясняется графическими изображениями, где:

- на фиг. 1 изображен вид сверху адсорбера по первому варианту;

- на фиг. 2 - вид сбоку адсорбера по второму варианту;

- на фиг. 3 - адсорбер, изометрический вид.

Адсорбер улавливания паров бензина из топливной системы автомобиля, содержит корпус (1), а также донную часть с крышкой (4) и закрывающую часть. Адсорбирующий элемент (13), расположен внутри корпуса (1). Также адсорбер включает патрубки входа (2) и выхода (3) бензиновоздушной (БВС) смеси, двухходовой электромагнитный клапан (8) продувки, а также патрубок продувки. Корпус (1) адсорбера состоит из двух размещенных соосно одна в другой, сообщающихся в нижней части емкостей (14, 15). Патрубок (3) выхода БВС сообщается с внешней емкостью (15). С внутренней емкостью (14) сообщается патрубок продувки. В адсорбере закрывающая часть состоит из двух соединенных с корпусом (1) неразъемно крышек с полостями для сбора конденсата, в первой из которых расположен патрубок (2) входа, во второй - патрубок (3) выхода БВС. Клапан (8) продувки интегрирован во вторую крышку. Патрубок (2) входа БВС сообщается с внешней емкостью (15) корпуса (1). В донной части расположена подпружиненная прижимная пластина (6) или слой поролона для уплотнения адсорбирующего элемента (13). Адсорбирующий элемент (13) ограничен с торцов фильтрующими прокладками (7), выполненными из нетканого термоформованного материала. Корпус (1) адсорбера выполнен со скругленными углами. В качестве адсорбирующего элемента (13) используется зерненный активированный уголь. В крышке с вмонтированным в нее клапаном (8) находится клемма (10) электрического разъема для подачи сигналов с блока управления на клапан (8) продувки адсорбера. Торец корпуса (1) адсорбера со стороны закрывающей части выполнен ступенчатым с образованием двух поверхностей, смещенных относительно друг друга вдоль корпуса (1), каждая из которых предназначена для крепления одной из крышек. Корпус (1) и крышки выполнены из пластмассы с низкой топливопроницаемостью. Крышки соединяются с корпусом посредством клеевого соединения или сварки. В клапане продувки расположен рабочий запирающий элемент, размещенный непосредственно в материале второй крышки.

Корпус электроуправляемого клапана (8) выполнен таким образом, что является частью указанной второй крышки, и выполнен из той же пластмассы с низкой топливопроницаемостью.

Электромагнитный клапан (8) состоит из электромагнита в виде соленоида с металлическим сердечником (11), который может совершать возвратно-поступательные движения с заданной частотой в осевом направлении внутри соленоида. С одной стороны движение ограничено неподвижным упором (12), а с другой - патрубком, соединенным с ДВС, выведенного внутрь корпуса, с возможностью перекрытия его проходного сечения, при этом один из взаимно соприкасающихся концов металлического сердечника (11) или регулирующегося упора (12) имеет прокладку из эластичного материала, а металлический сердечник (11) и упор (12) соосны. Клапан (8) интегрирован в ловушку топлива крышки отвода бензовоздушной смеси. Вывод паров из ловушки адсорбера осуществляется в самой верхней точке. Электромагнитный клапан (8) залит в крышку адсорбера, соединение крышек адсорбера и задней крышки с адсорбером не разъемное. Элементы из пластмассы скрепляются посредством сварки.

Устройство работает следующим образом. БВС попадает в полость адсорбера через патрубок (2). В полости находится адсорбирующий элемент (13). Прокладка (7) приклеена к прижимной пластине (6), которая подпружинена пластиной (5). Поскольку прижимная пластина (6) имеет технологичные отверстия, необходимые для формирования мест крепления пружины, прокладка (7) исключает попадание адсорбирующего элемента (13) в полость, где находится пружина. Для этого же служат и прокладки (9), исключающие попадание адсорбирующего элемента (13) в приемники конденсата. Задняя часть адсорбера выполняет функцию уплотнения адсорбирующего элемента (13). Адсорбер имеет систему впрыска с обратной связью, соединяется трубками с дроссельным патрубком и топливным баком.

С помощью электромагнитного клапана (8) идет переключение режимов работы системы улавливания паров бензина (применяется метод улавливания паров бензина с помощью активированного угля). При выключенном двигателе с помощью электромагнитного клапана (8) один из штуцеров перекрыт и, следовательно, адсорбер не сообщается с атмосферой, пары бензина попадают в адсорбер из бака и впускного коллектора, где происходит их поглощение.

При пуске двигателя контроллер системы впрыска подает управляющие импульсы на клапан (8). Затем клапан (8) сообщает полость адсорбера с атмосферой, в результате чего происходит продувка сорбента. Пары бензина высасываются в ресивер и дожигаются в камере сгорания. Длительность управляющих импульсов и, соответственно, интенсивность продувки сорбента напрямую зависят от расхода воздуха двигателем. В процессе поступления БВС происходит аккумуляция топливных испарений в адсорбере и при подаче управляющего сигнала с блока управления, открывается канал продувки адсорбера, и пары топлива поступают во впускной трубопровод и сжигаются в процессе нормального функционирования двигателя.

Изобретение может быть изготовлено на стандартном промышленном оборудовании.

1. Адсорбер улавливания паров бензина из топливной системы автомобиля, содержащий корпус, а также донную и закрывающую части, адсорбирующий элемент, расположенный внутри корпуса, патрубки входа и выхода бензиновоздушной смеси, двухходовой электромагнитный клапан продувки, а также патрубок продувки, при этом корпус состоит из двух размещенных соосно одна в другой сообщающихся в нижней части емкостей, с внешней из которых сообщается патрубок выхода БВС, с внутренней - патрубок продувки, отличающийся тем, что закрывающая часть состоит из двух крышек с полостями для сбора конденсата, в первой из которых расположен патрубок входа, во второй - патрубок выхода БВС, кроме того клапан продувки интегрирован во вторую крышку и содержит рабочий запирающий элемент, размещенный непосредственно в материале второй крышки, патрубок входа БВС сообщается с внешней емкостью корпуса, а упомянутые крышки соединены с корпусом неразъемно.

2. Адсорбер по любому из п. 1, отличающийся тем, что адсорбирующий элемент ограничен с торцов фильтрующими прокладками, выполненными из нетканого термоформованного материала.

3. Адсорбер по любому из п. 1, отличающийся тем, что корпус выполнен со скругленными углами.

4. Адсорбер по п. 1, отличающийся тем, что адсорбирующий элемент представляет собой зерненный активированный уголь.

5. Адсорбер по п. 1, отличающийся тем, что крышка с вмонтированным в нее клапаном снабжена клеммой электрического разъема для подачи сигналов с блока управления на клапан.

6. Адсорбер по п. 1, отличающийся тем, что торец корпуса со стороны закрывающей части выполнен ступенчатым с образованием двух поверхностей, смещенных относительно друг друга вдоль корпуса, каждая из которых предназначена для крепления одной из крышек.

7. Адсорбер по п. 1, отличающийся тем, что корпус и крышки выполнены из пластмассы с низкой топливопроницаемостью.

8. Адсорбер по п. 1, отличающийся тем, что крышки соединены с корпусом посредством, например, клеевого соединения или сварки.

9. Адсорбер улавливания паров бензина из топливной системы автомобиля, содержащий корпус, а также донную и закрывающую части, адсорбирующий элемент, расположенный внутри корпуса, патрубки входа и выхода бензиновоздушной (БВС) смеси, двухходовой электромагнитный клапан продувки, а также патрубок продувки, при этом корпус состоит из двух размещенных соосно одна в другой сообщающихся в нижней части емкостей, с внешней из которых сообщается патрубок выхода БВС, с внутренней - патрубок продувки, отличающийся тем, что закрывающая часть состоит из двух крышек с полостями для сбора конденсата, в первой из которых расположен патрубок входа, во второй - патрубок выхода БВС, кроме того, клапан продувки интегрирован во вторую крышку и содержит рабочий запирающий элемент, размещенный непосредственно в материале второй крышки, патрубок входа БВС сообщается с внешней емкостью корпуса, а упомянутые крышки соединены с корпусом неразъемно, при этом в донной части расположена подпружиненная прижимная пластина с прокладкой или слой поролона.

10. Адсорбер по любому из п. 9, отличающийся тем, что адсорбирующий элемент ограничен с торцов фильтрующими прокладками, выполненными из нетканого термоформованного материала.

11. Адсорбер по любому из п. 9, отличающийся тем, что корпус выполнен со скругленными углами.

12. Адсорбер по п. 9, отличающийся тем, что адсорбирующий элемент представляет собой зерненный активированный уголь.

13. Адсорбер по п. 9, отличающийся тем, что крышка с вмонтированным в нее клапаном снабжена клеммой электрического разъема для подачи сигналов с блока управления на клапан.

14. Адсорбер по п. 9, отличающийся тем, что торец корпуса со стороны закрывающей части выполнен ступенчатым с образованием двух поверхностей, смещенных относительно друг друга вдоль корпуса, каждая из которых предназначена для крепления одной из крышек.

15. Адсорбер по п. 9, отличающийся тем, что корпус и крышки выполнены из пластмассы с низкой топливопроницаемостью.

16. Адсорбер по п. 9, отличающийся тем, что крышки соединены с корпусом посредством, например, клеевого соединения или сварки.