Подогреватель топлива для двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: изобретение относится кдвигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, и позволяет интенсифицировать теплообмен, утилизировать избыточное тепло подогревателя и предотвратить перегрев топлива. Сущность изобретения: подогреватель содержит корпус (1) теплообменника с полостями (2) и (3) Топливо 19 ; для топлива и рабочей среды системы охлаждения двигателя, сообщенными с каналами подвода и отвода, электрические нагревательные элементы (12), изолированные от корпуса (1). Корпус (1) выполнен в виде пакета гофрированных дисков (14), сопряженных между собой периферийными ободами(15) с образованием чередующихся полостей (17) и (18) и сквозное отверстие

СОЮЗ СОВЕТСКИХ, СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s F 02 М 31/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (Л

Толли/о

Э» (21) 4879040/06 (22) 31.10.90 (46) 23.09.92. Бюл. N 35

976) B.М.Низовкин, Н.В.Лизунов, Г.А.Ульрих и Я.Д.Анфиловьев (56) Заявка Франции

N 2486154б кл. F 02 М 3116, опублик. 1980.

Патент Великобритании

N- 2165635, кл, F 02 М 31/16, опублик. 1985, Заявка Франции

¹ 22550099338800, кл. F 02 М 31/16, опублик, 1981. (54) ПОДОГРЕВАТЕЛЬ ТОПЛИВА ДЛЯ

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Использование: изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, и позволяет интенсифицировать теплообмен, утилизировать избыточное тепло подогревателя и предотвратить перегрев топлива. Сущность изобретения: подогреватель содержит корпус (1) теплообменника с полостями (2) и (3) ф для топлива и рабочей среды системы охлаждения двигателя, сообщенными с каналами подвода и отвода, электрические нагревательные элементы (12), изолированные от корпуса (1). Корпус (1) выполнен в виде пакета гофрированных дисков (14), сопряженных между собой периферийными ободами(15) с образованием чередующихся полостей (17) и (18) и сквозное отверстие (19). Одна из выемок (17) или (18) сообщена со сквозным отверстием (19), а другая относительно последнего смещена на 90 . Каждый гофрированный диск (14) смещен по углу поворота вокруг его оси на 90 относительно соседних. Топливо поступает в полость (3) и нагревается элементом (12).

После прогрева двигателя топливо подогревается рабочей средой системы охлаждения двигателя, После поступления топлива в систему питания двигателя нагревательный элемент (12) отключается. 4 ил.

1764522

Изобретение относится к области двигателестроения в частности к двигателям внутреннего сгорания и может быть использовано для подогрева топлива, Известен подогреватель топлива для двигателя внутреннего сгорания, содержащий теплообменник, в корпусе которого образованы полости для топлива и. рабочей среды системы охлаждения двигателя, каждая из которых сообщена с каналами подвода и отвода /см, заявку Франции М

2486154, Мкл, F 02 М 31/16, опублик, 1980/, Недостатками этого устройства являются, во-первых, невозможность подогрева топлива до момента разогрева двигателя, что требует дополнительных приспособлений и источников энергии, во-вторых, недостаточно развитая поверхность теплообмена снижает эффективность подогрева топлива даже при полностью прогретом двигателе на режиме максимальных нагрузок, Известен подогреватель топлива для двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с полостью для топлива, сообщенной с каналами подвода и отвода, а также электрические нагревательные элементы, расположенные с возможностью нагрева топлива /см, патент Великобритании

N 2165635, Мкл. F 02 M 31/16, опубл. 1985/, При помощи данного подогревателя возможен подогрев топлива до прогрева двигателя, однако и этому техническому решению присущ ряд недостатков, Во-первых, на подогрев топлива используется электроэнергия даже тогда, когда двигатель прогрет и излишки тепла системы охлаждения приходится отводить через радиатор, Во-вторых, постоянный подогрев топлива электрическими средствами требует сложной системы стабилизации температурного состояния, Это обусловлено тем, что через теплообменник на режиме холостого хода и малых нагрузок, по сравнению с максимальной нагрузкой, проходит различное количество топлива, и естественно, для поддержания его оптимального теплового состояния, особенно при запуске и прогреве холодного двигателя, приходится существенно изменять мощность нагревателя.

Указанных выше недостатков лишено техническое решение по заявке Франции

2509380, М,кл. F 02 M 31/16, опубл. 1981. По наибольшему числу общих признаков и достигаемому эффекту данное техническое решение принято за прототип.

Данный подогреватель топлива для двигателя внутреннего сгорания содержит теплообменник, в корпусе которого образованы полости для топлива и рабочей среды

50 системы охлаждения двигателя, каждая из которых сообщена с каналами подвода и отвода, и электрические нагревательные элементы, расположенные с возможностью нагрева топлива.

Однако и прототип не лишен недостатков, к которым можно отнести следующие, Невозможность максимально интенсифицировать процесс теплопередачи при использовании в качестве теплопередающей и тепловоспринимающей жидкостей с различными коэффициентами теплопередачи и теплоемкости. Этот недостаток обусловлен прямоточным расположением полостей, и интенсификация теплопередачи может осуществляться исключительно увеличением габаритных размеров, что не всегда удобно с точки зрения компоновки и требует использования дополнительных материалов.

Кроме того, как и в предыдущем аналоге необходима стабилизация температурного состояния топлива на различных режимах работы двигателя, а в случае перегрева топлива лишнее тепло отводится в атмосферу, что нерациональнб при запуске и прогреве холодного двигателя;

Целью изобретения является интенсификация теплообмена, утилизация избыточного тепла подогревателя и предотвращение перегрева топлива, Указанная цель достигается тем, что в подогревателе топлива для двигателя внутреннего сгорания, содержащем теплообменник, в корпусе которого образованы полости для топлива и рабочей среды системы охлаждения двигателя, каждая из которых сообщена с каналами подвода и отвода, и электрические нагревательные элементы, расположенные с возможностью нагрева топлива, корпус теплообменника выполнен в виде пакета гофрированных дисков, сопряженных между собой периферийными ободами с образованием чередующихся полостей с топливом и рабочей средой системы охлаждения, смещенных одно относительно другого сквозных отверстий и имеющих на периферийных ободах оппозитно расположенные и открытые внутрь две выемки, одна из которых сообщена со сквозным отверстием, и смещенное относительно выемок на 90 сквозное отверстие, электрические нагревательные элементы расположены в последней по потоку рабочей среды системы охлаждения полости между гофрами, причем каждый гофрированный диск смещен по углу поворота вокруг его оси на 90 относительно соседних.

На фиг,1 представлен общий вид подогревателя; на фиг.2 — схема движения теплоносителей; на фиг.3 — схема движения

1764522 теплоносителя при расположении гофров дисков под прямым углом; на фиг,4 — разрез

А — А на фиг.1, Подогреватель топлива содержит корпус 1 теплообменника с чередующимися полостями 2 и 3 для и рохода топлива и рабочей среды системы охлаждения двигателя соответственно, штуцерами 4 и 5 подвода и отвода топлива и штуцерами 6 и 7 подвода и отвода рабочей среды системы охлаждения двигателя /условно не показано/, Штуцера

4 и 5 сообщены каналами 8 и 9 подвода и отвода соответственно с полостью 2 для прохода топлива, а штуцера 6 и 7 сообщены каналами 10 и 11 подвода и отвода соответственно с полостью 3 прохода рабочей

/обогревающей/ среды системы охлаждения двигателя, Подогреватель топлива содержит также электрические нагревательные элементы 12 для подогрева топлива, изолированные от корпуса 1 теплоизоляционным экраном 13. Корпус 1 теплообменника выполнен в виде пакета гофрированных дисков 14, периферийные ободы 15 которых сопряжены между собой через прокладки 16 с образованием чередующихся полостей 2 и 3. На периферийных ободах 15 дисков 14 выполнены открытые внутрь оппозитные выемки 17 и 18 и сквозное отверстие 19, Диски 14 выполнены с гофрами 20. В сборе одна из выемок 17 или

18 сообщена со сквозным отверстием 19, а другая смещена относительно последнего на 90 . Электрические нагревательные элементы 12 расположены в последней по потоку рабочей среды системы охлаждения полости 3 между гофрами 20.

Каждый гофрированный диск 14 смещен по углу поворота вокруг его оси на 90 относительно соседних, Подогреватель топлива работает следующим образом.

Топливо через штуцер 4 по каналу 8 поступает в полость 2 между гофрами 20, движется по направлению последних и нагревается первоначально нагревательным элементом 12. После запуска и прогрева двигателя топливо подогревается рабочей средой системы охлаждения двигателя, после чего по каналу 9 и штуцеру 5 поступает в систему топливоподачи двигателя, После прогрева рабочей среды /воды/ системы

50 охлаждения двигателя и топлива нагревательный элемент 12 может быть отключен вручную или автоматически, Возможна регулировка нагрева топлива путем перекрытия подвода рабочей среды системы охлаждения краном или электромагнитным клапаном /на чертежах не показан/, Указанный подогреватель не требует специальной стабилизации температурного состояния топлива, поскольку излишки тепла отводятся в режиме запуска и прогрева в систему охлаждения двигателя, а после того как рабочая среда системы охлаждения прогревается до температуры, достаточной для поддержания оптимального теплового режима топлива, электрические нагревательные элементы 12 отключаются. В режиме подогрева холодного двигателя избыточная энергия элементов 12 отводится в систему охлаждения двигателя и способствует его прогреву.

Формула изобретения

Подогреватель топлива для двигателя внутреннего сгорания, содержащий теплообменник, в корпусе которого образованы полости для топлива и рабочей среды системы охлаждения двигателя, каждая из которых сообщена с каналами подвода и отвода, и электрические нагревательные элементы, расположенные с возможностью нагрева топлива, отличающийся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, утилизации избыточного тепла и предотвраще ния перегрева топлива, корпус теплообменника выполнен в виде пакета гофрированных дисков, сопряженных между собой периферийными ободами с образованием чередующихся полостей для топлива и рабочей среды системы охлаждения и смещенных одно относительно другого сквозных отверстий и имеющих на периферийных ободах оппозитно расположенные и открытые внутрь две выемки, одна из которых сообщена со сквозным отверстием, и смещенное относительно выемок на

90 сквозное отверстие, а электрические нагревательные элементы расположены в последней по потоку рабочей среды системы бхлаждения полости между гофрами, причем каждый гофрированный диск смещен по углу поворота вокруг его оси на 90 относительно соседних.

1764522

1764522

Составитель В,Низовкин

Техред М,Моргентал Корректор А.Козориз

Редактор Т,Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3466 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5