Бак з ізольованим від атмосфери паливом

Реферат: Бак з ізольованим від атмосфери паливом містить корпус із заливною горловиною з пробкою і отвором для сполучення з атмосферою, витратний і зливний крани, штатні системи повітропостачання і охолодження двигуна внутрішнього згоряння. В баці установлені акумулятор стисненого повітря у вигляді резервуара з входом, виходом і клапанами на вході і сполучення з атмосферою. В другій пневмолінії розміщений комбінований кран з можливістю ручної і автоматичної дії з регулювальним гвинтом, пружиною з сідлом і клапаном, а в третій пневмолінії розміщений автоматичний клапанний механізм, виконаний у вигляді діафрагми. Пробка заливної горловини виконана без отвору для сполучення бака з атмосферою. UA 97701 U (54) БАК З ІЗОЛЬОВАНИМ ВІД АТМОСФЕРИ ПАЛИВОМ UA 97701 U UA 97701 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Паливний бак належить до системи живлення паливом двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) і може бути використаний переважно на автомобілях, тягачах та інших спеціального призначення мобільних і стаціонарних машинах і агрегатах з відсутніми на них штатними джерелами і акумуляторами стисненого повітря. Відомий паливний бак системи живлення паливом ДВЗ містить корпус із заливною горловиною з пробкою і отвором для сполучення з атмосферою, витратний і зливний крани [див. кн. Гуревич A.M., Сорокин Е.М. Тракторы и автомобили. - изд. 4-е, перераб. и доп. - М.: Колос, 1979. - С. 105, рис.91]. Однак, недоліком його є значні втрати палива випаровуванням, пожежонебезпека і забруднення довкілля. Отже, відомий паливний бак має низьку економічну ефективність через значні втрати палива випаровуванням, тому пожежонебезпечний і забруднює довкілля. В основу корисної моделі поставлено задачу зменшити втрати палива через випаровування з підвищенням економічної ефективності використання паливного бака, захистити від можливої пожежонебезпеки, а довкілля - від забруднення його парами. З метою зменшення втрат палива, захисту від пожежонебезпеки і забруднення його парами довкілля, пропонується удосконалення паливного бака, суттєві ознаки якого полягають в тому, що в ньому надрідинний простір ізолюється від оточуючого середовища, а утворювана в просторі пара, при надлишковому тиску, відсмоктується з бака і спалюється в циліндрах ДВЗ. Для цього паливний бак додатково оснащений акумулятором стисненого повітря у вигляді резервуара з входом, виходом і клапанами на вході і сполучення з атмосферою, першою пневмолінією, сполученою одним кінцем з напірною зоною вентилятора штатної системи охолодження ДВЗ, а протилежним - зв'язана з входом акумулятора, другою пневмолінією з прозорим участком для контролю рівня при заливі палива, що сполучає надрідинний простір паливного бака зі штатною системою повітропостачання, і третьою пневмолінією, що сполучає його надрідинний простір із входом додатково установленого акумулятора стисненого повітря. В другій пневмолінії установлений комбінований кран ручного настроювання і автоматичного перепуску парів палива з регульованим гвинтом, зворотною пружиною з сідлом і клапаном, шток якого зв'язаний з одним кінцем зворотної пружини, а другий її кінець - з сідлом, взаємодіючим з регульованим гвинтом. В третій пневмолінії установлений автоматичний клапанний механізм, виконаний у вигляді локальної діафрагми, периферійна частина якої закріплена на корпусі, а основа з'єднана з одним кінцем пружини, другий кінець якої зв'язаний з нижньою частиною клапана. Верхня частина клапана герметично з'єднана з одним кінцем гофрованого чохла, герметично зв'язаним другим кінцем з третьою пневмолінією, а середня частина клапана має упор, обернений до ролика фіксатора з пружиною, діючою на ролик і регулювальний гвинт, які розміщені в напрямній втулці, установленій на третій пневмолінії. Пробка заливної горловини виконана без отвору для сполучення паливного бака з атмосферою. При такому технічному рішенні по каналу першої пневмолінії в акумуляторі забезпечується необхідний тиск повітря, яке надходить з напірної зони вентилятора. По каналу другої пневмолінії, з перепускним краном і прозорою ділянкою контролю рівня палива, який сполучає надрідинний простір бака зі штатною системою повітропостачання ДВЗ, забезпечується відсмоктування парів палива при надлишковому тиску з бака і спалювання їх в його циліндрах. По каналу третьої пневмолінії, яка сполучає бак з акумулятором стисненого повітря і містить автоматичний клапанний механізм, зв'язаний з діафрагмою, розміщеною не над усім дзеркалом палива, а лише на його малій (локальній) ділянці, забезпечується при переміщенні діафрагми компенсація розрідження в надрідинному просторі, від витрати палива із бака, її податливістю і, при досягненні нею крайнього нижнього положення, відкривати клапан і подавати на компенсацію дефіциту повітря в бак, подачею його із акумулятора, а при досягненні крайнього верхнього положення автоматично закривати клапан. Таким чином, автоматичне підтримання атмосферного тиску в процесі випорожнення бака без прямого контакту палива з оточуючим середовищем, а також можливе відсмоктування його парів з надрідинного простору і спалювання їх в циліндрах ДВЗ, буде запобігати втратам через випаровування, забезпечуючи при цьому певну економію палива і захист довкілля від забруднення і можливих пожеж. На представленому кресленні схематично показано загальний вигляд запропонованого бака з ізольованим від навколишнього середовища паливом. Паливний бак містить корпус 1, в нижній частині якого виконано заглиблення 2 із забірною трубкою 3, витратним 4 і зливним 5 кранами, заливною горловиною 6 з герметичною кришкою 7. Над корпус 1 установлений автоматичний клапанний механізм 8, який включає діафрагму 9, периферійні участки якої герметично з'єднані з корпусом 1, а основа 10 через сідло 11 - з одним 1 UA 97701 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 кінцем пружини 12. Другий кінець пружини 12 зв'язаний з перепускним клапаном 13, розміщеним разом із сідлом на третій пневмолінії 14, що сполучає надрідинний простір паливного бака з виходом акумулятора 15 стисненого повітря у вигляді резервуара, вхід якого через першу пневмолінію 16 і клапан 17 сполучається з напірною зоною вентилятора 18 штатної системи охолодження ДВЗ, а його внутрішній простір через запірний клапан 19 - з атмосферою. Герметичність в з'єднанні штока клапана 13 з пневмолінією 14 забезпечується гофрованим чохлом 20, один кінець якого з'єднаний з верхньою частиною клапана, а другий - герметично закріплений на пневмолінії 14. В середній частині клапана 13 розміщений упор 21, обернений нахилом до ролика 22 фіксатора 23. Фіксатор 23 містить пружину 24 з, регулюючим її ступінь затяжки, гвинтом 25, розміщеним в циліндричній втулці 26. Надрідинний простір паливного бака сполучається зі штатною системою 27 повітропостачання ДВЗ на ділянці за її повітроочисником 28 через другу пневмолінію 29, обладнану додатковим комбінованим краном 30 і ділянкою 31, виконаною із прозорого матеріалу в місці з'єднання з баком, необхідного для контролю верхнього рівня палива при його заливі. Комбінований, з можливістю автоматичної і ручної дії, кран 30 містить клапан 32, шток 33 якого зв'язаний з одним кінцем пружини 34, а другий її кінець - з сідлом 35, взаємодіючим з регулюючим гвинтом 36 настройки клапана 32 на необхідну величину тиску його автоматичного або ручного спрацювання. При роботі ДВЗ в напірній зоні вентилятора 18 штатної системи охолодження створюється, залежно від швидкісного режиму певний тиск повітря, яке через першу пневмолінію 16 і клапан 17 надходить в акумулятор 15, постійно забезпечуючи в ньому при закритому клапані 19 відповідний надлишковий тиск. При цьому у впускному тракті створюється певне розрідження і діафрагма 9, під дією атмосферного тиску переміщується донизу, забезпечуючи через забірну трубку 3 і відкритий кран 4 вільне і безперебійне надходження палива з бака в систему живлення ДВЗ. В такому випадку ролик 22фіксатора 23, підтиснутий пружиною 24 і, впираючись на нижню частину упора 21, утримує клапан 13 закритим. В процесі витрати частини палива від верхнього до нижнього рівня, що відповідає певному ходу діафрагми 9, остання, під дією дисбалансу сил атмосферного тиску і розрідження в надрідинному просторі бака, через пружину 12, здолавши зусилля пружини 24 фіксатора, буде переміщатися донизу. Таким чином, протягом періоду витрати певної кількості палива, що відповідає вільному ходу діафрагми 9, ролик 22 переміщується по всій поверхні упорі 21, однак не в змозі перейти на його протилежний бік, в цьому випадку перепускний клапан 13 закритий і повітря із акумулятора 15 через пневмолінію 14 в надрідинний простір бака не надходить. Як тільки розрідження в надрідинному просторі перевершить певне значення, викликане подальшою витратою палива з бака, що збільшується, дисбаланс сил діючих на діафрагму 9, яка, долаючи зусилля пружини 24 фіксатора 23, ще опуститься і розтягне пружину 12 на таку величину, що ролик 22 перейде на протилежний бік упора 21. В результаті перепускний клапан 13 відкривається і стиснене повітря із акумулятора 15 пневмолінією 14 буде надходити в надрідинний простір паливного бака, підвищуючи в ньому тиск. Від появи при цьому дисбалансу сил надлишкового тиску і атмосферного, діафрагма 9 буде переміщатися догори, стискуючи пружину 12 на таку величину, що ролик 22 перейде на протилежний бік упора 21, а перепускний клапан 13 перекриє вихід повітрю із акумулятора 15 через пневмолінію 14 в надрідинний простір паливного бака. Далі цикли процесу паливоподачі аналогічним способом будуть повторюватись до повної витрати всього палива, забезпечуючи при цьому періодичну подачу повітря із акумулятора в надрідинний простір паливного бака при його ізоляції від атмосфери, запобігаючи через випаровування втрату палива і забруднення парою навколишнього середовища. Після витрати і повного опорожнення паливного бака як при працюючому, так і не працюючому ДВЗ, від дії високої температури навколишнього середовища, тиск пари в надрідинному просторі підвищиться до величини спрацювання комбінованого крана 30. Під дією пари клапан 32, здолавши зусилля пружини 34, автоматично підніметься, забезпечуючи перепуск їх із надрідинного простору паливного бака через пневмолінією 29 і систему повітропостачання ДВЗ в його циліндри. Для забезпечення ручного перепуску пари із надрідинного простору бака у всмоктуючий тракт, а також при настроюванні необхідного тиску її перепуску, використовується регулювальний гвинт 36. Так, при викручуванні гвинта 36 зусилля стиску пружиною 34 клапана 32 зменшується і він відкривається, перепускаючи пару при меншому, а при закручуванні гвинта 36, навпаки відкриття клапана 32 і перепуск через нього пари здійснюється при більшому тиску. Паливо в бак заливається через заливну горловину 6. Перед заливом кришка 7 знімається з горловини, а після заливу - герметично встановлюється. 2 UA 97701 U 5 10 15 20 25 30 35 40 При необхідності повного зливу палива із бака відкривають зливний кран 5. Далі процес зливу буде відбуватися таким же чином, як і через кран 4 до повного опорожнення бака. Компенсація додаткового приросту об'єму палива, викликаного його температурним розширенням, буде здійснюватися за рахунок надрідинного простору і податливості діафрагми. Запропоноване технічне рішення автоматично буде підтримувати необхідний тиск пари в надрідинному просторі паливного бака як при працюючому, так і не працюючому ДВЗ без контакта палива з повітрям навколишнього середовища. Застосування запропонованого паливного бака, у порівнянні з уже відомими, дасть можливість: вилучити втрати палива з бака через випаровування; усунути вибухонебезпеку і пожежонебезпеку, спричинену загорянням пари ззовні паливного бака; усунути забруднення і покращити екологію довкілля; запобігти засміченню палива в баку пилом та іншими, наявними в повітрі навколишнього середовища, домішками; покращити пускові якості ДВЗ автоматичним збагаченням робочої суміші парами палива, що надходять із бака разом із всмоктуючим повітрям в їх циліндри; розширити область застосування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Бак з ізольованим від атмосфери паливом, що містить корпус із заливною горловиною з пробкою і отвором для сполучення з атмосферою, витратний і зливний крани, штатні системи повітропостачання і охолодження двигуна внутрішнього згоряння, який відрізняється тим, що в ньому установлені акумулятор стисненого повітря у вигляді резервуара з входом, виходом і клапанами на вході і сполучення з атмосферою, перша пневмолінія сполучена одним кінцем з напірною зоною вентилятора штатної системи охолодження, а протилежним - зв'язана з входом акумулятора, друга пневмолінія з прозорим участком, яка сполучає надрідинний простір паливного бака зі штатною системою повітропостачання і третя пневмолінія, яка сполучає надрідинний простір паливного бака із виходом акумулятора стисненого повітря, причому в другій пневмолінії розміщений комбінований кран з можливістю ручної і автоматичної дії з регулювальним гвинтом, пружиною з сідлом і клапаном, шток якого зв'язаний з одним кінцем пружини, а другий її кінець - з сідлом, взаємодіючим з регулювальним гвинтом, а в третій пневмолінії розміщений автоматичний клапанний механізм, виконаний у вигляді діафрагми, периферійна частина якої закріплена на корпусі, а основа з'єднана з одним кінцем пружини, другий кінець якої зв'язаний з нижньою частиною клапана, з'єднаного верхньою частиною з одним кінцем гофрованого чохла, герметично закріпленого другим кінцем на третій пневмолінії, а середня частина клапана має упор, обернений до ролика фіксатора з пружиною, діючого на ролик і регулювальний гвинт, розміщені в напрямній втулці, установленій на третій пневмолінії, при цьому пробка заливної горловини виконана без отвору для сполучення бака з атмосферою. 3 UA 97701 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4