Подогреватель топлива

(57) Использование: двигателестроенименно подогрев топлива на работаю(5)ю Р 02 М 31/02 БРЕТЕНИЯ двигателе, Изобретение позволяет повысить эффективность путем регулирования температуры нагрева топлива и снизить инерционность. Сущность изобретения: подогреватель топлива содержит сборный корпус (1), Часть (2) корпуса (1) выполнена с теплоизоляцион ной накладкой (3), штуцерами (4) и (5) подвода.и отвода топлива, штуцерами (6) и (7) подвода и отвода греющей среды. В канале (8) для протока среды образована теплообменная поверхность (9). Между поверхностью (9) и внутренней поверхностью(10) образована полость(11) для протока нагретого топлива, в которой уста1836581 10 20 30 40 45 новлена вставка (12), выполненная с возможностью изменения геометрических параметров. Между поверхностями (9), (10) и (13) образован канала (14) для протока нагретого топлива, Вставка позволяет изменять длину канала (14), что позволяет изменять интенсивность теплообмена. Подогреватель может быть выполнен с управляемым регулируемым дросселем (15), Запорный элемент (1 6) дроссеИзобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам подогрева топлива на работающем двигателе. Целью изобретения является повышение эффективности путем регулирования температуры нагрева топлива и снижения инерционности,На фиг,1 представлен подогреватель; . на.фиг.2 - разрез А - А на фиг,1; на фиг.З -разрез Б - Б на фиг,1; на фиг.4 - подогреватель с регулируемым дросселем; на фиг.5 - разрез В-В на фиг,4; на фиг,б - разрез Г-Г на фиг.4.Подогреватель содержит сборный корпус 1, часть 2 которого выполнена из тепло- изоляционного материала или снабжена теплоизоляционной накладкой 3, со штуцером 4 и штуцером 5 подвода и отвода топлива, со штуцером 6 и штуцером 1 подвода и отвода греющей среды, например, жидкости системы охлаждения двигателя-воды, В корпусе 1 выполнен канал 8 для протока греющей среды. Между теплообменной поверхностью 9 и внутренней поверхностью. 10 корпуса 1 образована полость 11 для протока нагреваемого топлива, в которой установлена вставка 12, например в виде однозаходной спирали из биметалла. Между теплообменной поверхностью 9 внутренней поверхностью 10 корпуса 1 и внешней поверхностью 13 вставки образован канал 14 для протока нагреваемого топлива. Вставка 12 может быть выполнена также из материала с эффектом памяти формы или любого другого материала, изменяющего,во-первых, свои геометрические параметры, что способствует изменению теплообменэ за счет изменения степени турбулизации потока топлива, а во-вторых,длину канала 14 для протока нагреваемого топлива, что позволяет за счет изменения времени прохождения топлива по каналу 14 и изменения величины площади теплообменной поверхности 9 изменять интенсивность теплообмена и в конечном итоге ля (15) размещен в канале (8), После запуска двигателя топливо поступает в полость (11), затем в канал (14) спирали вставки (12). Последняя под действием температуры топлива удлиняется, площадь поверхности (9) увеличивается. По мере прохождения нагретого топлива спираль вставки сжимается, длина канала (14) уменьшается, что снижает эффект нагрева топлива. 5 з,п. ф-лы, 6 ил,регулировать температуру топлива, т,к. ма териал вставки 12 предварительно рассчитан на определенную температуру, Вставка 12 может быть закреплена одним концом на канале 8, а может находиться в полости 11 свободно. Подогреватель может быть выполнен с управляемым регулируемым дросселем 15, запорный элемент 16 которого размещен в канале 8, привод 17 запорного элемента 16 связан с датчиком 18 температуры топлива, установленным перед штуцером 5 отвода топлива и связанным каналом 19 с полостью 11 протока топлива. Датчик 18 температуры нагретого топлива в простейшем случае может быть изготовлен из материала с высоким коэффициентом объемного расширения, например из парафина, Наличие управляемого дросселя 15, запорный элемент которого установлен за штуцером 6, позволяет изменять расход греющего теплоносителя (охлаждающей среды двигателя) и тем самым изменять температуру нагрева топлива, однако в очень низких пределах, во-первых, а во-вторых, точность настойки дросселя 15 крайне низка, в связи с чем дроссель 15 не может быть использован в качестве отдельного элемента системы регулирования подгорева, а лишь в качестве дополнительного средства, позволяющего в некоторой степени усилить достигаемый от специфического выполнения вставки 12 эффект.Подогреватель топлива работает следующим образом.После запуска двигателя холодное топливо через штуцер 4 поступает в полость 11 подогревателя, а затем в канал 14 спирали вставки 12. Последняя под воздействием температуры топлива максимально удлиняется, площадь теплообменной поверхности 9 увеличивается, Топливо, проходя по каналу 14, начинает разогреваться, причем скорость нагрева в данном случае максимальна. Одновременно. в случае использования дросселя 15, звпорный элемент последнего полно 1836581стью открывает канал 8 и расход греющего теплоносителя максимален. По мере увеличения температуры топлива спираль вставки 12 сжимается, длина канала 14 уменьшается, скорость нагрева топлива также уменьшается. С некоторым замедлением, обусловленным инерционностью системы, запорный элемент 16 дросселя 15 перекрывает канал 8, что приводит к снижению расхода греющей среды. снижению его скорости и в конечном итоге к еще большему снижению скорости нагрева топлива как за счет снижения коэффициента теплопередачи, так и за счет снижения общего количества передаваемой теплоты в подогревателе При превышении температуры топлива заданной площадью теплообменной поверхности 9 количество передаваемой теплоты становится настолько малым, что топливо за счет падения теплоты начинает остывать, Таким образом осуществляется стабилизация температуры топлива. Рекомендуемый температурный уровень нагрева топлива составляет 36 С зимой и 45 С летом,Формула и зоб ре тени я 1. Подогреватель топлива, преимущественно для двигателя внутреннего сгорания, содержащий сборный корпус со штуцерами подвода и отвода топлива, подвода и отвода греющей среды, сообщенный со штуцерами подвода и отвода канал для протока греющей среды с теплообменной поверхностью, выполненный в корпусе с образованием сообщенной со штуцерами подвода и отвода полости для протока топлива между теплообменной поверхностью и по меньшей мере частью внутренней поверхности корпуса, вставку, размещенную в полости для протока топлива с образованием канала для протока топлива, ограниченного теплообменной поверхностью, внешней поверхностью вставки и внутренней поверхностью корпуса, о тличающийся тем,что,сцельюповышения эффективности путем регулирования5 температуры нагрева топлива и сниженияинерционности, канал для протока топливаобразован на части теплообменной поверхности, вставка размещена в части объемаполости для протока топлива и выполнена с10 возможностью изменения своих геометрических параметров и обратно пропорционального изменения длины канала дляпротока топлива от его температуры, а поменьшей мере часть полости для протока15 топлива теплоизолирована от окружающейсреды,2, Подогреватель по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что по меньшей мере частькорпуса, ограничивающая полость для про-,20 тока топлива; выполнена из теплоизоляционного материала.3, Подогревательпопп,1 и 2.отл ича ющ и й с я тем, что он снабжен управляемымдросселем с приводом и запорным элемен 25 том, размещенным в канале для протокагреющей среды эа потоком и по ходу потока,штуцером подвода греющей среды и датчиком температуры топлива, установленнымперед потоком и по его ходу, штуцером от 3 О вода топлива и связанным с приводом управляемого дросселя.4. Подогреватель по пп.1 - 3, о тл и ча ющ и й с я тем, что вставка выполнена в видепо меньшей мере одноэаходной спирали.35 5, Подогреватель по п.4, о т л и ч а ющ и й с я тем, что спираль вставки выполнена биметаллической.6. Подогреватель по п,4, о т л и ч а ющ и й с я тем, что вставка выполнена из40 материала с эффектом памяти формы.1836581агина =гаювюав 17 Й/Г 5Составитель В. Низовкин Редактор М. Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор Н, Милюкова Заказ 3015 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород,.ул.Гагарина, 1