Подогреватель топлива для двигателя внутреннего сгорания

(19 ц 5 Р 02 М 31 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОП К ПАТЕ Н ллаР ЭГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(21) 4879040/06 (22) 31.10.90 (46) 23.09.92. Бюл. М 35 976) В,М.Низовкин, Н.В.Лизунов, Г.А,Ульрих и Я.Д,Анфиловьев (56) Заявка Франции М 2486154 б кл. Р 02 М 3116, опублик. 1980.Патент Великобритании В 2165635, кл, Р 02 М 31/16, опублик. 1985,Заявка Франции М 2509380, кл. Е 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 (21 и (3)ф для топлива и рабочей среды системы ох-лаждения 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). ф После прогрева двигателя топливо подогревается рабочей средой системы охлаждения (Я двигателя, После поступления топлива в систему питания двигателя нагревательный элемент (12) отключается. 4 ил. ,4м55 Изобретение относится к области двигателестроения в частности к двигателям внутоеннего 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, Р 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 М. 2165635, Мкл. Р 02 М 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 отводитьчерез 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. Г 02 М 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 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 системы охлаждения двигателя, каждая из которых сообщена с каналамиподвода 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 размеосв, 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 вслучае 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 элементырасположены в последней по потоку рабочей среды системы охлаждения полостимежду 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 движения5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 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 тепло- изоляционным 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 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 избыточнаяэнергия 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, о т л и ч а ю щ и й с я 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 едактор Т,И в ектор А.Козориз каз 3466 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина,Составит Техред М В,Низовкиргентал