CN101503986B - 燃油滤清器自动报警装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及报警装置，旨在提供一种内燃机用燃油滤清器的自动报警装置。该装置有一传感器，包括分别设置滤前燃油进口和滤后燃油进口的滤前燃油腔外壳和滤后燃油腔外壳，两外壳对接形成空腔，空腔内设一活塞，活塞两侧与空腔两端的内壁之间各设置一个弹簧；滤前燃油腔外壳和滤后燃油腔外壳上还分别设置贯穿外壳的调整导电螺钉，活塞上贯穿设置一个导电棒，导电棒的两端分别与两个调整导电螺钉的端头相互对应；导电棒与导线连接用于接至电源的一极，两个调整导电螺钉分别与导线连接用于接至电源的另一极。本装置既具有堵塞报警功能，还具有击穿报警功能。结构简单，体积小，布置灵活，且制造成本低，易于推广。

Description

燃油滤清器自动报警装置

技术领域

本发明涉及一种报警装置，特别是涉及一种内燃机用燃油滤清器的自动报警装置。

背景技术

空气滤清器，机油滤清器和燃油滤清器三者被统称为“三滤”，“三滤”分别担负发动机进气系统、润滑系统和燃烧系统中介质的过滤，保证发动机正常工作，延长发动机工作寿命，提高工作效率。

燃油滤清器是供油系统的重要组成部分。在加工、运输过程中，燃油难免会混入粉层、水等杂质，这些杂质对供油系统的危害非常大，特别对柴油机来说，杂质会严重加剧柴油喷油系统中三大精密偶件的磨损，使泵油压力下降。如果杂质进入气缸，会导致发动机缸内磨损增加，燃烧恶化，动力性能下降，排放加剧等后果。

滤清器要周期性地更换或清洗。如若不然，随着工作时间的增加，滤清器过滤层上逐渐积累的杂质会造成堵塞，导致发动机供油不足、排气管放炮等症状。为了避免这种情况的出现，现有的燃油滤清器中多布置有堵塞报警装置，当进出油压压差增大到某一限值后，认为此时滤清器发生堵塞，触发报警电路提醒用户更换滤清器。

然而，滤清器过滤层被击穿或边界粘合处损坏是比滤清器堵塞失效后果更为严重的失效形式。此时燃油会不经过滤直接进入喷油系统，这样不仅会造成上述的一些负面效果，甚至会导致发动机经常熄火、启动困难等危险情况。

如果对堵塞置之不理，或者堵塞报警器发生故障，当堵塞到一定程度后，最终进出油压压差过大导致击穿滤层。随着发动机功率密度要求的增强，一些新技术的使用会导致有可能燃油滤清器没有堵塞就发生了击穿情况。比如高压共轨燃油喷射技术的使用，会造成回油量比传统燃油系统大幅度的增加，导致经过滤清器的油压波动剧烈，并且随着共轨使用时间的增长，喷嘴磨损量会逐渐增加，这样同样会造成回油量变化，油压波动剧烈，在某些工况下，油压可能在某一瞬间达到一个很大的值而把过滤层击穿。同时随着供油泵使用时间的增长，泵本身可能会产生一些杂质，这些金属杂质的存在使得击穿的可能性进一步变大。另外，过滤层边界粘合处也可能由于粘合不牢或长时间浸在油中软化而损坏。

但是，目前的燃油滤清器只设计了在堵塞情况下的报警装置，而忽略了过滤层击穿情况及其带来的后果。本发明的目的，就是在上述的技术背景下，设计出一种同时具有堵塞报警和击穿报警功能的燃油滤清器报警装置。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种同时具有堵塞报警和击穿报警功能的燃油滤清器报警装置。

为达到本发明的目的，本发明提供了一种燃油滤清器自动报警装置，包括滤前燃油进口和滤后燃油进口，还有一传感器，该传感器包括分别设置滤前燃油进口和滤后燃油进口的滤前燃油腔外壳和滤后燃油腔外壳，两外壳对接形成空腔，空腔内设一活塞，活塞两侧与空腔两端的内壁之间各设置一个弹簧；滤前燃油腔外壳和滤后燃油腔外壳上还分别设置贯穿外壳的调整导电螺钉，活塞上贯穿设置一个导电棒，导电棒的两端分别与两个调整导电螺钉的端头相互对应；导电棒与导线连接用于接至电源的一极，两个调整导电螺钉分别与导线连接用于接至电源的另一极。

作为一种改进，在所述活塞在与滤前燃油腔外壳或滤后燃油腔外壳的内壁相接触的活塞外圈上凹设密封槽，内置密封圈。

作为一种改进，所述滤前燃油腔外壳和滤后燃油腔外壳通过螺栓紧固件连接。

作为一种改进，所述滤前燃油腔外壳和滤后燃油腔外壳对接处设置密封圈。

作为一种改进，所述滤前燃油腔外壳或滤后燃油腔外壳的内壁上环设活塞限位结构。

作为一种改进，所述导电棒与活塞之间、调整导电螺钉与滤前燃油腔外壳之间、调整导电螺钉与滤后燃油腔外壳之间是绝缘的。

作为一种改进，所述滤前燃油腔外壳或滤后燃油腔外壳其中一个的连接端面向内部延伸，作为活塞的限位结构。

作为一种改进，所述活塞上的导电棒通过导线连接至贯穿设于滤前燃油腔外壳或滤后燃油腔外壳上的另一个导电棒，后者环设绝缘密封套，并与导线连接用于接至电源。

作为一种改进，所述自动报警装置还包括与传感器构成回路的电源、开关和报警器。

作为一种改进，所述自动报警装置还包括与传感器构成回路的电源、延时模块和报警器。

本发明的有益效果在于：

1、本燃油滤清器自动报警装置功能完备。不同于以往的报警装置只提供堵塞报警单一功能，本装置既具有堵塞报警功能，还具有击穿报警功能，保证了驾驶员能正确了解燃油滤清器的工作状况。

2、本燃油滤清器自动报警装置在达到报警阈值触发后能够同时声光报警，保证驾驶员能及时了解燃油滤清器的工作状况。

3、本燃油滤清器自动报警装置适应性好。由于不同的燃油滤清器是具有不同的堵塞和击穿阈值，本装置可以通过调节调整导电螺钉来匹配不同的燃油滤清器，适用范围比较广泛。

4、本燃油滤清器自动报警装置性能可靠。报警装置提供的外电路具有延时模块，需要在持续触发达到一定时限后指示灯和报警器才会接通，确保报警装置在某些偶然情况(如燃油压力波动、车辆振动等)下触发电路也不会出现错误的报警信号。

5、本燃油滤清器自动报警装置结构简单，体积小，布置灵活，且制造成本低，易于推广。

附图说明

图1为本发明中传感器的结构示意图；

图2为本发明中传感器的工作状况示意图；

图3为本发明的外部电路示意图。

图中附图标记为：滤后燃油进口1、滤后燃油腔外壳2、螺栓紧固件3、密封圈4、滤前燃油腔外壳5、滤前燃油进口6、垫片7、弹簧8、调整导电螺钉9、导电棒10、绝缘密封套11、导线12、活塞13、密封圈14、绝缘密封套15、导电棒16、弹簧17、垫片18、弹簧19、调整导电螺钉20、蓄电池21、开关22、延时模块23、指示灯24、报警器25、弹簧26。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

本实施例中的燃油滤清器自动报警装置，包括一个传感器；所述传感器包括滤前燃油腔外壳5和滤后燃油腔外壳2，滤前燃油腔外壳5和滤后燃油腔外壳2分别设置有滤前燃油进口6和滤后燃油进口1；前燃油腔外壳5和滤后燃油腔外壳2通过螺栓紧固件4对接形成空腔，对接处设置密封圈4；空腔内设活塞13，活塞13两侧与空腔两端的内壁之间分别设置弹簧17和弹簧26；滤前燃油腔外壳5和滤后燃油腔外壳2上别设置贯穿外壳的调整导电螺钉9和调整导电螺钉20，活塞13上贯穿设置导电棒16，导电棒16的两端分别与调整导电螺钉9、调整导电螺钉20的端头相互对应；导电棒16与活塞13之间由绝缘密封套15实现绝缘，导电棒10环设绝缘密封套11并贯穿于滤前燃油腔外壳上，通过导线分别与导电棒16和电源的一极连接；调整导电螺钉9与滤前燃油腔外壳5之间、调整导电螺钉20与滤后燃油腔外壳2之间是绝缘的，调整导电螺钉9、调整导电螺钉20分别以导线连接至电源的另一极；

所述活塞13在与滤后燃油腔外壳2的内壁相接触的活塞13外圈上凹设密封槽，内置密封圈14。滤前燃油腔外壳5的连接端面向内部延伸，作为活塞13的限位结构。

本实施例运用的外部电路包括：作为电源的蓄电池21、开关22、延时模块23、指示灯24和报警器25等部件，各部件通过导线依此串联形成回路。

如图2所示，本实施例中，活塞13的初始位置是靠近滤前燃油腔外壳5端面的b处，这是弹簧17和弹簧26是处于不受外力的自然状态。滤前燃油通过滤前燃油进口6进入到活塞13右边的空腔，滤后燃油通过滤后燃油进口1进入到活塞13左边的空腔，这样活塞13受到左右两边油压的作用力。因为滤芯存在阻力，所以滤前燃油油压比滤后燃油油压大，活塞13将克服弹簧17和弹簧26的阻力向左移动。设活塞13左右两侧油压压差为ΔP，活塞13面积为S，弹簧17和弹簧26的刚度串联之后的总刚度为k，活塞13向左相对原始位置移动的距离为Δx，那么当活塞13静止在某位置时，存在ΔP·S＝k·Δx，即Δx＝ΔP·S/k。

假设燃油滤清器正常工作状态下阻力为ΔP_b，随着工作时间的增加，滤芯上的杂质越来越多，压差增大，当压差达到某一阈值ΔP_a时可以认为滤清器堵塞了，显然ΔP_a＞ΔP_b。当滤清器被击穿后，部分燃油不经过滤芯的过滤就流过滤清器，少了滤芯的阻力，此时的压差就会降低，当压差小于某一阈值ΔP_c时就可以认为滤清器被击穿了，可见ΔP_b＞ΔP_c。

如上所述，由于不同燃油滤清器具有不同的ΔP_a和ΔP_c，参考Δx＝ΔP·S/k，可以根据活塞13相对应的移动距离Δx_a和Δx_c来确定调整导电螺钉9、调整导电螺钉20的位置。

本燃油滤清器报警装置工作过程如下：当燃油滤清器正常工作时，活塞13处于b的位置，导电棒16与调整导电螺钉9、调整导电螺钉20都不接触；当滤清器逐渐堵塞，压差增大，使得活塞13向左移动到a的位置，导电棒16与调整导电螺钉20接触，调整导电螺钉20、导电棒16、导线12和导电棒10连接触发了外部电路，触发持续一段预设的延迟时间后，指示灯24会被点亮并且报警器25报警；同理，当滤清器被击穿，压差减小使得活塞13向右移动到c的位置，导电棒16与调整导电螺钉9接触，调整导电螺钉9、导电棒16、导线12和导电棒10连接触发了外部电路，触发持续一段预设的延迟时间后，指示灯24会被点亮并且报警器25报警。

当导电螺钉9、调整导电螺钉20位置都设定好之后，在燃油滤清器不工作的情况下，活塞13两边是没有压差的，这时活塞13处于c的位置而触发了外部电路。为了避免这个原因出现的错误报警的情况，如图3所示，本发明在电路里加入了一开关22，此开关是随发动机的启动即滤清器开始工作而开启的，可以采用通过汽车钥匙开关来等方法来触发开关22，这样就不会出现燃油滤清器不工作而错误报警的情况。另外，燃油滤清器会出现由于压力波动、颠簸路况下活塞13振动等原因下偶然触发电路的情况，为了避免在这种情况下错误报警，如图3所示，本发明在电路里加入了一延时模块23，设定一个预设的延时时间，这样就保证了本报警装置只有在堵塞和击穿这样持续触发的情况下才会出现报警信号。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是以燃油滤清器报警装置的一种具体实施例框架。显然，本发明不限于以上实施例，例如传感器的左右外壳在功能实现方面实际上是可互换的，因此没有必要限定哪个在左哪个在右；外壳的端面实际不是必须有差异的，也可有大小一致的内腔规格，活塞在任意部位都可移动；可单独在外壳的内壁上环设活塞限位结构，或者不设。因此，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种燃油滤清器自动报警装置，包括滤前燃油进口和滤后燃油进口，其特征在于，还有一传感器，该传感器包括分别设置滤前燃油进口和滤后燃油进口的滤前燃油腔外壳和滤后燃油腔外壳，两外壳对接形成空腔，空腔内设一活塞，活塞两侧与空腔两端的内壁之间各设置一个弹簧；滤前燃油腔外壳和滤后燃油腔外壳上还分别设置贯穿外壳的调整导电螺钉，活塞上贯穿设置一个导电棒，导电棒的两端分别与两个调整导电螺钉的端头相互对应；导电棒与导线连接用于接至电源的一极，两个调整导电螺钉分别与导线连接用于接至电源的另一极。

2.根据权利要求1所述的燃油滤清器自动报警装置，其特征在于，在所述活塞在与滤前燃油腔外壳或滤后燃油腔外壳的内壁相接触的活塞外圈上凹设密封槽，密封槽中内置密封圈。

3.根据权利要求1所述的燃油滤清器自动报警装置，其特征在于，所述滤前燃油腔外壳和滤后燃油腔外壳通过螺栓紧固件连接。

4.根据权利要求1所述的燃油滤清器自动报警装置，其特征在于，所述滤前燃油腔外壳和滤后燃油腔外壳对接处设置密封圈。

5.根据权利要求1所述的燃油滤清器自动报警装置，其特征在于，所述滤前燃油腔外壳或滤后燃油腔外壳的内壁上环设活塞限位结构。

6.根据权利要求1所述的燃油滤清器自动报警装置，其特征在于，所述导电棒与活塞之间、调整导电螺钉与滤前燃油腔外壳之间、调整导电螺钉与滤后燃油腔外壳之间是绝缘的。

7.根据权利要求1所述的燃油滤清器自动报警装置，其特征在于，所述滤前燃油腔外壳的连接端面或滤后燃油腔外壳的连接端面向内部延伸，作为活塞的限位结构。

8.根据权利要求1所述的燃油滤清器自动报警装置，其特征在于，所述活塞上的导电棒通过导线连接至贯穿设于滤前燃油腔外壳或滤后燃油腔外壳上的另一个导电棒，后者环设绝缘密封套，并与导线连接用于接至电源。

9.根据权利要求1至8所述的任意一种燃油滤清器自动报警装置，其特征在于，所述自动报警装置还包括与传感器构成回路的电源、开关和报警器。

10.根据权利要求1至8所述的任意一种燃油滤清器自动报警装置，其特征在于，所述自动报警装置还包括与传感器构成回路的电源、延时模块和报警器。

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