RU230310U1 - Модуль подачи топлива - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к модулю подачи топлива к двигателю внутреннего сгорания (ДВС) транспортного средства. Описан модуль подачи топлива для транспортных средств, имеющий расположенный в топливном баке резервуар для накопления топлива, топливный насос, расположенный в резервуаре для накопления топлива и предназначенный для подачи топлива из резервуара для накопления топлива к двигателю, и топливный фильтр. Модуль подачи топлива содержит по меньшей мере два топливоподкачивающих насоса, выполненных с возможностью подачи топлива из топливного бака в резервуар для накопления топлива. Указанные топливоподкачивающие насосы расположены на расстоянии от резервуара для накопления топлива. Резервуар для накопления топлива состоит из нижнего и верхнего компонентов, соединенных между собой с образованием внутреннего пространства для накопления топлива внутри резервуара, зафиксирован внутри топливного бака и конструктивно выполнен с возможностью предотвращения выливания из него топлива. Технический результат - повышение надежности работы модуля подачи топлива при подаче топлива к двигателю транспортного средства из топливного бака при любых условиях движения транспортного средства (как при прямолинейном движении с низким уровнем топлива, так и вождении по криволинейной траектории в условиях динамичного вождения, а также при движении транспортного средства по пересеченной местности и бездорожью и т.д.). 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к модулю подачи топлива к двигателю внутреннего сгорания (ДВС) транспортного средства, например, автомобиля, в частности гоночных автомобилей, спортивных гражданских автомобилей, автомобилей, эксплуатируемых в условиях бездорожья.

Уровень техники

Одним из важнейших компонентов автомобиля является топливный бак, в котором находится топливо. При проектировании топливного бака ставится цель максимизировать вместимость и эффективность извлечения топлива из бака, одновременно сводя к минимуму сложность и связанные с этим затраты на производство, обслуживание и ремонт. Эти факторы должны быть сбалансированы, сохраняя при этом стандарты качества и надежности.

Основным препятствием, которое необходимо преодолеть, часто является нехватка места в автомобиле для большого топливного бака прямоугольной формы. Из-за нехватки места в автомобиле топливные баки по большей части имеют плоское или практически плоское основание. Это создает проблему при извлечении топлива, особенно последних нескольких литров. Когда в топливном баке остается небольшое количество топлива, различные воздействия, возникающие в результате вождения, таких как остановка, запуск, поворот (в частности, вождение по криволинейной траектории в условиях динамичного вождения), а также при движении транспортного средства по пересеченной местности и бездорожью, приводят к тому, что топливо вытесняется из впускного отверстия или всасывающего устройства топливного насоса и собирается вдоль сбоку(-ах) и/или в углу(-ах) топливного бака. Когда это происходит, подача топлива в двигатель прерывается - недостаток, который стараются избежать.

Если конструкция топливного бака не учитывает вышеупомянутые эффекты, топливная система не сможет извлекать и перекачивать все содержимое топливного бака, и часть топлива, находящегося в топливном баке, не задействована, например, топливный бак емкостью 80 литров может содержать только 69 литров полезного топлива.

Для устранения этой проблемы были предложены различные способы извлечения практически всего топлива из топливного бака.

Некоторые предыдущие конструкции включали концепцию модуля подачи топлива или резервуара внутри топливного бака.

Для подачи топлива к двигателю внутреннего сгорания (ДВС) модуль подачи топлива автомобиля размещают снаружи или внутри резервуара транспортного средства, служащего в качестве топливного бака. Топливный насос модуля подачи для подачи топлива из топливного бака в двигатель внутреннего сгорания транспортного средства вертикально размещен в модуле подачи. Обычно топливный фильтр, через который течет топливо, переносимое топливным насосом, расположен либо в модуле подачи топлива рядом с вертикальным топливным насосом, либо как часть фланца, посредством которого модуль подачи топлива может крепиться, например, к верхней стенке топливного бака. Компоненты модуля подачи топлива обычно расположены внутри уравнительной камеры, служащей в качестве резервуара для накопления топлива, которая обеспечивает то, что подача топлива в двигатель гарантирована даже с почти пустым баком и в условиях динамичного вождения. Топливный насос подает топливо из основного топливного бака и подает его непосредственно в двигатель, а также непрерывно подает топливо в резервуар для накопления топлива. Избыточное топливо из резервуара переливается через верхнюю часть в топливный бак.

Из уровня техники известен модуль подачи топлива для транспортных средств расположенный в топливном баке транспортного средства, содержащий резервуар для накопления топлива, в котором размещен подающий агрегат, предназначенный для подачи топлива из этого резервуара в двигатель внутреннего сгорания (ДВС) транспортного средства. Указанный подающий агрегат имеет приводной узел и выполненный в виде лопастного насоса насосный узел с приводимой во вращение крыльчаткой, взаимодействующей по меньшей мере с одним проточным каналом для подачи топлива, а также имеющий струйный насос, который сообщается с проточным каналом насосного узла подающего агрегата и служит для подачи топлива из топливного бака в резервуар-накопитель. Струйный насос расположен сбоку от подающего агрегата рядом с ним и соединен проходящим вдоль дна резервуара-накопителя каналом с проточным каналом насосного узла (см. RU 2256089 C2, 10.07.2005).

Данный модуль подачи топлива является сложным из-за большого количества элементов, вследствие чего снижается его надежность при эксплуатации.

Из уровня техники известен модуль подачи топлива для двигателя внутреннего сгорания транспортного средства. Модуль подачи топлива содержит емкость, выполненную в виде стакана, с размещенным в ней электробензонасосом, крышку, являющуюся одновременно и крышкой топливного бака, в которой установлен регулятор сброса давления топлива, трубопроводы подачи топлива от электробензонасоса в систему впрыска и возврат топлива из системы высокого давления в топливный бак при срабатывании регулятора сброса давления топлива, датчик уровня топлива (см. RU 52117 U1, 10.03.2006).

Недостатком такого модуля является невозможность использования топлива при низком уровне топлива при действии центробежных сил, что не обеспечивает подачу топлива к двигателю при практически пустом баке и при любых условиях движения транспортного средства при любых условиях движения транспортного средства.

Наиболее близким аналогом является модуль подачи топлива для размещения в топливном баке для транспортного средства, содержащий резервуар для накопления топлива, топливный насос для переноса топлива из резервуара для накопления топлива к потребителю топлива и топливный фильтр, через который течет топливо, переносимое топливным насосом. Топливный фильтр вмещен в корпус фильтра, расположенный снаружи резервуара для накопления топлива и механически присоединен к наружной стенке резервуара для накопления топлива посредством соединительной тяги (см. RU 2623332 C2, 23.06.2017).

Однако, при движении транспортного средства по криволинейной траектории в условиях динамичного вождения, а также при движении транспортного средства по пересеченной местности и бездорожью модуль подачи топлива может испытывать резкие разнонаправленные толчки и наклоны, воздействующие на топливный фильтр, который присоединен к резервуару для накопления топлива тягой, с возможной его поломкой, что не обеспечивает в полной мере надежную работу модуля подачи топлива.

Раскрытие полезной модели

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является улучшение эксплуатационных характеристик за счет конструктивных особенностей выполнения устройства.

Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение надежности работы модуля подачи топлива при подаче топлива к двигателю транспортного средства из топливного бака при любых условиях движения транспортного средства (как при прямолинейном движении с низким уровнем топлива, так и вождении по криволинейной траектории в условиях динамичного вождения, а также при движении транспортного средства по пересеченной местности и бездорожью и т.д.).

Сущность заявленной полезной модели

Технический результат достигается за счет того, что модуль подачи топлива для транспортных средств имеет расположенный в топливном баке резервуар для накопления топлива, топливный насос, расположенный в резервуаре для накопления топлива и предназначенный для подачи топлива из резервуара для накопления топлива к двигателю и топливный фильтр, при этом модуль подачи топлива содержит по меньшей мере два топливоподкачивающих насоса, выполненных с возможностью подачи топлива из топливного бака в резервуар для накопления топлива, внутри которого размещены топливный насос, предназначенный для подачи топлива из резервуара для накопления топлива к двигателю и топливный фильтр, при этом указанные по меньшей мере два топливоподкачивающих насоса расположены на расстоянии от резервуара для накопления топлива, а резервуар для накопления топлива состоит из нижнего и верхнего компонентов соединенных между собой с образованием внутреннего пространства для накопления топлива внутри резервуара, зафиксирован внутри топливного бака и конструктивно выполнен с возможностью предотвращения выливания из него топлива.

Кроме того, нижний и верхний компоненты резервуара модуля подачи топлива для накопления топлива соединены между собой резьбовым соединением.

Кроме того, резервуар для накопления топлива зафиксирован между вертикальными перегородками, установленными внутри топливного бака.

Кроме того, резервуар для накопления топлива зафиксирован с помощью крепежного элемента.

Кроме того, крепежный элемент выполнен в виде пластины с отверстиями.

Кроме того, верхний компонент резервуара для накопления топлива выполнен с отбортовкой для крепежного элемента.

Кроме того, нижний компонент резервуара для накопления топлива имеет цилиндрический, полый корпус с дном.

Кроме того, топливный фильтр выполнен в виде двухсекционного фильтра, состоящего из фильтра грубой очистки и фильтра тонкой очистки.

Кроме того, модуль подачи топлива содержит от 2 до 8 топливоподкачивающих насосов.

Кроме того, топливоподкачивающие насосы работают параллельно друг с другом.

Сущность заявляемой полезной модели дополнительно поясняется чертежами.

Краткое описание чертежей:

фиг.1 - вид модуля подачи топлива, размещенного внутри топливного бака;

фиг.2 - вид в разрезе резервуара для накопления топлива;

фиг.3 - вид резервуара для накопления топлива подетально.

На фиг.1 показан модуль 1 подачи топлива, размещенный в топливном баке 2 для транспортного средства, в частности, автомобиля, и содержит резервуар 3 для накопления топлива с топливным насосом 4 и топливным фильтром 5 (см. фиг.2, фиг.3), два топливоподкачивающих 10 насоса, предназначенные для подачи топлива из топливного бака 2 в резервуар 3 для создания в нем достаточного запаса топлива. Резервуар 3, объем которого существенно меньше объема топливного бака 2, прикреплен к дну топливного бака 2 и зафиксирован между вертикальными перегородками 17, установленными внутри топливного бака 2 с помощью крепежного элемента 12, выполненного в виде пластины с отверстиями. Топливоподкачивающие 10 насосы размещены внутри бака 2 на расстоянии от резервуара 3, соединены параллельно топливными магистралями 15, выполненными из бензостойких резиновых шлангов и дополнительно оснащены топливным фильтром 23. Топливоподкачивающие 10 насосы могут быть закреплены в топливном баке 2 на вертикальных перегородках 17 или на стенках бака 2 любыми доступными средствами.

На фиг.2 и фиг.3 показан резервуар 3 для накопления топлива, состоящий из верхнего 8 компонента и нижнего 9 компонента, которые соединены между собой резьбовым соединением 22. В специальную канавку верхнего компонента 8 установлено уплотнительное кольцо 14 для обеспечения уплотнения резервуара 3. Верхний 8 компонент сверху имеет отверстие 24 для вывода топливных магистралей 15, а также резьбовые отверстия 19 для ниппелей 20, на которые приходят топливные магистрали 15, шланг сброса избыточного топлива (не показан) и выполнен с отбортовкой 11. Нижний 9 компонент выполнен в форме цилиндрического полого корпуса с дном, выполненные за одно целое. В резервуаре 3 расположены топливный фильтр 5 и топливный насос 4, вмещенный в топливный фильтр 5, которые прижаты верхним 8 компонентом. Топливный фильтр 5 выполнен в виде двухсекционного фильтра, состоящего из фильтра грубой очистки 6, предназначенного для удаления относительно крупных частиц пыли из топлива и фильтра тонкой очистки 7. Объем топливного фильтра 5 меньше объема резервуара 3, что обеспечивает накопление дополнительного топлива внутри резервуара 3, а пространство между фильтром 5 и внутренними поверхностями резервуар 3 обеспечивает подачу топлива к фильтру 5. Топливный фильтр 5 внутри резервуара 3 установлен на проставочное кольцо 13, выполненное в виде кольца с прорезями, которое обеспечивает беспрепятственное попадание топлива к фильтру 5.

Модуль 1 подачи топлива для размещения в топливном баке 2 для транспортного средства работает следующим образом. Модуль 1 подачи топлива устанавливают через отверстие 24 в топливный бак 2. После произведенного монтажа отверстие 24 закрывается крышкой 16. Резервуар 3 для накопления топлива фиксируют в топливном баке 2 в вертикальном положении с помощью крепежного элемента 12, выполненного в виде пластины с круглыми отверстиями, одно из которых имеет диаметр, соответствующий диаметру отбортовки 11, расположенной на верхнем 8 компоненте резервуара 3, что позволяет надежно зафиксировать его внутри топливного бака 2 и удерживать при любых условиях движения транспортного средства. Крепежный элемент 12 закреплен на противоположенных боковых внутренних стенках бака 2 или между вертикальными перегородками 17, установленными внутри топливного бака 2 любыми доступными средствами. Резервуар 3 выполнен из металла или стойкой к действию топлива пластмассы. На расстоянии от резервуара 3 устанавливают топливоподкачивающие 10 насосы, где расстояние от резервуара 3 и максимальное количество насосов, вмещаемое в бак, выбирают в зависимости от формы и размеров топливного бака 2, предпочтительно в количестве от 2 до 8 топливоподкачивающих насоса, более предпочтительно два топливоподкачивающих насоса. При заправке топливо по топливным магистралям 15 попадает в топливный бак 2. Топливоподкачивающие 10 насосы, расположенные по обе стороны резервуара 3, перекачивают топливо из топливного бака 2, которое по магистралям 15, подсоединенным через ниппели 20, подается в резервуар 3. Подача топлива топливоподкачивающими 10 насосами в резервуар 3 начинается сразу с началом подачи топлива топливным 4 насосом. Внутри резервуара 3 топливо попадает в фильтр грубой очистки 6, затем проходит через топливный 4 насос, попадая через шланг 21 в фильтр тонкой очистки 7. После этого отфильтрованное топливо через выпускной патрубок 18 по топливной магистрали 15 подается к двигателю внутреннего сгорания (не показано). Излишки топливо через отверстие 24 в резервуаре 3 попадает в топливный бак 2. В момент, когда топливоподкачивающие 10 насосы не могут подавать топливо из топливного бака 2, поскольку он пуст или оставшееся топливо в топливном баке вытесняется из насоса из-за работы автомобиля, насос 4 будет забирать топливо из резервуара 3 для накопления топлива. При повороте автомобиля на трассе топливо в баке смещается в одну сторону, но так как в баке расположены топливоподкачивающие насосы, то при боковых перегрузках топливоподкачивающий насос накачивает топливо в резервуар для накопления топлива, откуда топливный насос подает топливо к двигателю. Резервуар для накопления топлива сконструирован таким образом, что не дает выливаться топливу из резервуара, тем самым обеспечивает постоянное накапливание топлива, а также беспрепятственное попадание топлива в резервуар при заправке автомобиля. Испытания на трассе показали, что при показании датчика уровня топлива 0 литров (фактически это меньше двух литров в топливном баке), автомобиль продолжал двигаться без проблем с падением топлива в топливной системе.

Таким образом, предложенное устройство позволяет использовать его в качестве модуля подачи топлива для транспортного средства с непрерывной подачей топлива к двигателю при практически пустом баке и при любых условиях движения транспортного средства (как при прямолинейном движении, так и вождении по криволинейной траектории в условиях динамичного вождения, а также при движении транспортного средства по пересеченной местности и бездорожью и т.д.), что обеспечивает надежность работы модуля, а также понижает стоимость работ по его изготовлению и обслуживанию.

Claims (10)

1. Модуль подачи топлива для транспортных средств, имеющий расположенный в топливном баке резервуар для накопления топлива, топливный насос, расположенный в резервуаре для накопления топлива и предназначенный для подачи топлива из резервуара для накопления топлива к двигателю, и топливный фильтр, отличающийся тем, что модуль подачи топлива содержит по меньшей мере два топливоподкачивающих насоса, выполненных с возможностью подачи топлива из топливного бака в резервуар для накопления топлива, внутри которого размещены топливный насос, предназначенный для подачи топлива из резервуара для накопления топлива к двигателю, и топливный фильтр, при этом указанные по меньшей мере два топливоподкачивающих насоса расположены на расстоянии от резервуара для накопления топлива, а резервуар для накопления топлива состоит из нижнего и верхнего компонентов, соединенных между собой с образованием внутреннего пространства для накопления топлива внутри резервуара, зафиксирован внутри топливного бака и конструктивно выполнен с возможностью предотвращения выливания из него топлива.

2. Модуль подачи топлива по п. 1, отличающийся тем, что нижний и верхний компоненты резервуара для накопления топлива соединены между собой резьбовым соединением.

3. Модуль подачи топлива по п. 1, отличающийся тем, что резервуар для накопления топлива зафиксирован между вертикальными перегородками, установленными внутри топливного бака.

4. Модуль подачи топлива по п. 3, отличающийся тем, что резервуар для накопления топлива зафиксирован с помощью крепежного элемента.

5. Модуль подачи топлива по п. 4, отличающийся тем, что крепежный элемент выполнен в виде пластины с отверстиями.

6. Модуль подачи топлива по п. 1, отличающийся тем, что верхний компонент резервуара для накопления топлива выполнен с отбортовкой для крепежного элемента.

7. Модуль подачи топлива по п. 1, отличающийся тем, что нижний компонент резервуара для накопления топлива имеет форму цилиндрического полого корпуса с дном.

8. Модуль подачи топлива по п. 1, отличающийся тем, что топливный фильтр выполнен в виде двухсекционного фильтра, состоящего из фильтра грубой очистки и фильтра тонкой очистки.

9. Модуль подачи топлива по п. 1, отличающийся тем, что содержит от 2 до 8 топливоподкачивающих насосов.

10. Модуль подачи топлива по п. 1, отличающийся тем, что топливоподкачивающие насосы работают параллельно друг с другом.