Библиографическое описание:

Овчинников О. С. Фильтр-водоотделитель для дизельных двигателей автомобилей // Молодой ученый. — 2009. — №12. — С. 75-77.

Фильтр-водоотделитель  предназначен для установки в системе питания дизельных двигателей тракторов и автомобилей. Рекомендуется для внедрения на предприятиях и в организациях, эксплуатирующих строительную и сельскохозяйственную технику, оборудованную дизельными двигателями.

Эффективность работы быстроходных дизелей, их мощностные показатели, надежность и долговечность во многом зависят от технического состояния топливной аппаратуры. В связи с этим повышение надежности  топливной аппаратуры дизельных двигателей имеет большое народнохозяйственное значение. В настоящее время доля отказов дизельных двигателей по вине топливной аппаратуры составляет 30-95 %, причем половина всех отказов системы питания происходит из-за высокой загрязненности топлива.  Загрязнения попадают в систему питания с топливом при заправке тракторов, с воздухом при больших и малых «дыханиях» баков, а также за счет продуктов износа и коррозии деталей систем питания. С целью повышения качества очистки топлива в настоящее время учеными России и Казахстана ведутся совместные научно-исследовательские работы по разработке конструкции и оптимизации параметров фильтра-водоотделителя для дизельных двигателей автомобилей и тракторов.

Конструкция фильтрационного водоотделяющего элемента объединяет фильтрационную и коагулирующую ступени. Это позволяет значительно повысить эффективность очистки топлива и увеличить ресурс работы элемента при  небольших габаритных размерах, что особенно важно для фильтров-водоотделителей, устанавливаемых на тракторах.

Фильтрационный водоотделяющий элемент (рис.1) имеет цилиндрическую форму и состоит по ходу топливного потока изнутри наружу из фильтрационной и коагулирующей ступеней.

Рис.1 Фильтрационный водоотделяющий элемент

Фильтрационная ступень 3 изготовлена из бумаги ДРКБ. Для увеличения поверхности фильтрации она выполнена гофрированной в виде звездообразной шторы.

Повышение прочности фильтрационной и коагулирующей ступеней достигается установкой внутренней и наружной обечаек 4,8, а также центральной трубы 2.

В качестве коагулирующей ступени использован вотоотделяющий элемент, состоящий из трех слоев: первые два слоя из стекловолокнистых материалов с диаметром волокон 1,5-2 и 3 мкм (5,6),  расположенных в порядке увеличения диаметра волокон по направлению потока топлива, третий слой из пенополиуретана ППУ-ЭО-130 (7). Фильтрационная и коагулирующая ступени приклеены к крышкам 1,9.

Принцип работы фильтрационного водоотделяющего элемента заключается в следующем: загрязненное топливо поступает во внутреннюю часть элемента и в радиальном направлении проходит фильтрационную и коагулирующую ступени. При прохождении топлива через фильтрационную ступень задерживаются механические примеси, одновременно с этим происходит частичная коалисценция микрокапель воды,  находящихся в топливе.

При встрече с волокнами микрокапли воды вытесняют с поверхности волокна топливную пленку и адгезируются к нему. При встрече с другими микрокаплями, находящимися в потоке, происходит коалисценция и рост капель до такого размера, при котором гидродинамические силы срывают их с волокна и передвигают по межпоровым каналам наружу. Наличие волокон диаметром 3 мкм создает благоприятные условия для дальнейшего роста капель и тем самым способствует повышению эффективности водоотделения. После выхода капель воды из коагулирующей ступени они задерживаются в перегородке из пенополиуретана, в которой происходит их дальнейший рост. При достижении критического перепада давления из пор пенополиуретана потоком топлива выдавливаются капли воды, которые эффективно осаждаются в отстойную полость корпуса под действием гравитационных сил. Чистое топливо поступает дальше в систему топливоподачи.

Фильтрационный водоотделяющий элемент 9 устанавливается (см.рис.2) в корпус 8 и прижимается пружиной 5, нажимным фланцем 6 и крышкой 3 к упорному фланцу 14. Герметичность элемента достигается уплотнительными прокладками 4,7,12. Фильтрационный водоотделяющий элемент ограничивается от радиального перемещения фланцем с пробкой, штуцером и зажимной гайкой 10,11. Подвод топлива осуществляется через подводящую трубку и штуцер 17,18, отвод через трубку 2 и штуцер 1.

             

Рис.2  Система топливоподачи.

Рабочая и отстойная зоны 15 разделены упорным фланцем 11. Это позволяет повысить эффективность фильтра-водоотделителя, т.к. предотвращается возможность смешивания чистого топлива и отстоя при движении трактора по пересеченной местности. Вода из рабочей зоны в отстойную попадает через дренажные отверстия 13, а затем периодически сливается из корпуса через сливную пробку 16.

Применение фильтра-водоотделителя (ФВ) на дизельных двигателях позволит повысить надежность топливной аппаратуры на 40-60 %. (Табл. 1)

Таблица 1.

Сравнительная характеристика фильтров.

п/п

Наименование показателя

Сравниваемые образцы

Отклонение показателя

серийный

ФВ

1

Эффективность водоотделения, %

80-85

96-98

+(13-16)

2

Полнота отсева мех. примесей, %

90

97

+7

3

Тонкость отсева мех. примесей, мкм

15

10

-5

4

Начальный перепад давления, МПа

0,015

0,01

-0,005

5

Ресурс работы элемента, м-час

960

1500

+540

6

Масса элемента, кг

0,2

0,25

+0,05

7

Себестоимость изготовления, тг

250

350

+100

 

Ожидаемый годовой экономический эффект составит около 28000 тг. На одно транспортное средство с дизельным двигателем.

 

Литература

  1. Рыбаков К.В., Жулдыбин Е.Н., Коваленко В.П. Обезвоживание авиационных горюче-смазочных материалов, - Транспорт, 1979.
  2. Рыбаков К.В. и др. Автомобильные цистерны для транспортирования нефтепродуктов. – М.: Транспорт. 1989 – 160 с.
  3. Семернин А.Н. Фильтр водоотделитель. Каталог инновационных разработок. Алматы КАЗГОСИНТИ, 2004 , -вып. 4., -с. 160.

 

 

Основные термины (генерируются автоматически): дизельных двигателей, топливной аппаратуры, дизельных двигателей автомобилей, фильтрационного водоотделяющего элемента, топливной аппаратуры дизельных, коагулирующую ступени, коагулирующей ступени, дизельных двигателей тракторов, очистки топлива, отказов дизельных двигателей, вине топливной аппаратуры, состояния топливной аппаратуры, пенополиуретана потоком топлива, надежность топливной аппаратуры, качестве коагулирующей ступени, эффективность очистки топлива, направлению потока топлива, качества очистки топлива, работы элемента при , смешивания чистого топлива.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle