Фильтр-водоотделитель для дизельных двигателей автомобилей | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №12 (12) декабрь 2009 г.

Статья просмотрена: 250 раз

Библиографическое описание:

Овчинников О. С. Фильтр-водоотделитель для дизельных двигателей автомобилей // Молодой ученый. — 2009. — №12. — С. 75-77. — URL https://moluch.ru/archive/12/949/ (дата обращения: 17.08.2018).

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): коагулирующая ступень, топливная аппаратура, элемент, система питания, ресурс работы элемента, чистое топливо, фильтрационная ступень, упорный фланец.


Похожие статьи

Влияние воды на изнашивание топливной аппаратуры

Ключевые слова: водные примеси, обезвоживание, дизельное топливо, гигроскопичность, топливная аппаратура, плунжерные пары. Наличие в дизельном топливе механических примесей и воды оказывает пагубное влияние на работу системы питания и особенно узлов...

Двигатель КамАЗ 820.61–260: особенности системы питания...

Учитывая особенности использования компримированного природного газа в качестве топлива, выявление причин отказов топливной системы

Рассмотрим основные конструктивные элементы системы питания двигателя КамАЗ 820.61–260, схема представлена на рисунке 1.

Техническое обслуживание топливных форсунок бензиновых...

Главным недостатком инжекторных систем можно считать необходимость использования топлива высокого качества. То есть требования к бензину при использовании инжектора в качестве элемента топливной системы резко возрастают [1, с. 152].

Оптимизация процесса проектирования центробежной ступени...

Целью данной статьи является обозначение иерархической структуры работ проектирования центробежной ступени с четко обозначенными точками входа/выхода

В ходе оптимизации конструкции, могут образоваться десятки вариантов сочетания элементов проточной части.

Система управления расходованием топлива | Статья в сборнике...

Объектом управления СУРТ является динамическая система, состоящая из двигательной установки ступени, топливных баков и

Временное рассогласование уровней компонентов топлива в баках в момент окончания работы двигателя должно быть минимальным.

Особенности топливных систем двигателей, работающих на...

При внешнем смесеобразовании используется водород как в чистом виде, так и в смеси с другими газообразными и жидкими топливами.

Расчет работы твердрооксидных топливных элементов в составе комбинированных ГТУ.

Обзор применения водно-топливных эмульсий в ДВС

Имеется положительный опыт работы высокооборотных дизелей типа Ч 8,5/11; Ч 12/16; Ч 13/14 на эмульсии вода — моторное топливо. Вредного воздействия на детали топливной аппаратуры частицы воды водо-топливной эмульсии не оказывают...

Разработка методов и средств повышения эффективности...

Внутри устройства реализуется биполярный коронный разряд, под действием которого частицы коагулируют и более эффективно улавливаются.

Оценка эффективности работы элементов системы охлаждения тепловозных дизелей.

Экспериментальные исследования функционирования системы...

Ключевые слова: газотурбинный двигатель, топливная система, система автоматического

Целями работы являлись: – исследование влияния основных параметров элементов САУ на

На втором этапе выполнялись исследования САУ без перепуска топлива на вход в...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Влияние воды на изнашивание топливной аппаратуры

Ключевые слова: водные примеси, обезвоживание, дизельное топливо, гигроскопичность, топливная аппаратура, плунжерные пары. Наличие в дизельном топливе механических примесей и воды оказывает пагубное влияние на работу системы питания и особенно узлов...

Двигатель КамАЗ 820.61–260: особенности системы питания...

Учитывая особенности использования компримированного природного газа в качестве топлива, выявление причин отказов топливной системы

Рассмотрим основные конструктивные элементы системы питания двигателя КамАЗ 820.61–260, схема представлена на рисунке 1.

Техническое обслуживание топливных форсунок бензиновых...

Главным недостатком инжекторных систем можно считать необходимость использования топлива высокого качества. То есть требования к бензину при использовании инжектора в качестве элемента топливной системы резко возрастают [1, с. 152].

Оптимизация процесса проектирования центробежной ступени...

Целью данной статьи является обозначение иерархической структуры работ проектирования центробежной ступени с четко обозначенными точками входа/выхода

В ходе оптимизации конструкции, могут образоваться десятки вариантов сочетания элементов проточной части.

Система управления расходованием топлива | Статья в сборнике...

Объектом управления СУРТ является динамическая система, состоящая из двигательной установки ступени, топливных баков и

Временное рассогласование уровней компонентов топлива в баках в момент окончания работы двигателя должно быть минимальным.

Особенности топливных систем двигателей, работающих на...

При внешнем смесеобразовании используется водород как в чистом виде, так и в смеси с другими газообразными и жидкими топливами.

Расчет работы твердрооксидных топливных элементов в составе комбинированных ГТУ.

Обзор применения водно-топливных эмульсий в ДВС

Имеется положительный опыт работы высокооборотных дизелей типа Ч 8,5/11; Ч 12/16; Ч 13/14 на эмульсии вода — моторное топливо. Вредного воздействия на детали топливной аппаратуры частицы воды водо-топливной эмульсии не оказывают...

Разработка методов и средств повышения эффективности...

Внутри устройства реализуется биполярный коронный разряд, под действием которого частицы коагулируют и более эффективно улавливаются.

Оценка эффективности работы элементов системы охлаждения тепловозных дизелей.

Экспериментальные исследования функционирования системы...

Ключевые слова: газотурбинный двигатель, топливная система, система автоматического

Целями работы являлись: – исследование влияния основных параметров элементов САУ на

На втором этапе выполнялись исследования САУ без перепуска топлива на вход в...

Задать вопрос