Обзор устройств для разрушения кристаллов н-парафинов в дизельном топливе

Рис. 3.4. Схема топливоподачи с автоматическим электроподогревом:

1 — топливный бак; 2 — конус; З — трубопроводы; 4 — цилиндр смесителя; 5 и 14 — перепускные трубопровод и клапан; 7 — электроподогреватель; 8 и 13 — фильтры грубой и тонкой очистки; 9—подкачивающий насос; 10 — датчик температуры; 11 — топливный насос высокого давления; 12 — форсунка

За счет смешивания подогретого и холодного топлива оно на участке от бака до фильтра грубой очистки 8 не теряет своей текучести. Топливо, двигаясь к подкачивающему насосу 9 и фильтрам тонкой очистки 13, нагревается за счет тепла двигателя и дросселирования в каналах системы. Если температура топлива ниже 30 .40 °С, оно подогревается электронагревателем 7, который питается от бортовой электрической сети трактора. Электронагреватель, установленный в одном корпусе с фильтром грубой очистки. Температура топлива в фильтре грубой очистки контролируется датчиком 10. При такой схеме перепускания топлива подогревается только небольшая часть его около места забора. Этим предотвращается избыточное растворение воды в топливе и выпадение ее в осадок. Клапанный узел 14 оборудован жиклером, через который непрерывно проходят образовавшиеся паровоздушные пузырьки и небольшая часть топлива.

К недостаткам этого способа можно отнести то, что разрушение кристаллов парафинов будет происходить лишь при запущенном и хорошо прогретом двигателе, однако это не исключает возможности забивания пробками парафинов в двойном штуцере.

Все вышеотмеченные теплообменники создаются с целью обеспечения экономии энергоносителей, более полного использования тепловой энергии двигателя, утилизации продуктов сгорания. Однако, как и предпусковые подогреватели, они способны лишь частично разрушать кристаллы н-парафинов путем повышения общего теплового состояния двигателя. Поэтому наиболее перспективными для разрушения кристаллов н-парафинов в дизельном топливе перед пуском двигателя являются устройства с применением электронагревательных элементов, которые имеют меньшие массообъемные характеристики, чем теплообменники.

При использовании различных электронагревательных устройств к.п.д. повышается в несколько раз. Кроме того, использование таких устройств позволяет производить разогрев дизельного топлива перед пуском дизеля. Однако и эти системы не лишены недостатка, главный из которых - зависимость работоспособности подогревателя от надежности системы электроснабжения.

Подогреватель работает следующим образом. Перед пуском двигателя выключателем массы замыкается цепь, и электрический ток проходит через зажим 10, углеродную ткань 20, зажим 11, позистор 25.

Рис. 3.5. Фильтр тонкой очистки с электронагревательным элементом:

1 – корпус ФТО; 3 – ось; 4 – сливная пробка; 5 – крышка корпуса; 6 – пробка для стравливания воздуха; 7 – прокладка; 8 и 9 – основания фильтрующего элемента; 10, 11, 12 и 24 – зажимы; 13 и 14 – отверстия; 15 и 16 – гайки; 17, 18 и 23 – диэлектрические втулки; 19, 21 и 22 - пружины; 20 – углеродная ткань; 25 – позистор

Подогреватель работает следующим образом. Перед пуском двигателя выключателем массы замыкается цепь, и электрический ток проходит через зажим 10, углеродную ткань 20, зажим 11, позистор 25. В результате этого нагревается углеродная ткань, что приводит к разрушению кристаллов парафинов, находящихся на ее поверхности, за счет чего обеспечивается улучшение условий фильтруемости дизельного топлива. Позистор 25 предотвращает перегрев и разрушение углеродной ткани. Однако применение такого подогревателя не позволяет обеспечить нагрев дизельного топлива на линии всасывания, которая является наиболее критическим участком системы питания в условиях низких температур, кроме того, при эксплуатации трактора ФТО нагревается за счет тепла двигателя и данная конструкция большую часть своего времени работать не будет.

Примерно такую же конструкцию имеет трехфункциональный агрегат фирма Fram Corp. Fгеgаt, который выполняет следующие функции (рис. 3.6) [68]:

1)отделяет свободную и эмульгированную воду: первая ступень отделения происходит на фильтре 2, который коалесцирует воду в капли, скатывающиеся в водосборник; вторая ступень - на нейлоновой сетке 6 с кремнийорганическим покрытием, она задерживает мельчайшие капельки воды, прошедшие через первую, ступень;

2) задерживает содержащиеся в топливе твердые частицы размером до 1,5 мкм, фильтрующий элемент — бумажный гармошковый;

3) подогревает топливо для облегчения холодного запуска

Рис. 3.6. Трехфункциональный агрегат фирмы Fram:

1 — вход; 2 — коалесцентный фильтр; 3 -- датчик уровня воды; 4 — гибкая сливная трубка; 5 — сливной вентиль; 6 — сетка; 7 — подогреватель; 8 — выход; 9 — ручная помпа