CZ2004936A3 - Čistič paliva s vlastním výhřevným ústrojím - Google Patents

Description

Vynález se týká čističe paliva pro dieselové motory.

Dosavadní stav techniky

Palivo, používané v dieselových motorech, obsahuje takové složky, jako je například parafín, které mají tendenci při nízké teplotě houstnout nebo tuhnout až k bodu tuhnutí.

Přítomnost filtru je podstatná pro účely odstraňování nečistot, obsažených v palivu, než je toto palivo přiváděno do vstřikovacích ústrojí, přičemž pokud zůstane motor v neaktivním stavu po určitou dobu při velmi nízké teplotě, která je nižší, než -25 °C, tak potom není možné motor nastartovat, neboť je čistič paliva zablokován shora uvedenými složkami.

K problému zablokování čističe paliva v důsledku nízké teploty dochází pouze při startování motoru, neboť motorová nafta, čerpaná při vysokém tlaku, je podrobena dostatečnému vlastnímu ohřívání pro zabránění oddělování složek v tuhém stavu, jako je například uvedený parafín.

• · · • · ·

9 9 9 9

Problém, který má být odstraněn prostřednictvím předmětu tohoto vynálezu, je tak omezen pouze na palivo, které se v době klidu motoru nachází ve vlastním čističi paliva a v potrubí mezi palivovým čerpadlem a čističem paliva.

Množství tohoto paliva obvykle řádově činí příslušně zhruba 30 cm³ a 1 300 až 1 600 cm³.

Za účelem zajištění správného nastartování motoru musí být toto palivo uvedeno na teplotu, která není menší, než -10 °C.

Pokud je teplota tak nízká, že neumožňuje nastartování motoru, je z dosavadního stavu techniky známo ohřívat čistič paliva zvnějšku s využitím externích prostředků, jako je například horká voda, což umožňuje využít zde obsaženou motorovou naftu.

Při startování motoru jsou uvedeny do provozu vyhřívací prostředky, obsažené v krytu čističe paliva, kteréžto prostředky obvykle sestávají z odporového prvku, napájeného akumulátorem vozidla.

Po krátkém období provozu, obvykle od 30 do 50 s, jsou uvedené prostředky vypnuty, načež motor běží obvyklým způsobem.

Vyhřívací prostředky mohou být uvedeny do provozu pouze po nastartování motoru, neboť spotřeba elektrického proudu je taková, že by došlo k rychlému vybití akumulátoru, pokud by motor neběžel.

• · • ·

9 9

99999 9 ·

•

Podstata vynálezu

Úkolem předmětu tohoto vynálezu je odstranit uvedený nedostatek prostřednictvím jednoduchého a hospodárného řešení.

Uvedený úkol byl splněn tím, že v souladu s předmětem tohoto vynálezu byl vyvinut čistič paliva, obsahující kalíškovité vnější pouzdro, uspořádané v jeho stěně s palivovým výstupním kanálem a uzavřené víkem, opatřeným osovým palivovým přívodním kanálem, se kterým je sdružena filtrační vložka prstencovitého tvaru, která je souosá s uvedeným osovým kanálem a je na něm utěsněné uspořádána. Čistič paliva obsahuje podlouhlou nádobku, která zasahuje do vnitřku filtrační vložky, přičemž v uvedené nádobce je umístěna látka, schopná vyvinout exotermickou reakci.

Látkou, schopnou vyvinout exotermickou reakci je s výhodou přesycený roztok trihydrátu octanu sodného.

Uvedená nádobka je s výhodou rozdělena na spodní komoru pro uložení první tuhé reagující látky a na horní komoru pro uložení kapalné reagující látky, přičemž uvedené komory jsou odděleny membránou, která může být prolomena z vnější strany, přičemž uvedené reagující látky jsou takové, že způsobují exotermickou reakci.

Uvedená první reagující látka je s výhodou vybrána ze skupiny, obsahující chlorid vápenatý CaClž, síran měďnatý

CuSO₄ a síran hořečnatý MgSO₄, přičemž uvedenou druhou reagující látkou je s výhodou vodný roztok, mající teplotu tuhnutí nižší, než -40 °C.

• · • · • · • ·« ·· ·

Uvedenou druhou reagující látkou je s výhodou směs vody a glykolu.

Čistič paliva podle tohoto vynálezu s výhodou obsahuje od 24 g do 44 g chloridu vápenatého CaCl₂ a od 20 cm³ do 40 cm³ vody.

V uvedené nádobce je s výhodou umístěna deformovatelné stěna, přístupná z vnějšku.

V uvedené nádobce je rovněž s výhodou umístěn mechanický dutý razník v blízkosti membrány, který je ovladatelný z vnějšku.

Takže čistič paliva podle tohoto vynálezu v podstatě obsahuje nádobku podlouhlého tvaru, která je určena ke vložení středovým otvorem ve víku čističe a k upevnění na místě.

Uvedená nádobka je určena ke vložení do středové válcové dutiny filtrační vložky tak, aby zabírala v podstatě její osovou část.

Nádoba obsahuje alespoň jednu dvojici komor, oddělených od sebe membránou, která může být protržena s pomocí vnějšího působení.

Jedna z uvedených komor obsahuje první tuhou reagující látku, jako je například chlorid vápenatý CaCl₂, schopnou vyvíjet silně exotermickou reakci, pokud je uvedena do styku s druhou kapalnou reagující látkou, obsaženou v další komoře, • · • · • · · • ··· kterou je například vodný roztok, mající nízký bod mrazu nebo nízkou teplotu tuhnutí.

Uvedená reakce vyvíjí množství tepla, které je postačující k rozrušení filmu ztuhlé nebo částečně ztuhlé složky, jako je například parafín, která byla usazena na povrchu čističe, pokud byl motor v klidu.

Membrána, která odděluje dvě komory z každé dvojice komor, je protržena s pomocí působení zvnějšku, jak již bylo shora uvedeno.

U tohoto provedení pokud byla nádobka již jednou využita, tak je odstraněna, načež je nová nádobka vložena do dutiny, uspořádané v čističi paliva.

Předmět tohoto vynálezu rovněž poskytuje nádobku, která může být neomezeně opětovně využitelná. V takovém případě je využíváno přesycených přechlazených kapalných roztoků pro vyvíjení výrazného množství tepla při přechodu z kapalného stavu do krystalického stavu.

Roztok trihydrátu octanu sodného (CHaCOONa—3H₂O) se osvědčil jako obzvláště výhodný, neboť tuhne při teplotě zhruba 58 °C, takže zůstává stále v kapalném stavu při teplotě motorové nafty během běžného provozu motoru.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladu jeho konkrétního provedení, jehož popis bude podán s přihlédnutím k přiloženému jedinému obrázku výkresů, který ·· · · » ·· · ··· · · · · · · · ···· · · · * · znázorňuje pohled v osovém řezu na čistič paliva podle tohoto vynálezu.

Příklady provedeni vynálezu

Čistič jl paliva obsahuje obvyklé kalíškovité vnější pouzdro 2, opatřené výstupním kanálem 21 pro vyčištěné palivo a žebry 22 pro podepírání filtrační vložky 3.

Filtrační vložka 3 má prstencovitý tvar a je opatřena vnější stěnou 21, která je nepropustná pro palivo, a základnou 32, opatřenou sérií obvodových otvorů 33, které odpovídají základně 32 filtrační vložky .3·

Vnější pouzdro 2_ je seshora uzavřeno profilovaným víkem 4_f které je těsně našroubováno na vnější pouzdro 2_.

Víko 4 je opatřeno osovým kanálem 41, který probíhá směrem dolů od komory 42, uspořádané v tělese víka

Komora 42 je opatřena kanálem 43, který je otevřen na vnější stranu a kterým je přiváděno palivo, které má být čištěno.

Z vnější strany osového kanálu 41 je uspořádána série soustředných patek, uspořádaných tak, že spočívají na horní straně filtrační vložky 2 ^za účelem jejího udržování v řádné poloze.

Filtrační vložka 3 je opatřena horním osovým kanálem 34, který je utěsněné upevněn na vnější straně osového kanálu 41.

• φ φφ φ φ φ φ φ φ φφφ φ φ φφφφ · φφφ • φ φ φ φφφ φφφφ

Ve středu víka 4 je uspořádáno závitové uložení 45, do kterého je utěsněné vložena válcová nádobka 5, rozdělená na dvě komory 51 a 52 prostřednictvím středové membrány 53.

Válcová nádobka je obvykle provedena z nylonu.

Středová membrána 53 je ve tvaru tenkého pásku z hliníku, přilepeného na místě.

Válcová nádobka 5 je na horní straně opatřena širokou horní částí 54, nad kterou je umístěna deformovatelné stěna 55.

Spodní komora 52 obsahuje tuhý chlorid vápenatý CaCl₂, zatímco horní komora 51 obsahuje destilovanou vodu, ve které je rozpuštěna sůl, jako je například chlorid sodný NaCl, a to v takové koncentraci, aby došlo ke snížení teploty tuhnutí neboli bodu mrazu na hodnotu nižší, než -45 °C.

U běžného čističe paliva, u kterého je kapacita osové dutiny filtrační vložky řádově 30 cm³, potom spodní komora 52 obsahuje od 24 do 44 g chloridu vápenatého CaCl₂, zatímco horní komora 51 obsahuje od 20 do 40 cm³ slané vody nebo vody, obsahující vhodnou mrazuvzdornou látku.

Pokud má být motor opětovně nastartován po delším období klidu při teplotě o velikosti řádově -40 °C, tak řidič nucené zatlačí na deformovatelnou stenu 55, čímž způsobí protržení středové membrány 53, takže voda klesá do spodní komory 52 a přichází do styku s chloridem vápenatým CaCl₂.

9

9 9 9

9 9 9 • ····· ·

9 9

9 9

9

9 9

9 9 9 • · · 9 9 · • · · ·· *

Exotermická reakce mezi vodou a chloridem vápenatým CaCl₂ způsobí vyvinutí takového množství tepla, které je postačující k tomu, aby došlo ve velmi krátké době v řádu několika sekund ke zvýšení teploty paliva, obsaženého ve středové komoře čističe paliva, na teplotu o velikosti řádově +10 °C.

To umožňuje, aby mohl být motor nastartován a aby běžel do té doby, než dojde k tomu, že se palivo, obsažené v potrubí mezi čerpadlem a čističem paliva, rozptýlí a smísí s palivem, obsaženým v čističi paliva, čímž dojde ke snížení jeho teploty na hodnotu, která není nižší, než -10 °C, což je postačující pro zabránění oddělování parafinové složky.

Palcová nádobka 5 je určena na jedno použití a je vyměnitelná, takže může být po použití rychle nahrazena novou nádobkou.

Kromě chloridu sodného NaCl je možno rovněž využít další soli, jako je například chlorid vápenatý CaCl₂, síran měďnatý CuSO₄, a síran hořečnatý MgSO₄.

V následující tabulce jsou uvedeny fyzikálně chemické charakteristiky uvedených solí prostřednictvím hydratace.

Sůl	Hydratační teplo (J/g)	Rozpustnost (G ve 100 ml H20 při 20°C)
Chlorid vápenatý	678,7	74,5
Síran měďnatý	416, 8	20,7
Síran hořečnatý	706, 8	26,2

• ·

4

4 4 4

4 4 4

4 4444 ·

4 4

4 4

4

4 4 « 4

4 4 4 4

4 4

4

Doporučovaná množství reagujících látek pro získání roztoků v blízkosti nasycení a pro maximalizaci obsahu rozpouštěné látky, která může být rozpouštěna při teplotě 20 °C, jsou následující:

CaCl2	ve	vodě	42	o 0	hmotnostních
MgSO4	ve	vodě	20	o. o	hmotnostních
CuSO4	ve	vodě	16	Q. Ό	hmotnostních

Je rovněž doporučováno používat mrazuvzdornou směs o složení 50 % vody a 50 % glykolů namísto samotné vody, a to se současným snížením množství soli.

V případě chloridu vápenatého činí jeho obsah ve směsi s výhodou 27 % hmotnostních.

Pro účely proražení membrány mohou být rovněž uspořádány mechanické prostředky, jako je například dutý razník, známý u balení dvousložkových léčivých přípravků.

Pevná reagující látka může být s výhodou umístěna uvnitř dutého razníku, přičemž základna tohoto dutého razníku může být uzavřena s pomocí hliníkové pásky.

Pokud jsou používány přesycené a přechlazené kapalné roztoky trihydrátu octanu sodného (CHaCOONa—3H₂O) , není nutno používat prostředky pro proražení membrány ve vyměnitelné vložce, neboť vývíjení tepla při startování motoru je automatické, jak již bylo shora uvedeno.

φφ · φ φ φ φ φ • φφφ

φφ φ • φ φφφ • φφφφ • φ φ φφ ·

Úspěšně bylo používáno roztoku 90 % hmotnostních trihydrátu octanu sodného v 10 % hmotnostních vody.

Směs je připravována prostřednictvím ohřívání reagujících látek na teplotu menší, než je bod varu vody, tj. na teplotu zhruba 80 °C.

Nádobka na roztok je s výhodou provedena z polytelénu, přičemž obsahuje tenký kovový pásek, který usnadňuje spuštění přeměny kapaliny na tuhou látku, neboť působí jako krystalizační očko.

Fyzikálně chemické charakteristiky trihydrátu octanu sodného jsou následující:

teplo tavení teplo krystalizace rozpustnost soli

264 (J/g)

144 (J/g)

46,5 g/100 g H₂O

.. .TV goq/

9 99 99

9 9 9 9 • 9999 9 · · · • · 9 9

9 999 999

9«

9999

Claims (3)

1. Čistič paliva, obsahující kalíškovité vnější pouzdro, uspořádané v jeho stěně s palivovým výstupním kanálem a uzavřené víkem, opatřeným osovým palivovým přívodním kanálem, se kterým je sdružena filtrační vložka prstencovitého tvaru, která je souosá s uvedeným osovým kanálem a je na něm utěsněné uspořádána, vyznačující se tím, že obsahuje podlouhlou nádobku, která zasahuje do vnitřku filtrační vložky, přičemž v uvedené nádobce je umístěna látka, schopná vyvinout exotermickou reakci.

2. Čistič paliva vyznačující se vyvinout exotermickou reakci octanu sodného.

podle nároku 1, tím, že látkou, schopnou je přesycený roztok trihydrátu

3. Čistič paliva podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená nádobka je rozdělena na spodní komoru pro uložení první tuhé reagující látky a na horní komoru pro uložení kapalné reagující látky, přičemž uvedené komory jsou odděleny membránou, která může být prolomena z vnější strany, přičemž uvedené reagující látky jsou takové, že způsobují exotermickou reakci.

4. Čistič paliva podle nároku 3, vyznačuj ící se tím, že uvedená první reagující látka je vybrána : ze skupiny, obsahující , chlorid vápenatý CaCl₂, síran měďnatý CuSO₄ a síran hořečnatý MgSO₄,

přičemž uvedenou druhou reagující látkou je vodný roztok, mající teplotu tuhnutí nižší, než -40 °C.

·· * ·· v

12 • ····· · · • · · · «· · ··· · • · · · • · • · · 5. Čistič paliva podle nároku vyznačuj íc reagující látkou je í se tím, že směs vody a glykolu. uvedenou druhou 6. Čistič paliva podle nároku 4, v y z n a č u j i c í se t í m , že obsahuje od 24 g do 44 g chloridu vápenatého CaCl₂ a od 20 cm³ do 40 cm~ vody. 7. Čistič paliva podle nároku 3, v y z n a č u j í c í se t í m , že v uvedené nádobce je umístěna deformovatelná stěna, přístupná z vnějšku. 8. Čistič paliva podle nároku 3, v y z n a č u j í c i se t í m , že v uvedené nádobce

je umístěn mechanický dutý razník v blízkosti membrány, který je ovladatelný z vnějšku.