накладной. Первый вид подогревателя приспособлен для непосредственного встраивания в конструкцию фильтра. Такие подогреватели выпускаются компанией «Ивэль». Накладная конструкция подогревателя предназначена для внешней установки на корпус фильтра тонкой очистки и выполнена в виде обоймы. Накладные подогреватели выпускаются компанией «Номакон» (рис. 2.21). Более мощными из них являются подогреватели «Ивэль» с максимальной мощностью 150 Вт. Оба типа подогревателей являются предпусковыми, т.е. применяются перед пуском двигателя.
Проточные подогреватели предназначены для подогрева топлива в топливной магистрали во время работы двигателя машины. Они устанавливаются в разрез топливной магистрали перед фильтром тонкой очистки. Выпускаются различные проточные подогреватели: ПП6-1, ПП6- 2 компании «Номакон» (рис. 2.22), Inlien компании Lucas («Лукас»). При расходе топлива в магистрали от 10 до 25 л/ч его температура повышается соответственно у ПП6-1 на 25 – 10 °C и ПП6-2 на 30 – 15 °C.
Проточные |
|
|
подогреватели |
|
|
являются |
|
дополнительными |
|
||
элементами топливной системы. К |
|
||||
классу |
проточных |
относятся также |
|
||
фильтры Separ (Сепар), одновременно |
|
||||
осуществляющие |
|
фильтрацию |
|
||
топлива, его подогрев и отделение |
|
||||
воды. Фильтры Separ используются и |
|
||||
как |
предпусковые |
|
подогреватели |
|
|
топлива. |
|
|
|
|
|
В |
основу |
всех |
подогревателей |
|
|
компании |
«Ивэль» |
положены |
|
||
нагревательные элементы с ПТК- |
Рис. 2.22. Поточный подогреватель |
||||
керамикой, обеспечившие им свойства |
топлива ПП6-2 (от компании |
||||
саморегулирования |
|
потребляемой |
|||
|
«Номакон») |
||||
мощности. |
|
|
Благодаря |
|
|
саморегулированию мощности выпускаемые компанией подогреватели обладают:
–малым энергопотреблением;
–пожаробезопасностью;
–простой конструкцией, обеспечивающий быстрый монтаж и отсутствие специальной системы управления и регулирования;
–высокой надежностью с наработкой не менее 20 000 ч.
По результатам испытаний подогревателей компании «Ивэль» составлена табл. 2.11 [17]. Как видно из табл. 2.11, применение каждого типа подогревателя увеличивает граничную температуру пуска на 10 °C.
64
Совместно применяя подогреватели, установленные в фильтре тонкой очистки, топливозаборнике и топлипроводе, можно обеспечить пуск двигателя при температуре окружающего воздуха выше минус 30 °C.
Таблица 2.11
Граничная температура успешного пуска двигателей при использовании подогревателей «Ивэль»
|
Граничная температура устойчивого запуска |
|||
Набор подогревателей |
|
двигателя, °C |
|
|
|
-5 |
-15 |
-25 |
>-25 |
|
|
|
|
|
Без подогревателей |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
Подогреватели фильтра тонкой |
|
+ |
|
|
очистки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подогреватели фильтра тонкой |
|
|
+ |
|
очистки и топливозаборника |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подогреватели фильтра тонкой |
|
|
|
|
очистки, топливозаборника и |
|
|
|
+ |
топливопровода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подогреватели для фильтра тонкой очистки компании «Ивэль» предназначены для применения на машинах, работающих на дизельном топливе: грузовых автомобилях (МАЗ, КамАЗ, ЗИЛ, «Урал»), автобусах, промышленных тракторах, бульдозерах и СДКМ. В разработанной конструкции подогревателя для фильтра тонкой очистки применен эффективный способ разогрева топлива непосредственно в полости фильтра. Конструктивно эти подогреватели выполнены в виде цилиндрических вставок между крышкой и корпусом фильтра. Максимальная мощность подогревателя составляет 150 Вт, которая снижается по мере подогрева топлива, и через 7 – 10 мин работы составляет не более 50 Вт.
В подогревателе топливозаборника на ПТК керамике используется электрический подогрев топлива от сети напряжением 12 или 24 В. Подогреватель устанавливается взамен фильтрующей сетки, одновременно выполняя функции фильтра и осуществляя подогрев топлива. Максимальная (начальная) мощность подогревателя составляет 150 Вт
[17].
Топливные фильтры SEPAR-2000 обеспечивают защиту двигателя от преждевременного износа, совмещая одновременно в себе три функции: фильтрации топлива, очистку топлива от воды и его подогрев. При применении фильтра с подогревом на машине нет необходимости в
65
дополнительных подогревателях топлива. Полностью исключаются наиболее распространенные отказы системы питания из-за наличия в топливе воды, отказы насоса высокого давления, выход из строя распылителей форсунок.
Фильтры SEPAR-2000 производятся немецкой компанией Willibrord Lхsing-Filtertechnik и являются фильтрующими устройствами, которые обеспечивают 100 %-ную степень защиты топлива от механических примесей и воды. Технические решения устройства решили проблему защиты топливной аппаратуры от конденсата, образующегося в топливном баке вследствие перепада температур и наличия обратной магистрали слива топлива.
Изготовителем предусмотрен ряд фильтров Separ с пропускной способностью до 260 л/мин, которые могут быть установлены на двигатели с мощностью до 10 000 кВт. Выпускаются модификации с подогревом топлива (рис. 2.23) [17].
Фильтры могут быть оборудованы дополнительным датчиком уровня воды в отстойнике, что позволяет осуществлять дистанционный контроль. Управление подогревом осуществляется автоматически термостатом, который включает подогрев при температуре ниже 5 °C и выключает его при температуре 10 °C и выше. В фильтре предусмотрена аварийная защита – тепловой предохранитель, которой отключает подогрев при температуре более 80 °C.
Характеристики фильтров Separ-2000 представлены в табл. 2.12 [17]. Фильтры с подогревом поставляются в 2-х вариантах исполнения:
–фильтры SWK 2000/5/50/Н и SWK 2000/10/Н обеспечивают подогрев топлива только при работающем двигателе. Включение осуществляется водителем (при наружной температуре около 0 °C). Нагреватель выключается автоматически при достижении температуры топлива в фильтре +15 °C (контрольная лампочка гаснет) и включается также автоматически при +5 °C (контрольная лампочка зажигается);
–фильтры SWK 2000/5/50HZ и SWK 2000/10/HZ обеспечивают подогрев как при работающем двигателе, так и перед его пуском. При включении зажигания активируется подогрев, который выключается через 3 мин встроенным в фильтр таймером. Таким образом, двигатель запускается с уже предварительно подогретым топливом. После пуска управление подогревом осуществляется автоматически в границах вышеуказанных температур.
66
а)
б)
Выпуск
Впуск
Подогревательный
элемент
Спускной кран
Рис. 2.23. Фильтр «Сепар-2000» (от компании «Cоюзавто»): а) фильтр, установленный на машине; б) размещение нагревательного элемента
Запатентованная изготовителем технология очистки заключена в последовательном сочетании процессов сепарации и фильтрации и имеет пять ступеней. Сепарация способствует отделению от топлива крупных частиц воды и примесей. На заключительном этапе очистки применяется фильтрация топлива фильтрующим элементом из специального материала, поставляемого с различными величинами фильтрующих ячеек.
Таблица 2.12
Характеристики фильтров Separ-2000
67
Модель |
Пропускная |
Мощность |
Размеры, мм |
Вес, кг |
Применяемость |
|
способность, |
подогрева, |
|||||
|
л/мин |
Вт |
|
|
(двигатели) |
|
|
|
|
|
|||
Separ SWK- |
5 |
Без |
140×92,5×258 |
1,4 |
До 250 л.с. |
|
2000/5 |
подогрева |
|||||
Separ SWK- |
5 |
Без |
140×92,5×293 |
1,6 |
До 250 л.с., |
|
усиленная |
||||||
2000/5/50 |
подогрева |
|||||
|
|
|
|
|
фильтрация |
|
Separ SWK- |
5 |
12В/250Вт |
140×92,5×293 |
1,6 |
До 250 л.с. |
|
2000/5/50Н |
24В/350Вт |
|||||
Separ SWK- |
10 |
Без |
146×107×328 |
2,1 |
До 500 л.с. |
|
2000/10 |
подогрева |
|||||
Separ SWK- |
10 |
24В/350Вт |
146×107×328 |
2,1 |
До 500 л.с. |
|
2000/10Н |
|
24В/450Вт |
|
|
|
|
Separ SWK- |
10 |
Без |
140×92,5×258 |
1,4 |
Более 500 л.с. |
|
2000/18 |
подогрева |
Топливо, проходя винтовую нарезку шнека, завихряется. Центробежные силы используются в сепарации воды и других частиц (рис. 2.24).
Ступень 1. Поступающий в фильтр входной поток топлива проходит внутренний шнек, где интенсивно закручивается. Под действием центробежных сил из топлива выделяются вода и вредные примеси.
Ступень 2. Вращаясь, топливо достигает секции отстойника, где капли воды и тяжелые твердые частицы отбрасываются на стенки отстойника и затем собираются и осаждаются в нижней части фильтра.
Ступень 3. Поток направляется вверх, где снова происходит его закрутка уже на внешнем шнеке циклона. Благодаря различной длине шнеков и двойному полному изменению направления движения, происходит отделение воды и мельчайших твердых частиц. Эти примеси, увеличиваясь в более крупные частицы, опускаются в отстойник. Таким образом, на этой стадии из топлива удаляется большая часть воды и других примесей.
Ступень 4. Непосредственно под фильтрующим элементом проходное сечение потока топлива значительно увеличивается, вследствие чего уменьшается его скорость. Это способствует дальнейшему выпадению мельчайших составляющих воды и твердых частиц. Процесс предварительной очистки осаждает основную часть воды и твердых частиц в отстойнике и тем самым значительно увеличивает срок службы фильтрующего элемента.
Ступень 5. Окончательная фильтрация остающихся в топливе твердых частиц и воды производится фильтрующим элементом, изготовленным из
68