Для чего нужен адсорбер топливной системы, принцип работы. Адсорбер улавливания паров бензина


адсорбер улавливания паров бензина в топливной системе автомобилей - патент РФ 2171391

Изобретение относится к экологии автомобилей и может быть использовано для улавливания паров бензина, испаряющихся из топливного бака и карбюратора. Адсорбер содержит цилиндрический корпус, крышку с патрубками входа и выхода, подающую трубу, сборник конденсата, выходную полость, слой адсорбента и электромагнитный клапан с патрубком продувки. Сборник снабжен двухсекционной цилиндрической вставкой с центральным патрубком подачи жидкой фазы и отверстиями сообщения и имеет соотношение объемов внутренней и внешней секций 1:10-19, труба имеет диаметр, равный 0,09-0,12 диаметра корпуса, а выходная полость имеет объем, составляющий 0,04-0,08 объема слоя адсорбента. Соединение крышки с корпусом осуществлено замковым пазом со слоем герметика или путем сварки, слой адсорбента может быть зерненым или блочным. Слой может быть снабжен тремя стяжками, расположенными под углом 120° друг от друга. Технический результат заключается в повышении динамической активности адсорбера по Н-бутану в циклическом процессе по 7-20% и повышении надежности. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. Изобретение относится к области экологии автомобилей и может быть использовано для улавливания паров бензина, испаряющихся из топливного бака и камеры карбюратора. Известен адсорбер для улавливания топлива в автомобиле, содержащий корпус с крышкой, патрубки входа и выхода бензино-воздушной смеси, слой адсорбирующего материала, распределительную камеру под слоем материала и трубку для выдувания сконденсированного топлива (см. пат. ЕПВ N 0242049, кл. F 02 M 25(08). Недостатком известного устройства является сложность его конструкции и низкий ресурс эксплуатации в условиях экстремальных нагрузок. Наиболее близким к предложенному по технической сущности и количеству совпадающих признаков является адсорбер, содержащий цилиндрический корпус с крышкой, снабженной патрубками входа и выхода бензино-воздушной смеси (БВС), слой адсорбента в виде полого цилиндрического блока, состоящего из активного угля и полимерного связующего, сборник в днище корпуса под слоем адсорбента, электромагнитный клапан с патрубком продувки и прокладки, герметизирующей полость блока (см. пат. РФ N 2120561, кл. F 02 M 25/08, 33/02, опубл. 20.10.98 г.) Недостатком прототипа является низкий коэффициент использования адсорбирующих свойств адсорбента и, следовательно, малая динамическая активность адсорбера в циклическом процессе эксплуатации. Целью изобретения является повышение динамической активности адсорбера в циклическом процессе эксплуатации и улучшение надежности его работы. Поставленная цель достигается предложенным адсорбером, содержащим цилиндрический корпус, крышку с патрубками входа и выхода, подающую трубку, сборник конденсата, выходную полость, слой адсорбента и электромагнитный клапан с патрубком продувки, причем сборник снабжен двухсекционной цилиндрической вставкой с центральным патрубком подачи жидкой фазы и отверстиями сообщения и имеющий соотношение объемов внутренней и внешней секций 1:10-19, труба имеет диаметр, равный 0,09-0,12 диаметра корпуса, а выходная полость имеет объем, составляющий 0,04-0,08 объема слоя адсорбента, соединение крышки с корпусом осуществляется замковым пазом со слоем герметика или путем сварки, слой адсорбента может быть зерненым или блочным и снабжен тремя стяжками, расположенными под углом 120o друг к другу. Отличие предложенного адсорбера от прототипа заключается в том, что сборник снабжен двухсекционной цилиндрической вставкой с центральным патрубком подачи жидкой фазы и отверстиями сообщения и имеющий соотношение объемов внутренней и внешней секций 1:10-19, труба имеет диаметр, равный 0,09-0,12 диаметра корпуса, а верхняя полость имеет объем, составляющий 0,04-0,08 объема слоя адсорбента, соединение крышки с корпусом осуществляется замковым пазом со слоем герметика или путем сварки, слой адсорбента может быть зерненым или блочным и снабжен тремя стяжками, расположенными под углом 120o друг к другу. Из научно-технической литературы авторам не известен адсорбер, в котором сборник снабжен двухсекционной цилиндрической вставкой с центральным патрубком подачи жидкой фазы и отверстиями сообщения и имеющий соотношение объемов внутренней и внешней секций 1:10-19, труба имеет диаметр, равный 0,09-0,12 диаметра корпуса, а верхняя полость имеет объем, составляющий 0,04-0,08 объема слоя адсорбента, соединение крышки с корпусом осуществляется замковым пазом со слоем герметика или путем сварки, слой адсорбента может быть зерненым или блочным и снабжен тремя стяжками, расположенными под углом 120o друг к другу. Использование указанных признаков в предложенном адсорбере улавливания паров бензина в топливной системе автомобилей позволяет повысить динамическую активность адсорбера в циклическом процессе эксплуатации. Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 изображен общий вид адсорбера, на фиг. 2 - соединение крышки с корпусом замковым пазом со слоем герметика. Предложенный адсорбер включает: корпус 1, крышку 2, патрубок входа БВС 3, патрубок выхода БВС 4, решетку верхнюю 5, решетку нижнюю 6, сборник бензина 7, цилиндрическую вставку 8, внешнюю секцию вставки 9, внутреннюю секцию вставки 10, центральный патрубок вставки 11, отверстия сообщения 12, трубку подающую 13, выходную полость 14, электромагнитный клапан 15 с патрубком продувки 16, прокладку верхнюю 17, прокладку нижнюю 18, сетки 19 и слой адсорбента 20; 21 - узел соединения крышки с корпусом; 22 - стяжка для уплотнения зернового слоя адсорбера. При неработающем двигателе адсорбер работает в режиме наполнения (адсорбции). Под действием давления насыщенных паров бензина паровоздушная смесь из бензобака через входной патрубок 3 крышки 2 (электромагнитный клапан 15 закрыт) поступает в подающую трубу 13, проходит по ней сверху вниз и через нижнюю решетку 6, сетку 19 и нижнюю прокладку 18 поступает в слой адсорбента 20, где происходит поглощение паров бензина, а очищенный воздух через верхнюю прокладку 17, сетку 19 и верхнюю решетку 5 поступает в выходную полость 14 и затем через патрубок 4 в атмосферу. Так как насыщенные пары бензина способны к конденсации и образованию жидкой фазы (особенно в холодное время года), то жидкий бензин через центральный патрубок 11 цилиндрической вставки 8 стекает сначала во внутреннюю секцию 10, а затем через нижнее отверстие сообщения 12 протекает во внешнюю секцию 9, где растекается тонким слоем, быстро испаряется, и его пары через верхнее отверстие сообщения 12 поступают также в слой адсорбента 20. В режиме десорбции электромагнитный клапан 15 открывает отверстие патрубка продувки 16 и под действием вакуума атмосферный воздух через патрубок продувки 16 в обратном направлении продувает слой адсорбента, удаляя из него пары бензина в двигатель автомобиля на сжигание. Узел соединения 21 обеспечивает герметичность адсорбера (конструкция адсорбера). Стяжка 22 исключает разбухание и измельчение слоя адсорбера, что особенно важно при использовании угля с низкой прочностью. Соотношение объемов внутренней и внешней секций двухсекционной цилиндрической вставки обеспечивает эффективное испарение конденсата бензина (жидкой фазы), так как при отношении меньшем 1:10 ухудшаются условия испарения бензина и нарушается подача паров в слой адсорбента, а при соотношении большем 1:19 не происходит равномерное поступление паров в слой адсорбента. Установленное оптимальное соотношение объема внутренней полости к объему слоя адсорбента 0,04-0,08 и диаметра подающей трубки к диаметру корпуса 0,09-0,12 позволяют исключить застойные зоны в слое и значительно увеличить коэффициент использования адсорбционных свойств активного угля. Проведенные по стандартной методике ТУ 45-40-187-04873044-2000 испытания динамической активности адсорбера в циклическом процессе адсорбции N-бутана (как основной испаряющейся фракции бензина АИ-95) показали, что она составляет 94-105 г против 80-82 г у прототипа (см. пат. РФ N 2120561), что выше на 7-20%. Данная конструкция адсорбера позволяет использовать слой адсорбента как в виде зерен (гранул) активного угля размером 1-3 мм, так и в виде пористого монолитного блока из активного угля и полимерного связующего. Причем стяжки 22 позволяют эксплуатировать в адсорбере даже активный уголь с низкой механической прочностью. Адсорбер и его конструктивные элементы выполняются из полиэтилена высокого давления или полиамида; прокладки из фильтрующего материала типа пенополиуретана. В целом предложенная конструкция улучшает надежность адсорбера. Из изложенного следует, что каждый из признаков заявленной совокупности в большей или меньшей степени влияет на достижение поставленной цели, а вся совокупность является достаточной для характеристики заявленного технического решения.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Адсорбер улавливания паров бензина в топливной системе автомобилей, включающий цилиндрический корпус, крышку с патрубками входа и выхода, подающую трубу, сборник конденсата, выходную полость, слой адсорбента и электромагнитный клапан с патрубком продувки, отличающийся тем, что сборник снабжен двухсекционной цилиндрической вставкой с центральным патрубком подачи жидкой фазы и отверстиями сообщения и имеющий соотношение объемов внутренней и внешней секций 1: 10-19, труба имеет диаметр 0,09-0,12 диаметра корпуса, а выходная полость имеет объем, составляющий 0,04-0,08 объема слоя адсорбента. 2. Адсорбер по п.1, отличающийся тем, что соединение крышки с корпусом осуществлено замковым пазом со слоем герметика или путем сварки. 3. Адсорбер по п. 1, отличающийся тем, что слой сорбента может быть зерненым или блочным. 4. Адсорбер по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен тремя стяжками, расположенными под углом 120° друг к другу.

www.freepatent.ru

Адсорбер топливной системы, принцип работы

Приветствую вас друзья на сайте ремонт авто своими руками. Для многих автолюбителей название «адсорбер топливной системы» ни о чем не говорит. Есть владельцы, которые даже не знают о существовании такой детали.

Адсорбер топливной системы

Адсорбер топливной системы

Функции, назначение и основные неисправности данного узла и вовсе являются загадкой. Но это не беда. В статье мы восполним «пробелы» в знаниях.

Назначение адсорбера топливной системы

Не секрет, насколько серьезно производители авто относятся к соблюдению экологических стандартов. При этом по нормам евро-3 вредные вещества (в частности, и пары бензина) нельзя допускать в атмосферу.

Ловить эти газы и не давать им выйти за пределы автомобиля – вот для чего нужен адсорбер. В качестве абсорбента, который берет на себя функцию поглощения, выступает обычный активированный уголь. Чтобы было более понятно, конструкцию и принцип работы адсорбера рассмотрим на примере ВАЗ-2110-12.

В указанных выше моделях устройство для улавливания паров бензина состоит из нескольких основных элементов.

  • Трубок паропровода;
  • шлангов;
  • продувочного клапана;
  • трубки для слива, бензина;
  • сепаратора паров;
  • гравитационного клапана;
  • адсорбера.

Принцип работы адсорбера

Не секрет, что наибольший объем паров бензина находится в баке автомобиля. Они поднимаются в верхнюю точку емкости и скапливаются у горловины. Вот здесь-то вредные газы и ожидает «ловушка».

Они попадают в сепаратор, превращаются снова в жидкость (путем конденсирования) и возвращаются на свое законное место – в топливный бак.

Но не все пары успевают конденсироваться. Остатки проходят через гравитационный клапан по специальным трубкам подаются к абсорберу.

Там уже активированный уголь отлично справляется со своей работой и поглощает вредные пары. Но в таком режиме адсорбер ВАЗ работает, когда машина обездвижена, и двигатель не заведен.

В обратной ситуации принцип действия отличается – при работающем двигателе ЭБУ дает команду на открытие электромагнитного клапана, что позволяет продуть адсорбер. При этом пары топлива вместе с потоком воздуха проходят через другой клапан, попадают в двигатель и сгорают.

Получается, что устройство выполняет двойную функцию. С одной стороны, исключается любое вредное воздействие на атмосферу, а с другой – экономится топливо (хоть и незначительно). Не будь данного устройства в автомобиле, пары бензина просто бы и испарились, а так они идут «в дело».

Основные неисправности адсорбера

Адсорбер не является «бессмертным» и также может выйти из строя. При этом определить поломку можно лишь по ряду косвенных признаков.

К примеру, о неисправности адсорбера может свидетельствовать чрезмерное давление в баке автомобиля. Объяснить это просто – пары накапливаются, а уходить им попросту некуда. Неисправность проявляется себя шипящими звуками во время откручивания крышки.

Второй показатель поломки – плавание оборотов машины на холостых оборотах. Такое явление бывает реже и причин намного больше, чем просто неисправность адсорбера, но упускать его из вида все-таки не стоит.

В упомянутых выше случаях лучший выход – это просто заменить старое устройство и установить новый адсорбер. Тем более что на выполнение работы уйдет не больше 10-15 минут.

Многие не знают, где находится адсорбер. Но здесь все просто. Открывайте капот и отыщите небольшое устройство в форме цилиндра, расположенное в левом нижнем углу подкапотного пространства.

Адсорбер – лишь на первый взгляд незначительный элемент вашего автомобиля. На самом деле он выполняет важные функции и способен сэкономить личный бюджет.

Следовательно, при наличии неисправности не затягивайте с заменой клапана адсорбера или самого устройства. Удачной дороги и конечно же без поломок.

remontavtovaz.ru

адсорбер системы улавливания паров топлива - патент РФ 2176745

Изобретение относится к транспортным средствам, оснащенным двигателями внутреннего сгорания (ДВС), в частности к системам питания ДВС, а именно к адсорберам системы улавливания паров топлива, поглощающим топливные испарения из топливного бака. Решение технической задачи направлено на уменьшение токсичности ДВС транспортного средства. Адсорбер содержит корпус 1 с крышкой 2 и днищем 3. Внутри корпуса 1 расположены две перегородки 6 и 7, между которыми находится адсорбирующее вещество 8, от крышки 2 к дну 3 корпуса проходит трубка 12, а пространство между нижней перегородкой и дном образует емкость 10 для сбора конденсата, представляющую собой перевернутый усеченный конус. На дне 3 корпуса 1 на плоскости вершины 4 усеченного конуса выполнен кольцевой выступ 11, направленный внутрь емкости 10, а на трубке 12 имеется расширение 13, доходящее до дна 3 и охватывающее выступ 11, на боковой поверхности которого выполнено по меньшей мере одно сквозное окно 14, причем верхний край окна 14 и расширение 13 находятся вблизи нижней перегородки 7. Для уменьшения гидравлического сопротивления движению топливных паров и воздуха в трубке 12 площадь окна больше или равна площади проходного сечения трубки 12, а перегородки 6 и 7 выполнены из полимерного материала с открытыми порами. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. Изобретение относится к транспортным средствам, оснащенным двигателями внутреннего сгорания (ДВС), в частности к системам питания ДВС, а именно к адсорберам системы улавливания паров топлива (СУПТ), поглощающим топливные испарения из топливного бака. Из патента Японии (заявка N 63-32981, МПК F 02 M 25/08, публ. 4.07.88 (N 5-825)) известно устройство адсорбера, содержащее корпус цилиндрического типа с крышкой и дном, вблизи которых расположены верхняя и нижняя негерметичные перегородки, между которыми находится адсорбирующее вещество, в крышке имеются патрубки подвода топливных паров из топливного бака и отвода топливных паров в систему впуска ДВС, а в дне выполнено отверстие. Недостатком указанного устройства является отсутствие какого бы то ни было устройства, предотвращающего попадания сконденсировавшейся жидкости из топливного пара, которая может поступить из патрубка подвода топливных паров, на поверхность адсорбента, что приведет к его отравлению и частично или полностью выходу из строя. Кроме того, жидкий конденсат при достаточном его количестве может просочиться сквозь адсорбент до низа и вытечь через отверстие 10а в дне корпуса адсорбера в окружающую среду, что недопустимо по международным требованиям пажаробезопастности и токсичности, предъявляемым к транспортным средствам. Другое устройство адсорбера по патенту ЕПВ (заявка N 0242049, МПК F 02 M 25/08, публ. 21.10.87 (N 43)), содержащее вышеперечисленные по патенту Японии элементы, имеет усовершенствование, заключающееся в том, что топливные пары и жидкий конденсат проходят из патрубка подвода топливных паров, расположенного в крышке, по трубке, идущей вниз к дну через адсорбирующее вещество, а вблизи дна имеется емкость (ловушка) для сбора конденсата. По другой трубке отвода паров топливные пары удаляются из адсорбера в ДВС через систему впуска, где и сгорают. Недостатком этого устройства является то, что концы трубок расположены в непосредственной близости от дна, что при достаточном уровне жидкого конденсата может привести к попаданию его в трубку отвода паров при продувке адсорбера и проходе жидкости в ДВС. Это приведет к нерегулируемому дополнительному обогащению топливной смеси, сгораемой в ДВС при его работе, т.к. плотность жидкости значительно больше плотности топливных паров. В результате это приведет к увеличению токсичности ДВС, что также неприемлемо, т.к. токсичность автотранспорта регламентирована международными и российскими стандартами. В качестве прототипа выбрано устройство адсорбера по патенту США N 4750465, МПК F 02 M 39/00, публ. 14.06.88, содержащее корпус цилиндрического типа с крышкой и дном, вблизи которых расположены верхняя и нижняя негерметичные (проницаемые для газа и жидкости) перегородки, между которыми находится адсорбирующее вещество. В крышке имеются патрубки подвода топливных паров из топливного бака, отвода топливных паров в систему впуска ДВС и патрубок, связывающий адсорбирующее вещества с атмосферой. Внутри корпуса, от крышки к дну, проходит одна трубка, связанная с патрубками подвода и отвода паров. Конец трубки заканчивается в непосредственной близости от дна емкости для сбора конденсата. Последняя представляет собой перевернутый усеченный конус, в вершине которого выполнено углубление в виде колодца (дополнительного резервуара). По сравнению с вышеописанным аналогом (заявка ЕПВ) устройство по прототипу имеет преимущество, заключающееся в том, что вместо двух трубок применена одна с сохранением функциональной работоспособности адсорбера. Недостатком этого устройства является также то, что трубка находится в непосредственной близости от дна корпуса адсорбера, что может привести к захватыванию части жидкого конденсата при продувке адсорбера и попадании его в ДВС, как это уже описывалось выше, что приведет к увеличению токсичности ДВС. Кроме того, углубление 50, выполненное в дне, выходит наружу емкости для сбора конденсата, т.е. увеличивает габарит корпуса адсорбера на величину углубления, что нецелесообразно в условиях минимизации конструкции узлов системы питания ДВС, особенно если это связано с размещением их в стесненном подкапотном пространстве, а также в других местах транспортных средств. Решение технической задачи предполагает изменение конструкции, в основном емкости для сбора сконденсированных топливных паров, расположенной в адсорбере, и способствует уменьшению токсичности ДВС. Сущность изобретения заключается в том, что в известном адсорбере, СУПТ транспортных средств, содержащем герметичный, цилиндрического типа корпус, ограниченный крышкой и дном, представляющем собой перевернутый усеченный конус с вершиной и основанием, основание которого соединено с корпусом, а вершина усеченного конуса расположена геодезически ниже всех точек корпуса, внутри корпуса расположены верхняя и нижняя перегородки, между которыми находится адсорбирующее вещество, в крышке имеется патрубок сообщения адсорбирующего вещества с атмосферой, а пространство между дном и нижней перегородкой образует емкость для сбора конденсата, сообщающуюся с помощью трубки, проходящей внутри корпуса и через крышку, с системой впуска воздуха ДВС и топливным баком, отличительной особенностью является то, что на дне корпуса, а именно на плоскости вершины усеченного конуса выполнен кольцевой выступ, направленный внутрь емкости, а на трубке имеется расширение, доходящее до дна корпуса и охватывающее кольцевой выступ, на боковой поверхности которого выполнено по меньшей мере одно сквозное окно, причем верхний край окна и расширения на трубке находятся вблизи нижней перегородки, площадь окна больше или равна площади проходного сечения трубки, а перегородки изготовлены из полимерного газопроницаемого материала. На фиг. 1 изображен адсорбер в сечении по его оси; на фиг. 2 - схема системы улавливания паров топлива; на фиг. 3 - сечение по фиг.1; на фиг. 4, 5 - схемы конструкций емкости в увеличенном виде; на фиг. 6 - нижняя часть трубки (аксонометрия). Адсорбер СУПТ транспортного средства по фиг. 1 содержит корпус 1 с крышкой 2 и дном 3, при этом дно представляет собой перевернутый усеченный конус с вершиной 4 и основанием 5, присоединенным к корпусу 1. Внутри корпуса 1 расположены верхняя 6 и нижняя 7 перегородки, между которыми находится адсорбирующее вещество 8. В крышке 2 имеется патрубок 9, связывающий адсорбирующее вещество 8 с атмосферой. Пространство между дном 3 и нижней перегородкой 7 корпуса 1 образует емкость 10 для сбора конденсата. На дне 3 корпуса 1, а именно на плоскости вершины 4, выполнен кольцевой выступ 11, который направлен внутрь емкости 10. В емкость 10 входит трубка 12, имеющая расширение 13 на участке от нижней перегородки 7 до вершины 4 и охватывающее выступ 11. Расширение 13 также имеет по меньшей мере одно сквозное окно 14, расположенное на боковой его поверхности, причем верхний край 15 окна 14 и расширение 13 на патрубке 12 находятся вблизи нижней перегородки 7. Суммарная площадь S сквозного окна 14 больше или равна площади проходного сечения S1 трубки 12. Трубка 12 проходит внутри корпуса 1 и через крышку 2, а снаружи корпуса 1 к ней подсоединяются патрубки подвода 16 и отвода 17 топливных паров. Патрубок подвода 16 соединен с клапаном 18, который с помощью трубопровода 19 соединен с верхней частью 20 топливного бака 21, а патрубок 17 соединен трубопроводом 22 с электроклапаном 23, который в свою очередь соединен с системой впуска воздуха ДВС 24 за дроссельной заслонкой 25. Корпус 1, крышка 2 и дно 3 герметично соединены между собой. На фиг. 5 изображено неудачное конструктивное исполнение кольцевого выступа 11, направленного наружу емкости 10. Адсорбер необходим для предотвращения выхода испарившегося топлива из топливного бака в атмосферу и ее загрязнения и тем самым необходим для выполнения международных экологических требований, предъявляемых к транспортным средствам. Адсорбер работает обычным образом. Преимущественно при стоянке транспортного средства и не работающем ДВС часть жидкого топлива, находящегося в топливном баке 21, под влиянием окружающей температуры испаряется и скапливается в верхней его части 20. При достижении определенного избыточного давления открывается клапан 18, при этом пары топлива и воздуха по трубопроводу 19 проходят через патрубок подвода паров 16 и трубку 12 в нижнюю часть корпуса 1. Затем через сквозное окно 14 пары топлива и воздуха проходят через нижнюю перегородку 7 к адсорбирующему веществу 8 (например, состоящему из активированного угля), расположенному в корпусе 1 между верхней 6 и нижней 7 перегородками, на поверхности которого по всему объему адсорбирующего вещества происходит поглощение (адсорбция) паров топлива. Воздух при этом не удерживается адсорбирующим веществом 8, а свободно проходит через перегородку 6 в патрубок 9, расположенный на крышке 2, и далее выходит в атмосферу. Клапан 18 необходим для создания в топливном баке небольшого избыточного давления, за счет насыщенных паров топлива, с целью ограничения поступления топливных паров в адсорбер и его возможного переполнения. Верхняя 6 и нижняя 7 перегородки негерметичны и изготовлены из пористого полимерного материала с открытыми порами для свободного прохождения через них топливных паров, воздуха и жидкости (сконденсированного топливного пара), но не проницаемыми для сыпучего или гранулированного адсорбирующего вещества 8, представляющего собой активированный уголь. Движение топливных паров и воздуха из топливного бака 21 к корпусу 1 и внутри адсорбера показано стрелками. В то же время вместе с парами топлива по трубопроводу 19 в направлении от топливного бака 21 к корпусу адсорбера 1 движется и конденсат (сконденсированные топливные пары) в виде участков, тромбов, который образуется в трубопроводе 19 под влиянием в основном условий окружающей среды (температуры и давления), подходящих для его образования, особенно если трубопровод 19 имеет большую длину. Конденсат также проходит через клапан 18, проходит в корпус 1 по трубке 12 и через окно 14 стекает в емкость 10. Теоретически емкость 10 должна быть выполнена как можно большего объема, достаточного для cтекания туда всего образовавшегося конденсата, чтобы предотвратить его проникновение в зону размещения адсорбирующего вещества 8, расположенного над нижней перегородкой 7, т.к. попадание жидкого топлива на адсорбирующее вещество 8 приведет к отравлению и выходу из строя части последнего, а следовательно, снижению эффективности адсорбера в целом. С другой стороны, большой объем емкости 10 приведет к увеличению испарения с поверхности конденсата, что в сумме с испарениями из топливного бака 21 может привеcти к переполнению адсорбирующего вещества 8, самопроизвольной десорбции топливных паров и выходу их в атмосферу через патрубок 9 в крышке 2 во время стоянки автомобиля и не работающем ДВС, что недопустимо, т.к. увеличит токсичность транспортного средства. Уменьшение площади испаряемой поверхности влечет за собой превращение емкости 10 в узкий высокий колодец, значительно увеличивающий габариты адсорбера, что не всегда возможно. Компромисс достигается тем, что дно 3 представляет собой перевернутый усеченный конус, имеющий минимальную площадь испарения, с основанием 5, соединенным с корпусом 1, а на плоскости вершины 4 усеченного конуса выполнен кольцевой выступ 11, направленный внутрь емкости 10. Конденсат, как уже отмечалось выше, проходит через окно 14 и стекает внутрь кольцевого выступа 11. Если конденсата немного, то он остается в выступе 11, при этом площадь поверхности испарения его минимальна (см. фиг. 4) и равна площади вершины усеченного конуса с диаметром Д. При переливе конденсата через край выступа 11 площадь его испаряемой поверхности будет равна сумме площадей вершины П1 с диаметром Д и установившегося уровня конденсата П2 с диаметром Д1. Отсюда суммарная площадь испарения конденсата будет равнаадсорбер системы улавливания паров топлива, патент № 2176745 где П - суммарная площадь испарения конденсата. Отсюда видно, что чем острее угол образующей конуса к оси О-О, тем меньше площадь испарения конденсата при равных его объемах. На фиг. 5 изображена схема емкости 10 с неудачным расположением выступа 11 - наружу емкости 10, т.к. при равных его площадях П1=П11; П2=П21 и соответственно равной испаряемой поверхности, габарит адсорбера больше на высоту Н. При включении ДВС и его работе во впускной трубе 24 за дроссельной заслонкой 25 создается разрежение (давление меньше атмосферного), что заставляет воздух из атмосферы проходить в корпус 1 адсорбера через патрубок 9, расположенный в крышке 2. Воздух проходит через верхнюю перегородку 6 и, проходя через адсорбирующее вещество 8, по всему его объему захватывает топливные пары, продувая (десорбируя) таким образом адсорбирующее вещество 8 (процессы адсорбции и десорбции достаточно хорошо изучены и описаны в научно-технической литературе). Далее топливные пары и воздух, проникая через нижнюю перегородку 7, поступают в емкость 10 и через окно 14 и трубку 12 проходят в патрубок отвода паров 17 к электромагнитному клапану 23 и далее во впускную трубу 24 ДВС. Движение продувочного воздуха в корпусе адсорбера показано двойной стрелкой на фиг. 1. Подвод паров и воздуха осуществляется ниже дроссельной заслонки 25 в месте с наибольшим значением разрежения. Электромагнитный клапан 23 необходим для осуществления точного дозирования топливных паров и воздуха, поступающих из адсорбера для сгорания в ДВС, и управляется специальным электронным устройством (не показано). Расширение 13 на трубке 12 и окно 14, суммарная площадь поверхности которого больше или равна площади проходного сечения трубки 12, необходимы для уменьшения гидравлических потерь при прохождении паров топлива и воздуха вследствие их большой скорости (зависящей от степени перепада давления во впускной трубе ДВС и атмосферы), а также их прохождения от патрубка 9 к патрубку отвода 17. Расширение 13 охватывает выступ 11 и закрепляется там, что необходимо для увеличения жесткости (каркасности) трубки 12, которая в процессе эксплуатации адсорбера (при установке его на транспортном средстве) подвергается вибрационным нагрузкам и должна быть закреплена по меньшей мере в двух точках - в крышке 2 и дне 3. Верхний край 15 окна 14 расположен вблизи нижней перегородки 7, чтобы дать возможность проходить топливным парам и воздуху из корпуса 1 при десорбции в трубку 12 и не захватить при этом жидкий конденсат, находящийся в емкости 10 при любых его уровнях, вплоть до уровня, доходящего до основания 5 усеченного конуса. В то же время за счет увеличения скорости воздуха, проходящего из емкости 10 в окно 14 (из большего проходного сечения в меньшее), происходит интенсивное испарение конденсата, находящегося в выступе 11, из-за локализации в малом объеме расширения 13 контакта воздуха и жидкого конденсата, причем чем больше скорость воздуха вблизи поверхности жидкости, тем интенсивнее испарение. Этот эффект способствует минимальному времени продувки, а значит готовности адсорбера к очередному наполнению (адсорбции), что происходит при городской езде транспортного средства с короткими участками его движения и стоянки. Таким образом, уменьшаются топливные испарения из емкости 10 в режиме поглощения адсорбера путем оптимизации ее конструкции и предотвращается попадание жидкого конденсата из емкости 10 в трубку 12 при продувке адсорбера, что и составляет положительный эффект.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Адсорбер системы улавливания паров топлива, содержащий герметичный, цилиндрического типа корпус, ограниченный крышкой и дном, представляющий собой перевернутый усеченный конус с вершиной и основанием, основание которого соединено с корпусом, а вершина усеченного конуса расположена геодезически ниже всех точек корпуса, внутри корпуса расположены верхняя и нижняя перегородки, между которыми находится адсорбирующее вещество, в крышке имеется патрубок сообщения адсорбирующего вещества с атмосферой, а пространство между дном и нижней перегородкой образует емкость для сбора конденсата, сообщающуюся с помощью трубки, проходящей внутри корпуса и через крышку, с системой впуска воздуха двигателя внутреннего сгорания и топливным баком, отличающийся тем, что на дне корпуса, а именно на плоскости вершины усеченного конуса выполнен кольцевой выступ, направленный внутрь емкости, а на патрубке имеется расширение, доходящее до дна корпуса и охватывающее кольцевой выступ, на боковой поверхности которого выполнено по меньшей мере одно сквозное окно, причем верхний край окна и расширения на трубке находятся вблизи нижней перегородки. 2. Адсорбер по п.1, отличающийся тем, что площадь окна больше или равна площади проходного сечения трубки. 3. Адсорбер по пп.1 и 2, отличающийся тем, что перегородки выполнены из полимерного газопроницаемого материала, например из поролона с открытыми порами.

www.freepatent.ru


Смотрите также