1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 28909
(51) B60K 13/00 (2006.01)
B60K 13/02 (2006.01)
КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2013/1738.1
(22) 14.11.2013
(45) 15.09.2014, бюл. №9
(76) Нилов Владимир Павлович
(56) KZ 26585 А4, 25.12.2012
(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ
СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ДИЗЕЛЬНОГО
ДВИГАТЕЛЯ ТОПЛИВОМ И ВОЗДУХОМ И
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
(57) Изобретение относится к способам и средствам
контроля герметичности системы питания
дизельного двигателя топливом и воздухом.
Изобретение может быть применено в
машиностроении при производстве
автобронетанковой техники, работающей, как
правило, в условиях повышенной запылённости.
Предотвращение подсоса неочищенного воздуха
в системы питания дизельного двигателя топливом
и воздухом в случае нарушения герметичности
исключит форсированный износ двигателя и будет
способствовать увеличению его межремонтного
срока службы.
Целью настоящего изобретения является
контроль герметичности систем питания дизельного
двигателя топливом и воздухом без их разъединения
в любой момент процесса эксплуатации с помощью
устройства, представляющего собой встроенную
диагностику.
Поставленная цель изобретения достигается
установкой лёгкого пенопластового шарика сверху
над стальным шариком в прозрачном цилиндре
прибора контроля избыточного давления, а также
размещением в воздушном фильтре, соединённом с
топливными баками, прозрачной трубки с
аналогичным лёгким пенопластовым шариком и
объединением впускного воздушного тракта и
вышеуказанного воздушного фильтра с прибором
контроля избыточного давления внутри обитаемых
отделений боевой машины, снабжённым изделием с
клапаном с возможностью переключения режима
контроля избыточного давления на режимы
контроля герметичности систем питания дизельного
двигателя топливом и воздухом.
В предложенном устройстве контроль
герметичности системы питания дизельного
двигателя топливом и воздухом осуществляется
штатным прибором, уже имеющимся в боевой
машине и предназначенным для контроля
избыточного давления воздуха в обитаемых
отделениях машины в случае применения
противником оружия массового поражения, что
согласно теории решения изобретательских задач
(ТРИЗ) представляет собой идеальное
конструктивное решение, сущность которого
заключается в том, что дополнительного прибора
нет, а контроль герметичности систем
осуществляется, причём штатная функция контроля
избыточного давления сохранена, что соответствует
требования инструкции по эксплуатации.
В случае нарушения герметичности системы
подсасываемый воздух, поступающий в рабочий
топливный бак вместе с излишками топлива, создаёт
в нём избыточное давление и выходит в атмосферу
по двум направлениям: из через воздушный фильтр,
соединённый топливными баками, и воздушные
каналы прибора контроля избыточного давления,
снабжённого специальным колпаком с воздушным
каналом.
В результате воздействия подсасываемого
воздуха пенопластовые шарики мгновенно
поднимались вверх и устанавливались в положении
верхних ограничителей, указывая на возникновение
форсированного износа двигателя, а стальной
шарик, как показали эксперименты, оставался
неподвижным в положении нижнего ограничителя
на всех режимах работы двигателя при контроле
герметичности системы питания двигателя
топливом.
Устранение подсоса воздуха в систему системы
питания дизельного двигателя топливом
осуществлялось последовательным подтягиванием
крепления соединений от топливного бака до
топливоподкачивающего насоса низкого давления
до тех пор, пока пенопластовые шарики не
устанавливались в положение нижнего
ограничителя, означающего отсутствие подсоса
воздуха. Для повышения чувствительности
устройства сверху в корпусе воздушного фильтра
установлен запорный винт, перекрывающий выход
подсасываемого воздуха через воздушный фильтр и
(19)KZ(13)A4(11)28909
2. 28909
2
направляющий весь поток подсасываемого воздуха в канал прибора контроля избыточного давления.
Контроль герметичности впусного воздушного
тракта системы питания двигателя воздухом при
работающем двигателе осуществлялся
объединением последнего с прибором контроля
избыточного давления посдеством закрытия винта
прибора и установкой крана в положение
«Открыто».
Приведённая совокупность существенных
признаков позволила получить новый
положительный эффект, заключающийся в
появлении дополнительной возможности контроля
герметичности системы питания дизельного
двигателя топливом и воздухом без её
разъединения.
Таким образом, объединение прибора контроля
избыточного давления с впускным воздушным
трактом и воздушного фильтра, соединённым с
топливными баками боевой машины в единую
систему, обеспечивает:
а) контроль герметичности системы питания
дизельного двигателя топливом;
б) контроль герметичности системы питания
дизельного двигателя воздухом; б) контроль
избыточного давления внутри обитаемых отделений
боевой машины, например, бронетранспортёра, что
предусмотрено инструкцией по эксплуатации.
3. 28909
3
Изобретение относится к способам и средствам
дистанционного контроля герметичности системы
питания дизельных двигателей с турбонаддувом
топливом и воздухом и может быть применено в
машиностроении при производстве бронетанковой
техники для предотвращения форсированного
износа дизельной топливной аппаратуры и
двигателя в целом абразивными частицами,
содержащимися в подсасываемом атмосферном
воздухе в случае разгерметизации системы.
Современные боевые машины оснащены мощными
дизельными двигателями, оснащёнными
турбонаддувом. Преимущественной областью
использования являются боевые машины
бронетанкового вооружения и техники.
Признаком нарушения герметичности системы
питания дизельного двигателя воздухом и подсоса
атмосферного воздуха во впускной воздушный
тракт является форсированный износ
цилиндропоршневой группы двигателя,
вызывающий снижение компрессии, а признаком
нарушения герметичности системы питания
двигателя топливом служит вытекание мутной
струи топлива с пузырьками воздуха из-под
частично вывернутой пробки фильтра тонкой
очистки. Оперативный контроль герметичности
системы питания двигателя топливом и воздухом не
предусмотрен.
Известен способ контроля герметичности
впускного воздушного тракта двигателей и
устройство для его осуществления, заключающийся
в установке сигнальных устройств в
контролируемых частях воздушного впускного
тракта и визуальном определении мест
разгерметизации посредством срабатывания
контактных датчиков, установленных в корпусе
воздушного фильтра и загорания светодиода на
приборной панели (Патент RU №2104170 "Способ
контроля герметичности впускного воздушного
тракта двигателей и устройство для его
осуществления", C1 В60К 13/02, Бюл. №2, 1998, (см.
фиг.1)
Недостатком данного способа контроля
герметичности впускного воздушного тракта
двигателя является сложность его технического
решения, предполагающего установку целой
системы электрических приборов, включающей в
себя, резисторы, реле, световые диоды, контактные
датчики, которые, как известно, имеют низкий
уровень надёжности работы в условиях постоянных
вибраций, характерных для работы бронетанкового
вооружения и техники.
Известен способ и устройство (Барун В.Н.,
Азаматов Р.А., Трынов В.А. и др. Автомобили
КамАЗ/Техническое обслуживание и ремонт. - М.:
Транспорт, 1984. с. 42÷44) (см. фиг.2) для проверки
герметичности впускного воздушного тракта
двигателей. Проверку проводят сразу после
останова двигателя. Для этого устанавливают
заглушку 8 в корпус воздухоочистителя 4 вместо
фильтрующего элемента и закрепляют её гайкой с
плоской шайбой и ушготнительной прокладкой 7 из
резины. Дымообразующий материал, например,
промасленную ветошь размещают в скобе 5
горловины и зажигают её. С началом интенсивного
дымообразования устанавливают крышку 6 в
горловину и плотно закрывают. Создают в системе
через соединительный патрубок 3 и регулятор 2
избыточное давление 9,8... 196,1 кПа
(0,1...2 кгс/см2
), например, ручным шинным насосом
или с помощью компрессора. Нарушение
герметичности определяют визуально по местам
выхода дыма. Если дым в течение 3 минут с
момента подачи воздуха не выходит, то система
питания двигателя воздухом считается герметичной.
Недостаток этого способа и устройства
заключается в том, что нарушение герметичности
системы питания двигателя воздухом можно
обнаружить только в условиях отсутствия движения
машины. Обнаружить нарушение герметичности в
процессе её движения не представляется
возможным. Реально на практике разгерметизация
системы выявляется только при проведении
технического обслуживания № 2, а до этого в случае
нарушения герметичности происходит
форсированный износ двигателя.
Для проверки герметичности системы питания
двигателя воздухом применяется индикатор КИ-
4870 ГОСНИТИ (см. фиг.3). Он состоит из корпуса,
в котором установлен мановакуумметр,
соединительного резинового шланга и сменных
наконечников 3. Для проверки герметичности
впускного воздушного тракта двигателя
вывёртывают винт 2 до нижней кромки отверстия 1,
затем: левой рукой берут индикатор глазком к себе,
а правой рукой прикладывают наконечник к местам
возможного нарушения герметичности воздушного
впускного тракта и через смотровое окно в корпусе
индикатора наблюдают за уровнем жидкости в
мановакуумметре. Если в контролируемых местах
имеется подсос воздуха, то уровень жидкости в
трубке мановакуумметра будет понижаться.
Посредством применения сменных наконечников 3
проверяют все возмохшые места соединений и
выявляют негерметичность [3]. В качестве жидкости
используется антифриз, дизельное топливо или
керосин.
Недостатком является невозможность
оперативного контроля герметичности системы
питания воздухом двигателей в процессе их
эксплуатации и получения мгновенного сигнала о
разгерметизации системы, а также возможность
применения прибора только в стационарных
условиях.
Для проверки герметичности системы питания
двигателя топливом применяют прибор НИИAT -
383 (см. фиг.4). Подсос воздуха во внутренней части
системы (от бака до топливоподкачивающего
насоса) приводит к нарушению работы
топливоподающей аппаратуры, а негерметичность
части системы, находящейся под давлением (от
топливоподкачивающего насоса до форсунок),
вызывает подтекание и перерасход топлива.
Впускную часть топливной магистрали проверяют
на герметичность при помощи специального
прибора-бачка. Для этого отсоединяют от
4. 28909
4
топливного бака топливопровод, отводящий
излишек топлива, герметизируют его заглушкой,
затем отсоединяют от бака подающий
топливопровод и присоединяют к нему шланг 1
бачка 4. Топливо из бачка, заполненного на 4/6
своего объема, контролируемого по топливомерной
трубке 2, подаётся в систему под давлением
0,3 МПа, которое создается имеющимся в бачке
воздушным насосом 3. Появление пузырьков
воздуха и топлива в местах соединений
сигнализирует о их негерметичности.
Неплотности в соединениях устраняют
подтяжкой резьбовых соединений или заменой
уплотнительных прокладок и топливопроводов, а
затем вновь проверяют герметичность топливной
системы. Недостатками этого прибора также
являются:
- необходимость обязательного разъединения
системы при её проверке;
- невозможность контроля герметичности в
условиях движения машины;
- возможно повторное возникновение подсоса
воздуха в местах присоединения отсоединённых
топливопроводов после диагностирования, так как
процесс подсоединения отсоединённых
топливопроводов является заключительной
операцией диагностики;
- с целью обеспечения пожарной безопасности
необходимость удаления подтёков топлива.
Связь топливных баков с атмосферой и удаление
подсосанного воздуха из системы питания
дизельного двигателя топливом осуществляется
через её воздушный фильтр [1].
Для обнаружения мест разгерметизации
различных систем за рубежом широко применяются
в качестве течеискателя генераторы дыма. Наиболее
известно устройство (генератор дыма) Smoke Pro
(см. фиг.5), позволяющее диагностировать
множество систем, включая и герметичность
топливной системы. Работа генератора дыма Smoke
Pro построена на применении минерального масла,
из которого создаётся безопасный, нетоксичный
дым, подаваемый в диагностируемые системы под
низким давлением [5]. Недостатками прибора при
контроле герметичности системы питания
дизельного двигателя топливом является
необходимость её обязательного разъединения,
возможность применения прибора только в
стационарных условиях т.е. при условии отсутствия
движения машины, его высокая стоимость, а также
возможность повторного возникновения подсоса
воздуха в местах подсоединения отсоединённых
топливопроводов при сборке системы после её
диагностирования.
Таким образом, до настоящего времени для
контроля герметичности систем питания воздухом и
топливом дизельных двигателей бронетанкового
вооружения и техники не существует сколько-
нибудь удовлетворительного технического решения,
обладающего дешевизной, минимальной
трудоёмкостью и простотой применения.
Из известных способов и устройств для контроля
герметичности систем питания двигателя топливом
и воздухом наиболее близким по технической
сущности является способ и устройство, описанные
в инновационном патенте Республики Казахстан
№26585 и выбранном в качестве прототипа [6].
«Способ контроля герметичности системы питания
воздухом двигателя внутреннего сгорания с
турбонаддувом и устройство для его
осуществления». KZ №26585 МПК В60K 13/02,
25.12. 2012. Бюл. №12.
Конструкция устройства для контроля
герметичности системы питания двигателя воздухом
представлена на рисунках (фиг.6,7,8).
На рисунке (фиг.6) изображена принципиальная
схема работы устройства для контроля
герметичности впускного воздушного тракта
дизельного двигателя, оснащённого турбонаддувом.
На рисунке (фиг.7) приведён общий вид
устройства этого устройства, смонтированного в
конструкции боевой машины, и показана
взаимосвязь элементов системы сообразно режимам
работы.
На рисунке (фиг.8) показан способ соединения
впускного воздушного тракта с прибором контроля
избыточного давления внутри обитаемых отделений
боевой машины и индикатором контроля
засорённости фильтрующего элемента
непосредственно в конструкции боевой машины.
Устройство (фиг.6) закреплено на боковом
бронированном листе 1 внутри боевой машины с
помощью специального колпака 2. Конструкция
устройства состоит из прибора 14 контроля
избыточного давления (в дальнейшем ПКИД) с
краном 4 , который трубопроводом 7 соединён с
воздуховодом 11 впускного воздушного тракта
двигателя и воздухоочистителем 10, параллельно
индикатору 8 контроля засорённости фильтрующего
элемента и контролируют герметичность системы
питания двигателя воздухом по положению
стального шарика 13 в пластмассовой прозрачной
трубке 12 прибора 14 относительно её верхнего 18 и
нижнего 15 ограничителей. Для освещения шарика
13 в корпусе прибора 14 установлена лампочка 17.
Переключение устройства с режима контроля
избыточного давления на режим контроля
герметичности системы питания воздухом
осуществляется винтом 19 прибора и краном 4.
Поддержание герметичности в прозрачной трубке
12 обеспечивается гайкой 16. Переключение
режимов работы осуществлялось поворотом поршня
5 рукояткой 3 крана 4.
Устройство работает следующим образом. При
контроле герметичности перемещение вверх
стального шарика 13 в пластмассовой прозрачной
трубке 12 прибора 14 контроля избыточного
давления из положения нижнего ограничителя 15 в
положение верхнего ограничителя 18 при
контрольных минимальных оборотах коленчатого
вала двигателя, определённых экспериментально,
указывает на герметичность системы питания
двигателя воздухом, а нижнее положение шарика
13, соответственно, указывает на уменьшение
величины разрежения, вследствие, разгерметизации
системы и возникновение подсоса атмосферного
5. 28909
5
воздуха извне, вызывающего форсированный износ
двигателя. Наблюдая за нижним расположением
стального шарика 13 и, последовательно подтягивая
крепления впускного воздушного факта системы
питания двигателя воздухом, добиваются
восстановления герметичности системы, в
результате чего стальной шарик 13 прибора 14 снова
переместится в положение верхнего ограничителя
18.
Недостатком устройства является невозможность
контроля герметичности системы питания
дизельного двигателя топливом в связи с
недостаточной чувствительностью сигнального
элемента устройства, выполненного в виде
стального шарика.
Целью настоящего изобретения является
устранение указанных недостатков и обеспечение
мгновенного контроля герметичности систем
питания дизельного двигателя с турбонаддувом
топливом и воздухом без их разъединения и в
любой момент процесса эксплуатации с помощью
устройства, представляющего собой встроенную
диагностику.
Поставленная цель изобретения достигается
дополнительным объединением прибора контроля
избыточного давления устройства (в дальнейшем
ПКИД) с системой питания двигателя топливом,
установкой в воздушный канал ПКИД сверху над
стальным шариком чувствительного сигнального
элемента в виде шарика с минимально возможной
плотностью и воздействием на последние воздухом,
подсасываемым в систему двигателя топливом и
поступающим в воздушный канал ПКИД из
топливных баков под избыточным давлением, а о
герметичность систем определяют по
расположению шариков относительно
ограничителей прибора.
Заявленное техническое решение представляет
собой встроенную диагностику, позволяющую
своевременно обнаруживать подсос атмосферного
воздуха в системы питания двигателя топливом и
воздухом в любой момент процесса эксплуатации, а
также осуществлять контроль за поиском мест
разгерметизации и устранением неисправностей
систем.
Устройство для контроля герметичности систем
питания двигателей топливом и воздухом
изображено на фигурах 9-12.
На фиг.9 показано объединение топливных баков
с их воздушным фильтром.
На фиг.10 приведена принципиальная схема
работы устройства для контроля герметичности
систем питания дизельного двигателя топливом и
воздухом, а также для определения наличия
избыточного давления внутри обитаемых отделений
боевой машины
На фиг.11 показано устройство для контроля
герметичности систем питания дизельного
двигателя топливом и воздухом, а также для
определения наличия избыточного давления внутри
обитаемых отделений боевой машины.
На фиг.1.2 представлены два вида изображения
воздушного фильтра, объединяющего топливные
баки, в положении вывернутого и завёрнутого
запорного винта, а также изображено направление
движения подсасываемого воздуха.
Контроль герметичности систем питания
двигателя топливом основан на изменении
положения шариков 8 и 9 относительно
ограничителей 10 и 11 в пластмассовой прозрачной
трубке 6 ПКИД и ограничителей 22 и 25 воздушного
фильтра 18, объединённого тройником 28 и
трубопроводом 34 с топливными баками 26 и 27, а
контроль герметичности системы питания двигателя
воздухом, соответственно, изменением положения
шариков 8 и 9 относительно ограничителей 10 и 11
ПКИД. Для объединения воздушного фильтра 18 с
ПКИД тройник 29 соединён гибким трубопроводом
с клапаном 15 ПКИД.
Устройство для контроля герметичности систем
питания двигателя топливом и воздухом включает в
себя прибор контроля избыточного давления,
который состоит из корпуса 7 (фиг.10)
пластмассовой прозрачной трубки 6 с сигнальным
подвижным элементом в виде стального шарика 9,
установленного между ограничителями 10 и 11, при
этом нижняя часть 7 соединена с изделием 14,
внутрь которого установлен клапан 15 с
возможностью переключения режимов работы
устройства посредством перемещения последнего из
одного фиксированного положения в другое,
причём первое фиксированные положение клапана
обеспечиваются его перемещением до упора в
изделие, а второе, соответственно, до упора в
головку ограничительного винта 16.
Удержание клапана 15 в фиксированных
положениях I и II осуществляется подпружиненным
шариковым фиксатором 17. Для повышения
чувствительности ПКИД и контроля герметичности
системы питания двигателя топливом сверху
стального шарика 9 установлен лёгкий
чувствительный подвижный элемент с минимально
возможной плотностью, например, пенопластовый
шарик 8. С целью улучшения условий для
наблюдением за положение шариков в корпусе
ПКИД установлена лампочка 18. С целью
обеспечения возможности контроля герметичности
системы питания двигателя топливом в любой
момент процесса эксплуатации в корпусе 20
воздушного фильтра 18, конструктивно
объединённого с левым 26 и правым 27 топливными
баками, установлен запорный винт 19, с
возможностью перекрытия им выходных отверстий
корпуса воздушного фильтра для отвода
подсасываемого воздуха из топливных баков в
атмосферу, а для очистки атмосферного воздуха,
поступающего в топливные баки по мере
расходования топлива в процессе эксплуатации в
верхней части воздушного фильтра 18 смонтирован
пустотелый цилиндрический корпус 21 с крышкой,
заполненный капроновой набивкой, пропитанной
моторным маслом, при этом для удобства
наблюдения за процессом устранения подсоса
воздуха в систему питания двигателя топливом
непосредственно из силового отделения боевой
машины в конструкцию воздушного фильтра 18
6. 28909
6
вмонтирована пластмассовая прозрачная трубка 23 с
лёгким пенопластовым шариком 24 между
ограничителями 22 и 25. Для предохранения
пенопластовых шариков от агрессивного
воздействия паров топлива, последние покрыты
бакелитовым или иным лаком, обеспечивающим их
надёжную защиту.
Система питания двигателя воздухом, состоит из
воздухозаборной грубы 32 с колпаком 31,
воздухоочистителя 33 с воздуховодом 34 и
турбокомпрессоров 35, индикатора 30 засорённости
фильтрующего элемента двигателя 36. С помощью
штуцеров и тройника кран 1 устройства установлен
между верхним концом ПКИД и специальным
колпаком 3, что объединило воздухопровод
индикатора засорённости фильтрующего элемента с
каналами ПКИД и специального колпака. Система
питания двигателя воздухом соединена гибким
воздухопроводом с краном 1 посредством штуцера
12.
Изменение положения стального шарика 9 ПКИД
и лёгкого пенопластового шарика 8 в пластмассовой
прозрачной трубке 6 воздушного фильтра
относительно ограничителей 10 и 11 происходит
под воздействием возникающего избыточного
давления или разрежения в соответствии с
установленным режимом работы устройства для
контроля герметичности систем питания двигателя
топливом и воздухом. Дизельные двигатели
устроены таким образом, что фильтр тонкой
очистки топлива осуществляет сбор и удаление
воздуха, проникшего в систему питания двигателя
топливом, через воздушный фильтр, объединённый
тройником с топливными баками (см. фиг.9).
Заявленное устройство для контроля
герметичности систем питания двигателя топливом
и воздухом работает в следующих режимах (см.
фиг.10,11,12):
I - Режим - исходное положение устройства;
II - режим контроля герметичности системы
питания двигателя топливом при вывернутом
запорном винте 19, позволяющем
подсасываемому воздуху выходить в атмосферу в
двух направлениях:
• через воздушный фильтр, объединённый с
топливными баками;
• через канал ПКИД сообщающийся его с
атмосферой;
III - режим контроля герметичности системы
питания двигателя топливом при ввёрнутом
запорном винте 19, позволяющем подсасываемому
воздуху выходить в атмосферу только в одном
направлении через канал ПКИД;
IV - режим контроля герметичности системы
питания двигателя воздухом;
V - режим контроля избыточного давления
внутри обитаемых отделений боевой машины, что
предусмотрено руководством по эксплуатации.
I- Режим - исходное положение устройства (см.
фиг.10а,11 а):
► с целью предохранения от загрязнения
(попадание грязи, воды, пыли) канал, связывающий
ПКИД с наружной атмосферой, перекрывают
винтом 5, вворачивая его до упора в кронштейн 4;
► рукояткой 2 устанавливают кран 1 в
положение "Закрыто";
► задвигают клапан 15 в изделие 14 в первое
фиксированное положение;
► запорный винт воздушного фильтра 18,
объединённого с топливными баками 26 и 27,
устанавливают в верхнее положение;
В исходном положении устройства при
неработающем двигателе воздействие
подсасываемого воздуха на оба шарика 8 и 9 ПКИД
и шарик 24 вышеуказанного воздушного фильтра
отсутствует. Под действием силы тяжести они
расположены в положении нижнего ограничителя
11 ПКИД и ограничителя 25 воздушного фильтра
18.
II - Работа устройства в режиме контроля
герметичности системы питания двигателя
топливом при вывернутом запорном винте,
позволяющем подсасываемому воздуху выходить в
атмосферу в двух направлениях (см.
фиг.10в,11в,12а):
• через воздушный фильтр, объединённый с
топливными баками;
• через канал ПКИД, сообщающийся
посредством винта с атмосферой.
►включают правый плафон освещения боевого
отделения для улучшения условий наблюдения за
положением подвижных элементов (шариков);
►открывают крышки силового отделения
бронетранспортёра;
► выдвигают клапан изделия 14 во второе
фиксированное положение для соединения канала
клапана 15 с каналом ПКИД и каналом в
специальном колпаке 3 для выхода воздуха,
попавшего в систему питания двигателя топливом в
результате нарушения её герметичности;
► выворачивают запорный винт .18
устанавливают его в верхнем положении для того,
чтобы воздух из воздушного фильтра,
объединённого с топливными баками мог свободно
выходить в атмосферу;
► открывают винтом 5 канал ПКИД,
сообщающий его с атмосферой;
► кран ПКИД оставляют в положении
"Закрыто";
► осуществляют пуск двигателя и наблюдают за
положением шариков воздушного фильтра и ПКИД.
Перемещение пенопластового шарика 24
воздушного фильтра 18 в положение верхнего
ограничителя 22 и пенопластового шарика 8 ПКИД
в положение верхнего ограничителя 10 означает
наличие подсоса неочищенного воздуха в систему
питания двигателя топливом.
Для устранения неисправности останавливают
двигатель, производят последовательно подтяжку
всех соединений системы питания двигателя
топливом. Если после подтяжки соединений и
повторного пуска двигателя пенопластовые шарики
и установятся в положении нижних ограничителей
25 и 11, то герметичность системы питания
двигателя топливом восстановлена. В противном
7. 28909
7
случае вышеуказанные операции следует повторить
до полного устранения неисправности.
III - Работа устройства в режиме контроля
герметичности системы питания двигателя
топливом при ввёрнутом запорном винте,
позволяющем подсасываемому воздуху выходить в
атмосферу в одном направлении через канал ПКИД
(см. фиг.10в,11 в,12 в);
► включают правый плафон освещения боевого
отделения;
► выворачивают винт 5 до упора в кронштейн
для сообщения канала ПКИД с наружной
атмосферой;
► вворачивают до отказа запорный винт 19 в
корпус 20 с целью перекрытия выхода в атмосферу
через воздушный фильтр 18 подсасываемого в
систему воздуха, поступающего под избыточным
давлением из топливных баков 26 и 27;
► выдвигают клапан 15 изделия 14 во второе
фиксированное положение для соединения канала
клапана 15 с каналом ПКИД и каналом в
специальном колпаке 3 для выхода воздуха,
попавшего в систему питания двигателя топливом в
результате нарушения её герметичности;
В случае нарушения герметичности при
работающем двигателе подсасываемый воздух
проходит в пластмассовую прозрачную трубку 23
воздушного фильтра 18 и выходит в наружную
атмосферу, перемещая в положение верхних
ограничителей пенопластовый шарик 8 ПКИД и
шарик 24 воздушного фильтра, объединённого с
топливными баками;
Режим работы устройства для контроля
герметичности системы питания двигателя
топливом, при котором весь объём подсасываемого
атмосферного воздуха выходит в одном
направлении, обладает тем преимуществом, что
повышается чувствительность устройства за счёт
возрастающего динамического давления, величина
которого пропорциональна квадрату относительной
скорости движущихся пенопластовых шариков, что
позволяет обнаруживать малейшее нарушение
герметичности системы.
Таким способом можно проконтролировать
герметичность системы питания двигателя
топливом не только при открытом силовом
отделении в стационарных условиях, но и с
положения командира боевой машины даже при
условии её движения.
Последовательным подтягиванием креплений
контролируемой системы добиваются перемещения
пенопластовых шариков 8 и 24 в положение нижних
ограничителей 11 и 25, что означает восстановление
герметичности системы питания двигателя
топливом. По завершению контроля герметичности
выключают правый плафон боевого отделения и
переводят устройство в исходное положение.
IV - Работа устройства в режиме контроля
герметичности системы питания двигателя воздухом
(см. фиг.10с, 11с).
Сообразно принципу работы системы питания
дизельного двигателя с турбонаддувом для контроля
её герметичности:
► включают правый плафон освещения боевого
отделения;
► устанавливают в воздухоочиститель новый
фильтрующий элемент, тщательно проверяют
целостность и герметичность всех соединений
системы питания двигателя воздухом;
► с целью контроля герметичности системы
питания двигателя воздухом канал, связывающий
ПКИД с наружной атмосферой, перекрывают
винтом 5, ввернув его до упора в кронштейн 4;
► рукояткой 2 управления открывают кран 1 для
установления связи его канала с системой питания
двигателя воздухом;
► задвигают клапан 15 в изделие 14 в первое
фиксированное положение с целью соединения
обитаемых отделений боевой машины с
горизонтальным каналом клапана отверстием в нём,
с каналом изделия и каналом пластмассовой
прозрачной трубки 6 ПКИД;
► выполняют пуск двигателя и устанавливают
его на контрольный режим работы (минимальное
число оборотов коленчатого вала двигателя
n=1.100±50 об/мин, определённое экспериментально
перед началом периода эксплуатации), при котором
пенопластовый шарик и стальной шарик ПКИД
будут находиться в положении верхнего
ограничителя 10;
► Режим работы двигателя при установленных
контрольных оборотах коленчатого вала следует
считать установочным для последующих проверок
контроля герметичности системы питания двигателя
воздухом;
Если при установленных контрольных оборотах
коленчатого вала при возникновении подсоса
воздуха извне уменьшится воздействие воздуха на
шарики ПКИД и стальной шарик 9 переместится в
положение нижнего ограничителя 11, а
пенопластовый шарик останется в положении
верхнего ограничителя 10, что подтверждено
экспериментально, то это будет свидетельствовать о
нарушении герметичности системы питания
двигателя воздухом, необходимости поиска мест
разгерметизации и устранения неисправностей. Для
устранения подсоса неочищенного воздуха,
наблюдая за положением шариков ПКИД
относительно ограничителей, последовательно
подтягивают крепления соединений системы
питания двигателя воздухом до тех пор, пока
шарики 8 и 9 ПКИД не займут положение верхнего
ограничителя, что будет означать восстановление
герметичности системы. По завершению контроля
герметичности выключают правый плафон боевого
отделения и переводят устройство в исходное
положение;
V - Работа устройства в режиме контроля
избыточного давления внутри обитаемых отделений
боевой машины по положению шариков ПКИД (см.
фиг.10d, 11d):
► включают правый плафон боевого отделения;
► выворачивают винт 5 до упора в кронштейн 4;
► задвигают клапан 15 изделия 14 в первое
фиксированное положение, при котором отверстия в
клапане 15, канал пластмассовой прозрачной трубки
8. 28909
8
6 и канал в специальном колпаке образуют единый
канал для выхода воздуха из обитаемых отделений в
наружную атмосферу;
► Включают фильтровентиляционную
установку (ФВУ) и по нахождению шариков 8 и 9 в
положении верхнего ограничителя 10 ПКИД
убеждаются в создании избыточного давления
внутри обитаемых отделений боевой машины.
► по окончанию контроля герметичности
устанавливают устройство в исходное положение и
выключают правый плафон боевого отделения и
выполняют вышеизложенные операции по переводу
устройства в исходное положение.
Предложенный способ контроля герметичности
системы питания дизельного двигателя топливом и
воздухом и устройство для его осуществления
служат единой цели и применяются только
совместно.
Приведённая совокупность существенных
признаков позволила получить новый
положительный эффект, заключающийся появлении
возможности контроля герметичности систем
питания дизельного двигателя топливом и воздухом
путём повышения чувствительности ПКИД
устройства и рационального соединения
контролируемых систем без включения в
конструкцию устройства дополнительных приборов,
что с точки зрения ТРИЗ представляет собой
идеальное конструктивное решение.
Заявленное устройство, представлющее собой
встроенную диагностику, позволяет своевременно
обнаруживать и устранять нарушения
герметичности систем питания дизельного
двигателя топливом и воздухом и может быть
применено в двигателях бронетанкового
вооружения и техники для поддержания их в
постоянной боевой готовности.
Работоспособность заявленного устройства для
контроля герметичности системы питания
дизельного двигателя топливом и воздухом
подтверждена результатами проведённых
испытаний (см. акт испытаний).
Согласно проведённому расчёту экономический
эффект от применения устройства для контроля
герметичности систем питания двигателя топливом
и воздухом на 10 единиц установочной группы,
например, бронетранспортёров БТР-80 составляет 2
336 700 тенге.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ контроля герметичности системы
питания дизельного двигателя топливом и
воздухом, заключающийся в воздействии воздухом
при работающем двигателе на стальной шарик
прибора для контроля избыточного давления внутри
обитаемых отделений боевой машины и
поступающим под разрежением во впускной
воздушный тракт из мест разгерметизации системы
питания двигателя воздухом и воздухоочистителя,
отличающийся тем, что при контроле
герметичности системы питания двигателя
топливом, в случае её разгерметизации, на шарики,
помещённые в прозрачных трубках прибора
контроля избыточного давления, и шарик
воздушного фильтра системы питания двигателя
топливом, воздействуют воздухом, подсасываемым
в систему и поступающим под избыточным
давлением из топливных баков.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при
нарушении герметичности системы питания
двигателя воздухом на шарики прибора контроля
избыточного давления воздействуют
подсасываемым воздухом и воздухом,
поступающим во впускной воздушный тракт под
разрежением из воздухоочистителя, а при
герметичной системе воздействие на шарики
прибора осуществляют только воздухом,
поступающим из воздухоочистителя.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что
нарушение герметичности систем питания
двигателя топливом и воздухом определяют по
перемещению шариков вверх в положение верхних
ограничителей прибора и воздушного фильтра.
4. Устройство для контроля герметичности
систем питания дизельного двигателя топливом и
воздухом, содержащее впускной воздушный тракт
двигателя, совмещённый посредством
соединительных элементов, трубопровода и крана с
прибором контроля избыточного давления,
снабжённым чувствительным подвижным
элементом в виде стального шарика,
установленного в прозрачной трубке последнего,
позволяющим при работающем двигателе
осуществлять контроль герметичности системы
питания двигателя воздухом, отличающееся тем,
что с целью контроля герметичности системы
питания двигателя топливом прибор для контроля
избыточного давления с вмонтированным в него
изделием с клапаном для переключения устройства
с режима контроля избыточного давления на режим
контроля герметичности системы питания двигателя
топливом, объединён трубопроводом с воздушным
фильтром.
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что в
прозрачной трубке прибора сверху стального
шарика дополнительно установлен чувствительный
подвижный элемент в виде лёгкого шарика с
минимально возможной плотностью, выполненный,
например, из пенопласта.
6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что с
целью повышения чувствительности устройства при
контроле герметичности системы питания двигателя
топливом в верхнюю часть корпуса воздушного
фильтра установлен запорный винт с возможностью
закрытия выхода подсасываемого воздуха в
атмосферу через воздушный фильтр.
7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что
для контроля герметичности системы питания
двигателя топливом непосредственно из силового
отделения в нижней части воздушного фильтра
установлена пластмассовая прозрачная трубка с
верхним и нижним ограничителями, между
которыми в качестве сигнального элемента
помещён лёгкий пенопластовый шарик.
9. 28909
9
8. Устройство по п.п.5, 7, отличающееся тем,
что пенопластовые шарики с целью
предотвращения агрессивного воздействия на них
паров топлива покрыты защитным слоем, например,
бакелитового лака.
