Документ описывает инновационное устройство для контроля герметичности системы питания дизельного двигателя топливом, предназначенное для использования в бронетанковой технике. Оно позволяет осуществлять контроль в процессе эксплуатации без разъединения системы, предотвращая форсированный износ двигателя при подсосе неочищенного воздуха. Устройство объединяет функции контроля давления и герметичности, обеспечивая более эффективную диагностику.

1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 28809
(51) B60K 13/00 (2006.01)
B60K 15/00 (2006.01)
B60K 13/02 (2006.01)
КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2013/0896.1
(22) 02.07.2013
(45) 15.08.2014, бюл. №8
(76) Нилов Александр Владимирович
(56) Инновационный патент РК №25057, 15.12.2011
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ
ГЕРМЕТИЧНОСТИ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ
ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ ТОПЛИВОМ
(57) Изобретение относится к способам и средствам
контроля герметичности системы питания
дизельного двигателя топливом и может быть
применено в машиностроении при производстве
автобронетанковой техники, работающей, как
правило, в условиях повышенной запылённости.
Предотвращение подсоса неочищенного воздуха
в систему питания дизельного двигателя топливом в
случае нарушения её герметичности исключит
форсированный износ двигателя и будет
способствовать увеличению межремонтного срока
службы двигателя.
Целью настоящего изобретения является
контроль герметичности системы питания
дизельного двигателя топливом без её
разъединения, в любой момент процесса
эксплуатации с помощью устройства
представляющего собой встроенную диагностику.
Поставленная цель изобретения достигается
размещением в прозрачном цилиндре прибора
контроля избыточного давления (в дальнейшем
ПКИД) сверху над стальным шариком подвижного
элемента в виде шарика изготовленного, например,
из пенопласта и объединением воздушного фильтра
топливных баков с ПКИД, снабжённым изделием с
клапаном с возможностью переключения режима
контроля избыточного давления внутри обитаемых
отделений на режим контроля герметичности
системы питания дизельного двигателя топливом.
В предложенном устройстве контроль
герметичности системы питания дизельного
двигателя топливом осуществляется штатным
прибором, уже имеющимся в боевой машине и
предназначенным для контроля (фиг.1) избыточного
давления воздуха в обитаемых отделениях машины,
что согласно теории решения изобретательских
задач (ТРИЗ) представляет собой идеальное
конструктивное решение, т.е. дополнительного
прибора нет, а функция его выполняется.
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
топливных баков и воздушные каналы прибора
контроля избыточного давления, снабжённого
специальным колпаком с воздушным каналом.
В результате воздействия подсасываемого
воздуха шарик, с минимально возможной
плотностью мгновенно поднимался вверх и
устанавливался в положении верхнего
ограничителя, указывая на возникновение
форсированного износа двигателя, а стальной шарик
(как показали эксперименты оставался
неподвижным в положении нижнего ограничителя
на всех режимах работы двигателя.
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 шарик с минимально возможной
плотностью не устанавливался в положение
нижнего ограничителя, означающего отсутствие
подсоса воздуха.
Приведённая совокупность существенных
признаков позволила получить новый
положительный эффект, заключающийся в
появлении возможности контроля герметичности
системы питания дизельного двигателя топливом
без её разъединения.
Таким образом, объединение прибора контроля
избыточного давления и воздушного фильтра
топливных баков двигателя боевой машины в
единую систему обеспечивает:
а) контроль герметичности системы питания
дизельного двигателя топливом;
б) контроль избыточного давления внутри
обитаемых отделений; бронетранспортёра, что
предусмотрено инструкцией по эксплуатации.
(19)KZ(13)A4(11)28809

2. 28809
2
Изобретение относится к средствам
дистанционного контроля герметичности системы
питания дизельных двигателей топливом 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.
Преимущественной областью использования
являются боевые машины и бронетанковая техника.
Признаком подсоса атмосферного воздуха служит
вытекание мутной струи топлива с пузырьками
воздуха из-под частично вывернутой пробки
фильтра тонкой очистки. Удаление подсосанного
воздуха из системы питания дизельного двигателя
топливом и связь топливных баков с атмосферой
осуществляется через их воздушный фильтр
[Бронетранспортер БТР-80.Техническое описание и
инструкция по эксплуатации (ТО и ИЭ), часть 1.
москва.военное изд. МО СССР, 1989- с.141-144].
Для обнаружения мест разгерметизации различных
систем за рубежом широко применяются в качестве
течеискателя генераторы дыма. Известно
устройство (генератор дыма) Smoke Pro (фиг.1),
позволяющее диагностировать множество систем,
включая и герметичность топливной системы.
Работа генератора дыма Smoke Pro построена на
применении минерального масла, из которого
создается безопасный, нетоксичный дым,
подаваемый в диагностируемые системы под
низким давлением [Генератор дыма Smoke Pro].
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
Для проверки герметичности топливной системы
двигателя применяют прибор НИИАТ - 383 (фиг.2.).
Сущность проверки заключается в следующем. В
бачке с ручным насосом создают давление
290-294 н/м2
(3 кг/см), предварительно закрыв кран
8 и залив 5... 6 литров профильтрованного топлива
[Прибор для проверки герметичности топливной
системы двигателей (модель НИИАТ-383):
http//saicrоff.ru/tehn/132-proverka-germetiichnosti-
toplivnoj-sistemy]. Затем отсоединяют от топливного
бака отводящий и подводящий топливопроводы,
первый из которых глушат, а второй соединяют со
шлангом 9. После поворота крана 8 топливо из
бачка под давлением заполняет всю топливную
систему и неисправность обнаруживают по месту
подтекания топлива или появлению его пузырьков.
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
топливной системы при её проверке;
- невозможность контроля герметичности в
условиях движения машин;
- 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.
Таким образом, до настоящего времени для
контроля герметичности топливной системы
дизельных двигателей бронетанкового вооружения
и техники не существует сколько-нибудь
удовлетворительного технического решения,
обладающего минимальной трудоёмкостью и
простотой применения.
Из известных устройств наиболее близким по
своей технической сущности является устройство,
описанное в инновационном патенте Республики
Казахстан №25057 и выбранное в качестве
прототипа. Устройство (фиг.3) состоит из впускных
воздушных коллекторов 1, турбокомпрессоров 2,
индикатора засорённости фильтрующего элемента
3, впускной трубы воздухоочистителя 4,
воздухоочистителя 5, винта прибора для контроля
избыточного давления 6, прибора для контроля
избыточного давления 7 (в дальнейшем ПКИД),
чувствительного подвижного элемента (стального
шарика) прибора 8, изделия 9, клапана для
переключения режимов работы прибора 10 и
объединительного патрубка впускных воздушных
коллекторов 11.
Устройство работает следующим образом.
Прибор для контроля избыточного давления 7,
снабжённый подвижным элементом в виде
стального шарика, на контрольном режиме работы
двигателя продувают воздухом, поступающим из
объединительного патрубка впускных воздушных
коллекторов под избыточным давлением,
создаваемым турбокомпрессорами воздействуя на
подвижный элемент (стальной шарик). В случае
подсоса дополнительного количества воздуха шарик
поднимается вверх и совершает вертикальные
колебания в пластмассовой прозрачной трубке
прибора, что указывает на нарушение
герметичности системы и возникновение
форсированного износа двигателя.
Однако применение в устройстве прибора для
контроля избыточного давления внутри обитаемых
отделений, снабжённого подвижным элементом в
виде стального шарика, обладающего высокой
плотностью, определяющей его инерционные
свойства, не позволяет повысить его
чувствительность, что ограничивает его
применение, например, для контроля герметичности
системы питания топливом двигателей
бронетанкового вооружения.

3. 28809
3
Задачей настоящего изобретения является
устранение указанных недостатков и обеспечение
контроля герметичности системы питания
дизельного двигателя топливом без её разъединения
и в любой момент процесса эксплуатации с
помощью устройства, представляющего собой
встроенную диагностику.
Поставленная задача изобретения достигается
размещением в прозрачной трубке прибора над
стальным шариком подвижного элемента в виде
шарика с минимально возможной плотностью,
изготовленного, например, из пенопласта и
объединением воздушного фильтра топливных
баков с ПКИД, снабжённым изделием с клапаном с
возможностью переключения режима контроля
избыточного давления внутри обитаемых отделений
на режим контроля герметичности системы питания
дизельного двигателя топливом (фиг.1).
Предлагаемое устройство для контроля
герметичности системы питания дизельного
двигателя топливом состоит из прибора 4 контроля
избыточного давления внутри обитаемых отделений
с чувствительными подвижными элементами 8,9
между ограничителями 5 и 12, установленными
прозрачной трубке 6, специального колпака 1 с
запорным винтом 3 для закрытия выхода воздуха из
обитаемых отделений в атмосферу, изделия 10 с
клапаном 11 для переключения режимов работы
устройства, фиксатора 14 для удержания клапана 11
в установленном режиме работы; корпуса 19
воздушного фильтра 21 топливных баков,
снабжённого капроновой набивкой 18 и крышкой
20; тройников 23 и 24, скреплённых
соединительными шлангами 22, а также левого и
правого топливных баков (ЛБ и ТБ).
Приведённая совокупность существенных
признаков позволила получить новый
положительный эффект, заключающийся в
появлении возможности контроля герметичности
системы питания дизельного двигателя топливом с
помощью прибора для контроля избыточного
давления внутри обитаемых отделений боевой
машины.
По положению чувствительных подвижных
элементов шариков относительно ограничителей
определяют наличие избыточного давления внутри
обитаемых отделений боевой машины и
герметичность системы питания двигателя
топливом.
Схематично режимы работы устройства для
контроля герметичности системы питания двигателя
топливом представлены на фиг.1 и конструктивно
на фиг.2, 3, 4 и 5. Прибор контроля избыточного
давления внутри обитаемых отделений установлен
на боковом листе 2 корпуса бронетранспортёра.
Переключение устройства на различные режимы
работы осуществляется винтом 3 прибора 4 и
клапаном 1.
Устройство для контроля герметичности
системы питания дизельных двигателей работает
следующим образом.
а) При исходном нерабочем режиме (фиг.1а, 3,
Приложения 1 и 3) винт 3 завёрнут до упора в
специальный колпак 1 для предохранения
воздушного канала прибора контроля избыточного
давления от загрязнения, при этом вертикальный
канал клапана 11 прибора 4 разобщён с каналом
прибора. При исправном состоянии системы
питания двигателя топливом и отсутствии
нарушений её герметичности подсос неочищенного
воздуха не происходит, воздействие воздуха на
шарики прибора отсутствует и они под действием
силы тяжести располагается на нижнем
ограничителе 12.
б) для контроля избыточного давления внутри
обитаемых отделений боевой машины, например,
бронетранспортёра при предварительно включенной
фильтровентиляционную установке (ФВУ) винтом
3, вывернутым до отказа, открывают отверстие
воздушного канала в специальном колпаке 1
прибора 4 для выхода воздуха из обитаемых
отделений в атмосферу и для совмещения
воздушного канала прибора 4 с вертикальным
каналом клапана 11 последний задвигают в изделие
10 в первое фиксированное положение. По
перемещению в прозрачной трубке обоих шариков
вверх и расположению их в положении верхнего
ограничителя 5 определяют наличие избыточного
давления внутри обитаемых отделений боевой
машины (фиг.16, 4).
в) в режиме контроля герметичности системы
питания двигателя топливом винтом 3, вывернутым
до упора, открывают отверстие канала в
специальном колпаке 1 для выхода воздуха из
обитаемых отделений, а клапан 11 для
переключения режимов работы устройства
выдвигают из изделия 10 во второе фиксированное
положение (фиг.1в, 5 Приложение 1 и 5), при
котором все каналы устройства объединены в
единый общий канал, связывающий прибор и
воздушный фильтр топливных баков с атмосферой
(фиг.2). 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 3 направлениям: через
воздушный фильтр 21 топливных баков и
воздушный канал прибора 4, снабжённый
специальным колпаком с воздушным каналом
(фиг.1в, 2, 5, приложение 1, 2, 5). В результате
воздействия подсасываемого воздуха шарик, с
минимально возможной плотностью мгновенно
поднимался в прозрачной трубке вверх и
устанавливался в положении верхнего ограничителя
5, указывая на подсос воздуха и возникновение
форсированного износа двигателя, а стальной шарик
(как показали эксперименты) оставался
неподвижным в положении нижнего ограничителя
на всех режимах работы двигателя. Для устранения
неисправности необходимо, наблюдая за
положением верхнего шарика, последовательно
подтягивать крепления соединений системы
питания двигателя топливом от топливного бака до
топливоподкачивающего насоса низкого давления
до тех пор пока верхний шарик не займёт
положение нижнего ограничителя, означающего

4. 28809
4
отсутствие подсоса воздуха и, следовательно,
отсутствие форсированного износа двигателя.
Работоспособность предложенного устройства
для контроля герметичности системы питания
дизельного двигателя топливом подтверждена
результатами проведённых испытаний (см. акт
испытаний).
Экономический эффект от применения
устройства для контроля герметичности системы
питания двигателя топливом на 10 единиц
установочной группы, например,
бронетранспортёров БТР-80 составляет 2.003500 и
2 млн. тенге.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Устройство для контроля герметичности
системы питания дизельного двигателя топливом,
содержащее прибор контроля избыточного давления
воздуха внутри обитаемых отделений боевой
машины с чувствительным подвижным элементом в
виде стального шарика, установленного в
прозрачной трубке, снабжено изделием с клапаном
для переключения устройства с режима контроля
избыточного давления на режим контроля
герметичности, отличающееся тем, что с целью
контроля герметичности системы питания
дизельного двигателя топливом, прибор объединён
трубопроводом с воздушным фильтром топливных
баков.
2. Устройство по п.1, 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.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что
для поступления подсасываемого воздуха в
прозрачную трубку прибора и его воздействия на
чувствительные подвижные элементы, тройник
топливных баков соосно скреплён с нижней частью
корпуса воздушного фильтра топливных баков с
помощью, например, тройника, свободный конец
которого соединён трубопроводом с клапаном для
переключения режимов работы устройства.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что
при включенной фильтровентиляционной установке
для контроля избыточного давления внутри
обитаемых отделений боевой машины по
расположению чувствительных подвижных
элементов (шариков) относительно ограничителей
винт прибора вывернут до отказа, клапан для
переключения режимов работы устройства задвинут
в изделие в первое фиксированное положение, а для
контроля герметичности системы питания двигателя
топливом при работающем двигателе винт прибора
вывернут до отказа, а клапан, соответственно,
выдвинут из изделия во второе фиксированное
положение.

5. 28809
5

6. 28809
6
Верстка Ж. Жомартбек
Корректор Е. Барч