RU2741949C1 - Fuel tank of road vehicle - Google Patents
Fuel tank of road vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2741949C1 RU2741949C1 RU2020119982A RU2020119982A RU2741949C1 RU 2741949 C1 RU2741949 C1 RU 2741949C1 RU 2020119982 A RU2020119982 A RU 2020119982A RU 2020119982 A RU2020119982 A RU 2020119982A RU 2741949 C1 RU2741949 C1 RU 2741949C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- tank
- refrigerant
- filter
- cover
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K15/00—Arrangement in connection with fuel supply of combustion engines or other fuel consuming energy converters, e.g. fuel cells; Mounting or construction of fuel tanks
- B60K15/03—Fuel tanks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D88/00—Large containers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области предупреждения пожаров и сдерживания огня и может быть использовано для предотвращения пожара на дорожном транспортном средстве в нештатных ситуациях.The invention relates to the field of fire prevention and fire containment and can be used to prevent a fire on a road vehicle in emergency situations.
Известен наполнитель [1] для взрывобезопасного резервуара для хранения и транспортировки жидких горючих веществ содержащий объемные однотипные тела с удельной поверхностью наполнителя 40-400 м2/кг. Суммарная контактная поверхность между объемными телами составляет 10-90% от общей поверхности объемных тел со значениями теплопроводности от 40 до 400 Вт/(м⋅К) и теплоемкости от 10 до 80 Дж/(моль⋅К), определяемыми условиями предотвращения взрыва и воспламенения вещества, находящегося в резервуаре. Недостатком является продолжающееся испарение жидких горючих веществ и образование взрывоопасной топливовоздушной смеси, причем объемные однотипные тела занимают до 15% объема и веса резервуара.Known filler [1] for an explosion-proof tank for storing and transporting liquid combustible substances containing volumetric bodies of the same type with a specific surface of the filler 40-400 m 2 / kg. The total contact surface between the volumetric bodies is 10-90% of the total surface of the volumetric bodies with the values of thermal conductivity from 40 to 400 W / (m⋅K) and heat capacity from 10 to 80 J / (mol⋅K), determined by the conditions for preventing explosion and ignition the substance in the tank. The disadvantage is the continued evaporation of liquid combustible substances and the formation of an explosive air-fuel mixture, and the volumetric bodies of the same type occupy up to 15% of the volume and weight of the tank.
Известно устройство емкости с энергоносителем для осуществления способа предотвращения взрыва энергоносителя [2], включающее в себя ампулу с подавляющим пожар газом, которая разрушается при воздействии на емкость факторов, вызывающих взрыв. При возникновении аварийной ситуации в виде удара предотвращение взрыва происходит за счет выделения подавляющего пожар газа в результате разрушении ампулы при ударе о стенку емкости.Known device for a container with an energy carrier for implementing a method for preventing an explosion of an energy carrier [2], including an ampoule with suppressing fire gas, which is destroyed when the container is exposed to factors causing an explosion. In the event of an emergency in the form of a shock, the explosion is prevented by the release of a suppressing fire gas as a result of the destruction of the ampoule upon impact against the wall of the container.
Недостатком данного устройства является то, что для образования защитной газовой смеси при разрушении ампулы ударом о стенку емкости необходимо время, а в нештатных ситуациях энергоноситель может взорваться мгновенно.The disadvantage of this device is that it takes time to form a protective gas mixture when the ampoule is destroyed by a blow to the wall of the container, and in emergency situations the energy carrier can explode instantly.
Известно устройство для предотвращения пожара и взрыва транспортного средства [3], содержащее емкость для горючего топлива и дополнительного вещества, систему питания транспортного средства, а также датчики транспортного средства, выходы которых соединены с входами анализатора опасной ситуации, выход которого подключен к исполнительному органу. В данном устройстве в качестве дополнительного вещества используется вещество-нейтрализатор, размещенное в оболочке, установленной в емкости с горючим материалом, в которой также установлен исполнительный орган.Known device for preventing fire and explosion of a vehicle [3], containing a container for combustible fuel and additional substances, a vehicle power system, as well as vehicle sensors, the outputs of which are connected to the inputs of the analyzer of a dangerous situation, the output of which is connected to the executive body. In this device, a neutralizing agent is used as an additional substance, placed in a shell installed in a container with a combustible material, in which an executive body is also installed.
Недостатком данного устройства является то, что вещество-нейтрализатор, размещенное в оболочке не препятствует испарению горючего топлива и образованию взрывоопасной топливо-воздушной смеси до момента наступления опасной ситуации, топливо-воздушная смесь в нештатных ситуациях может взорваться мгновенно.The disadvantage of this device is that the neutralizing substance placed in the envelope does not prevent the evaporation of combustible fuel and the formation of an explosive fuel-air mixture until a dangerous situation occurs, the fuel-air mixture in emergency situations can explode instantly.
Наиболее близким аналогом (прототипом) заявленного изобретения является устройство [4], которое содержит систему питания топливом, включающее топливный бак, оборудованный крышкой с герметиком, фильтр очистки топлива, систему выпуска отработавших газов с эжектором, систему кондицианирования воздуха в салоне, оборудованной электронным блоком, компрессором, испарителем хладагента, конденсатором, расширительным клапаном, резервуаром с хладагентом и соединительными рефрежираторными трубопроводами. Недостатком системы являются невозможность охлаждения топлива в баке и предотвращение его испарения по мере выработки топлива, так как используется по другому назначению.The closest analogue (prototype) of the claimed invention is a device [4], which contains a fuel supply system, including a fuel tank equipped with a lid with a sealant, a fuel cleaning filter, an exhaust system with an ejector, an air conditioning system in the cabin equipped with an electronic unit, compressor, refrigerant evaporator, condenser, expansion valve, refrigerant reservoir and refrigerant connecting pipes. The disadvantage of the system is the impossibility of cooling the fuel in the tank and preventing its evaporation as the fuel is used up, since it is used for another purpose.
Предлагаемый топливный бак имеет целью снижение испарения топлива до предельного значения коэффициента избытка воздуха при котором топливо не воспламеняется за счет его охлаждения и вентиляции объема над уровнем топлива.The proposed fuel tank aims to reduce fuel evaporation to the limiting value of the excess air ratio at which the fuel does not ignite due to its cooling and ventilation of the volume above the fuel level.
Для достижения поставленной цели решается задача создания топливного бака с автоматической пневмогидравлической системой циркуляции хладагента для снижения испарения топлива в баке и образования взрывоопасной топливо-воздушной смеси за счет его охлаждения и вентиляции пространства над уровнем топлива. Поставленная цель достигается монтированием внутри топливного бака испарителя хладагента в виде рефрижераторных трубок, в форме змеевика, расположенного по днищу бака и скрепленного решеткой, вход и выход трубок которого уплотнены топливо-стойким герметиком, закреплены на крышке бака и подключены к расширительному клапану, компрессору, исполнительному механизму включения циркуляции хладагента, конденсатору и емкости с хладагентом, причем конденсатор хладагента выполнен в форме кольцевых рефрижераторных трубок скрепленных решеткой, установленных внутри топливного фильтра, охватывающих периметр фильтрующего элемента по длине, вход и выход трубок уплотнены топливо-стойким герметиком и прикреплены к крышке фильтра, исполнительный механизм включения циркуляции хладагента в виде золотникового двух позиционного крана с электромагнитным управлением соединен трубопроводами с компрессором и конденсатором хладагента, управляется электронным блоком (компьютером), газоанализатором, соединенным с внутренним объемом бака и термодатчиком с выключателем, имеющими общую электрическую цепь, вентиляционный трубопровод эжектора закреплен фланцем на крышке топливного бака.To achieve this goal, the task of creating a fuel tank with an automatic pneumohydraulic refrigerant circulation system is solved to reduce fuel evaporation in the tank and the formation of an explosive fuel-air mixture due to its cooling and ventilation of the space above the fuel level. This goal is achieved by installing a refrigerant evaporator inside the fuel tank in the form of refrigerant pipes, in the form of a coil located along the bottom of the tank and fastened with a grid, the inlet and outlet of the pipes of which are sealed with a fuel-resistant sealant, fixed on the tank lid and connected to an expansion valve, a compressor, an executive the mechanism for switching on the circulation of the refrigerant, the condenser and the container with the refrigerant, and the refrigerant condenser is made in the form of annular refrigeration tubes fastened with a grid, installed inside the fuel filter, covering the perimeter of the filter element along the length, the inlet and outlet of the tubes are sealed with a fuel-resistant sealant and attached to the filter cover, the actuator for switching on the refrigerant circulation in the form of a slide valve two position valve with electromagnetic control is connected by pipelines to the compressor and the refrigerant condenser, controlled by an electronic unit (computer), a gas analyzer connected to the external morning volume of the tank and a thermal sensor with a switch having a common electrical circuit, the ejector ventilation line is fixed with a flange on the fuel tank cover.
Сущность устройства иллюстрируется чертежами, представленными на фигурах 1-3:The essence of the device is illustrated by the drawings presented in figures 1-3:
- на фиг. 1 - компоновочная схема устройства;- in Fig. 1 - layout diagram of the device;
- на фиг. 2 - схема топливного бака с испарителем, разрез по А-А;- in Fig. 2 is a diagram of a fuel tank with an evaporator, section along A-A;
- на фиг. 3 - схема конденсатора в топливном фильтре, разрез.- in Fig. 3 is a diagram of a capacitor in a fuel filter, section.
Топливный бак дорожного транспортного средства содержит автоматическую пневмогидравлическую систему циркуляции хладагента марки R134a от компрессора к конденсатору, расположенному в топливном фильтре, испарителю в топливном баке и исполнительный механизм управления системой.The fuel tank of a road vehicle contains an automatic pneumohydraulic system for circulating R134a refrigerant from the compressor to a condenser located in the fuel filter, an evaporator in the fuel tank and an actuator for controlling the system.
В топливном баке 1 (фиг. 1 и 2), и съемной крышке 2 смонтирован испаритель хладагента 3, выполненный в виде рефрижераторных трубок, изогнутых в форме змеевика, расположен по днищу бака и скреплен (приклеен, приварен и т.п.) решеткой 4. Вход 5 и выход 6 трубок пропущены через отверстия 7, выполненных в крышке бака, закреплены на наружной поверхности фланцами 8 с топливо-стойким герметиком и подключены к расширительному клапану (дросселю) 9, компрессору 10, исполнительному механизму включения циркуляции хладагента 11, конденсатору 12 и емкости с хладагентом 13. Конденсатор хладагента (фиг. 3) выполнен в форме кольцевых рефрижераторных трубок 14, скрепленных решеткой 15, установлен внутри корпуса топливного фильтра 16, охватывает по длине периметр фильтрующего элемента 17. Вход 18 и выход 19 трубок вставлены в отверстия на крышке 20 фильтра, закреплены и уплотнены топливо-стойким герметиком. Исполнительный механизм включения циркуляции хладагента в виде золотникового двух позиционного крана 11 (фиг. 1) с электромагнитным управлением, соединен трубопроводами с компрессором 10 и конденсатором 12 хладагента, управляется электронным блоком (компьютером) 21, газоанализатором 22, термодатчиком 23 с выключателем 24, имеющими общую электрической цепью 25. Термодатчик закреплен на поплавке 26 (фиг. 2) датчика уровня топлива 27, а газоанализатор, соединенный с внутренним объемом топливного бака, закреплен на крышке бака. Питание электрической цепи исполнительного механизма осуществляется аккумулятором 28 (фиг. 1) транспортного средства. Вентиляция объема над уровнем топлива осуществляется эжектором 29 (рис. 1) через отверстия в крышке заливной горловины 30 топливного бака и вентиляционный трубопровод 31 эжектора, который приварен к фланцу 32 и закреплен с топливо-стойким герметиком на крышке топливного бака.In the fuel tank 1 (Fig. 1 and 2), and a
РаботаJob
Перед использованием автоматической пневмогидравлической системы топливного бака включатель термодатчика 24 (фиг. 1) перевести в рабочее положение и включить систему кондиционирования воздуха в салоне автомобиля, для работы компрессора 10 и исполнительного механизма 11. Установить в блоке управления (компьютере) 21 уровень регулируемой температуры топлива в баке на предельное значение коэффициента избытка воздуха над уровнем топлива при котором оно не воспламеняется. Хладагент, находящийся в системе изменяет свое агрегатное состояние в зависимости от сочетания определяющих параметров (температура и давление). Компрессор приводится во вращение от коленчатого вала двигателя посредством ременной передачи и обеспечивает в рабочем тракте пневмогидравлической системы избыточное давление до 30 атм. (кг/см2) В результате адиабатического сжатия находящийся в газообразном состоянии хладагент, нагревается, а поступая в конденсатор 12 топливного фильтра 16 хладагент охлаждается потоком холодного топлива, проходящего от топливо-заборника 33 по магистрали топливной системы через фильтр 16 и, конденсируясь, превращается в находящуюся под высоким давлением жидкость. При пропускании через расширительный клапан (дроссель) 9 давление жидкого хладагента сбрасывается. Далее хладагент испаряется, одновременно, сильно охлаждаясь и, проходя через испаритель 3, отбирает тепло от находящегося в баке топлива. В результате нагревания в испарителе, хладагент превращается в газ низкого давления и вновь поступает по трубопроводу 34 в компрессор 10, после чего процесс циркуляции повторяется. От термодатчика 23 и газоанализатора 22 постоянно поступают сигналы в блок управления (компьютер) 21 о температуре топлива и составе топливо-воздушной смеси в баке. Автоматически поддерживается заданный уровень по коэффициенту избытка воздуха при котором топливовоздушная смесь предельно обедняется и взрыв ее не возможен. Объем, образующийся в баке над уровнем топлива по мере его выработки, вентилируется с помощью эжектора 29 системы выпуска отработавших газов.Before using the automatic pneumohydraulic system of the fuel tank, switch the temperature sensor 24 (Fig. 1) to the operating position and turn on the air conditioning system in the car, for the
Технический результат снижения образования взрывоопасной топливовоздушной смеси в топливном баке дорожного транспортного средства достигается автоматическим поддержанием предельного значения коэффициента избытка воздуха в объеме над уровнем топлива по мере его выработки, пневмогидравлической системой циркуляции хладагента топливного бака, снижающая испаряемость топлива в баке при понижении его температуры и вентиляцией эжектором объема над уровнем топлива.The technical result of reducing the formation of an explosive air-fuel mixture in the fuel tank of a road vehicle is achieved by automatically maintaining the limiting value of the excess air ratio in the volume above the fuel level as it is depleted, by a pneumohydraulic circulation system of the fuel tank refrigerant, which reduces the volatility of the fuel in the tank when its temperature decreases and ventilation by an ejector volume above the fuel level.
Использование пневмогидравлической системы циркуляции хладагента топливного бака позволяет существенно повысить надежность его функционирования в нештатных ситуациях.The use of a pneumohydraulic system for circulating the coolant of the fuel tank can significantly increase the reliability of its operation in emergency situations.
Использованные источникиUsed sources
1. Пат. 2179139 С1 Российская Федерация, МПК7 В65Д90/22, В65Д88/12, А62С3/07. Наполнитель для взрывобезопасного резервуара / Н.А. Окатов, A.M. Проживалов, А.В. Филиппов - №2000121605/13, Заяв. 17.08.2000; Опубл. 10.02.2002.1. Pat. 2179139 C1 Russian Federation, MPK 7 V65D90 / 22, V65D88 / 12, A62S3 / 07. Filler for explosion-proof tank / N.A. Okatov, AM Prozhivalov, A.V. Filippov - No. 2000121605/13, App. 08/17/2000; Publ. 02/10/2002.
2. Пат. 2122453 С1 Российская Федерация, МПК6 А62С3/07. Способ предотвращения взрыва энергоносителя в емкости / Б. П. Таланов - №97116705/12; Заяв. 09.10.1997; Опубл. 27.11.1998.2. Pat. 2122453 C1 Russian Federation, IPC 6 A62S3 / 07. Method of preventing the explosion of an energy carrier in a container / BP Talanov - No. 97116705/12; Application. 10/09/1997; Publ. 11/27/1998.
3. Пат. 2218955 С2 Российская Федерация, МПК7 А62С3/06. Устройство для предотвращения пожара и взрыва при использовании и транспортировании жидких горючих и химических материалов (ГХМ) / А.В. Баев - №2002105967/12; заяв. 07.03.2002; опубл. 20.08.2002.3. Pat. 2218955 С2 Russian Federation, IPC 7 А62С3 / 06. Device for preventing fire and explosion when using and transporting liquid combustible and chemical materials (HCM) / A.V. Baev - No. 2002105967/12; application 03/07/2002; publ. 08/20/2002.
4. И.А. Карпов Устройство, обслуживание, ремонт и эксплуатация автомобилей Мерседес М-класса. Учебное пособие. Руководство №191. - СПб.: Издательство «РОКО», 2007. - 480 с. УДК 629. 114.3:630.113/.116 ББК 39.33-04 К38.4. I.A. Karpov Device, service, repair and operation of Mercedes M-class cars. Tutorial. Guideline No. 191. - SPb .: ROKO Publishing House, 2007. - 480 p. UDC 629.114.3: 630.113 / .116 BBK 39.33-04 K38.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020119982A RU2741949C1 (en) | 2020-06-09 | 2020-06-09 | Fuel tank of road vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020119982A RU2741949C1 (en) | 2020-06-09 | 2020-06-09 | Fuel tank of road vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2741949C1 true RU2741949C1 (en) | 2021-02-01 |
Family
ID=74554867
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020119982A RU2741949C1 (en) | 2020-06-09 | 2020-06-09 | Fuel tank of road vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2741949C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150091152A (en) * | 2012-12-10 | 2015-08-07 | 천진조화물류유한공사 | Container with direct-fired heating pipe |
JP2017001571A (en) * | 2015-06-12 | 2017-01-05 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel tank structure |
DE102016124521A1 (en) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | Audi Ag | Fuel cell system and method for operating the fuel cell system |
RU184434U9 (en) * | 2018-06-13 | 2018-11-22 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | VEHICLE FUEL TANK |
-
2020
- 2020-06-09 RU RU2020119982A patent/RU2741949C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150091152A (en) * | 2012-12-10 | 2015-08-07 | 천진조화물류유한공사 | Container with direct-fired heating pipe |
JP2017001571A (en) * | 2015-06-12 | 2017-01-05 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel tank structure |
DE102016124521A1 (en) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | Audi Ag | Fuel cell system and method for operating the fuel cell system |
RU184434U9 (en) * | 2018-06-13 | 2018-11-22 | Публичное акционерное общество "КАМАЗ" | VEHICLE FUEL TANK |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9476653B2 (en) | System and method for storing thermal energy as auxiliary power in a vehicle | |
CN103244312B (en) | Method and system for fuel vapo(u)r control | |
US4991644A (en) | Engine preheating process and system | |
US3661200A (en) | Absorption refrigeration and air conditioning system | |
US9671130B2 (en) | Sorption heat pump water heater | |
US5209078A (en) | Vacuum fluid cooling apparatus | |
RU2741949C1 (en) | Fuel tank of road vehicle | |
RU2320500C2 (en) | Refrigerated truck | |
CN103528260B (en) | A kind of automotive air-conditioning system utilizing residual heat of tail gas of automobile | |
US2586839A (en) | Purging apparatus for fuel storage spaces and the like | |
RU2743472C1 (en) | Vehicle absorption cooling system | |
US10858560B2 (en) | Method for operating a refrigeration system and assembly of a refrigeration system | |
JP2020146682A (en) | Adsorption refrigeration system for manufacturing desalted water mounted on automotive vehicle, automotive vehicle and method for manufacturing desalted water mounted on automotive vehicle | |
US4248197A (en) | Apparatus for reducing hydrocarbon emissions improving efficiency of vehicle internal combustion engines | |
RU2293248C1 (en) | Method of gasifying liquefied natural gas for cryogenic systems of vehicles | |
RU2769407C1 (en) | Device for ensuring the operability of the personnel of the habitable compartment of a military tracked vehicle at low temperatures | |
US3142161A (en) | Air conditioner vaporizer | |
WO2019009866A1 (en) | Cooling/air conditioning system with liquefied gases | |
JP2984258B1 (en) | Gas absorption cooling and heating system using waste heat | |
RU46977U1 (en) | CAR AIR CONDITIONER | |
RU183377U1 (en) | Refrigerated truck | |
RU2562003C2 (en) | Automotive climate control system and method of its operation | |
RU2263585C2 (en) | Automobile cooling system | |
RU83293U1 (en) | LIQUEFIED VEHICLE POWER SUPPLY SYSTEM | |
RU2095611C1 (en) | Feel system of internal combustion engine adapted for operation on liquefied natural gas |