Способ ускорения выхода двигателя транспортного средства на рабочий режим

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к системам смазки двигателей внутреннего сгорания при работе их на неустановившихся режимах послепускового прогрева. В способе запуск двигателя производится на расчетном (штатном) топливе, а в период послепускового прогрева в цилиндры подают смесь топлива с присадкой моторного масла, причем послепусковой прогрев двигателя производят под нагрузкой в процессе движения транспортного средства, а топливно-масляную смесь подают в цилиндры до момента достижения температуры смазочного масла в поддоне 50-60oC, после чего двигатель переводят на питание расчетным топливом. Технический результат - ускорение выхода двигателя транспортного средства на рабочий режим. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к системам смазки двигателей внутреннего сгорания при их работе на неустановившихся режимах послепускового прогрева.

Известен способ пуска двигателя внутреннего сгорания, обеспечивающий пониженные затраты времени на подготовку двигателя к пуску и выход его на работу под нагрузкой, в котором перед запуском двигателя система смазки прокачивается прогретым маслом от подогревателя, осуществляя распыление нагретого масла на стенки цилиндров и днище поршней (см. А.С. СССР N 1143866, F 01 M 5/02 "Система смазки двигателя внутреннего сгорания", опубл. 1985.

При высокой надежности такой системы и снижении затрат времени на выход двигателя в рабочий режим недостатком ее является повышенная сложность из-за установки специального подогревателя и дополнительной системы с контуром циркуляции и распыления подогретого масла, что увеличивает габариты двигателя и усложняет его эксплуатацию.

Известен также способ пуска двигателя при отрицательных температурах без предварительного подогрева с последующим прогревом его на холостом ходу на бензине с присадкой моторного масла. Для осуществления способа на транспортном средстве устанавливается дополнительный небольшой бачок со смесью бензина и минерального масла AC-5, взятых в соотношениях от 15:1 до 25:1, который через трехходовой кран включается в систему питания двигателя. При этом способе за несколько минут до остановки двигателя кран переключения баков ставят в положение подачи топлива из бачка со смесью, в результате чего карбюратор заполняется бензиномасляной смесью и следующий запуск двигателя происходит на указанной смеси. После пуска на бензиномасляной смеси и прогрева двигателя на холостом ходу с питанием этой же смесью кран переключается на подачу топлива из основного бака (см. Герш Г. "Пуск карбюраторных двигателей с присадкой масла" /Техника в сельском хозяйстве - 1963 - N2, с. 58 - 60).

Недостатками запуска двигателя на бензино-минерально-масляной смеси с высоким содержанием масла и с последующим прогревом двигателя на этой же смеси на холостом ходу является то, что в холодном двигателе при запуске на бензиномасляной смеси возможен "заброс" свечей маслом, что приводит к затягиванию пуска и выхода двигателя на рабочий режим.

Задачей изобретения является разработка способа ускоренного выхода двигателя транспортного средства на рабочий режим после запуска при отрицательных температурах окружающего воздуха и при минимальных доработках штатных двигателей мобильных транспортных средств, работающих в экстремальных условиях, в частности на пожарных машинах, когда на сбор и выезд автомобиля по тревоге норма времени составляет в зимнее время от 35 до 45 с (см. Нормативы по пожарно-строевой подготовке. Главное управление пожарной охраны МВД СССР - М: 1978, с. 6), а сокращением времени прибытия пожарных подразделений обеспечиваются минимальные человеческие жертвы и материальные потери на пожарах-авариях.

Поставленная задача решается тем, что в способе ускорения выхода двигателя транспортного средства на рабочий режим, включающем запуск двигателя и послепусковой прогрев, запуск двигателя производят на расчетном топливе, а в период послепускового прогрева в цилиндры подают смесь топлива с присадкой моторного масла, причем послепусковой прогрев двигателя производят не на холостом ходу, а в процессе движения транспортного средства - приема нагрузки, а топливно-масляную смесь подают в цилиндры до прогрева двигателя и достижения температуры масла в поддоне картера 50...60oC, после чего двигатель переводят на питание расчетным топливом.

Отношение топлива к моторному маслу в смеси, подаваемой в период послепускового прогрева в цилиндры, находится в пределах от 15:1 до 35:1 по объему компонентов, причем в смесь входят моторные минеральные либо синтетические или полусинтетические масла, а топливно-масляная смесь готовится путем предварительного механического смешивания компонентов и находится в отдельном бачке, подключенном к системе питания двигателя через переключающее устройство.

Изобретение поясняется чертежом, где: на фиг. 1 представлена схема питания двигателя транспортного средства, оборудованного для ускоренного выхода на рабочий режим.

На фиг. 2 приведены графики подъема температур охлаждающей жидкости в блоке цилиндров и смазочного масла в поддоне картера двигателя при испытаниях по предложенному способу (линии 1 и 3) и контрольные (кривые 2 и 4) в зависимости от пути, пройденного пожарным автомобилем.

На схеме (фиг. 1) показан двигатель 1 с системой подачи топлива 2, основной топливный бак 3, дополнительный бачок для топливно-масляной смеси 4 и переключающее устройство - трехходовой кран 5.

Способ осуществляется следующим образом.

Готовят топливно-масляную смесь, в частности, на основе бензина A-76 и моторного масла марки М8Б или аналогичного в соотношении от 15:1 до 35:1 в зависимости от ожидаемой температуры наружного воздуха. При температурах от плюс 5 до минус 5oC используется смесь с более низким содержанием масла, при понижении температур количество масла увеличивается. Смесь готовят путем добавления масла к бензину с последующим механическим перемешиванием. Приготовленную смесь заливают в бачок 4 объемом порядка 4 - 5 л, при этом кран 5 стоит в положении питания из основного бака 3 (как на схеме). После чего транспортное средство (в частности, пожарный или автомобиль иной оперативной или специальной службы), дооборудованное для ускоренного выхода двигателя на рабочий режим, готово к работе.

После получения сигнала тревоги (когда нет времени на прогрев двигателя на холостом ходу) водитель запускает двигатель 1 на расчетном топливе из бака 3 и переключает кран 5 на питание из бачка 4 топливно-масляной смесью, при этом в цилиндры ДВС 1 поступает топливо, обогащенное маслом (в виде топливно-масляной смеси) из бачка 4. При попадании в цилиндры топлива с присадкой моторное масло, содержащееся в смеси, смазывает зеркала цилиндров, и тем самым снижает потери мощности на преодоление сил трения в цилиндропоршневой группе, уплотняет зазоры между поршнями и гильзами цилиндров, повышая за счет этого компрессию, а следовательно, и крутящий момент и эффективную мощность, снимаемые с коленвала двигателя на таком неустановившемся режиме, как послепусковой прогрев, ускоряет выход силового агрегата на рабочий режим.

При достижении температуры смазочного масла в поддоне картера 50...60oC, что соответствует завершению послепускового прогрева двигателя (примерно через 8 - 10 мин движения) кран 5 переключают в положение питания из основного бака 3 и автомобиль с двигателем, прогретым в режиме питания топливно-масляной смесью, продолжает движение на расчетном топливе.

Экспериментальную проверку предложенного способа проводили на пожарной автоцистерне марки АЦ-40 (130) модель 63 Б (базовое шасси ЗИЛ-130).

Система охлаждения двигателя была заправлена водой. Дополнительный бачок емкостью 5 л заправлен смесью в соотношении 25:1 бензина A-76 и моторного масла М8Б.

В ходе сравнительных дорожных испытаний измерялись температуры масла в поддоне картера двигателя и охлаждающей жидкости в блоке цилиндров (до термостата). Для измерений использовались термометры манометрического типа марки ТКП-60/3 M с пределами измерений 0 - 120oC и классом точности 2,5.

Путь, пройденный пожарным автомобилем (ПА), измерялся штатным спидометром. Время движения измерялось секундомером "Агат" 4295B с допустимой погрешностью при нормальных условиях за 10 мин длительности интервала работы +0,6 c. Температура наружного воздуха при экспериментах составила минус 5oC.

В ходе испытаний моделировался типовой "ездовой" цикл движения ПА в городе со средней интенсивностью транспортного потока на горизонтальном участке дороги протяженностью 5,4 км, несколько модифицированном применительно к местным условиям (например, число остановок перед светофором с горящим красным сигналом на маршруте вместо 2 составляло в среднем от 6 до 9).

В качестве контрольного использовался этот же автомобиль на расчетном топливе в штатных режимах.

По результатам замеров температур охлаждающей жидкости и моторного масла были построены графики (фиг. 2).

Так, из кривых 2 и 4 следует, что при работе на расчетном топливе и общепринятом режиме движения температура масла в поддоне картера достигает 50oC (выход на рабочий режим) через 3,75 км пробега, а температура воды в блоке цилиндров двигателя становится равной 80oC после преодоления 1900 м. Чистое время прохождения ПА всего маршрута в контрольном варианте составило 13,55 мин, что соответствует средней скорости порядка 21,43 км/ч.

При работе двигателя ПА после запуска (послепусковой прогрев) на бензиномасляной смеси (по предлагаемому способу) температура смазочного масла в поддоне достигает 50oC уже через 2,85 км пробега (кривая 3), а вода в блоке (кривая) прогреется до 80oC также быстрее - уже после пробега первых 1350 м. При этом весь маршрут был пройден за 12,83 мин. Следовательно, средняя скорость движения ПА составила 25,25 км/ч.

(Для сравнения: при прохождении ПА данного маршрута при полностью прогретых силовым и других агрегатах была достигнута средняя скорость 28,05 км/ч).

Таким образом, применение данного способа ускоряет прогрев двигателя в целом в 1,3 раза (на 30%), сократился пробег пожарного автомобиля до достижения температуры смазочного масла в поддоне 50oC, аналогично охлаждающей жидкости в блоке до 80oC - в 1,4 раза (на 40%).

Предложенный способ ускоренного выхода транспортного средства на режим нагрузок, как показали испытания, технически осуществим, является эффективным и может найти применение на аварийных дизель-генераторах и на транспортных средствах оперативных и специальных служб, в частности на пожарных автомобилях при их эксплуатации в условиях отрицательных температур окружающего воздуха, при этом дополнительные затраты на дооборудование автомобиля и на приготовление топливно-масляной смеси предложенного состава многократно окупятся в первый же зимний сезон.

Формула изобретения

1. Способ ускорения выхода двигателя транспортного средства на рабочий режим, включающий запуск двигателя и послепусковой прогрев, отличающийся тем, что запуск двигателя производят на расчетном топливе, а в период послепускового прогрева в цилиндры подают смесь топлива с присадкой моторного масла, причем послепусковой прогрев двигателя производят не на холостом ходу, а в процессе движения транспортного средства - приема нагрузки, а топливно-масляную смесь подают в цилиндры до прогрева двигателя и достижения температуры масла в поддоне картера 50 - 60oС, после чего двигатель переводят на питание расчетным топливом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что отношение топлива к моторному маслу в смеси, подаваемой в период послепускового прогрева в цилиндры, находится в пределах от 15:1 до 35:1 по объему компонентов, причем в смесь входят моторные минеральные либо синтетические или полусинтетические масла, а топливно-масляная смесь готовится путем предварительного механического смешивания компонентов и находится в отдельном бачке, подключенном к системе питания двигателя через переключающее устройство.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к смазке двигателей внутреннего сгорания. Способ оценивания вязкости масла в двигателе внутреннего сгорания, в который осуществляют вторичные впрыски топлива с целью приведения в действие процессов восстановления сажевого фильтра и в котором происходят испарения углеводородов (УВ) топлива, влияющие на вязкость масла, включающий стадии, на которых определяют, происходит ли процесс восстановления сажевого фильтра, и, если это так, вычисляют снижение вязкости масла на протяжении процесса восстановления сажевого фильтра в зависимости от скорости разжижения масла, вычисляют повышение вязкости масла после процесса восстановления в зависимости от скорости испарения углеводородов (УВ) и времени, на протяжении которого происходит испарение углеводородов (УВ) топлива, при этом время испарения определяют в зависимости от времени испарения углеводородов топлива из масла в двигателе на протяжении предыдущего события испарения углеводородов топлива. Изобретение обеспечивает увеличение срока службы двигателя и повышение надежности систем двигателя. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к системам смазки двигателей внутреннего сгорания при работе их на неустановившихся режимах послепускового прогрева

Наверх