Система облегчения пуска двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к устройствам предпускового разогрева двигателя внутреннего сгорания, и может быть применено при эксплуатации транспортных средств. Система облегчения пуска двигателя внутреннего сгорания содержит элементы системы охлаждения и смазочной системы двигателя, тепловой аккумулятор, соединенный с рубашкой охлаждения двигателя, гидротеплоаккумулятор, установленный рядом с двигателем и соединенный с его смазочной системой, при этом входные и выходные патрубки теплового аккумулятора и гидротеплоаккумулятора снабжены электромагнитными клапанами, а система выполнена с блоком управления, связанным с вышеуказанными электромагнитными клапанами. Изобретение обеспечивает уменьшение массогабаритных параметров системы, упрощение ее конструкции, а также устранение эффекта запаздывания поступления разогретого масла в смазочную систему двигателя при его пуске. 1 ил.

Техническое решение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к устройствам предпускового разогрева двигателя внутреннего сгорания, и может быть применено при эксплуатации транспортных средств.

Аналогом предлагаемого технического решения является система облегчения пуска двигателя, включающая жидкостной теплообменник, установленный в масляном картере двигателя, и теплоизолированный корпус, соединенный с рубашкой охлаждения двигателя, имеющий емкость для хранения воды и тепловой аккумулятор (ТА), утилизирующий теплоту отработавших газов и состоящий из газовых и жидкостных труб, в свободном объеме между которыми находится теплоаккумулирующий материал (патент России 2075626).

Недостатками данной системы являются сложность конструкции, потери охлаждающей жидкости на испарения при предпусковом разогреве двигателя и возможность применения в качестве охлаждающей жидкости только воды.

Прототипом предлагаемого решения принята система предпускового разогрева двигателя внутреннего сгорания, включающая жидкостной теплообменник, встроенный в масляный картер, теплоизолированный корпус, в котором имеется заливной патрубок с паровоздушным клапаном, тепловой аккумулятор, соединенный с рубашкой охлаждения двигателя, имеющий жидкостные трубы, трубные доски и теплоаккумулирующий материал, а также емкость для хранения жидкости. Причем емкость для хранения жидкости отделена от теплового аккумулятора разделительной перегородкой, имеющей отверстия, выходящие в полость теплового аккумулятора (свидетельство на полезную модель 12192).

Недостатками принятой за прототип системы являются повышенные массогабаритные параметры теплоизолирующего корпуса из-за наличия емкости для хранения жидкости; установка жидкостного теплообменника в масляном картере; значительные потери теплоты в соединительных трубопроводах и запаздывание поступления разогретого масла в смазочную систему двигателя в процессе его пуска.

Задачей технического решения является уменьшение массогабаритных параметров системы, упрощение ее конструкции, а также устранение эффекта запаздывания поступления разогретого масла в смазочную систему двигателя при его пуске.

Задача достигается тем, что система облегчения пуска двигателя внутреннего сгорания транспортного средства содержит элементы системы охлаждения и смазочной системы двигателя, тепловой аккумулятор, соединенный с рубашкой охлаждения двигателя, гидротеплоаккумулятор, установленный рядом с двигателем и соединенный с его смазочной системой, при этом тепловой аккумулятор и гидротеплоаккумулятор снабжены электромагнитными клапанами, а система выполнена с блоком управления, связанным с вышеуказанными электромагнитными клапанами.

Анализ известных технических решений показал, что ни одно из них не обладает указанной совокупностью существенных признаков, позволяющих получить указанный технический результат.

Авторам не известны сведения о средствах того же назначения, что и заявляемое техническое решение. Следовательно, можно сделать вывод о соответствии заявляемого решения критериям охраноспособности.

На чертеже дана принципиальная схема системы облегчения пуска двигателя внутреннего сгорания 1, включающая тепловой аккумулятор 2, связанный с рубашкой охлаждения двигателя 1, гидротеплоаккумулятор 3, соединенный со смазочной системой двигателя 1, блок управления 4, осуществляющий управление работой электромагнитных клапанов 5, 6, 7, 8. Электромагнитные клапана 5 и 8 установлены на входных патрубках гидротеплоаккумулятора 3 и теплового аккумулятора 2, а 6 и 7 - на их выходных патрубках соответственно.

Тепловой аккумулятор 2 подсоединяется в нижней точке рубашки охлаждения блока картера двигателя 1 с его правой или левой стороны.

Подвод масла к гидротеплоаккумулятору 3 осуществляется из главной масляной магистрали двигателя 1, а отвод через переходник 9 в масляный картер 10. Патрубки, соединяющие тепловой аккумулятор 2 и гидротеплоаккумулятор 3 с соответствующими системами двигателя 1, теплоизолированны и имеют минимальные размеры.

Система облегчения пуска двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом. Во время работы двигателя 1 охлаждающая жидкость, нагретая до температуры 80...90^oС, прокачивается через тепловой аккумулятор 2 и, отдавая ему часть своей теплоты, возвращается в рубашку охлаждения. Параллельно с этим через гидротеплоаккумулятор 3 под давлением 0,1...0,3 МПа прокачивается разогретое до температуры 70...80^oС моторное масло. Он осуществляет аккумулирование части теплоты, разогретого в ходе работы двигателя, моторного масла и объема масла, имеющего рабочее давление. Помимо этого на двигателе 1, работающем на различных режимах, имеет место падение давления масла в главной масляной магистрали, что приводит к пульсации поступления масла к трущимся деталям двигателя. Гидротеплоаккумулятор 3, заряженный маслом, имеющим рабочее давление, обеспечивает сглаживание этих пульсаций за счет принудительной подачи масла в главную масляную магистраль из него. Время тепловой зарядки теплового аккумулятора 2 и гидротеплоаккумулятора 3 зависит от режима работы двигателя 1 и составляет в среднем 0,5...1,0 час при температуре окружающего воздуха минус 40^oС.

При остановке двигателя 1 по команде с блока управления 4 закрываются электромагнитные клапана 5, 6, 7, 8, что позволяет создать запас моторного масла под давлением 0,2...0,3 МПа в гидротеплоаккумуляторе 3 и избежать термосифонной циркуляции охлаждающей жидкости и моторного масла по соответствующим системам за время стоянки.

Время допустимого хранения теплового аккумулятора 2 и гидротеплоаккумулятора 3 между пусками двигателя зависит от принятого способа теплоизоляции и может составлять от 24 часов до 4...6 суток.

За 15...20 минут до пуска двигателя через блок управления 4 открываются электромагнитные клапана 7 и 8, что позволяет создать условия начала термосифонной циркуляции жидкости по рубашке охлаждения двигателя 1. К концу указанного срока, когда средняя температура разогреваемых элементов двигателя равна 20. . . 30^oС, закрываются электромагнитные клапана 7 и открывается электромагнитный клапан 5 и в смазочную систему под давлением поступает разогретое моторное масла. Через 10...15 секунд выполняется пуск подготовленного двигателя. После того как двигатель выйдет на рабочий температурный режим, открываются электромагнитные клапана 6, 7, 8, что обеспечивает тепловую зарядку теплового аккумулятора 2 и гидротеплоаккумулятора 3, необходимую для выполнения очередного предпускового разогрева двигателя.

Таким образом, конструкция системы облегчения пуска двигателя внутреннего сгорания становится проще, уменьшаются ее массогабаритные параметры и устраняется эффект запаздывания поступления масла в смазочную систему двигателя при его пуске.

Формула изобретения

Система облегчения пуска двигателя внутреннего сгорания транспортного средства, содержащая элементы системы охлаждения и смазочной системы двигателя внутреннего сгорания, теплоаккумулятор, соединенный с рубашкой охлаждения двигателя, отличающаяся тем, что в смазочной системе установлен гидротеплоаккумулятор, при этом теплоаккумулятор и гидротеплоаккумулятор снабжены элеткромагнитными клапанами, а система выполнена с блоком управления, связанным с вышеуказанными клапанами.

РИСУНКИ

Рисунок 1