Устройство для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться в системах предпускового подогрева двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Устройство для облегчения запуска ДВС, содержащее масляный насос с приводом, маслопроводы, масляный поддон, при этом дополнительно введены: газовый баллон с редуктором давления и соплом, рукав подвода горячих газов, обратные клапаны маслопроводов, крыльчатка с валом-эксцентриком, патрубок с регулирующей заслонкой, емкость для нагрева масла с теплоизоляционной рубашкой и змеевиком горячих газов, на которой установлены маслоуказатель, предохранительный и редукционный клапаны, манометр и термометр и которая соединена через змеевик горячих газов с соплом и патрубком, имеющим регулирующую заслонку и сообщенным с рукавом подвода горячих газов к масляному поддону и крыльчаткой с валом-эксцентриком, который приводит в действие масляный насос, подключенный через маслопроводы с обратными клапанами к масляному поддону и емкости нагрева масла, которая сообщена через редукционный клапан, маслопровод с обратным клапаном, с системой смазки двигателя внутреннего сгорания. В устройстве используется масляный насос поршневого типа с механизмом ручной подкачки. Изобретение обеспечивает повышение надежности запуска ДВС в условиях низких температур окружающей среды. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к области двигателестроения, в которой используются двигатели внутреннего сгорания, и может использоваться в системах предпускового подогрева ДВС. при эксплуатации дорожно-строительных и путевых машин в условиях максимально низких температур окружающей среды.

Известна система предпускового подогрева двигателя внутреннего сгорания, содержащая предпусковой подогреватель, трубопровод подвода горячих газов от подогревателя к масляному поддону двигателя, масляный насос с автономным приводом, сообщенный с масляным поддоном, снабженная размещенной вдоль блока двигателя и подключенной к масляному насосу с автономным приводом дополнительной масляной магистралью с соплами, направленными на подшипники коленчатого вала, стенки цилиндров и днища поршней [АС СССР №823610, МПК F01M 5/02, опубл. 23.04.1981 г., БИ №15, Моисейчик А. Н. и др. Система предпускового подогрева двигателя внутреннего сгорания].

Недостатком данного устройства является низкая надежность и большая энергоемкость процесса предпускового разогрева двигателя внутреннего сгорания, заключающаяся в наличии большого количества масла, разогреваемого только выхлопными газами от пускового двигателя, подводимыми к картеру ДВС, и разбрызгиваемого на внутреннюю поверхность ДВС, низкая эффективность прогрева двигателя, так как не обеспечивается смазка узлов трения кривошипно-шатунного механизма ДВС, сложность ее эксплуатации, заключающаяся в наличии дополнительных устройств, монтируемых на ДВС.

Известно устройство для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащее масляный насос, имеющий привод от пускового двигателя, всасывающий и нагнетающий маслопроводы и регулируемый дроссель, установленный в нагнетающем маслопроводе, выходной конец которого размещен в масляном поддоне, полый кожух, размещенный в масляном поддоне, выполненный из материала с высоким коэффициентом линейного расширения, сообщающий между собой всасывающий и нагнетающий маслопроводы и снабженный торцевыми стенками, жестко связанными между собой, а на боковой поверхности кожуха выполнены прорези [АС СССР №1693947, МПК F02N 17/04, F01M 5/02, опубл. 10.01.1996 г., БИ №1, Пыжиков А. В. и др. Устройство для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания].

Недостатком данного устройства является низкая надежность запуска как самого устройства, потому что его применение требует наличия масляного насоса, имеющего привод от пускового двигателя, запуск которого при низких температурах окружающей среды затруднителен, а использование полого кожуха не обеспечивает существенного снижения сопротивления на всасывание загустевшей масляной массы при низких температурных режимах окружающей среды, так и двигателя внутреннего сгорания вследствие нагрева и циркуляции масла через дроссель, что требует значительного времени и энергозатрат.

Данное устройство выбрано в качестве прототипа.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности запуска двигателя внутреннего сгорания в условиях низких температур окружающей среды за счет прогрева и смазывания его узлов трения.

Технический результат достигается тем, что в устройство для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащего масляный насос с приводом, маслопроводы, масляный поддон, дополнительно введены: газовый баллон с редуктором давления и соплом, рукав подвода горячих газов, обратные клапана маслопроводов, крыльчатка с валом-эксцентриком, патрубок с регулирующей заслонкой, емкость для нагрева масла с теплоизоляционной рубашкой и змеевиком горячих газов, на которой установлены маслоуказатель, предохранительный и редукционный клапаны, манометр и термометр и которая соединена через змеевик горячих газов с соплом и патрубком, который имеет регулирующую заслонку и сообщен с рукавом подвода горячих газов к масляному поддону и крыльчаткой с валом-эксцентриком, который приводит в действие масляный насос, который подключен через маслопроводы с обратными клапанами к масляному поддону и емкости нагрева масла, которая сообщена через редукционный клапан, маслопровод с обратным клапаном с системой смазки двигателя внутреннего сгорания. В устройстве используется масляный насос поршневого типа с механизмом ручной подкачки.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для облегчения запуска дизельного двигателя внутреннего сгорания.

Устройство включает в себя: 1 - масляный поддон; 2 - газовый баллон; 3 - редуктор давления; 4 - сопло; 5 - емкость для нагрева масла; 6 - змеевик горячих газов; 7 - предохранительный клапан; 8 - редукционный клапан; 9 - обратный клапан; 10 - маслопровод; 11 - теплоизоляционная рубашка; 12 - манометр: 13 - термометр; 14 - маслоуказатель; 15 - патрубок; 16 - заслонка; 17 - крыльчатка; 18 - вал-эксцентрик; 19 - механизм ручной подкачки насоса; 20 - рукав подвода горячих газов; 21 - масляный насос поршневого типа.

Элементы устройства для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания соединены следующим образом: емкость для нагрева масла 5 с теплоизоляционной рубашкой 11 оборудована маслоуказателем 14, предохранительным 7 и редукционным клапаном 8, манометром 12 и термометром 13 и соединена через змеевик горячих газов 6, сопло 4 и редуктор давления 3 с газовым баллоном 2 и с патрубком 15, имеющим регулирующую заслонку 16, который сообщается с рукавом подвода горячих газов 20 и крыльчаткой 17 с валом-эксцентриком 18, приводящим в действие масляный насос 21 с механизмом ручной подкачки 19, подключенный через маслопроводы 10 с обратными клапанами 9 к масляному поддону 1 и емкости нагрева масла 5, которая сообщается через редукционный клапан 8, маслопровод 10 с обратным клапаном 9 с системой смазки двигателя внутреннего сгорания.

Устройство для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом. Сжиженный газ (природный, пропан, бутан), выходящий из газового баллона 2 через редуктор давления 3 и сопло 4, поджигают, и пламя увлекает с собой поток воздуха, необходимый для сгорания, который, проходя по змеевику 6, граничащему с емкостью для нагрева масла 5, отдает часть теплоты на нагрев масла. При выходе из змеевика 6 горячие газы идут непосредственно (заслонка 16 закрыта) или, воздействуя на крыльчатку 17 (заслонка 16 открыта), на подогрев картерного масла через рукав подвода горячих газов 20. После разогрева масла в емкости для нагрева масла 5 до заданной температуры (70…80°С), фиксируемой с помощью термометра 13, начинают пропускать его в систему смазки ДВС, следя за падением давления в емкости по манометру 12 и расходом масла по маслоуказателю 14. После того как емкость для нагрева масла 5 освободится наполовину, необходимо открыть заслонку 16, освобождая проход горячих газов через крыльчатку 17, которая приводит в действие масляный насос поршневого типа 21 с механизмом ручной подкачки 19 через вал-эксцентрик 18. Поршневой насос 21 начинает подавать масло из масляного поддона 1 через маслопровод 10 с обратным клапаном 9 в емкость для его нагрева 5, тем самым подпитывая ее. Разогрев двигателя перед запуском должен быть в течение 10 - 15 мин, после чего перекрывают редукционный клапан 8 и заполняют емкость для нагрева масла 5 до первоначального уровня, фиксируемого по маслоуказателю 14, тем самым соблюдая уровень моторного масла, находящегося в масляном поддоне 1. Далее перекрывают подачу газа из газового баллона 2 редуктором давления 3, отсоединяют маслопроводы 10 установки от двигателя внутреннего сгорания и производят его запуск. После запуска установку можно использовать для разогрева ДВС другой однотипной машины, работающей на том же сорте масла, при этом потребуется меньшее время для разогрева, т.к. масло в емкости для его нагрева 5 подогретое.

Устройство для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания позволяет не только разогреть узлы трения кривошипно-шатунного механизма двигателя, но и производить их смазку, путем пропускания моторного масла, нагретого в отдельной емкости, через систему смазки ДВС, а также подогрева масла, находящегося в масляном поддоне, горячими газами, что особенно важно при запуске ДВС, так как уменьшается износ пар трения, который при отрицательных температурах (-20°С) эквивалентен износу за 7,3 часа нормальной работы двигателя [Особенности эксплуатации и улучшение пусковых качеств двигателей внутреннего сгорания. // Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта. // Материалы 3-й Международной научно-практической конференции, 6-7 дек. 2006 г./Жданов А. Г. и др. - Самара: СамГАПС, 2006 - с. 134-138].

Использование устройства позволяет за короткий промежуток времени разогреть и смазать узлы трения кривошипно-шатунного механизма двигателя, обеспечив тем самым надежный его запуск в условиях низких температур.

1. Устройство для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащее масляный насос с приводом, маслопроводы, масляный поддон, отличающееся тем, что дополнительно введены: газовый баллон с редуктором давления и соплом, рукав подвода горячих газов, обратные клапана маслопроводов, крыльчатка с валом-эксцентриком, патрубок с регулирующей заслонкой, емкость для нагрева масла с теплоизоляционной рубашкой и змеевиком горячих газов, на которой установлены маслоуказатель, предохранительный и редукционный клапаны, манометр и термометр и которая соединена через змеевик горячих газов с соплом и патрубком, который имеет регулирующую заслонку и сообщен с рукавом подвода горячих газов к масляному поддону и крыльчаткой с валом-эксцентриком, который приводит в действие масляный насос, который подключен через маслопроводы с обратными клапанами к масляному поддону и емкости нагрева масла, которая сообщена через редукционный клапан, маслопровод с обратным клапаном с системой смазки двигателя внутреннего сгорания.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что использует масляный насос поршневого типа с механизмом ручной подкачки.