Устройство для предпускового обогрева стационарного двигателя внутреннего сгорания

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению, а именно, к системам подогрева стационарных двигателей внутреннего сгорания в зимнее время для дистанционного запуска.

Известно устройство с электронным управлением для парового обогрева масляного картера двигателя внутреннего сгорания, коробки передач, мостов автомобиля в зимних условиях, включающем воздушный обогреватель, соединенный с направляющим кожухом (узел обогрева картера) металлическим воздуховодом, куда периодически и в конце тепловой подготовки подается газовоздушная смесь с отключением подачи пара, подача которого управляется блоком управления [Патент РФ №2478824, МПК F02N19/00, 2010].

Основным недостатком известного устройства является невозможность его использования для неработающего двигателя внутреннего сгорания в условиях зимнего времени в местности, лишенной источников электроснабжения, так как необходимо подача электроэнергии от постороннего источника, что затрудняет его использование для запуска двигателя.

Более близким к предлагаемому изобретению является предпусковой подогреватель, основанный на сжигании жидкого топлива, содержащий камеру сгорания (тепловую камеру), форсунку (горелку), расположенную внутри камеры, электромагнитный клапан для подачи топлива в форсунку, выключатель электромагнитного клапана (электропривод запорно–регулирующей арматуры), устройство зажигания с искровой свечой зажигания (электрозажигание), расположенной в камере сгорания, выключатель устройства зажигания, электромагнитное реле с нормально разомкнутыми контактами, соединенными параллельно с выключателем электромагнитного клапана, который механически соединен с выключателем устройства зажигания для синхронного “включения-выключения”, двумя электрически изолированными электродами, соединенными с источником питания. [Патент РФ №2362901, МПК F02N17/00, 2009].

Основными недостатками известного устройства являются сложность конструкции и необходимость подачи электроэнергии от постороннего источника, что затрудняет его использование для дистанционного пуска двигателя в зимнее время при низких температурах (–30⁰С и ниже) в местности, лишенной источников электроснабжения, так как при этих температурах современные аккумуляторы теряют свою работоспособность, что снижает его эффективность,

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности устройства для предпускового обогрева

стационарного двигателя внутреннего сгорания.

Технический результат достигается устройством для предпускового обогрева стационарного двигателя внутреннего сгорания, включающем бак с незамерзающей горючей жидкостью, соединенный общим и распределительными трубопроводами с запорно–регулирующей арматурой, снабженной электроприводом, с узлами подогрева аккумулятора и картера, причем узел подогрева аккумулятора включает горелку, снабженную электрозажиганием и состоящую из патрубка, заполненного фитилем, выполненным из жаростойкого пористого материала, соединенного снизу с распределительным трубопроводом и покрытого цилиндрической тепловой рубашкой, заглушенной с нижнего кольцевого торца, верхняя часть патрубка и тепловой рубашки с образованием кольцевого воздушного канала закрыты пламезаградителем, представляющим собой колпак, снабженный в верхней боковой части вертикальными дымовыми прорезями, тепловая камера представляет собой короб, снабженный нижним патрубком, в котором помещен аккумулятор с образованием газовых зазоров, закрытый двухскатной крышкой, выполненной с продольным щелью, причем верхняя часть пламезаградителя помещена в нижнюю часть тепловой камеры через нижний патрубок с образованием второго кольцевого воздушного канала, крышка пламезаградителя горелки закрыта сверху горизонтальной предохранительной плитой, узел подогрева картера состоит из теплового поддона, снабженного несколькими нижними патрубками, в котором помещено днище картера с образованием газовых зазоров, причем в нижние патрубки также, как и в узле обогрева аккумулятора вставлены горелки аналогичные горелкам узла обогрева аккумулятора, снабженные электрозажиганием, соединенные снизу с распределительным трубопроводом.

Предлагаемое устройство для предпускового обогрева

стационарного двигателя внутреннего сгорания (УППОСДВС) изображено на фиг.1–5 (фиг.1 – принципиальная схема устройства, фиг. 2,3 – разрезы узла обогрева аккумулятора, фиг. 4,5 – узел соединения горелки с тепловой камерой аккумулятора).

УППОСДВС включает бак с незамерзающей горючей жидкостью 1, соединенный общим 2 и распределительными трубопроводами 3, 4 с запорно–регулирующей арматурой 5, снабженной электроприводом (на фиг. 1–4 не показан) с узлами подогрева аккумулятора 6 и картера 7, причем узел подогрева аккумулятора 6 включает горелку 8, снабженную электрозажиганием (на фиг.1–5 не показано) и состоящую из патрубка 9, заполненного фитилем 10, выполненным из жаростойкого пористого материала, соединенного снизу с распределительным трубопроводом 3 и покрытого цилиндрической тепловой рубашкой 11, заглушенной с нижнего кольцевого торца, верхняя часть патрубка 9 и тепловой рубашки 11 с образованием первого кольцевого воздушного канала 12 закрыты пламезаградителем 13, представляющим собой колпак, снабженный в верхней боковой части вертикальными дымовыми прорезями 14, тепловая камера 15 представляет собой короб 16, снабженный нижним патрубком 17, в котором помещен аккумулятор 18 с образованием газовых зазоров 19, закрытый двухскатной крышкой 20, выполненной с продольным щелью 21, причем верхняя часть пламезаградителя 13 горелки 8 помещена в нижнюю часть тепловой камеры 15 через нижний патрубок 17 с образованием второго кольцевого воздушного канала 22, крышка пламезаградителя 13 горелки 8 закрыта сверху горизонтальной предохранительной плитой 23, узел подогрева картера 7 состоит из и теплового поддона 24, снабженного несколькими нижними патрубками 25, в котором помещено днище картера 26 с образованием газовых зазоров 27, причем в нижние патрубки 25 также как и в узле обогрева аккумулятора 7 вставлены горелки 8, снабженные электрозажиганием (на фиг.1–5 не показано), соединенные снизу с распределительным трубопроводом 4.

УППОСДВС используют в зимнее время при температурах ниже 0⁰С (максимальный нижний предел температуры –60⁰С). Устройство работает следующим образом. В начале заполняют бак 1 незамерзающей горючей жидкостью (например, этиловым спиртом) в количестве достаточном для постоянной работы горелки 8 узла подогрева аккумулятора 6 и периодического разогрева днища картера 26 при работе его нескольких горелок 8, которое также зависит от периодичности посещения ДВС обслуживающим персоналом.

При остановке ДВС автоматически электроприводом (на фиг.1–5 не показан) открывается запорно-регулирующая арматура 5 на трубопроводах 2 и 3 и также автоматически электрозажиганием (на фиг.1–4 не показано) разжигается горелка 8, в которой фитиль 10, выполненный из жаростойкого пористого материала, служит насосом, подающим горючую жидкость из трубопровода 3 за счет капиллярных сил в зону горения под пламезаградителем 13, а первый кольцевой воздушный канал 12 инжектирует воздух, необходимый для горения. При начале горения в горелке 8 цилиндрическая тепловая рубашка 11 заполняется горячими выхлопными газами и обогревает фитиль 10, чтобы поддерживать величину вязкости и поверхностного натяжения, необходимую для успешной транспортировки рабочей жидкости. Полученные выхлопные газы из вертикальных щелей 14 поступают в газовый зазор 19 тепловой камеры 15, смешиваются с наружным воздухом, поступающим в тепловую камеру 15 через второй воздушный канал 22 за счет самотяги, в результате чего их температура снижается до (40–50⁰С ) и при умеренной температуре обогревают корпус аккумулятора 18 (предохранительная плита 23 предохраняет днище аккумулятора 18 от местного перегрева при прямом контакте днища с горячими выхлопными газами, выходящими из щелей 14). При проходе через газовый зазор 19 газовоздушная смесь отдает тепло аккумулятору 18 и охлажденная до (15–20)⁰С удаляется из тепловой камеры 15 через щель 21 (уклон крышки 20 служат для скатывания конденсата в случае его образования во избежание образования наледи на щели 21).

При получении команды запуска ДВС, в результате сохранения полной работоспособности аккумулятора 18 за счет его постоянного обогрева, автоматически электроприводом (на фиг.1–5 не показан), открывается запорно-регулирующая арматура 5 на трубопроводе 4 и также автоматически электрозажиганием (на фиг.1–5 не показано) разжигаются горелки 8 узла подогрева картера 7, процесс горения в которых происходит аналогично вышеописанному. После розжига горелок 8 горячие выхлопные газы в смеси с воздухом обогревают днище картера 26 и удаляются через газовый зазор 27, а при достижении требуемой температуры масла автоматически запускается двигатель, после чего также автоматически закрывается запорно–регулирующая арматура 5 на трубопроводах 3 и 4.

Таким образом, предлагаемое устройство для предпускового обогрева стационарного двигателя внутреннего сгорания сохраняет работоспособность аккумулятора в течении длительного времени в зимний период при низких температурах (–30⁰С и ниже) и обеспечивает возможность предпускового подогрева днища картера двигателя, что гарантирует успешный дистанционный пуск двигателя в местности, лишенной источников электроснабжения.