Результат интеллектуальной деятельности: ТЕПЛОНАКОПИТЕЛЬ В ДВИГАТЕЛЕ

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, а точнее - к системам запуска в холодную погоду.

Известен двигатель с теплоизоляцией по патенту №975463, однако в нем нарушено естественное охлаждение масла.

Задача и технический результат изобретения - сохранение как можно дольше тепла, запасенного в теплонакопителе, причем без ухудшения естественного охлаждения картера.

Для этого двигатель имеет в масляном картере емкость, заполненную плавящимся веществом.

Этим плавящимся веществом является стеарин, парафин, нафталин, или их смесь, или даже вода. В тех районах крайнего севера, где температура опускается ниже -40 градусов, вода как накопитель тепла вполне оправдана - она имеет большую скрытую теплоту плавления, большую теплоемкость, и вполне приемлемую температуру запуска - при температуре масла 0°C все двигатели (и карбюраторные, и эжекторные, и дизели) хорошо запускаются. Только надо помнить, что вода при замерзании расширяется и поэтому указанная емкость не должна быть заполнена водой более чем на 85%.

Для интенсификации теплообмена указанная емкость может иметь оребрение.

Очень важно, что контейнер с плавящимся веществом не имеет общей стенки с картером, как в прототипе, и не соприкасается со стенками картера. Это позволит дольше сохранить тепло фазового перехода плавящегося вещества, так как слой масла, особенно специального - с длинномолекулярными присадками (масло типа «Кастролмагнатек») обладает плохой теплопроводностью и плохим естественным конвективным переносом вследствие высокой вязкости.

Работает теплонакопитель так: при работе двигателя внутреннего сгорания выделяется избыточное количество тепла, которое частично отводится в окружающую среду радиатором. Часть этого тепла при работе двигателя быстро плавит вещество в расположенной в картере емкости, и даже нагревает это вещество в уже расплавленном состоянии до температуры масла. Эта температура может быть выше 100°C, и поэтому, если в емкости вода, то емкость должна иметь некоторую избыточную прочность, чтобы выдержать давление паров воды при температуре масла.

После остановки двигателя масло и вода остывают, причем, так как вода имеет большую удельную теплоемкость, то она замедляет охлаждение масла. А после наступления рубежа в 0°C вода начинает переходить в твердое состояние, выделяя большое скрытое тепло фазового перехода, чем долго не дает остыть маслу ниже 0°C.