устройство для облегчения пуска двигателя внутреннего сгорания

Формула изобретения

1. Устройство для облегчения пуска ДВС, содержащее масляный насос, имеющий привод от пускового двигателя, всасывающий и нагнетающий маслопроводы, имеющие выход в масляный поддон, регулируемый дроссель, установленный в нагнетающем маслопроводе, и переключатель, соединяющий нагнетающий и подводящий маслопроводы, отличающееся тем, что оно снабжено блоком управления и индикации, во всасывающем маслопроводе установлены тепловой аккумулятор и два температурных датчика, а переключатель выполнен в виде электромагнитного клапана.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что один температурный датчик размещен в начале, а другой в конце всасывающего маслопровода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, в частности, в системе предпускового разогрева моторного масла двигателя внутреннего сгорания.

Известны устройства, содержащие пусковой двигатель с приводным масляным насосом, подключенные к последнему, всасывающий и нагнетающий маслопроводы с выходом в масляный поддон основного двигателя и дроссель, установленный в нагнетающем маслопроводе (А.С. СССР N 250605 от 1967 г., кл. F 01 М 5/02).

Недостатком этого устройства является то, что при отрицательной температуре окружающего воздуха пуск масляного насоса в начальный момент затруднен из-за высокой вязкости холодного масла, вызывающей значительное сопротивление во всасывающем маслопроводе.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство (А. С. СССР N 1693947 от 1989 г., МКИ F 02 N 17/04, F 01 М 5/02), состоящее из масляного насоса, имеющего привод от пускового двигателя, всасывающего и нагнетающего маслопроводов, имеющих выход в масляный поддон основного двигателя, регулируемого дросселя, установленного в нагнетающем маслопроводе, полого кожуха, размещенного в масляном поддоне, выполненного из металла с высоким коэффициентом линейного расширения, сообщающего между собой всасывающий и нагнетающий маслопроводы и снабженного торцовыми стенками, жестко связанными между собой, а на боковой поверхности кожуха выполнены прорези, и крана, соединяющего нагнетающий и подводящий маслопроводы.

Недостатки прототипа заключаются в том, что нагрев масла с помощью только прокачки его через дроссель требует значительного времени; полый кожух, размещенный в поддоне основного двигателя, аккумулирует на себя часть тепла разогреваемого масла, что увеличивает время его разогрева; в устройстве отсутствуют органы контроля и сигнализации за процессом нагрева масла; для соединения нагнетающего и подводящего маслопроводов используется механический кран, что связано с необходимостью использования человека.

Задачей предлагаемого решения является уменьшение времени разогрева масла и автоматизация процесса разогрева масла.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для облегчения пуска ДВС, содержащее масляный насос, имеющий привод от пускового двигателя, всасывающий и нагнетающий маслопроводы, имеющие выходы в масляный поддон, регулируемый дроссель, установленный в нагнетающем маслопроводе, и переключатель, соединяющий нагнетающий и подводящий маслопроводы, дополнительно снабжено блоком управления и индикации, тепловым аккумулятором и двумя температурными датчиками, установленными во всасывающем маслопроводе, причем один температурный датчик размещен в начале, другой в конце всасывающего маслопровода, а переключатель выполнен в виде электромагнитного клапана.

Применение блока управления и индикации позволяет осуществлять контроль за работой устройства, за температурой разогреваемого масла, за процессами зарядки и разрядки теплового аккумулятора и завершать процесс разогрева масла путем автоматического переключения электромагнитного клапана.

Установка во всасывающем маслопроводе теплового аккумулятора позволяет осуществлять дополнительный разогрев прокачиваемого через него масла за счет утилизированной теплоты масла, накопленной при работе основного двигателя. Кроме того, это позволяет создать условия принудительного всасывания холодного масла из масляного поддона в тепловой аккумулятор за счет разности температур, а значит вязкости масла на входе и выходе из него, так как масляный насос будет легко выкачивать теплое (маловязкое) масло из теплового аккумулятора, то в нем будет возникать разрежение, которое обеспечит принудительное всасывание менее вязкого холодного масла в тепловой аккумулятор.

Установка в начале и в конце всасывающего маслопровода температурных датчиков позволяет осуществлять контроль за температурой масла на выходе из масляного поддона основного двигателя, а также контролировать процессы зарядки и разрядки теплового аккумулятора за счет разности температур, фиксируемых ими.

Применение в нагнетающем маслопроводе электромагнитного клапана позволяет автоматизировать процесс соединения нагнетающего маслопровода с подводящим маслопроводом смазочной системы основного двигателя при завершении разогрева масла в устройстве.

Сопоставимый анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство отличается от известного, описанного в прототипе вышеуказанными признаками.

В этом случае можно говорить о соответствии заявленного устройства критерию изобретения "новизна", так как в такой совокупности отличительных признаков оно неизвестно. Именно эта совокупность признаков придает устройству не известные ранее новые свойства.

На чертеже представлен общий вид устройства для облегчения пуска ДВС.

Устройство состоит из пускового двигателя 1 с приводным масляным насосом 2, всасывающего 3 и нагнетающего 4 маслопроводов, подключенных к масляному насосу 2 и имеющих выход в масляный поддон 5 основного двигателя 6, регулируемого дросселя 7, установленного в нагнетающем маслопроводе 4, электромагнитного клапана 8, соединяющего нагнетающий маслопровод 4 с подводящим маслопроводом 9, теплового аккумулятора 10, температурного датчика 11, установленного в начале всасывающего маслопровода 3, а также температурного датчика 12, установленного на конце всасывающего маслопровода 3 и блока управления и индикации 13.

Устройство работает следующим образом:

При работе основного двигателя 6 тепловой аккумулятор 10 запасает тепло горячего моторного масла и обеспечивает его хранение до следующего пуска.

В исходном положении электромагнитный клапан 8 закрыт и нагнетающий маслопровод 4 соединен с масляным поддоном 5. Таким образом образуется круг циркуляции масла: масляный поддон 5 - всасывающий маслопровод 3 - масляный насос 2 - нагнетающий маслопровод 4. Тепловой аккумулятор 10 заполнен маслом с температурой 60...80^oC, что значительно выше температуры масла в поддоне 5, а следовательно, масло имеет меньшую вязкость и лучшую прокачиваемость.

Для подогрева масла в поддоне 5 основного двигателя 6 запускается пусковой двигатель 1, приводящий во вращение масляный насос 2. Наличие в тепловом аккумуляторе 10 теплого масла приводит к снижению сопротивления подачи масла из всасывающего маслопровода 3 в масляный насос 2. Масляный насос 2 без нагрузки начинает принудительно прокачивать масло через нагнетающий маслопровод 4 и регулируемый дроссель 7 обратно в масляный поддон 5. При этом из-за того, что поступающее в тепловой аккумулятор 10 из поддона 5 масло более холодное, а значит более вязкое, в тепловом аккумуляторе 10 будет создаваться разрежение, которое позволяет обеспечивать необходимую принудительную подачу масла из поддона 5 в тепловой аккумулятор 10. С момента поступления масла в тепловой аккумулятор 10 оно начинает разогреваться и на выходе из него имеет более высокую температуру и пониженную вязкость. Это будет продолжаться в течение 5...7 минут, пока не разрядиться тепловой аккумулятор 10, что будет контролироваться температурными датчиками 11 и 12. С выравниванием температур масла на входе и выходе из теплового аккумулятора 10 на блоке управления и

индикации 13 сработает сигнал окончания разрядки теплового аккумулятора 10. Времени разрядки теплового аккумулятора 10 будет достаточно для многократного прохождения масла по кругу циркуляции. Кроме этого, масло разогревается при его прокачивании через регулируемый дроссель 7 за счет внутреннего трения. При необходимости дальнейшего разогрева масла производится продолжение прокачивания масла через регулируемый дроссель 7, но с постепенным уменьшением дроссельного отверстия (на чертеже не показано) до минимальной величины. При достижении маслом необходимой температуры блок управления и индикации 13 автоматически по сигналу температурного датчика 11 открывает электромагнитный клапан 8 и масло по подводящему маслопроводу 9 поступает в смазочную систему основного двигателя 6, что снижает сопротивление прокручиванию коленчатого вала двигателя 6. При работе основного двигателя 6 начнется процесс зарядки теплового аккумулятора 10 и, как только показания с датчиков 11 и 12 сравняются на блоке управления и индикации 13, сработает сигнал, указывающий о завершении зарядки теплового аккумулятора 10 и его готовности к работе при следующем пуске двигателя 6.

Таким образом, описанное выше устройство для облегчения пуска ДВС имеет новые конструктивные особенности. Эти особенности состоят в том, что применение блока управления и индикации позволяет осуществлять контроль за работой устройства, за процессами зарядки и разрядки теплового аккумулятора и автоматическим переключением электромагнитного клапана при завершении процесса разогрева масла; установка во всасывающем маслопроводе теплового аккумулятора позволяет осуществлять дополнительный разогрев прокачиваемого через него масла, а также создает условия принудительного всасывания холодного масла из масляного поддона в тепловой аккумулятор за счет разности температур и коэффициентов вязкости масла на входе и выходе из теплового аккумулятора; в начале и в конце всасывающего маслопровода установлены температурные датчики, которые позволяют осуществлять контроль за температурой масла на выходе из масляного поддона основного двигателя, а также контролировать процессы разрядки и зарядки теплового аккумулятора; применение в нагнетающем маслопроводе электромагнитного клапана позволяет автоматизировать процесс соединения нагнетающего маслопровода с подводящим маслопроводом смазочной системы основного двигателя при завершении разогрева масла в устройстве. Перечисленная совокупность новых признаков позволяет достигнуть поставленной задачи, а именно сократить время разогрева моторного масла и автоматизировать вышеуказанный процесс.

Корпус теплового аккумулятора реализуется, например, из металла с установкой между ним и теплоаккумулирующим материалом, в качестве которого может быть использован Na₂ HPO₄ -12H₂O, термоизоляции. В качестве температурных датчиков могут быть использованы электрические термоимпульсные термометры.