УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЛЕГЧЕНИЯ ЗАПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1997 года по МПК F01M5/02 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к системам смазки двигателей внутреннего сгорания предпусковым разогревом масла.

Известно устройство для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания с системой смазки, имеющей поддон, содержащее масляный насос высокого давления, приводимый пусковым двигателем, всасывающий и нагнетательный трубопроводы и дроссель, установленный в нагнетающем трубопроводе [1]
Недостатком устройства является затрудненность всасывания застывшего масла в поддоне двигателя, что снижает надежность его работы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания с системой смазки, имеющей главную масляную магистраль и поддон, содержащее пусковой двигатель с выпускной трассой выхлопных газов, приводимый от пускового двигателя масляный насос с подключенными к нему всасывающей и нагнетающей магистралями, и дроссель, установленный в нагнетающей магистрали, при этом всасывающая магистраль заключена в выпускную трассу выхлопных газов пускового двигателя [2]
За счет прогрева всасывающей магистрали теплом выхлопных газов пускового двигателя несколько улучшается работа масляного насоса по засасыванию масла.

Однако, нагнетаемое насосом масло по объему очень мало по сравнению с объемом масла в поддоне и не может быстро прогреть его.

Поэтому поступление застывшего масла во всасывающую магистраль из-за высокой вязкости его затрудняется, что приводит к нарушению нормальной циркуляции масла.

Задачей изобретения является улучшение поступления масла во всасывающую магистраль для обеспечения нормальной его циркуляции.

Поставленная задача в известном устройстве для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания с системой смазки, имеющей главную масляную магистраль и поддон, содержащее пусковой двигатель с выпускной трассой выхлопных газов, приводимый от пускового двигателя масляный насос с подключенными к нему всасывающей и нагнетающей магистралями, и дроссель, установленный в нагнетательной магистрали, достигается тем, что оно снабжено подключенной к всасывающей магистрали дополнительной масляной емкостью с нагревательным элементом, подключенным к выпускной трассе выхлопных газов пускового двигателя, и масляным теплообменником, размещенным в поддоне и подключенным с одной стороны к нагнетающей магистрали, а с другой к дополнительной масляной емкости.

Кроме того, для уменьшения сопротивления на трассе всасывания дополнительная емкость установлена выше оси масляного насоса; для облегчения прокачки масла в начальный период подогрева масла дроссель выполнен управляемым; для ускорения прогрева главной масляной магистрали в напорной магистрали после дросселя установлен трехходовой кран, подключенный через обратный клапан к главной магистрали системы смазки двигателя, а дополнительная масляная емкость через второй обратный клапан подключена к поддону, при этом дополнительная масляная емкость выполнена герметичной; для предотвращения перегрева масла в дополнительной масляной емкости выпускная трасса выхлопных газов перед нагревательным элементом снабжена перепускным каналом с регулятором расхода.

При снабжении устройства дополнительной масляной емкостью, подключенной к всасывающей магистрали и обогреваемой выхлопными газами пускового двигателя, и масляным теплообменником, подключенным к нагнетательной магистрали и к дополнительной масляной емкости, образуется замкнутый гидравлический контур с небольшим объемом циркулирующего масла, подогреваемого и выхлопными газами, и путем дросселирования. Благодаря этому исключается попадание застывшего масла во всасывающую магистраль и обеспечивается нормальная циркуляция подогреваемого масла, которое через теплообменник, помещенный в поддон, разогревает масло системы смазки двигателя для облегчения его запуска.

Размещение дополнительной масляной емкости выше масляного насоса обеспечивает гарантированный забор масла насосом, особенно на начальном этапе подогрева масла.

При использовании регулируемого дросселя появляется возможность в начальный период подогрева масла уменьшать сопротивление дросселя для облегчения прокачки застывшего масла, а затем увеличивать сопротивление (дросселирование) для активизации разогрева масла за счет дросселирования и за счет возрастающей энергии выхлопных газов двигателя, мощность которого увеличивается пропорционально увеличению нагрузки насоса.

Наличие трехходового крана в нагнетательной магистрали, подключенного к главной масляной магистрали, и подключение дополнительной масляной емкости к поддону позволяет по мере разогрева масла в поддоне подключать главную масляную магистраль к прокачке горячим маслом для ускорения подготовки двигателя к запуску.

При снабжении выпускной трассы выхлопных газов перепускным каналом с регулятором расхода возможно регулирование расхода количества выхлопных газов, проходящих через нагревательный элемент в дополнительной масляной емкости, тем самым обеспечивается возможность регулирования интенсивности процесса подогрева масла в поддоне с предотвращением перегрева масла в дополнительной масляной емкости.

Из уровня техники неизвестно использование дополнительной масляной емкости с нагревательным элементом, подключенным к выпускной трассе выхлопных газов пускового двигателя, и масляного теплообменника, размещенного в поддоне, встроенных в замкнутый гидравлический контур для предпускового подогрева масла в двигателе внутреннего сгорания.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания.

Устройство содержит пусковой двигатель 1, приводящий масляный насос 2. Всасывающая магистраль 3 насоса 2 подключена к герметичной масляной емкости 4, снабженной нагревательным элементом 5, подсоединенным к выхлопной трассе 6 выхлопных газов пускового двигателя 1.

В нагнетающей магистрали 7 насоса 2 установлен регулируемый дроссель 8 с управляющим штоком 9 и рычагом 10. Последовательно с дросселем 8 в нагнетающей магистрали 7 установлен трехходовой кран 11, соединяющий насос 2 с теплообменником 12, размещенным в поддоне 13 основного двигателя 14, и с главной масляной магистралью 15 основного двигателя 14 через обратный клапан 16.

Теплообменник 12 соединен гидролинией 17 с масляной емкостью 4, которая гидролинией 18 с обратным клапаном 19 соединена с поддоном 13.

В выхлопной трассе 6 перед нагревательным элементом 5 установлен регулятор расхода 20 с перепускным каналом 21.

Устройство работает следующим образом.

Для подогрева масла в поддоне 13 основного двигателя 14 при низкой температуре окружающей среды запускают пусковой двигатель 1, приводящий во вращение масляный насос 2, при этом дроссель 8 рычагом 10 устанавливают в положение "открыто", при котором сопротивление дросселя 8 минимально.

Во время прогрева пускового двигателя 1 происходит подогрев масла в емкости 4 за счет тепла выхлопных газов, проходящих через нагревательный элемент 5.

После прогрева пускового двигателя 1 на холостом ходу дроссель 8 рычагом 10 устанавливают в положение "дросселирование". Прокачиваемое через дроссель 8 масло, предварительно подогретое в масляной емкости 4, дополнительно разогревается за счет внутреннего трения и по нагнетательной магистрали 7 через трехходовой кран 11 поступает в теплообменник 12, теплом которого прогревается масло в поддоне 13.

Охлаждение в теплообменнике 12 масло давлением насоса 2 по гидролинии 17 прокачивается в масляную емкость 4, где снова подогревается теплом выхлопных газов. Прогретое масло свободно поступает к насосу и циркуляция масла по замкнутому гидравлическому контуру продолжается.

Хорошему всасыванию масла способствует установка емкости 4 выше оси насоса 2.

После прогрева масла в поддоне 13 или при умеренных отрицательных температурах окружающей среды трехходовой кран 11 устанавливают в положение, соединяющее нагнетательную магистраль 7 с главной масляной магистралью 15 основного двигателя 14 через обратный клапан 16. Горячее масло из емкости 4, дополнительно подогреваемое пропусканием через дроссель 8, продавливается через подшипники коленчатого вала двигателя 14, подготавливая последний к запуску. При этом забор масла из поддона 13 осуществляется через обратный клапан 19 по гидролинии 18.

Для регулирования температуры масла в масляной емкости 4 изменяют расход выхлопных газов, проходящих через нагревательный элемент 5 с помощью регулятора расхода 20 и перепускного канала 2. Регулятор расхода 20 может быть выполнен в виде заслонки.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство обладает большей надежностью за счет исключения разрыва потока масла при всасывании застывшего масла, поскольку масло циркулирует по замкнутому гидравлическому контуру с малым объемом масла, подогрев которого за счет дросселирования и использования тепла выхлопных газов не вызывает затруднений.

Использование: в двигателестроении. Сущность изобретения: устройство содержит пусковой двигатель, приводящий масляный насос, в напорной магистрали которого установлен дроссель. На всасывающей магистрали насоса установлена масляная емкость с нагревательным элементом, подключенным к выпускной трассе выхлопных газов. В поддоне основного двигателя размещен теплообменник, подключенный к нагревательной магистрали и масляной емкости. При работе пускового двигателя масло, подогретое в емкости теплом выхлопных газов и дополнительно подогреваемое прокачкой через дроссель, циркулирует по замкнутому гидравлическому контуру, подогревая масло в поддоне теплом теплообменника. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания, имеющего систему смазки с главной масляной магистралью и поддоном, содержащее пусковой двигатель с выпускным трубопроводом, масляный насос с всасывающей магистралью и приводом от пускового двигателя и дроссель, установленный в нагнетающей магистрали, отличающееся тем, что оно снабжено масляным теплообменником и масляной емкостью с нагревательным элементом, подключенной к всасывающей магистрали масляного насоса, нагревательный элемент подключен к выпускному трубопроводу пускового двигателя, масляный теплообменник размещен в поддоне и подключен с одной стороны к нагнетающей магистрали, а с другой к масляной емкости. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что масляная емкость установлена выше оси масляного насоса. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что дроссель выполнен управляемым. 4. Устройство по пп. 1 3, отличающееся тем, что оно снабжено первым и вторым обратными клапанами и трехходовым краном, установленным в напорной магистрали после дросселя и подключенным через первый обратный клапан к главной масляной магистрали, а масляная емкость через второй обратный клапан подключена к поддону, при этом масляная емкость выполнена герметичной. 5. Устройство по пп.1 4, отличающееся тем, что оно снабжено перепускным каналом с регулятором расхода, установленным в выпускном трубопроводе перед нагревательным элементом.