СИСТЕМА КОМПЛЕКСНОГО ЭЛЕКТРОПОДОГРЕВА ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Российский патент 2003 года по МПК F02N17/06 F02M31/125 F01M5/02 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к устройствам для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания.

Известна система автоматического предпускового подогрева и запуска двигателя внутреннего сгорания, предназначенная для программно-управляемого подогрева двигателя внутреннего сгорания (ДВС), автоматического поддержания температуры ДВС в заданном диапазоне, а также для автоматического запуска ДВС в необходимое для пользователя время. Система содержит блок управления, который соединен с аккумуляторной батареей транспортного средства. Система приводится в рабочее положение вручную или дистанционно. Напряжение от аккумуляторной батареи через блок стабилизации поступает в систему, блок контроля температурного состояния ДВС следит за температурой и при достижении нижнего порога автоматически включается стартер, происходит запуск и прогрев двигателя. При достижении верхней границы заданного диапазона температур ДВС автоматически выключается и далее цикл повторяется. Для запуска ДВС в заданное пользователем время, система снабжена таймером. (Патент РФ 2127824, МКИ F 02 N 17/04, 20.03.99).

Недостатком указанной системы является ограниченность применения ввиду использования рабочего состояния ДВС и необходимости отвода отработавших газов.

Известна система подогрева дизельного топлива, содержащая топливный бак с подогревателем, напорный топливопровод и три электронагревателя: первый погружной трубчатый электронагреватель топлива установлен в сетке топливозаборника бака, второй магистральный электронагреватель расположен в топливопроводе перед топливным фильтром тонкой очистки, оба подключены к электронному блоку управления, снабженному датчиком температуры, а третий трубчатый электронагреватель для подогрева охлаждающей жидкости, используемый только при стоянке транспортного средства, снабжен электропомпой и электронным элементом слежения за температурой. (Патент РФ 2177071, МКИ F 02 М 31/125, 20.12.2001).

Однако данная система недостаточно надежна и эффективна из-за отсутствия электрической защиты, а также не дает возможности осуществлять предварительный подогрев ДВС в необходимое для пользователя время.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является система предпускового подогрева двигателя внутреннего сгорания, снабженная подогревателем масла, расположенным в картере двигателя и выполненным в виде поверхностно-распределительного термозависимого электронагревателя, подогревателем охлаждающей жидкости, выполненным в виде трубчатого электронагревателя и блоком управления, снабженным усилителем, пороговым элементом и двумя уравновешивающими резисторами, причем смежные плечи моста образованы электронагревателями, а противоположные его плечи уравновешивающими резисторами. (Патент РФ 2041382, МКИ F 02 N 17/04, F 01 М 5/02, 09.08.95).

Такая система также недостаточно надежна из-за отсутствия электрической защиты и имеет низкую эффективность по причине использования ограниченного числа электронагревательных устройств и устройств, обеспечивающих расширение функциональных возможностей системы.

Задачей, на решение которой направлено предполагаемое изобретение, является повышение надежности и эффективности при расширении функциональных возможностей, а также улучшение потребительских качеств системы комплексного электроподогрева транспортных средств.

Технический результат достигается тем, что система комплексного электроподогрева транспортных средств, оснащенная подогревателем масла, расположенным в картере двигателя, и подогревателем охлаждающей жидкости, выполненным в виде трубчатого электронагревателя, снабжена комбинированным устройством со встроенными блоками зарядки аккумулятора, коммутации и управления насосом, имеющим выходы для подсоединения потребителей, которое соединено через пульт управления с аккумулятором транспортного средства и с циркуляционным насосом, а также с распределительным устройством, имеющим встроенный блок электрической защиты и пожаробезопасности с функцией устройства защитного отключения, а программируемый таймер содержит датчик температуры и соединен с одной стороны, через блок-реле с электроподогревателем салона автомобиля, с другой, через комбинированное устройство и разветвители, с электроподогревателями аккумулятора, охлаждающей жидкости и преобразователем напряжения, к которому подключены электроподогреватели масла, трансмиссии и топливной системы, а также аккумулятор транспортного средства и пульт управления, при этом в масляный поддон двигателя дополнительно установлен проточный подогреватель масла, соединенный через циркуляционный насос с электроподогревателем охлаждающей жидкости. Комбинированное устройство дополнительно снабжено блоком электрической защиты и пожаробезопасности с функцией устройства защитного отключения, преобразователь напряжения содержит устройства автоматического распределения нагрузки и автоматического переключения источников питания, а программируемый таймер оснащен узлами дистанционного управления и автоматического управления временем включения системы в зависимости от температуры окружающей среды, контролируемой внешним датчиком температуры, который расположен снаружи транспортного средства.

Указанный технический результат предлагаемой системы комплексного электроподогрева транспортных средств достигается за счет ее конструктивного решения, а именно: элементы системы выполнены в виде отдельных устройств с определенным функциональным назначением, объединенных посредством универсальных соединителей, обеспечивающих гибкость изменения структуры системы, по требованию заказчика и для обеспечения компактного размещения элементов системы в ограниченном подкапотном пространстве транспортного средства. Применение блока электрической защиты и пожаробезопасности с функцией устройства защитного отключения (УЗО) в распределительном и комбинированном устройствах обеспечивает высокую надежность и независимость системы, а наличие в комбинированном устройстве, преобразователе напряжения и программируемом таймере функциональных блоков и узлов позволяет наиболее эффективно управлять электроподогревателями агрегатов, салона и топливной системы транспортного средства, значительно сокращая время процесса предпусковой подготовки и повышая эффективность и экономичность системы.

Предлагаемая система комплексного электроподогрева транспортных средств иллюстрируется структурной схемой.

Система комплексного электроподогрева транспортных средств состоит из распределительного устройства 1, защищенного от внешних воздействующих факторов и имеющего встроенный блок электрической защиты и пожаробезопасности с функцией УЗО. Распределительное устройство 1 подключено к внешней сети и соединено посредством соединительного шнура 2 через соединительный узел 3, установленный, например, на бампере транспортного средства, с комбинированным устройством 4. Комбинированное устройство 4 состоит из отдельных функциональных блоков: электрической защиты и пожаробезопасности с функцией УЗО, обеспечивающего защиту системы при отсутствии распределительного устройства 1; зарядки аккумулятора; коммутации; управления насосом и имеет выходы для подключения нескольких потребителей. Программируемый таймер 5 расположен в салоне транспортного средства, содержит встроенный датчик температуры и подключен через комбинированное устройство 4 и пульт управления 6 к аккумулятору транспортного средства 7. Программируемый таймер 5 управляет электроподогревателем салона автомобиля 8 через блок-реле 9, напряжение сети на который подается от комбинированного устройства 4. К выходам комбинированного устройства 4 через разветвители 10 присоединены электроподогреватели охлаждающей жидкости 11 и аккумулятора 12, а также преобразователь напряжения 13, который содержит устройства автоматического распределения нагрузки и автоматического переключения источников питания. К нагрузочным выходам преобразователя напряжения 13 подключены электроподогреватели: масла 14; трансмиссии 15; топливозаборника 16, расположенного в топливном баке; топливопровода 17; топливного фильтра 18. Аккумулятор 7 соединен с комбинированным устройством 4 через пульт управления 6 для зарядки и с выходом преобразователя напряжения 13 для подключения электроподогревателей при отсутствии внешней сети и при движении транспортного средства по команде с пульта управления 6 в ручном или автоматическом режимах. Система охлаждения транспортного средства оборудована проточным подогревателем масла 19, встроенным в масляный поддон, соединенным шлангами с рубашкой охлаждения двигателя 20 и через циркуляционный насос 21 с электроподогревателем охлаждающей жидкости 11. Для повышения эксплуатационно-потребительских свойств системы в программируемый таймер 5 введены узлы дистанционного управления и автоматического управления временем включения системы в зависимости от температуры окружающей среды, контролируемой внешним датчиком температуры 22, который расположен снаружи транспортного средства и соединен с программируемым таймером 5.

Система работает следующим образом: при подключении соединительного шнура 2 к распределительному устройству 1, напряжение сети 220 В запитывает через соединительный узел 3 комбинированное устройство 4, которое производит зарядку аккумулятора 7 в автоматическом режиме. По заданной программе, в которой указывается время готовности системы, программируемый таймер 5 автоматически определяет время включения системы в зависимости от температуры окружающей среды, контролируемой внешним датчиком температуры 22, и подает сигнал на включение реле комбинированного блока 4 и блока-реле 9. На выходах этих устройств появляется напряжение 220 В, которое подается посредством разветвителей 10 на электроподогреватели охлаждающей жидкости 11 и аккумулятора 12, преобразователь напряжения 13, а также на электроподогреватель салона автомобиля 8. Электроподогреватель салона 8 производит подогрев воздуха в салоне транспортного средства до заданной температуры, установленной заранее в программируемом таймере 5, который при помощи встроенного датчика обеспечивает процесс терморегулирования, управляя электроподогревателем салона 8 через блок-реле 9. В преобразователе 13 напряжение преобразуется до безопасного уровня (напряжения бортовой сети), после чего поступает на электроподогреватели: масла 14, трансмиссии 15, топливозаборника 16, топливопровода 17, топливного фильтра 18. Подключение электроподогревателей 14, 15, 16, 17, 18 к преобразователю напряжения 13 или к аккумулятору 7 происходит в ручном и автоматическом режиме через пульт управления 6 по желанию пользователя при предпусковом подогреве и при движении транспортного средства. Преобразователь напряжения 13 имеет устройство автоматического распределения нагрузки, которое производит перераспределение подключения электроподогревателей в зависимости от управляющих команд с пульта управления 6. Циркуляционный насос 21 производит прокачку охлаждающей жидкости через систему охлаждения двигателя и проточный подогреватель масла 19 циклами по команде комбинированного устройства 4 через пульт управления 6 в автоматическом режиме или в ручном режиме от аккумулятора 7. При автоматическом режиме в паузах происходит зарядка аккумулятора 7, а циркуляция охлаждающей жидкости обеспечивается за счет термосифонного эффекта электроподогревателя охлаждающей жидкости 11. Такой способ управления циркуляционным насосом 21 создает возможность экономично и эффективно производить равномерный прогрев двигателя. Происходит комплексный подогрев агрегатов, узлов транспортного средства и топлива, а также зарядка аккумулятора. Программируемый таймер 5, через заданное время, дает команду на отключение реле комбинированного блока 4, и все элементы системы на напряжение 220 В обесточиваются, при этом зарядка аккумулятора 7 продолжается до полного заряда и перехода в режим хранения.

Использование предлагаемого изобретения, по сравнению с известными, позволяет создать более эффективную и надежную систему с гибкой структурой, облегчающую запуск двигателя внутреннего сгорания в холодное время года, производящую подогрев узлов и агрегатов транспортного средства во время движения, создающую комфортные условия для водителя и пассажиров, при этом уменьшается износ агрегатов транспортного средства, расход топлива, количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу.

Изобретение относится к устройствам для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания. Система, оснащенная подогревателем масла, расположенным в картере двигателя, и подогревателем охлаждающей жидкости, выполненным в виде трубчатого электронагревателя, снабжена комбинированным устройством со встроенными блоком зарядки аккумулятора, коммутации и управления насосом, распределительным устройством с блоком электрической защиты и пожаробезопасности с функцией устройства защитного отключения, программируемый таймер содержит датчик температуры, соединенный с одной стороны через блок-реле с электроподогоревателем салона автомобиля, с другой - через комбинированное устройство и разветвители с электроподогревателями аккумулятора охлаждающей жидкости и преобразователем напряжения, в масляный поддон дополнительно установлен проточный подогреватель масла. Изобретение обеспечивает повышение надежности и эффективности при расширении функциональных возможностей, а также улучшение потребительских качеств системы. 1 с. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Система комплексного электроподогрева транспортных средств, оснащенная подогревателем масла, расположенным в картере двигателя, и подогревателем охлаждающей жидкости, выполненным в виде трубчатого электронагревателя, отличающаяся тем, что она снабжена комбинированным устройством со встроенными блоками зарядки аккумулятора, коммутации и управления насосом, имеющим выходы для подсоединения потребителей, которое соединено через пульт управления с аккумулятором транспортного средства и с циркуляционным насосом, а также с распределительным устройством, имеющим встроенный блок электрической защиты и пожаробезопасности с функцией устройства защитного отключения, а программируемый таймер содержит датчик температуры и соединен с одной стороны через блок-реле с электроподогревателем салона автомобиля, с другой - через комбинированное устройство и разветвители с электроподогревателями аккумулятора охлаждающей жидкости и преобразователем напряжения, к которому подключены электроподогреватели масла, трансмиссии и топливной системы, а также аккумулятор транспортного средства и пульт управления, при этом в масляный поддон двигателя дополнительно установлен проточный подогреватель масла.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что комбинированное устройство дополнительно снабжено блоком электрической защиты и пожаробезопасности с функцией устройства защитного отключения.3. Система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что преобразователь напряжения содержит устройства автоматического распределения нагрузки и автоматического переключения источников питания.4. Система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что программируемый таймер оснащен узлами дистанционного управления и автоматического управления временем включения системы в зависимости от температуры окружающей среды, контролируемой внешним датчиком температуры, который расположен снаружи транспортного средства.5. Система по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что проточный подогреватель масла через циркуляционный насос соединен с электроподогревателем охлаждающей жидкости.