СИСТЕМА ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ ЗАПУСКА ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ) И СПОСОБ НАГРЕВА МОТОРНОГО МАСЛА И ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2019 года по МПК F02N19/04 F01M5/02 

1. Область техники, к которой относится изобретение.

1.1. Описание изобретения.

Изобретение относится к области машиностроения (двигателестроения), а именно к системам, обеспечивающим облегчение запуска двигателей, работающих в условиях низких температур, в том числе и не только, при автономном использовании транспортных средств удаленно от мест постоянной дислокации.

Автономная система дополнительной подготовки запуска двигателя (АСДПЗД) (фиг. 1) имеет собственный (отдельно от системы охлаждения ДВС и топливной системы транспортного средства) контур трубопроводов для циркуляции теплоносителя (11), отдельный предпусковой подогреватель, конвекторы (ИЛИ 5 И/ИЛИ 7), отдельные баки (емкости) теплоносителя (14) и топлива (15).

Усеченная система дополнительной подготовки запуска двигателя (УСДПЗД) (фиг. 2) встраивается в предустановленную Систему подготовки запуска двигателя (СПЗД). Усеченная система дополнительной подготовки запуска двигателя (УСДПЗД) (фиг. 2) имеет последовательно подключенные в контур трубопроводов СПЗД для циркуляции теплоносителя (11) конвекторы (ИЛИ 5 И/ИЛИ 7).

АСДПЗД (фиг. 1) и УСДПЗД (фиг. 2) могут устанавливаться и использоваться на различных типах двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с различными типами топливных систем.

АСДПЗД (фиг. 1) и УСДПЗД (фиг. 2) предназначена для повышения температуры нагреваемой среды (ИЛИ моторного масла ДВС, находящегося в поддоне двигателя И/ИЛИ дизельного топлива, находящегося в топливном баке) до средних значений их эксплуатационных характеристик при автономной эксплуатации, в условиях низких температур.

1.2. Способ применения.

АСДПЗД (фиг. 1) и УСДПЗД (фиг. 2) используется совместно с различными типами и моделями предпусковых топливных подогревателей (далее - Подогреватель), образующих систему подготовки запуска ДВС (СПЗД).

АСДПЗД (фиг. 1) создает собственный, автономный от Системы охлаждения транспортного средства отдельный контур циркуляции теплоносителя (11) и включает: отдельный предпусковой подогреватель (3), отдельные баками (емкостями) теплоносителя (14) и топлива (15) для питания предпускового подогревателя (3), конвекторы (ИЛИ 5 И/ИЛИ 7) для организации процесса теплопередачи от теплоносителя к нагреваемым средам (ИЛИ 2 И/ИЛИ 8).

УСДПЗД (фиг. 2) - дополнительный контур, встраиваемый в общий, существующий контур трубопроводов Системы охлаждения ДВС в части, расположенной по направлению движения охлаждающей жидкости (теплоносителя) от подогревателя (нагревателя) к нагреваемым элементам (средам), в последовательности (очередности) расположения ее элементов, обеспечивающей наилучшую теплопроводность от теплоносителя (11) к конвектору (ИЛИ 5 И/ИЛИ 7) и наилучшую теплопередачу от конвектора нагреваемым средам (ИЛИ 2 И/ИЛИ 8).

1.3. АСДПЗД (фиг. 1) включает последовательно установленные в один контур:

- предпусковой жидкостный подогреватель (13) с системой управления для нагрева теплоносителя (11);

- ИЛИ Конвектор (5) подогрева масла изготовлен в размерах, позволяющих его монтаж в нижней части масляного поддона ДВС И/ИЛИ Конвектор (7) подогрева дизельного топлива - в размерах, обеспечивающих его монтаж в непосредственной близости с топливозаборником в топливном баке;

- фитинги, соединительные трубопроводы (6 и 10) подачи и отвода теплоносителя к/от конвекторов, обеспечивающие герметичное соединение в системах АСДПЗД (фиг. 1);

- бак для теплоносителя (14) с контрольным спускным клапаном, выполняющий функции поддержания и регулирования в системе АСДПЗД (фиг. 1) необходимого его количества;

- бак топлива (15) для работы предпускового жидкостного подогревателя (13) с контрольным спускным клапаном, выполняющий функции поддержания и регулирования в системе АСДПЗД (фиг. 1) необходимого его количества.

1.4. УСДПЗД (фиг. 2) включает последовательные установленные в один контур:

- ИЛИ Конвектор (5) подогрева масла изготовлен в размерах, позволяющих его монтаж в нижней части масляного поддона ДВС И/ИЛИ Конвектор (7) подогрева дизельного топлива - в размерах, обеспечивающих его монтаж в непосредственной близости с топливозаборпиком в топливном баке;

- фитинги, соединительные трубопроводы (6, 10) подачи и отвода теплоносителя к/от конвекторов, обеспечивающие герметичное соединение в системах СПЗД и УСДПЗД (фиг. 2).

1.5. Полезные свойства и источники эффективности АСДПЗД (фиг. 1) и УСДПЗД (фиг. 2).

Перед запуском холодного ДВС, в результате работы предпускового подогревателя (3 ИЛИ 13), работы АСДПЗД (фиг. 1) или УСДПЗД (фиг. 2), и в дальнейшем, в результате процесса теплопередачи от теплоносителя к нагреваемой среде (ИЛИ 2 И/ИЛИ 8), т.е. повышения температуры ИЛИ моторного масла в масляном поддоне ДВС И/ИЛИ температуры дизельного топлива в топливном баке, создаются условия для:

- снижения риска запуска холодного ДВС в условиях низких температур при автономной работе транспортах средств;

- снижения износа частей и механизмов ДВС;

- повышения КПД существующих систем предпусковых подогревателей вследствие задействования УСДПЗД;

- вследствие повышения КПД существующих систем предпусковых подогревателей - снижения себестоимости обеспечения процесса запуска ДВС в условиях низких температур;

- при использовании АСДПЗД (фиг. 1) - достижение надежного результата нагрева нагреваемых сред (ИЛИ 2 И/ИЛИ 8).

В АСДПЗД (фиг. 1) и УСДПЗД (фиг. 2) эффективность процесса теплообмена в системе Теплоноситель (11) - Конвектор (ИЛИ 5 И/ИЛИ 7) - Нагреваемая среда (ИЛИ 2 И/ИЛИ 8) обеспечивается за счет:

а) применения в изготовлении конвектора (его частей) изделий из металлов с высоким коэффициентом теплопроводности;

б) расположением ИЛИ конвертора (5), погруженным в моторное масло непосредственно в масляном поддоне ДВС И/ИЛИ конвектора (7), погруженным в дизельное топливо, в непосредственной близости от топливозаборника в топливном баке;

в) использования трубок конвектора с диаметром, обеспечивающим свободное движение теплоносителя;

г) конструкции конвекторов (5 и 7), имеющих большую общую площадь поверхности, за счет наличия ребер (пластин) непосредственно закрепленных на трубках, что значительно увеличивает коэффициент теплопередачи.

2. Уровень техники.

2.1. Известны различные предпусковые жидкостно-контактные нагреватели и создаваемые ими системы:

- электронагреватели, выполненные из однородного металла высокой теплопроводности, установленный снаружи на масляном поддоне, в нижней его части, подключен к рубашке СОД (RU 60997 U1, МПК 8 F02N 17/02, RU 35845 U1);

- электронагреватели, выполненные из однородного металла высокой теплопроводности, установленный снаружи на масляном поддоне, в боковой его части, подключен к рубашке СОД (RU 72022 U1);

- электронагреватели, непосредственно установленные в масляном поддоне ДВС и топливном баке (RU 2551907 С2);

- предпусковые теплоэнергетические установки (RU 2013146673 А) - Предпусковая теплоэнергетическая установка для транспортного средства, содержащая двигатель внутреннего сгорания, электрогенератор, теплообменник, гидролинии теплоносителя, отличающаяся тем, что дополнительно к существующей системе смазки ДВС содержит: масляный насос с электроприводом, рекуперативный теплообменник нагрева моторного масла, встроенную в масляный поддон масляную магистраль с соплами, направляемыми на шейки коленчатого вала на масляный насос двигателя внутреннего сгорания, масляные гидролинии, при этом рекуперативный теплообменник нагрева моторного масла по последовательной гидравлической схеме соединен посредством гидролиний теплоносителя со смесительным устройством с электронагревателем, масляный насос с электроприводом через масляные гидролинии подает моторное масло к рекуперативному теплообменнику нагревателю моторного масла после которого нагретое моторное масло поступает к встроенной в масляный поддон масляной магистрали с соплами, направленными на шейки коленчатого вала и на масляный насос двигателя внутреннего сгорания;

- поддон для масла двигателя внутреннего сгорания, преимущественно дизельного (RU 31408 U1) - Поддон для масла двигателя внутреннего сгорания, преимущественно дизельного, выполненный в виде открытого сверху короба, в днище которого установлен узел слива масла, а внутри короба ниже уровня заправки масла размещен теплообменник для предпускового разогрева масла, отличающийся тем, что теплообменник для предпускового разогрева масла выполнен в виде проточного теплообменника, внутри которого размещен по меньшей мере один трубчатый электронагреватель, с на трубками подвода и отвода теплоносителя, причем патрубок подвода теплоносителя размещен ниже патрубка отвода теплоносителя и предназначены для подсоединения к жидкостный полости радиатора двигателя соответственно к его нижнему и верхнему штуцерам.

2.2. Основные отличия существующих образцов:

2.2.1. Образцы подогревателей, создающих Системы подготовки запуска двигателя (СПЗД), встроенные в СОД, имеют основной нагревательный элемент - электронагреватель.

Данный тип позволяет нагревать охлаждающую жидкость (RU 60997 U1, МПК 8 F02N 17/02, RU 35845 U1, RU 72022 U1, RU 2551907 С2, RU 31408 U1):

a) или в условиях наличия источников электрической сети 220 Вт;

Вышеуказанные образцы имеют ограничения в применении. А именно не имеют возможности их использования, в условиях автономной работы транспортных средств (механизмов) на удалении от мест постоянной дислокации (условия Крайнего Севера), т.е. отсутствия источников электроэнергии.

b) или использовать бортовой источник (аккумулятор) электроэнергии.

Использование аккумуляторной батареи в качестве основного источника энергии для работы нагревателя в условиях автономности и низких температур значительно увеличивает нагрузку на аккумуляторную батарею, снижая ее заряд, тем самым увеличивая риски запуска холодного двигателя.

2.2.2. Подогреватели установлены на боковой (нижней) части поддона двигателя (RU 60997 U1, МПК 8 F02N 17/02, RU 35845 U1, RU 72022 U1). Данный способ установки не обеспечивает непосредственного контакта Подогревателя (теплоносителя) с нагреваемой средой, что указывает на низкий коэффициент полезного действия (КПД) Подогревателя. Применение вышеуказанных образцов на не металлических масляных поддонах малоэффективно, по причине низкой теплопроводности пластмасс.

2.2.3. Предпусковые теплоэнергетические установки (RU 2013146673 А) являются сложными системами, значительно усложняющие заводские системы смазки ДВС, встраиваемые в их контуры, тем самым, требующие их приведения в соответствие требованиям и стандартам различных производителей ДВС.

2.2.4. Существующие образцы предпусковых автономных подогревателей (RU 2502924 C1, RU 2226618 C1, RU 2362901 C1, RU 2502924 С1, RU 2039307 C1, RU 2006660 С1), имеющих возможность эксплуатации при работающем двигателе транспортного средства не включают в состав систем устройств (систем) подогрева масла и топлива.

3. Раскрытие изобретения.

Настоящее изобретение касается систем подготовку к запуску ДВС.

3.1. Целью изобретения является предложение:

3.1.1. Усеченной системы дополнительной подготовки запуска ДВС (УСДПЗД) (фиг. 2). УСДПЗД (фиг. 2) включена в контур работы штатного (предустановленного) предпускового подогревателя. УСДПЗД (фиг. 2) состоит из последовательно включенных в контур следующих изделий:

ИЛИ конвектора (5) (жидкостный), размещенном в поддоне двигателя для теплопередачи от теплоносителя (11) к нагреваемой среде (моторному маслу) (2) И/ИЛИ конвектора (7) (жидкостный), размещенном в топливном баке, в непосредственной близости от топливозаборника, для теплопередачи от теплоносителя (11) к нагреваемой среде (дизельному топливу) (8);

трубопроводов подачи и отвода теплоносителя (6 и 10) к/от конвекторов (ИЛИ 5 И/ИЛИ 7);

соединительных элементов, фитингов, обеспечивающих герметичное соединение элементов системы.

3.1.2. Автономной системы дополнительной подготовки запуска ДВС (АСДПЗД) (фиг. 1). АСДПЗД (фиг. 1) включена в контур работы штатного (предустановленного) предпускового подогревателя. При этом контур штатного (предустановленного) предпускового подогревателя НЕ включен в систему охлаждения двигателя. АСДПЗД (фиг. 1) состоит из следующих, последовательно включенных в контур, изделий:

предпускового жидкостного подогревателя (13);

бака для теплоносителя (11) с контрольным спускным клапаном, выполняющий функции поддержания и регулирования в системе АСДПЗД (фиг. 1) необходимого его количества;

бака для топлива (15) для работы предпускового жидкостного подогревателя (13) с контрольным спускным клапаном, выполняющий функции поддержания и регулирования в системе АСДПЗД (фиг. 1) необходимого его количества;

ИЛИ конвектора (5) (жидкостный) в поддоне двигателя для теплопередачи от теплоносителя (11) к нагреваемой среде (моторному маслу) (2) И/ИЛИ конвектора (7) (жидкостный) в топливном баке, в непосредственной близости от топливозаборника, для теплопередачи от теплоносителя (11) к нагреваемой среде (дизельному топливу) (8);

трубопроводов подачи и отвода теплоносителя (6 и 10) к/от конвекторов (ИЛИ 5 И/ИЛИ 7);

соединительных элементов, фитингов, обеспечивающих герметичное соединение элементов системы.

3.1.3. Способа нагрева ИЛИ моторного масла (2) И/ИЛИ дизельного топлива (8), находящихся в масляном поддоне ДВС и топливном баке, вследствие процессов теплообмена от теплоносителя (11) к конвекторам (ИЛИ 5 И/ИЛИ 7) и теплопередачи от конвекторов (ИЛИ 5 И/ИЛИ 7), последовательно включенных в контур работы одного предпускового подогревателя, контур работы которого последовательно включен в общую систему охлаждения ДВС;

3.1.4. Способа нагрева ИЛИ моторного масла (2) И/ИЛИ дизельного топлива (8). находящихся в масляном поддоне ДВС и топливном баке, вследствие процессов теплообмена от теплоносителя (11) к конвекторам (ИЛИ 5 И/ИЛИ 7) и теплопередачи от конвекторов (ИЛИ 5 И/ИЛИ 7), последовательно включенных в контур работы одного предпускового подогревателя, контур работы которого НЕ включен общую систему охлаждения ДВС.

3.2. Характеристики моторных масел и задача изобретения по их подготовке к запуску ДВС.

Основной характеристикой масел является низкотемпературная вязкость, определяемая показателями проворачивания и прокачиваемости. Этот показатель соответствует значениям, при которых обеспечивается требуемая для запуска двигателя частота вращения коленчатого вала. Температурный предел прокачиваемости определяет минимальную температуру, при которой насос способен подавать масло к деталям двигателя, не допуская сухого трения между ними. Вязкость, обеспечивающая нормальную работу системы смазки, не превышает 60000 мПа*с. Основные масла, применяемые в ДВС при эксплуатации в условиях низких температур, имеют обозначение 0W и 5W (Классификация по SAE). Допустимые значения проворачиваемости: для 0W - 6200 мПа*с при -35°С, для 5W - 6600 мПа*с при -30°С и прокачиваемости: для 0W - 60000 мПа*с при -40°С, для 5W - 60000 мПа*с при -40°С.

3.3. Характеристики дизельного топлива и задача изобретения по его подготовке к запуску ДВС.

Состояние и возможность применения дизельного топлива в условиях низких температур определяются следующими параметрами: это температура помутнения, температура предельной фильтруемости и температура застывания. В соответствии с Межгосударственным стандартом ТОПЛИВО ДИЗЕЛЬНОЕ ЕВРО Diesel fuel EURO. Specifications (EN 590:2009, MOD) ГОСТ 32511-2013 (EN 590:2009) от 22 ноября 2013 г. N 1870-ст, дизельное топливо соответствует следующим параметрам:

Предельная температура фильтруемости имеет предельное значения -38°С и -44°С и (для Класса 3 и 4 соответственно). В условиях Крайнего Севера температура может опускаться до более низких значений. Для обеспечения запуска ДВС в условиях низких температур, пороговых значений их фильтруемости, требуется применение топливных присадок и/или дополнительной подготовки (повышения температуры) дизельного топлива и топливных магистралей.

3.4. Задачами изобретения АСДПЗД (фиг. 1) и УСДПЗД (фиг. 2) является:

3.4.1. уменьшение вязкости масла (2) вследствие повышения его температуры (нагрева) относительно температуры окружающей среды в течение 1-2 циклов работы предпускового жидкостного подогревателя.

3.4.2. повышение температуры дизельного топлива (8) в области топливозаборника в топливном баке относительно температуры окружающей среды в течение 1-2 циклов работы предпускового жидкостного подогревателя.

Поставленные задачи решаются за счет того, что:

Автономная система дополнительной подготовки запуска ДВС (АСДПЗД), состоит из контура трубопроводов, соединительных элементов, фитингов, обеспечивающих герметичное соединение элементов контура, системы предпускового жидкостного подогревателя ДВС (13), конвектора или теплообменника в поддоне картера двигателя (5), отличающаяся тем, что АСДПЗД имеет автономный контур работы, с наличием ИЛИ жидкостного конвектора (5) в поддоне двигателя для теплопередачи от теплоносителя (11) к моторному маслу (2) И/ИЛИ жидкостного конвектора (7) в топливном баке, в непосредственной близости от топливозаборника, для теплопередачи от теплоносителя (11) к топливу (8); бака для теплоносителя (11) с контрольным спускным клапаном, выполняющий функции поддержания и регулирования в системе АСДПЗД необходимого его количества; бака для топлива (15) для работы предпускового жидкостного подогревателя (13).

Автономная система, отличающаяся тем, что конвектор (5) имеет размеры и вес, позволяющие его размещение и крепление, с полным погружением в моторное масло масляного поддона двигателя.

Автономная система, отличающаяся тем, что конвектор (7) размещается в непосредственной близости от топливозаборника, с полным погружением в дизельное топливо, во внутренней нижней части топливного бака.

Автономная система, отличающаяся тем, что все ИЛИ часть элементов конвекторов (5 и 7) выполнены из металла.

Автономная система, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) частью своей конструкции имеют раму жесткости в которой изготавливаются необходимые технологические отверстия и/или выступы, при ее креплении в масляный поддон ДВС И/ИЛИ топливный бак.

Автономная система, отличающаяся тем, что при заданных размерах конвекторов (5 и 7) их элементы - трубки, изготовлены из металла.

Автономная система, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют пластины - ребра охлаждения, которые закреплены на оптимальном друг от друга расстоянии обеспечивающем, свободное движение между ними моторного масла И/ИЛИ дизельного топлива.

Автономная система, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеет соединения и сварные швы.

Автономная система, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют отводы, выполненные на концах трубок, соединенные с фитингами или штуцерами, способом сварки.

Автономная система, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют фитинги, конструкция которых имеет внутренний диаметр, который обеспечивает посадку внутрь фитинга трубок конвектора с последующим наложением кругового сварочного шва по линии, ограничивающей конструкцию фитинга с одной стороны, а также возможность вальцевания выходящего края трубки конвектора по линии, ограничивающей конструкцию фитинга, с другой стороны.

Автономная система, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют фитинги, конструкция которых имеет внешний диаметр, который обеспечивает изготовление наружной резьбы.

Автономная система, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют фитинги, конструкция которых имеет длину, которая обеспечивает его крепление в стенках масляного поддона ДВС, топливного бака с применением прокладочного маслостойкого, изолирующего материала, гаек, шайб, посадочного места крепления трубопроводов.

Автономная система, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют фитинги, конструкция которых имеет вешний диаметр и толщину, обеспечивающие надежное изолирующее крепление фитинга в стенках масляного поддона ДВС (2), топливного бака (8), обеспечивающее герметичность соединения и надежность при заданном в существующих системах предварительной подготовки двигателя рабочем давлении в течении заданного срока эксплуатации; фитинги в зависимости от конструктивных особенностей масляного поддона ДВС и топливного бака и их элементов, могут иметь прямую ИЛИ угловую форму.

Усеченная система дополнительной подготовки запуска ДВС (УСДПЗД), состоящая из контура трубопроводов, соединительных элементов, фитингов, обеспечивающих герметичное соединение элементов контура, системы предпускового жидкостного подогревателя ДВС (13) и системы охлаждения ДВС, жидкостного конвектора в поддоне картера двигателя (5) И/ИЛИ жидкостного конвектора (7) в топливном баке, отличающаяся тем, что УСДПЗД имеет общий контур работы с системой охлаждения ДВС, наличием ИЛИ жидкостного конвектора (5) в поддоне двигателя для теплопередачи от теплоносителя (11) к моторному маслу (2) И/ИЛИ жидкостного конвектора (7) в топливном баке, в непосредственной близости от топливозаборника, для теплопередачи от теплоносителя (11) к дизельному топливу (8).

Усеченная система, отличающаяся тем, что конвектор (5), НЕ включает в свой состав эклектронагревателей, имеет размеры и вес, позволяющие его размещение и крепление, с полным погружением в моторное масло масляного поддона двигателя.

Усеченная система, отличающаяся тем, что конвектор (7) размещается в непосредственной близости от топливозаборника, с полным погружением в дизельное топливо, во внутренней нижней части топливного бака.

Усеченная система, отличающаяся тем, что все ИЛИ часть элементов конвекторов (5 и 7) выполнены из металла;

Усеченная система, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) частью своей конструкции имеют раму жесткости в которой изготавливаются необходимые технологические отверстия и/или выступы, при ее креплении в масляный поддон ДВС И/ИЛИ топливный бак.

Усеченная система, отличающаяся тем, что при заданных размерах конвекторов (5 и 7) их элементы - трубки, изготовлены из металла.

Усеченная система, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют пластины - ребра охлаждения, которые закреплены на оптимальном друг от друга расстоянии обеспечивающем, свободное движение между ними моторного масла И/ИЛИ дизельного топлива.

Усеченная система, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеет соединения и сварные швы.

Усеченная система, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют отводы, выполненные на концах трубок, соединенные с фитингами или штуцерами, способом сварки.

Усеченная система, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют фитинги, конструкция которых имеет внутренний диаметр, который обеспечивает посадку внутрь фитинга трубок конвектора с последующим наложением кругового сварочного шва по линии, ограничивающей конструкцию фитинга с одной стороны, а также возможность вальцевания выходящего края трубки конвектора по линии, ограничивающей конструкцию фитинга с другой стороны.

Усеченная система, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют фитинги, конструкция которых имеет внешний диаметр, который обеспечивает изготовление наружной резьбы.

Усеченная система, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют фитинги, конструкция которых имеет длину, которая обеспечивает его крепление в стенках масляного поддона ДВС, топливного бака с применением прокладочного маслостойкого, изолирующего материала, гаек, места посадки и/или крепления трубопроводов, штуцеров.

Усеченная система, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют фитинги, конструкция которых имеет вешний диаметр и толщину, обеспечивающие надежное изолирующее крепление фитинга в стенках масляного поддона ДВС, топливного бака, обеспечивающее герметичность соединения и надежность, фитинги имеют прямую ИЛИ угловую форму.

Способ нагрева моторного масла в масляном поддоне ДВС и дизельного топлива в топливном баке, применяемый в автономной системе дополнительной подготовки запуска ДВС, характеризуется тем, что нагревают ИЛИ моторное масло (2) в масляном поддоне ДВС, И/ИЛИ дизельное топливо (8), находящихся и топливном баке, вследствие процессов теплообмена от теплоносителя (11) к установленным последовательно ИЛИ конвектору (5) И/ИЛИ конвектору (7) и теплопередачи от ИЛИ конвектора (5) И/ИЛИ конвектора (7), последовательно включенных в контур работы одного предпускового подогревателя.

Способ нагрева моторного масла в масляном поддоне ДВС и дизельного топлива в топливном баке, применяемый в усеченной системе дополнительной подготовки запуска ДВС, характеризуется тем, что нагревают ИЛИ моторное масло (2) в масляном поддоне ДВС, И/ИЛИ дизельное топливо (8), находящихся и топливном баке, вследствие процессов теплообмена от теплоносителя (11) к установленным последовательно ИЛИ конвектору (5) И/ИЛИ конвектору (7) и теплопередачи от ИЛИ конвектора (5) И/ИЛИ конвектора (7), последовательно включенных в контур работы одного предпускового подогревателя, контур работы которого последовательно включен общую систему охлаждения ДВС.

Схема установки АСДПЗД (фиг. 1) - см. АСДПЗД.jpg

Схема установки УСДПЗД (фиг. 2) - см. УСДПЗД.jpg.

4. Краткое описание чертежей АСДПЗД (фиг. 1), УСДПЗД (фиг. 2):

1. ДВС;

2. Моторное масло в масляном поддоне ДВС;

3. Предпусковой жидкостный подогреватель №1;

4. Радиатор штатного отопителя («печки») автомобиля;

5. Конвектор (жидкостный) - устройство, обеспечивающее теплопередачу от теплоносителя к нагреваемой среде (моторное масло) в поддоне ДВС;

6. Шланги (трубопроводы) магистрали СПЗД с теплоносителем;

7. Конвектор (жидкостный) - устройство, обеспечивающее теплопередачу от теплоносителя к нагреваемой среде (дизельное топливо) в топливном баке;

8. Дизельное топливо в топливном баке;

9. Топливозаборник;

10. Шланги (трубопроводы) магистрали СПЗД с теплоносителем;

11. Теплоноситель в трубопроводах - охлаждающая жидкость в системе охлаждения двигателя (СОД) и соответственно в СПЗД и СДПЗД;

12. УСДПЗД (фиг. 2) включает элементы, указанные п.п.: 5, 6, 7, 10.

13. Предпусковой жидкостный подогреватель №2;

14. Бак теплоносителя, автономный от СОД;

15. АСДПЗД (фиг. 1) включает элементы, указанные п.п.: 5, 6, 7, 10, 13, 14, 15.

5. Осуществление изобретения.

Проектирование схемы установки и монтаж элементов АСДПЗД (фиг. 1) или УСДПЗД (фиг. 2) полностью соответствует предъявляемым производителями предпусковых жидкостных отопительных устройств (СПЗД) требованиям и предписаниям по установке, соответствующие их моделям, типу, классу.

5.1. Вариант схемы установки АСДПЗД (фиг. 1):

АСДПЗД (фиг. 1) составляет полностью автономный контур узлов и трубопроводов от системы охлаждения двигателя и ранее установленных подогревателей. Вариант подключения: предпусковой жидкостный подогреватель (13) соединяется выходным (выход нагретого теплоносителя) штуцером соединяется с входным штуцером конвектора (5); выходной штуцер конвектора (5) соединяется ИЛИ с входным штуцером конвектора (7), при его включении в контур, ИЛИ с входными штуцерами бака теплопагревателя (14), выходной штуцер бака нагревателя (14) соединяется с входным штуцером предпускового жидкостного подогревателя (13). При включении в контур конвектора (7) выходной штуцер конвектора (5) соединяется с входным штуцером конвектора (7) в топливном баке (8), выходной штуцер конвектора (7) соединяется с входными штуцерами бака теплопагревателя (14).

Созданием автономного контура АСДПЗД (фиг. 1) предлагается новый способ эксплуатации существующих предпусковых отопительных устройств (СПЗД), направленный на решение задачи непосредственной подготовки моторного масла в поддоне двигателя И/ИЛИ дизельного топлива в баке для облегчения запуска холодного ДВС в условиях низких температур.

5.2. Вариант схемы установки УСДПЗД (фиг. 2):

УСДПЗД (фиг. 2) включается в контур трубопроводов системы предпускового подогревателя и системы охлаждения ДВС. Вариантом включения в контур системы предпускового подогревателя может быть следующий: выходной трубопровод (6) из предпускового подогревателя (3) соединяется с входным штуцером конвектора (5) напрямую ИЛИ через радиатор штатного отопителя (4); выходной штуцер конвектора (5) соединяется с входным штуцером конвектора (7) в топливном баке (8) ИЛИ с входным штуцером конвектора (7) при его включении в контур, ИЛИ соединяется с входными трубопроводами системы охлаждения ДВС, при исключении из контура конвектора (7). При включении в контур конвектора (7) выходной штуцер конвектора (5) соединяется с входным штуцером конвектора (7) в топливном баке (8). выходной штуцер конвектора (7) соединяется с входными трубопроводами системы охлаждения ДВС. Тем самым, теплоноситель (охлаждающая жидкость) совершает процесс теплопередачи нагреваемым средам: моторному маслу в масляном поддоне ДВС через конвектор (5) И/ИЛИ дизельному топливу в топливном баке через конвектор (7), обеспечивая решение технической задачи УСДПЗД (фиг. 2).

Включение в контур движения теплоносителя СПЗД элементов УСДПЗД (фиг. 2) совершенствует способ эксплуатации существующих предпусковых отопительных устройств (СПЗД), повышающий их КПД, значительно снижает риски запуска холодно двигателя в условиях низких температур.

6. Основные термины и сокращении:

6.1. Двигатель внутреннего сгорания - ДВС;

6.2. Система охлаждения ДВС - СОД. СОД - система, включающая СПЗД и УСДПЗД (фиг. 2);

6.3. Топливная система - ТС;

6.4. Теплоноситель - охлаждающая жидкость (антифриз), применяемая в СОД (соответственно в системах СПЗД, АСДПЗД (фиг. 1), УСДПЗД (фиг. 2));

6.5. Система подготовки запуска ДВС - СПЗД. СПЗД - система, создаваемая существующими предпусковыми подогревателями, для подогрева теплоносителя в СОД ДВС;

6.6. Система дополнительной подготовки запуска двигателя - изобретение:

6.7. Вариант 1: Автономная система дополнительной подготовки запуска двигателя - АСДПЗД (фиг. 1);

6.8. Вариант 2: Усеченная система дополнительной подготовки запуска двигателя - УСДПЗД (фиг. 2);

6.9. Нагреваемая среда - моторное масло в поддоне ДВС и жидкое топливо (дизельное топливо) в бакс топливной системы;

6.10. Конвектор (жидкостный) - устройство, обеспечивающее теплопередачу от теплоносителя к нагреваемой среде;

6.11. Коэффициент полезного действия - КПД.

Изобретение относится к системам, обеспечивающим облегчение запуска двигателей, работающих в условиях низких температур, в том числе при автономном использовании транспортных средств, удаленных от мест постоянной дислокации. Автономная система дополнительной подготовки запуска ДВС (АСДПЗД) (фиг. 1) состоит из последовательно включенных в контур работы предпускового подогревателя, контур работы которого не включен в систему охлаждения ДВС, следующих изделий: предпускового жидкостного подогревателя (13); бака для теплоносителя (11) с контрольным спускным клапаном, выполняющим функции поддержания и регулирования в системе АСДПЗД (фиг. 1) необходимого его количества; бака для топлива (15) для работы предпускового жидкостного подогревателя (13) с контрольным спускным клапаном, выполняющим функции поддержания и регулирования в системе АСДПЗД (фиг. 1) необходимого его количества; или конвектора (5) (жидкостный) в поддоне двигателя для теплопередачи от теплоносителя (11) к нагреваемой среде (моторному маслу) (2) и/или конвектора (7) (жидкостный) в топливном баке, в непосредственной близости от топливозаборника, для теплопередачи от теплоносителя (11) к нагреваемой среде (дизельному топливу) (8); трубопроводов подачи и отвода теплоносителя (6 и 10) к/от конвекторов (или 5 и/или 7), соединительных элементов, фитингов, обеспечивающих герметичное соединение элементов системы. Усеченная система дополнительной подготовки запуска ДВС (УСДПЗД) (фиг. 2) состоит из последовательно включенных в контур работы предпускового подогревателя, контур работы которого последовательно включен в СОД, следующих изделий: или конвектора (5) (жидкостный), размещенного в поддоне двигателя для теплопередачи от теплоносителя (11) к нагреваемой среде (моторному маслу) (2), и/или конвектора (7) (жидкостный), размещенного в топливном баке, в непосредственной близости от топливозаборника, для теплопередачи от теплоносителя (11) к нагреваемой среде (дизельному топливу) (8); трубопроводов подачи и отвода теплоносителя (6 и 10) к/от конвекторов (или 5 и/или 7); соединительных элементов, фитингов, обеспечивающих герметичное соединение элементов системы. Рассмотрены способы нагрева моторного масла или дизельного топлива. Изобретение обеспечивает уменьшение вязкости масла (2) и повышение температуры дизельного топлива (8) в области топливозаборника в топливном баке, повышение КПД систем предпусковых подогревателей. 4 н. и 24 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Автономная система дополнительной подготовки запуска ДВС (АСДПЗД), состоящая из контура трубопроводов, соединительных элементов, фитингов, обеспечивающих герметичное соединение элементов контура, системы предпускового жидкостного подогревателя ДВС (13), конвектора в поддоне картера двигателя (5), отличающаяся тем, что АСДПЗД имеет автономный контур работы с наличием или жидкостного конвектора (5) в поддоне двигателя для теплопередачи от теплоносителя (11) к моторному маслу (2) и/или жидкостного конвектора (7) в топливном баке в непосредственной близости от топливозаборника для теплопередачи от теплоносителя (11) к топливу (8), бака для теплоносителя (11) с контрольным спускным клапаном, выполняющим функции поддержания и регулирования в системе АСДПЗД необходимого его количества, бака для топлива (15) для работы предпускового жидкостного подогревателя (13).

2. Автономная система по п. 1, отличающаяся тем, что конвектор (5) имеет размеры и вес, позволяющие его размещение и крепление с полным погружением в моторное масло масляного поддона двигателя.

3. Автономная система по п. 1, отличающаяся тем, что конвектор (7) размещается в непосредственной близости от топливозаборника с полным погружением в дизельное топливо во внутренней нижней части топливного бака.

4. Автономная система по п. 1, отличающаяся тем, что все или часть элементов конвекторов (5 и 7) выполнены из металла.

5. Автономная система по п. 1, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) частью своей конструкции имеют раму жесткости, в которой изготавливаются технологические отверстия и/или выступы при ее креплении в масляный поддон ДВС и/или топливный бак.

6. Автономная система по п. 1, отличающаяся тем, что при заданных размерах конвекторов (5 и 7) их элементы – трубки - изготовлены из металла.

7. Автономная система по п. 1, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют пластины - ребра охлаждения, которые закреплены на расстоянии друг от друга, обеспечивающем свободное движение между ними моторного масла и/или дизельного топлива.

8. Автономная система по п. 1, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют соединения и сварные швы.

9. Автономная система по п. 1, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют отводы, выполненные на концах трубок, соединенных с фитингами или штуцерами способом сварки.

10. Автономная система по п. 1, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют фитинги, конструкция которых имеет внутренний диаметр, который обеспечивает посадку внутрь фитинга трубок конвектора с последующим наложением кругового сварочного шва по линии, ограничивающей конструкцию фитинга с одной стороны, а также возможность вальцевания выходящего края трубки конвектора по линии, ограничивающей конструкцию фитинга с другой стороны.

11. Автономная система по п. 1, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют фитинги, конструкция которых имеет внешний диаметр, который обеспечивает изготовление наружной резьбы.

12. Автономная система по п. 1, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют фитинги, конструкция которых имеет длину, которая обеспечивает его крепление в стенках масляного поддона ДВС, топливного бака с применением прокладочного маслостойкого изолирующего материала, гаек, посадочного места крепления трубопроводов.

13. Автономная система по п. 1, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют фитинги, конструкция которых имеет вешний диаметр и толщину, обеспечивающие надежное изолирующее крепление фитинга в стенках масляного поддона ДВС (2), топливного бака (8), обеспечивающее герметичность соединения и надежность при заданном в существующих системах предварительной подготовки двигателя рабочем давлении в течение заданного срока эксплуатации; фитинги в зависимости от конструктивных особенностей масляного поддона ДВС и топливного бака и их элементов могут иметь прямую или угловую форму.

14. Усеченная система дополнительной подготовки запуска ДВС (УСДПЗД), состоящая из контура трубопроводов, соединительных элементов, фитингов, обеспечивающих герметичное соединение элементов контура, системы предпускового жидкостного подогревателя ДВС (13) и системы охлаждения ДВС, жидкостного конвектора в поддоне картера двигателя (5) и/или жидкостного конвектора (7) в топливном баке, отличающаяся тем, что УСДПЗД имеет общий контур работы с системой охлаждения ДВС, наличием или жидкостного конвектора (5) в поддоне двигателя для теплопередачи от теплоносителя (11) к моторному маслу (2) и/или жидкостного конвектора (7) в топливном баке в непосредственной близости от топливозаборника для теплопередачи от теплоносителя (11) к дизельному топливу (8).

15. Усеченная система по п. 14, отличающаяся тем, что конвектор (5) имеет размеры и вес, позволяющие его размещение и крепление с полным погружением в моторное масло масляного поддона двигателя.

16. Усеченная система по п. 14, отличающаяся тем, что конвектор (7) размещается в непосредственной близости от топливозаборника с полным погружением в дизельное топливо во внутренней нижней части топливного бака.

17. Усеченная система по п. 14, отличающаяся тем, что все или часть элементов конвекторов (5 и 7) выполнены из металла.

18. Усеченная система по п. 14, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) частью своей конструкции имеют раму жесткости, в которой изготавливаются технологические отверстия и/или выступы при ее креплении в масляный поддон ДВС и/или топливный бак.

19. Усеченная система по п. 14, отличающаяся тем, что при заданных размерах конвекторов (5 и 7) их элементы – трубки - изготовлены из металла.

20. Усеченная система по п. 14, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют пластины - ребра охлаждения, которые закреплены на расстоянии друг от друга, обеспечивающем свободное движение между ними моторного масла и/или дизельного топлива.

21. Усеченная система по п. 14, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют соединения и сварные швы.

22. Усеченная система по п. 14, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют отводы, выполненные на концах трубок, соединенные с фитингами или штуцерами способом сварки.

23. Усеченная система по п. 14, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют фитинги, конструкция которых имеет внутренний диаметр, который обеспечивает посадку внутрь фитинга трубок конвектора с последующим наложением кругового сварочного шва по линии, ограничивающей конструкцию фитинга с одной стороны, а также возможность вальцевания выходящего края трубки конвектора по линии, ограничивающей конструкцию фитинга с другой стороны.

24. Усеченная система по п. 14, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют фитинги, конструкция которых имеет внешний диаметр, который обеспечивает изготовление наружной резьбы.

25. Усеченная система по п. 14, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют фитинги, конструкция которых имеет длину, которая обеспечивает его крепление в стенках масляного поддона ДВС, топливного бака с применением прокладочного маслостойкого изолирующего материала, гаек, места посадки трубопроводов.

26. Усеченная система по п. 14, отличающаяся тем, что конвекторы (5 и 7) имеют фитинги, конструкция которых имеет вешний диаметр и толщину, обеспечивающие надежное изолирующее крепление фитинга в стенках масляного поддона ДВС, топливного бака, обеспечивающее герметичность соединения и надежность, фитинги имеют прямую или угловую форму.

27. Способ нагрева моторного масла в масляном поддоне ДВС и дизельного топлива в топливном баке, применяемый в автономной системе дополнительной подготовки запуска ДВС, характеризуется тем, что нагревают или моторное масло (2) в масляном поддоне ДВС и/или дизельное топливо (8), находящееся и топливном баке, вследствие процессов теплообмена от теплоносителя (11) к установленным последовательно или конвектору (5) и/или конвектору (7) и теплопередачи от или конвектора (5) и/или конвектора (7), последовательно включенных в контур работы одного предпускового подогревателя.

28. Способ нагрева моторного масла в масляном поддоне ДВС и дизельного топлива в топливном баке, применяемый в усеченной системе дополнительной подготовки запуска ДВС, характеризуется тем, что нагревают или моторное масло (2) в масляном поддоне ДВС, и/или дизельное топливо (8), находящееся и топливном баке, вследствие процессов теплообмена от теплоносителя (11) к установленным последовательно или конвектору (5) и/или конвектору (7) и теплопередачи от или конвектора (5) и/или конвектора (7), последовательно включенных в контур работы одного предпускового подогревателя, контур работы которого последовательно включен в общую систему охлаждения ДВС.