Комбинированный смешивающий модуль для подготовки холодного запуска двигателя внутреннего сгорания Российский патент 2024 года по МПК B01F27/60 F01M5/02 F02N15/00 F02N19/00 

Изобретение относится к различным технологическим процессам, а именно к смешиванию вращающимися перемешивающими элементами в неподвижных резервуарах и предназначено для образования воздушно-масляной эмульсии в картере двигателя в целях обеспечения лучшей прокачиваемости и снижения вязкости моторного масла для подготовки холодного запуска двигателя.

Известное устройство - пропеллерный перемешиватель бурового раствора, содержащее двигатель, передаточный механизм, предохранительную муфту, рабочий орган, цилиндрическую ступицу, лопасти и стабилизаторы (Заявка на изобретение № 2007131619, B01F 7/22).

Недостатком данного устройства является невозможность его использования для установки на поддоне двигателя, сложность конструкции.

Известное устройство - модуль подготовки холодного запуска двигателя, содержащее редуктор в корпусе из алюминиевого сплава, ось которого совмещена с валом электродвигателя, установочную втулку с резьбой, лопастной вращательный элемент (Патент РФ № 2769252 МПК B01F 7/18, взято за прототип).

Недостатком данного устройства является достаточная сложность конструкции, невозможность его использования для установки в поддоне двигателя, течь масла через уплотнительные элементы вследствие установки устройства в нижней части поддона картера двигателя, невысокая эффективность перемешивания и создания воздушно-масляной эмульсии, так как рабочий орган находится в погружном состоянии.

Технической задачей изобретения является образование насыщенной воздушно-масляной эмульсии в картере двигателя в целях достижения лучшей прокачиваемости и снижения вязкости моторного масла в масляной системе для подготовки холодного запуска двигателя, повышения надежности и стабильности запуска двигателя внутреннего сгорания в условиях низких температур окружающей среды.

Техническим решением задачи является создание устройства – комбинированного смешивающего модуля для подготовки холодного запуска двигателя внутреннего сгорания, способного, при его невысокой себестоимости, массе и металлоемкости, простоте изготовления и достаточно низком энергопотреблении, наличии возможности установки в поддоне двигателя, осуществить создание насыщенной воздушно-масляной эмульсии в поддоне двигателя в целях обеспечения лучшей прокачиваемости и снижения вязкости моторного масла для подготовки холодного запуска двигателя.

Поставленная задача достигается тем, что комбинированный смешивающий модуль для подготовки холодного запуска двигателя внутреннего сгорания выполнен в виде устройства, состоящего из тягового высокоскоростного электродвигателя, основного перемешивающего рабочего органа, выполненного в виде конической шестерни с круговым зубом, смонтированной на центральном валу высокоскоростного электродвигателя и закрепленной резьбовой гайкой, вторичного перемешивающего рабочего органа, идентичного основному перемешивающему рабочему органу, также выполненного в виде конической шестерни с круговым зубом, установленного напротив основного перемешивающего рабочего органа в кронштейне с подшипником на внутренней профильной части масляного поддона двигателя, контроллера электродвигателя с таймером (на рисунке не показан), обеспечивающим возможность подключения ручного режима управления, объединенного с электрической сетью автомобиля. При этом коническая шестерня с круговым зубом основного перемешивающего рабочего органа фиксирована в масляном поддоне двигателя в полупогружном состоянии перед маслозаборником таким образом, что центральный вал не погружен в моторное масло, вторичный перемешивающий рабочий орган также закреплён в полупогружном состоянии и свободно вращается на подшипнике кронштейна. На центральном валу высокоскоростного электродвигателя, проходящем через специально просверленное установочное отверстие в профильной поверхности масляного поддона, расположено два сальниковых уплотнительных кольца, а высокоскоростной электродвигатель размещён в кронштейне желобообразного типа с резьбовыми окончаниями, зафиксированном методом точечной сварки на поверхности поддона двигателя, и прижат торцевой крышкой с отверстиями, через которые проходят резьбовые окончания кронштейна, закрепленной резьбовыми гайками.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема комбинированного смешивающего модуля для подготовки холодного запуска двигателя внутреннего сгорания, на фиг. 2 изображена коническая шестерня с круговым зубом комбинированного смешивающего модуля для подготовки холодного запуска двигателя внутреннего сгорания.

Комбинированный смешивающий модуль для подготовки холодного запуска двигателя внутреннего сгорания выполнен в виде устройства, состоящего из тягового высокоскоростного электродвигателя 1, основного перемешивающего рабочего органа 2, выполненного в виде конической шестерни 3 с круговым зубом, смонтированной на центральном валу 4 высокоскоростного электродвигателя 1 и закрепленной резьбовой гайкой 5, вторичного перемешивающего рабочего органа 6, идентичного основному перемешивающему рабочему органу 2, также выполненного в виде конической шестерни 3 с круговым зубом, установленного напротив основного перемешивающего рабочего органа 2 в кронштейне 7 с подшипником на внутренней профильной части масляного поддона 8 двигателя 9, контроллера электродвигателя 1 с таймером (на рисунке не показан), обеспечивающим возможность подключения ручного режима управления, объединенного с электрической сетью автомобиля. При этом коническая шестерня 3 с круговым зубом основного перемешивающего рабочего органа 2 фиксирована в масляном поддоне 8 двигателя 9 в полупогружном состоянии перед маслозаборником 10 таким образом, что центральный вал 4 не погружен в моторное масло, вторичный перемешивающий рабочий орган 6 также закреплён в полупогружном состоянии и свободно вращается на подшипнике кронштейна 7. На центральном валу 4 высокоскоростного электродвигателя 1, проходящем через специально просверленное установочное отверстие в профильной поверхности масляного поддона 8, расположено два сальниковых уплотнительных кольца 11, а высокоскоростной электродвигатель 1 размещён в кронштейне 12 желобообразного типа с резьбовыми окончаниями 13, зафиксированном методом точечной сварки на поверхности поддона 8 двигателя 9, и прижат торцевой крышкой 14 с отверстиями, через которые проходят резьбовые окончания 13 кронштейна 12, закрепленной резьбовыми гайками 15.

Устройство работает следующим образом:

При необходимости холодного запуска двигателя через контроллер с таймером подается напряжение электроснабжения автомобиля на электродвигатель 1, центральный вал 4 которого при вращении передает крутящий момент на коническую шестерню 3 основного перемешивающего рабочего органа 2 , последующая путем интенсивного перемешивания масла с газами, находящимися в картерном пространстве, формирует насыщенную воздушно-масляную эмульсию, так как шестерня 3 находится в полупогружном состоянии, что позволяет осуществить большее насыщение масла картерными газами. При этом конический профиль шестерни 3 и наклон кругового зуба формирует течение получаемой эмульсии в направлении маслозаборника 10, при этом течение жидкости за счёт напора осуществляет вращение вторичного перемешивающего рабочего органа 6, также закреплённого в полупогружном состоянии и свободно вращающегося на подшипнике кронштейна 7, усиливая эффект перемешивания моторного масла в поддоне 8 двигателя 9, что позволяет снизить вязкость холодного масла, достичь лучшей прокачиваемости моторного масла и подготовить холодный запуск двигателя, повысить надежность и стабильность запуска двигателя внутреннего сгорания в условиях низких температур окружающей среды, а предлагаемая компоновка устройства при наличии двух сальниковых уплотнительных колец 11 позволяет предотвратить течь масла через установочное отверстие.

Входящий в состав устройства контроллер с таймером даёт возможность при работе устройства регулировать крутящий момент и скорость вращения основного и вторичного перемешивающих рабочих органов 2 и 6, а также время их воздействия на масляно-воздушную среду.

В случае отсутствия необходимости подготовки холодного запуска устройство не подключается.

Использование данного изобретения, при его невысокой себестоимости, массе и металлоемкости, достаточно низком энергопотреблении и высокой надёжности, позволит создать насыщенную воздушно-масляную эмульсию в картере двигателя в целях обеспечения лучшей прокачиваемости моторного масла для подготовки холодного запуска двигателя, таким образом повысится надежность, долговечность и работоспособность двигателя внутреннего сгорания при использовании в условиях низких температур окружающей среды, что приведет к экономии энергозатрат и увеличит экономический эффект от его применения в сельском хозяйстве.

Изобретение относится к различным технологическим процессам, а именно к смешиванию вращающимися перемешивающими элементами в неподвижных резервуарах, и предназначено для образования воздушно-масляной эмульсии в картере двигателя в целях обеспечения лучшей прокачиваемости и снижения вязкости моторного масла для подготовки холодного запуска двигателя. Комбинированный смешивающий модуль для подготовки холодного запуска двигателя внутреннего сгорания исполнен в виде устройства, состоящего из электродвигателя, тягового высокоскоростного электродвигателя, основного перемешивающего рабочего органа, выполненного в виде конической шестерни с круговым зубом, смонтированной на центральном валу высокоскоростного электродвигателя и закрепленной резьбовой гайкой, вторичного перемешивающего рабочего органа, идентичного основному перемешивающему рабочему органу, также выполненного в виде конической шестерни с круговым зубом, установленного напротив основного перемешивающего рабочего органа в кронштейне с подшипником на внутренней профильной части масляного поддона двигателя, контроллера электродвигателя с таймером, обеспечивающим возможность подключения ручного режима управления, объединенного с электрической сетью автомобиля, при этом коническая шестерня с круговым зубом основного перемешивающего рабочего органа фиксирована в масляном поддоне двигателя в полупогружном состоянии перед маслозаборником таким образом, что центральный вал не погружен в моторное масло, вторичный перемешивающий рабочий орган также закреплён в полупогружном состоянии и свободно вращается на подшипнике кронштейна, на центральном валу высокоскоростного электродвигателя, проходящем через специально просверленное установочное отверстие в профильной поверхности масляного поддона, расположено два сальниковых уплотнительных кольца, а высокоскоростной электродвигатель размещён в кронштейне желобообразного типа с резьбовыми окончаниями, зафиксированном методом точечной сварки на поверхности поддона двигателя, и прижат торцевой крышкой с отверстиями, через которые проходят резьбовые окончания кронштейна, закрепленной резьбовыми гайками. Технический результат изобретения - формирование насыщенной воздушно-масляной эмульсии в поддоне двигателя, снижение вязкости и достижение лучшей прокачиваемости моторного масла в масляной системе для подготовки холодного запуска двигателя, повышения надежности и стабильности запуска двигателя внутреннего сгорания в условиях низких температур окружающей среды. 2 ил.

Комбинированный смешивающий модуль для подготовки холодного запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащий электродвигатель, отличающийся тем, что исполнен в виде устройства, состоящего из тягового высокоскоростного электродвигателя, основного перемешивающего рабочего органа, выполненного в виде конической шестерни с круговым зубом, смонтированной на центральном валу высокоскоростного электродвигателя и закрепленной резьбовой гайкой, вторичного перемешивающего рабочего органа, идентичного основному перемешивающему рабочему органу, также выполненного в виде конической шестерни с круговым зубом, установленного напротив основного перемешивающего рабочего органа в кронштейне с подшипником на внутренней профильной части масляного поддона двигателя, контроллера электродвигателя с таймером, обеспечивающим возможность подключения ручного режима управления, объединенного с электрической сетью автомобиля, при этом коническая шестерня с круговым зубом основного перемешивающего рабочего органа фиксирована в масляном поддоне двигателя в полупогружном состоянии перед маслозаборником таким образом, что центральный вал не погружен в моторное масло, вторичный перемешивающий рабочий орган также закреплён в полупогружном состоянии и свободно вращается на подшипнике кронштейна, на центральном валу высокоскоростного электродвигателя, проходящем через специально просверленное установочное отверстие в профильной поверхности масляного поддона, расположено два сальниковых уплотнительных кольца, а высокоскоростной электродвигатель размещён в кронштейне желобообразного типа с резьбовыми окончаниями, зафиксированном методом точечной сварки на поверхности поддона двигателя, и прижат торцевой крышкой с отверстиями, через которые проходят резьбовые окончания кронштейна, закрепленной резьбовыми гайками.