Электронагреватель охлаждающей жидкости Советский патент 1992 года по МПК F02N17/06 F24H1/20 

занной при помощи отверстий 6 перфорации с полостью внутреннего электрода 4, причем обе полости соединены с системой охлаждения двигателя при помощи подеодящего 8 и отводящего патрубков. Корпус 1 выполнен в виде стакана 2, в дне которого установлен внутренний электрод 4, выполненный закрытым с торцовой стороны,противоположной дну стакана, полость

внутреннего электрода 4 сообщена с другой торцовой стороны с подводящим патрубком . 8, а отводящий патрубок сообщен с межэлектродной полостью. Кроме того, внутренний электрод установлен в дне стакана 2 с возможностью осевого перемещения, а отверстця 6 перфорации выполнены по всей длине рабочей части внутреннего электрода. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), а именно к устройствам подогрева неработающих двигателей внутреннего сгорания, а также к конструкциям, предохраняющим двигатели от переохлаждения при низких температурах.

Известны способы подогрева ДВС, заключающиеся в том, что к определенным участкам наружной поверхности двигателя (картеру, радиатору и т.д.) подводится источник нагрева, например инфракрасный излучатель, газовая горелка, горячий воздух от калорифера и т.д. Источник нагрева воз- действует на наружную поверхность элементов корпуса двигателя, а те, в свою очередь, передают тепло жидкости системы охлаждения, нагревают ее, вызывая термосифонную циркуляцию в системе охлаждения (движение за счет разности плотностей горячей и холодной жидкости) и равномерный разогрев двигателя.

Недостатком данных способов подогрева является невысокая эффективность нагрева, обусловленная низким КПД передачи тепла при таких схемах теплообмена (КПД теплопередачи при обтекании тела газом невысок, порядка 0,2, а при нагреве излучением еще . При данной схеме подогрева нагревается вначале участок наружной поверхности двигателя, затем нагревается охлаждающая жидкость, которая, циркулируя по каналам и трубам системы охлаждения, нагревает внутренние детали двигателя. В результате многоступенчатости передачи тепла его потери возрастают, общий КПД и эффективность нагрева падают.

Известны конструкции пусковых подогревателей для подогрева системы охлаждения двигателя перед пуском, где горелкой, работающей на жидком топливе, разогревается непосредственно жидкость системы охлаждения, которая циркулируя по каналам системы, разогревает двигатель.

Эффективность этой системы нагрева выше, однако она является сложной, громоздкой, требует больщого расхода горючего. Система неэффективна, например, для случая предотвращения переохлаждения двигателя, отключенного на длительное время при минусовых температурах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является электронагреватель жидкости двигателя внутреннего сгорания, содержащий размещенный коаксиально наружный и внутренний трубчатые электроды с образованием между ними межэлектродной полости, связанной при помощи отверстий перфорации с полостью внутреннего электрода, причем обе полости соединены с системой охлаждения двигателя при, помощи подводящего и отводящего патрубков. При необходимости прогрева двигателя на электроды подается напряжение, электрическая цепь замыкается через охлаждающую жидкость, попадающую в межэлектродный зазор со стороны патрубка 8. В результате прохождения электрического тока жидкость нагребается и выходит из рабочего зазора, обеспечивая естественную циркуляцию ее по каналам двигателя.

Недостатком такого устройства является то, что нагретая жидкость выходит из рабочего зазора через то же сечение, что и заходит в зазор холодная, а именно со стороны патрубка. Выходящая и входящая жидкости мешают одна другой, перемешиваются, уменьшая эффективность подогрева. При соответствующей мощности нагревателя данной конструкции в зазоре образуется определенное количество пара, при этом возможно образование паровых пробок, которые приводят к запиранию жидкости в зазоре и прекращению стабильной работы подогревателя. Иными словами, известное устройство не обеспечивает четкое чередование следующих операций: попадание порции холодной воды в межэлектродный зазор - нагрев этой порции - выталкивание ее в соответствующий

патрубок - попадание новой порции холодной воды в зазор - нагрев новой порции и т.д.

Целью изобретения является повышение эффективности подогрева.

Указанная цель достигается тем, что в подогревателе, содержащем размещенные коаксиально наружный и внутренний трубчатые электроды с образованием между ними межэлектродной полости, связанной при помощи отверстий перфорации с полостью внутреннего электрода, и полостей, соединенных с системой охлаждения двигателя при помощЦ подводящего и отводящего патрубков, корпус выполнен в виде стакана, в дне которого установлен внутренний электрод, выполненный закрытым с торцовой стороны, противоположной дну стакана, полость внутреннего электрода сообщена с другой торцовой стороны с подводящим патрубком, а отводящий патрубок сообщен с межэлектродной полостью. При этом внутренний электрод установлен в дне стакана с возможностью осевого перемещения, а отверстия перфорации выполнены по всей длине рабочей части внутреннего электрода.....На фиг.1 изображена возможная схема подсоединения подогревателя к системе охлаждения двигателя; на фиг.2 - подогреватель, общий вид.

Подогреватель подсоединяется к корпусу 1 трубопровода, канала системы охлаждения или нижнего бака радиатора или же в местах установки сливных краников и состоит из стакана 2, выполненного из диэлектрического материала, на дне которого закреплен наружный электрод 3. В полости электрода 3 коаксиально размещен внутренний полый электрод 4. Электроды Зи4 подсоединены электропроводами 5 к системе электрического питания. Электрод 4 имеет перфорации 6 и может перемещаться вдоль своей оси с последующей фиксацией в определенном положении регулирующим. винтом 7. Подводящий патрубок 8 соединяет место забора холодной охлаждающей жидкости 9, которым может быть, наг1ример, сливной краник блока, нижний патрубок; радиатор и т,д., с полостью внутреннего электрода 4.

Работа подогревателя осуществляется следующим образом.

Установленный на двигателе в соответствующем месте подогреватель подсоединяют проводами 5 к электросети. При подаче напряжения на электроды 3 и 4.цеп;ь замыкается через охлаждающую жидкость в межэлектродном зазоре. При этом ток, проходящий по цепи, нагревает жидкость,

которая поднимается и направляется в систему охлаждения двигателя, а на ее место поступает холодная жидкость из внутренней полости электрода 4 через перфорации 6, куда она поступает из другой точки системы охлаждения двигателя по подводящему патрубку 8. Выдвигая электрод 4 в стакан 2, т.е. увеличивая длину активной его части, можно изменять интенсивность нагрева охлаждающей жидкости. При достаточно интенсивном нагреве часть жидкости может переходить в пар, при этом выталкивание жидкости в систему охлаждения двигателя, а тем самым и циркуляция жидкости в системе охлаждения будут более интенсивной. Для конкретных условий эксплуатации подогревателя необходима определенная длина рабочей части электрода 4, которая фиксируется регулировочным винтом 7.

Предлагаемое устройство является простым, технологичным, эффективным, в нем жидкость во время подогрева движется в одном направлении, порции холодной и горячей жидкости не препятствует одна другой. Кроме того, предлагаемый нагреватель является активным, т.е. кроме термосифонной циркуляции он обеспечивает принудительную циркуляцию за счет испарения части жидкости в межэлектродном пространстве в процессе движения ее. Присоединение его к систе охлаждения двигателя не приводит к ухудшению ее эксплуатации в рабочем режиме. Подогреватель может подсоединяться к двум любым точкам системы охлаждения, но наиболее эффективен тот вариант, при котором эти точки будут расположены как можно ниже и разнесены как можно /дальше. Габариты и мощность устройства не ограничиваются конструкцией двигателя. Возможность изменения мощности подогревателя позволяет использовать его на различных двигателях в разных условиях их эксплуатации. Все это повышает эксплуатационную надежность двигателя внутреннего сгорания в условиях низких температур.

Формула из обре тения 1. Электронагреватель охлаждающей жидкости, преимущественно двигателя внутреннего сгорания, содержащий размещенные коаксиально в диэлектрическом корпусе наружный и внутренний трубчатые Электроды с образованием между межэлектродной полости, связанной при помощи отверстий перфорации с полостью внутреннего электрода, причем обе полости соединены с системой охлаждения двигателя при помощи подводящего и отводящего

патрубков, отличающийся тем,что,с целью повышения эффективности подогрева, корпус выполнен в виде стакана, в дне которого установлен внутренний электрод, выполненный закрытым с торцовой стороны, противоположной дну стакана, полость внутреннего электрода сообщена с другой торцовой стороны с подводящим патрубком, а отводящий патрубок сообщен с межэлектродной полостью.

фи.1