УСТРОЙСТВО ЭКСТРЕННОГО ПРЕДПУСКОВОГО РАЗОГРЕВА МОТОРНОГО МАСЛА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ В УСЛОВИЯХ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР

Полезная модель относится к устройствам для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и предназначена для предпускового подогрева моторного масла.
Известно устройство для предпускового подогрева масла двигателей внутреннего сгорания (патент RU 2136905, 1999 г.) содержащее смонтированный в пробке сливного отверстия поддона картера электронагреватель, центральный изолированный потенциальный электрод которого связан с продольным радиатором, помещенным в масло, а электрически - через коммутатор с источником питания, преимущественно аккумуляторной батареей. Радиатор выполнен в виде продольно, диаметрально разрезанного оребренного цилиндрического стержня, части которого жестко связаны между собой через размещенные между ними нагревательные элементы, а поддон картера заключен в термостатированный кожух с воздушным зазором.
Однако, это устройство характеризуется следующими недостатками. Большая тепловая инерция из-за наличия массивных металлических конструкций в зоне подогрева (магистрали, маслозаборник с сеткой), которые длительно нагреваются конвективным теплом, поглощая его при работающем масляном насосе, что снижает эффективность нагрева и затрудняет смазку ДВС на пусковых режимах при низких отрицательных температурах. В случае перегорания нагревательного элемента устройство нагрева неремонтопригодно и обладает низкой функциональной надежностью в процессе эксплуатации.
Известно устройство для предпускового подогрева картерного масла двигателя внутреннего сгорания, содержащее картер и установленное на его стенке нагревательное средство, связанное с источником питания, отличающееся тем, что нагревательные элементы подогрева масла картера выполнены из лавсановых нитей с резистивным напылением серебра и размещены на внешних боковых образующих цилиндрических углублений днища поддона картера высотой не менее 5 диаметров, с децентрализованно расположенными нагревательными элементами (патент 121864, 2012 г.).
Недостатком известного устройства является необходимость изменения конструкции поддона картера ДВС для изготовления цилиндрических углублений днища. Кроме того, при использовании цилиндрических углублений днища для прогрева масла в них будет скапливаться осадок и исключается возможность слива всего масла из поддона при замене.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному объекту является устройство для поддержания температуры картерного масла двигателя внутреннего сгорания в прогретом предпусковом состоянии (Патент 143521, 2014 г.), включающее картер и установленные на его стенках нагревательные средства, связанные с источником питания, снабженное блоком контроля и управления температурными датчиками, включающими: датчик температуры окружающей среды, установленный вне двигателя, датчик температуры масла в картере двигателя, смонтированный в пробке сливного отверстия поддона картера, и датчики температуры гибких нагревательных элементов, расположенные внутри нагревательных средств, выполненных в виде многослойных электрически обогреваемых матов, изготовленных из лавсановых нитей с резистивным напылением серебра, размещенных децентрализовано, т.е. со смещением.
Однако известное устройство обладает следующими недостатками:
- низкая надежность устройства, обусловленная наличием большого количества датчиков, т.е. применение такого количества датчиков приведет к значительному снижению надежности особенно при низких температурах;
- невозможность значительного повышения температуры нагревательных элементов для быстрого прогрева масла, связанная с пригоранием масла к стенкам поддона и медленным процессом перемешивания нагретых слоев масла с холодными в процессе естественной конвекции;
- неточность показаний датчика температуры масла в картере двигателя, смонтированного в пробке сливного отверстия поддона картера из-за возможности его закоксовывания и засорения продуктами износа деталей двигателя и осадком, так как датчик находится в самой нижней точке поддона, а также замером температуры масла только в самом нижнем слое масла, не отражающем реальное распределение температур масла по всему объему поддона;
- невозможность быстрого монтажа-демонтажа устройства к поддону картера ДВС.
Все это снижает эксплуатационные возможности устройства и значительно увеличивает время прогрева моторного масла до требуемой температуры.
Задачей предлагаемой полезной модели является значительное уменьшение времени предпусковой подготовки двигателя транспортного средства за счет повышения температуры нагревательных средств и одновременного перемешивания масла в поддоне, а также прогрева коренных опор коленчатого вала двигателя, повышения достоверности замера температуры масла в поддоне картера, упрощение конструкции за счет исключения лишних датчиков температуры, а также облегчение монтажа-демонтажа нагревательных средств.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве, включающем картер и, установленные на его стенках, нагревательные средства, связанные с источником питания, блок контроля и управления температурными датчиками, дополнительно в поддон картера установлен насос системы орошения коленчатого вала, подключенный к блоку контроля и управления, нагревательные средства оборудованы фиксаторами-замками, причем датчик температуры масла в картере двигателя смонтирован на боковой поверхности насоса системы орошения.
На фиг. 1 приведена общая схема предлагаемого устройства экстренного предпускового разогрева моторного масла двигателя внутреннего сгорания.
Устройство экстренного предпускового разогрева моторного масла двигателя внутреннего сгорания в условиях низких температур состоит из блока контроля и управления 1, соединенного с нагревательными средствами 2, насоса системы орошения коленчатого вала 3, датчика температуры масла 4 в поддоне картере ДВС, смонтированного на боковой поверхности насоса системы орошения коленчатого вала 3, фиксаторов-замков 5 для быстрого монтажа/демонтажа нагревательных средств 2 к поддону картера двигателя внутреннего сгорания. Блок контроля и управления 1 за счет датчика температуры масла 4 постоянно отслеживает температурный режим моторного масла и предусматривает возможность регулирования производительности и режима работы насоса системы орошения коленчатого вала 3 для изменения интенсивности перемешивания моторного масла в поддоне картера и орошения горячим маслом коренных опор коленчатого вала, поступления тепла в поддон картера двигателя внутреннего сгорания за счет одновременного или раздельного подключения нагревательных матов. Питание устройства электрической энергией осуществляется от штатных аккумуляторных батарей.
Нагревательные средства 2 имеют возможность быстрого монтажа или демонтажа в зависимости от сезона эксплуатации за счет фиксаторов-замков 5. Насос системы орошения коленчатого вала 3 оборудован электромагнитным клапаном для переключения режимов его работы: подача моторного масла в магистраль, ведущую к коленчатому валу, и в магистраль сброса для перемешивания масла в поддоне картера. Насос системы орошения коленчатого вала 3 и датчик температуры масла 4 подключены к блоку контроля и управления 1.
Устройство работает следующим образом.
Если требуется осуществить экстренный предпусковой подогрев моторного масла ДВС в условиях низких температур, то непосредственно перед пуском двигателя транспортного средства блок контроля управления 1 подает команду на запитывание с максимальной мощностью нагревательных средств 2 для разогрева их до температуры порядка 200…250°С и включение насоса системы орошения коленчатого вала 3 в режим перемешивания моторного масла. С помощью датчика температуры масла 4 блок контроля управления 1 фиксирует температуру моторного масла в поддоне картера ДВС. При разогреве моторного масла до минимальной температуры, при которой возможен пуск двигателя, блок контроля управления 1 переключает насос системы орошения коленчатого вала 3 в режим орошения, при этом перемешивание масла прекращается, и горячее масло из нижних прогретых слоев подается на коренные опоры коленчатого вала, обеспечивая их прогрев. Через 4… 6 минут ДВС становится готовым к пуску.
Таким образом, повышение надежности пуска ДВС обеспечивается быстрым разогревом моторного масла двигателя внутреннего сгорания за счет повышения температуры нагревательных средств и одновременного перемешивания масла в поддоне картера, а также прогревом коренных опор коленчатого вала двигателя. Достоверность замера температуры масла обеспечивается переносом датчика температуры на боковую поверхность насоса системы орошения коленчатого вала. Упрощение обеспечивается исключением лишних датчиков температуры. Облегчение монтажа-демонтажа обеспечивается наличием фиксаторов-замков для быстрого крепления и снятия устройства с поддона картера ДВС.