УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДОГРЕВА ВОЗДУХА В ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к области двигателестроения, в частности к устройствам для подогрева воздуха в двигателе внутреннего сгорания.
Известно устройство для подогрева воздуха в двигателе внутреннего сгорания, содержащие впускную трубу с углублением под свечу накаливания, имеющую предохранительный кожух с отверстиями для прохода воздуха (Авторское свидетельство СССР №714036, 1974 г.).
Однако известное устройство вследствие несовершенной формы углубления под свечу накаливания и недостаточного смешивания прогретого воздуха, имеет низкую эффективность работы.
Известно устройство для подогрева воздуха в двигателе внутреннего сгорания, состоящее из впускной трубы с углублением под свечу накаливания, расширяющимся по ходу воздуха, и имеющим подпорный экран, расположенный за предохранительным кожухом свечи накаливания перпендикулярно направлению потока; свечи накаливания с предохранительным кожухом (Авторское свидетельство СССР №973910, 1982 г.).
Недостаточная эффективность данного устройства обусловлена малым КПД и сложностью запуска из-за сжигания свечой большого количества кислорода в поступающем воздухе.
Наиболее близким устройством к предполагаемой полезной модели является устройство для подогрева воздуха в двигателе внутреннего сгорания, содержащее впускную трубу с углублением под свечу накаливания, выполненным расширяющимся по ходу воздуха и имеющим подпорный экран, расположенный за предохранительным кожухом перпендикулярно направлению потока, имеющую предохранительный кожух с отверстиями для прохода воздуха, внутри трубы посадкой с натягом установлен узел, состоящий из двух соединенных стяжным винтом пластин, отделенных одна от другой проставкой в виде втулки на расстояние, определяемое внутренним диаметром впускной трубы, расположенных вдоль продольной оси трубы в области горения факела так, чтобы пламя при работе свечи распространялось между пластинами, а пространство от наружной стороны каждой пластины до стенки трубы оставалось изолированным от пламени и свободным для поступления кислорода (Патент РФ на полезную модель №64294, 2006 г.).
Недостатком данного устройства является то, что узел состоит из нескольких элементов соединенных стяжным винтом и втулкой, выполненных из обычного металла.
Это делает конструкцию сложной и не дает возможности прогрева воздуха во впускной трубе за счет теплоемкости металла при выключенной свече накаливания.
Задача полезной модели - упрощение конструкции, повышение надежности и понижение температуры гарантированного пуска двигателя, а также увеличение теплоемкости устройства.
Сущность полезной модели заключается в том, что в устройстве для подогрева воздуха в двигателе внутреннего сгорания, содержащем впускную трубу с углублением под свечу накаливания, выполненным расширяющимся по ходу воздуха и имеющим подпорный экран, расположенный за предохранительным кожухом перпендикулярно направлению потока, имеющую предохранительный кожух с отверстиями для прохода воздуха, вовнутрь впускной трубы установлена вставка, выполненная из металла с большой теплоемкостью, представляющая собой полый толстостенный выполненный из единой заготовки цилиндр с четырьмя, расположенными вдоль осевой линии трубы по наружной поверхности опорными разделительными ребрами и вырезом для совмещения со свечой накаливания так, чтобы пламя при работе свечи распространялось внутри цилиндрической вставки, а пространство от наружной стороны цилиндра до стенки впускной трубы оставалось изолированным от пламени и свободным для поступления кислорода.
На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство в продольном разрезе; на фиг. 2 - то же в поперечном разрезе.
Устройство содержит расположенную во впускной трубе 1 двигателя внутреннего сгорания свечу накаливания 2 со штуцером 3 для подвода топлива к электронагревательному элементу 4, который имеет открытый с торца предохранительный кожух 5, в боковой стенке которого выполнены отверстия 6 для прохода воздуха. Свеча накаливания 2 ввернута в прилив 7 углубления 8 впускной трубы 1 таким образом, что предохранительный кожух 5 размещается в углублении по крайней мере до половины своей высоты. Углубление выполнено расширяющимся по ходу воздуха (направление указано стрелкой А) и имеет подпорный экран 9, расположенный за предохранительным кожухом 5, перпендикулярно направлению потока. Торцовая кромка подпорного экрана 9 не выходит за пределы внутреннего диаметра впускной трубы 1. Отверстия 6 в предохранительном кожухе 5 свечи накаливания 6 расположены в пределах высоты подпорного экрана 9, вставка 10 установлена внутри впускной трубы 1 так, что ее ребра 11 параллельны оси трубы 1, а вырез 12 обращен в сторону свечи накаливания 2 чтобы пламя при ее работе распространялось внутри вставки 10, а воздух поступал через изолированные от пламени и свободные для доступа кислорода каналы 13, образованные ребрами 11 вставки 10 и стенками трубы 1.
Воздух, поступающий во впускную трубу 1, проходит вставку 10, разогретую факелом, часть воздуха попадает в углубление 8, обтекает предохранительный кожух 5 свечи накаливания и через отверстия 6 проходит к электронагревательному элементу 4. Подпорный экран 9 замедляет скорость воздуха, обеспечивая поступление его части через отверстия к электронагревательному элементу 4, где воздух, перемешиваясь с подводимым через штуцер 3 топливом, обеспечивает интенсивность горения пламени.
Продукты сгорания выходят через открытый конец предохранительного кожуха 5 и отдают дополнительное тепло воздуху, уже разогретому вставкой 10, идущему по впускной трубе 1 к цилиндрам двигателя. Воздух, обогащенный кислородом, поступающий через отделенные от открытого пламени каналы 13, после прохождения вставки 10 нагревается и смешивается с воздухом, прогретым факелом свечи 2 и продуктами сгорания.
После запуска двигателя и отключения устройства воздух продолжительное время прогреваться за счет теплоемкости материала вставки 10.
Таким образом, задача упрощения конструкции устройства достигается за счет изготовления вставки в виде единого цилиндра без дополнительных составных частей и крепежных элементов, понижение температуры гарантированного пуска двигателя происходит за счет увеличения площади теплоотдачи, увеличение теплоемкости устройства достигается увеличенной толщиной стенок вставки и высокой теплоемкостью материала вставки, что в целом повышает надежность устройство для подогрева воздуха в двигателе внутреннего сгорания.