Способ обогрева транспортного средства в зимних условиях
METHOD FOR HEATING A VEHICLE IN WINTER

Изобретение относится к способам и устройствам сохранения работоспособности транспортного средства, преимущественно, сельскохозяйственного или специального назначения, при стоянке или аварийных случаях в зимних условиях.
Для сохранения температурного режима транспортного средства в зимних условиях иногда используют тканевые утепленные чехлы (тенты) типа «переносной гараж» (см., например, http://www.mobilegarage.ru/). Подобная практика также распространена для защиты сельскохозяйственной и специальной техники при длительной стоянке в полевых условиях, для чего, сооружают ангары или каркасы, на которые надевают тканевые чехлы, представляющие собой оболочку, например, с двумя стенками, выполненными из плотных материалов.
Известно, что вынужденные простои транспортного средства в условиях воздействия экстремальных отрицательных температур могут быть смертельно опасны для водителя и пассажиров, потому устранение причин остановки должно быть выполнено в кратчайшие сроки. Данный вопрос особенно актуален, когда простои происходят в значительном отдалении от населенных пунктов и в регионах со сложными климатогеографическими условиями.
Способ хранения сельскохозяйственной техники по патенту RU №2601349 (кл. Е04Н 6/08, Е04Н 5/08, опубл. 10.11.2016) включает размещение объектов техники в герметичном укрытии, поддержание требуемой температуры и относительной влажности воздуха внутри укрытия и контроля параметров воздуха. При этом предотвращение образования конденсата на поверхностях объектов техники и куполообразного чехла осуществляется путем их нагрева до температуры выше температуры образования точки росы. В воздушной прослойке между объектом техники и чехлом установлены инфракрасные излучатели, соединенные с блоком управления, имеющим в своем составе датчики контроля температуры и влажности воздуха под чехлом. Распределение инфракрасного излучения по поверхности объекта хранения обеспечивается использованием в качестве материала куполообразного чехла изотермического материала с высокой отражающей способностью.
В известном техническом решении используют сложную конструкцию каркаса, для переноски которой потребуется привлечение дополнительного транспортного средства. Кроме того, элементы устройства достаточно энергоемкие, что определяет его использование только в условиях постоянного энергообеспечения.
При длительной стоянке в зимних условиях, особенно при экстремальных отрицательных температурах, эффективность утепленных тканевых чехлов сильно падает без источника теплового воздействия, что может создать затруднения для запуска двигателя транспортного средства после простоя.
Для решения проблемы при запуске двигателей внутреннего сгорания транспортных средств в условиях отрицательных температур окружающей среды широко используют способ предпускового обогрева двигателя, для чего, нередко используют либо паяльную лампу (топливную горелку), что крайне небезопасно ввиду возможности возгорания транспортного средства, либо различные устройства для нагрева систем двигателей внутреннего сгорания, в частности, устройства для привода жидкостных систем, содержащее замкнутую полость с теплоносителем, сообщающуюся с системой охлаждения двигателя (предпусковые установки) (см. RU № 2170850, кл. F02N 17/00, F02М 37/00, F04В 19/24, опубл. 20.07.2001; RU № 2451207, кл. F02N 19/10, опубл. 20.05.2012; RU № 162230, кл. F02N 19/06, опубл. 27.05.2016).
Известные технические решения характеризуются высокой стоимостью, требуют при установке непосредственной врезки в двигатель транспортного средства, либо возможны только при стационарных условиях, что не всегда приемлемо, например, для специальной техники.
Задачей настоящего изобретения является создание способа обеспечения работоспособности транспортного средства при длительной стоянке или вынужденных простоях в зимних условиях, заключающегося в сохранении оптимального температурного режима.
Технический результат, получаемый при использовании изобретения, выражается в совместном использовании комплекса компактного оборудования для сохранения работоспособности транспортного средства в зимних условиях, включающего устройство утепленного защитного чехла с быстровозводимым каркасным устройством и переносного газового обогревателя, причем, компактное оборудование в собранном состоянии перевозится в багажном отделении транспорта, а в качестве газового топлива используют метан в баллоне.
Для решения поставленной задачи способ обогрева транспортного средства в зимних условиях, заключающийся в сохранении температурного режима транспортного средства за счет использования защитного утепленного чехла и переносного газового обогревателя, характеризуется тем, что для установки защитного утепленного чехла используют переносное быстровозводимое сборно-разборное каркасное устройство, размещаемое на кузове транспортного средства, включающее боковые контейнеры, установленные на горизонтальном основании, предназначенные для хранения и перевозки сборных элементов каркасного устройства, на внешней стенке которых выполнен проем с крышкой, кроме того, основание устройства снабжено, по меньшей мере, четырьмя шарнирными опорами для соединения с элементами каркасного устройства, а между боковыми контейнерами образован дополнительный багажный отсек, и для обогрева используют переносной газовый обогреватель, содержащий нагревающий узел с горелкой, размещенный в полом корпусе с плоским дном и верхними распашными крышками, фиксируемые в закрытом виде посредством ручки-фиксатора, установленного на поворотной опоре с передней стороны корпуса, причем, на боковой стенке корпуса выбран проем с раздвижной дверью, образующей доступ к горелке обогревателя, установленной на дне корпуса и выполненной с возможностью присоединения к газовому баллону, в качестве которой используют газовый обогреватель инфракрасного излучения, а нагревающий узел выполнен в виде горизонтальной плиты и составлен, по меньшей мере, из трех горизонтальных листов, расположенных друг на друге с зазорами, сформированными путем соединения листов сквозными кольцевыми трубками, расположенными по периферийной части плоскости плиты, причем, внутренний лист выполнен укороченной длины для создания канала вентиляции, а в нижнем листе выбран проем, по периметру которого приварены стенки шахты горелки обогревателя, связанной с каналом вентиляции, кроме того, кромки плиты герметично заварены металлическими полосками, для сборки каркасного устройства на шарнирные опоры корпуса каркасного устройства устанавливают и фиксируют верхние направляющие, с обратных сторон на угловом соединительном элементе вставляют стойки с опорами и на собранное каркасное устройство накрывают защитный утепленный чехол, после чего, приводят в рабочий режим переносной газовый обогреватель путем освобождения ручки-фиксатора, раскрытия распашных крышек корпуса и размещения устройства на обогреваемое место, далее, через входной патрубок и редуктор давления подключают горелку обогревателя к газовому баллону, к выходному патрубку подсоединяют шланг для удаления продуктов горения, которого выводят за пределами установленного защитного утепленного чехла и, обеспечив доступ газа, осуществляют поджиг горелки обогревателя и поддерживают температурный режим транспортного средства.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками ближайших аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
Совокупность признаков изобретения обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно, улучшение условий для безопасной и удобной перевозки элементов каркасного устройства, установки утепленного (тканевого) чехла для защиты и обогрева транспортного средства в зимних условиях.
Пользователи защитных утепленных чехлов испытывают значительные неудобства в моменты установки и снятия чехлов по причине некоторой громоздкости и немалого веса изделия. Процесс установки значительно усложняется при использовании чехла для защиты крупногабаритного транспортного средства. Кроме того, подобные устройства не снабжены механизмами, исключающими свободный снос при сильных ветрах или доступ посторонних лиц.
Заявляемое техническое решение предусматривает совместное использование переносного быстровозводимого каркасного устройства для перевозки и установки защитного утепленного чехла и газового обогревателя, которое иллюстрируется чертежами, где на фигуре 1 показан общий вид каркасного устройства (вид снизу); на фигуре 2 – узел для соединения каркасного элемента к основанию; на фигуре 3 – каркасное устройство в собранном виде (на примере исполнения с четырьмя опорами); на фигуре 4 – пример использования каркасного устройства для трактора (вид сбоку); на фигуре 5 – общий вид устройства переносного газового обогревателя в нерабочем режиме; на фигуре 6 – общий вид устройства переносного газового обогревателя, подготовленного для использования; на фигуре 7 – схема размещения газовой горелки; на фигуре 8 – продольный разрез устройства по линии А-А; на фигуре 9 – продольный разрез обогревательной плиты по линии А-А.
Таким образом, используемое быстровозводимое каркасное устройство включает боковые контейнеры 1 на основании 2, устанавливаемое, например, на крыше кузова транспортного средства 3. Полости контейнеров 1 предназначены для хранения в них разобранных элементов каркасного устройства. Кроме того, на основании 2 по углам контейнеров 1 установлены, по меньшей мере, четыре поворотных шарнира 4 для соединения с опорными элементами каркасного устройства. Конструкция также содержит сборный металлический каркас, состоящий из отдельных профильных элементов (трубных звеньев) 5, соединяемые между собой известными способами, например, посредством соединительных хомутов (см. фиг. 1-3). Таким образом, устройство предназначено для хранения элементов 5 каркаса в разобранном состоянии и непосредственно для установки каркасного устройства.
Контейнеры 1 могут быть изготовлены из металлических пластин или прочных видов пластиков или древесных плит, например, бакелизированной фанеры, в виде прямоугольных параллелепипедов, установленных на общем горизонтальном основании 2 по краям вдоль устройства. Продольная стенка 9 контейнеров 1 с внешней стороны может быть выполнена с возможностью открывания, например, вверх, и установлена на поворотных петлях (см. фиг. 1, 2). Горизонтальное основание 2 может быть выполнено в виде плоской или сетчатой пластины, или сварено из отдельных трубок в виде рамки с обрешеткой. Основание 2 с контейнерами 1 устанавливается на крыше транспортного средства, например, на специальных опорах или рейках. Между контейнерами 1 может быть образована открытая полость 6, которая используется, например, как дополнительный багажный отсек для перевозки грузов или защитного утепленного чехла.
Каркас состоит из сборных металлических элементов (например, стальные или алюминиевые): верхних направляющих 7 и стоек с опорами 8 (см. фиг. 3). Каждый из элементов может состоять из отдельных звеньев, соединяемых при сборке, для чего, могут быть снабжены фиксаторами известной конструкции, например, хомутами, закладными и др. Элементы каркаса при установке также соединяются на угловые хомуты или закладные. Кроме того, для усиления стойкости каркаса в нем могут быть дополнительно предусмотрены боковые продольные и/или поперечные соединительные элементы (на фигурах не показаны). Соединительные элементы должны быть изготовлены из прочного и морозостойкого материала (металла или пластика). Стойки 8 могут иметь регулируемую длину, выполняемую посредством, например, выдвигаемой опоры известной конструкции. Кроме того, элементы каркаса могут быть снабжены креплениями (крючками) для фиксирования защитного чехла изнутри, что предотвращает возможные утраты чехла в результате сноса ветром или кражи.
Угловой соединительный элемент между соединяемыми звеньями каркаса может быть выполнен с возможностью регулирования угла, например, в пределах 100-145° между верхним направляющим 7 и стойкой 8.
Для использования быстровозводимое каркасное устройство при помощи фиксирующих скоб или иных крепежей известной конструкции на рейки (рейлинги) на кузове транспортного средства устанавливают на основании 2. В контейнеры 1 помещают разобранные элементы 5 каркаса и их соединительные элементы. Для перевозки защитного утепленного чехла может быть использован дополнительный отсек 6, образованный между контейнерами 1. Таким образом, переносное быстровозводимое каркасное устройство подготовлено для использования.
Используемое в заявляемом техническом решении устройство переносного газового обогревателя содержит полый металлический корпус 10 с плоским дном, выполненный, например, с передней и задней стороны с переходами от днища к бортовине закругленными, что обеспечивает легкое скольжение по снегу при передвижениях. Для транспортирования корпус 10 с передней стороны снабжен ручкой-фиксатором 11, установленным на поворотной опоре. На боковине корпуса 10 выбран проем 12 с раздвижной дверью 13. Верхняя часть корпуса 10 в нерабочем режиме устройства закрывается крышками 14, установленными на шарнирных петлях, и фиксируется ручкой 11 посредством разъемного крепежа 15, например, на винтовой барашек (см. фиг. 5).
Во внутренней полости на опорах корпуса 10 разъемно установлена металлическая обогревательная плита 16, выполненная в виде полой плоской емкости, созданной, по меньшей мере, из трех горизонтальных листов 17, расположенных друг на друге с зазорами для обеспечения естественной вентиляции отработавших продуктов газовой горелки 18, сформированных путем соединения листов 17 сквозными кольцевыми вертикальными трубками 19, расположенными по периферийной части плоскости плиты 16. Нижний лист плиты 16 имеет сквозной проем, по периметру которого приварены стенки шахты для горелки 18, связанной через внутренний канал вентиляции с выходным патрубком 20, сформированным в полости плиты между нижним и верхним листами 17 за счет укороченной длины внутреннего листа. При этом, кромки плиты 16 герметично заварены металлическими полосками. В результате чего, горячие газы от горелки 18, обволакивая по каналу нагревают внутренний лист, а далее - равномерно весь объем плиты 16. Кроме того, соединительные трубки 19 создают некую перфорацию на плоскости плиты 16 и способствуют большей эффективности при теплопередаче. Выходной патрубок 20 может быть дополнительно снабжен регулируемой заслонкой (на фигурах не показана) (см. фиг. 5-9).
Таким образом, под плитой 16 на дне корпуса по середине устройства установлена газовая горелка 18, подпитываемая топливом через входной патрубок 21. В качестве горелки 18 может быть использован газовый обогреватель инфракрасного излучения серийного выпуска, например, типа ГИИ-3,65 «Сибирячка» (см. https://allweld.ru/product/gazovaya_infrakrasnaya_gorelka_obogrevatel_sibiryachka_3_65_kvt_do_30_kv_m/), включающий соединительный штуцер, форсунку, камеру смешивания газа с воздухом и распределительную камеру, керамический излучатель. Устройство газового обогревателя подобного типа характеризуется экономичностью и безопасностью в использовании. При монтаже серийного устройства в переносной обогреватель патрубок 21 присоединяют через шланг к штуцеру серийного газового обогревателя.
В качестве топлива для горелки 18 обогревателя используют, например, метан. Выбор метана также объясняется тем, что он более устойчив к морозам и безопасен для человека по сравнению с другими видами углеводородов, например, с пропаном. Кроме того, в животноводческих комплексах все чаще используют биогазовые установки для получения метана, например, из конского навоза, что, в свою очередь, удешевляет стоимость газового топлива.
Принцип работы серийного обогревателя заключается в следующем.
Подводимый газ через форсунку газового обогревателя поступает в газовоздушную камеру смесителя, где происходит смешивание газа с воздухом с последующей подачей в распределительную камеру. Газовоздушная смесь из распределительной камеры поступает в отверстия керамических плиток излучателя, поверхность которого после розжига нагревается и становится источником теплового излучения.
Метан в горелку 18 обогревателя подается от газового баллона через редуктор давления серийного выпуска, который может быть стационарно установлен на безопасном месте в самом транспортном средстве, либо перевозится отдельно.
При использовании заявленного устройства, например, в случае вынужденного простоя в результате поломки транспортного средства в зимнее время, водитель может оперативно установить каркас с защитным утепленным чехлом и переносной газовый обогреватель, например, под днищем транспортного средства и сохранить температурный режим на длительное время (см. фиг. 4).
Для чего, площадку вокруг транспортного средства 3 зачищают от снега или иных предметов, которые могут препятствовать надежной установке каркасного устройства с защитным утепленным чехлом. Из контейнеров 1 путем открывания стенок 9 получают доступ к опорным элементам 5 каркаса и их соединительным элементам. Для начала сборки каркаса на шарнирную опору 4 устанавливают и фиксируют верхнюю направляющую 7 (например, предварительно собранную из отдельных звеньев), с другой стороны которой на угловом соединительном элементе вставляют стойку с опорой 8 (например, предварительно собранную из отдельных звеньев) (см. фиг. 3, 4). Высоту собранного каркаса регулируют посредством выдвигаемой стойки 8. Аналогичным образом собирают остальные элементы каркаса, количество которых может быть, по меньшей мере, четыре и более (см. фиг. 7). В завершении в угловой элемент, при наличии, вставляют и фиксируют продольные и поперечные боковые элементы каркаса (например, предварительно собранные из отдельных звеньев).
На собранный каркас накрывают защитный утепленный чехол (на фигурах не показан), которого надежно фиксируют изнутри, например, на крючки (петли) в элементах каркаса петли.
Для установки переносного газового обогревателя вначале устройство приводят в рабочий режим, для чего, размыкают фиксатор 15 и отодвигают ручку 11 от корпуса 10, освободив при этом крышки 14, которые впоследствии открываются в стороны. Далее устройство размещают на нужное место, например, под двигателем транспортного средства. Оптимальное расстояние между поверхностью плиты 16 переносного газового обогревателя и днищем транспортного средства установлено опытным путем и составляет не более 20-30 см. После чего, устройство подключают посредством шлангов к газовому баллону через входной патрубок 21 и редуктор давления. Место соединения затягивают, например, хомутом. С другой стороны, к выходному патрубку 20 подсоединяют шланг для удаления продуктов горения, которого выводят в сторону от транспортного средства за пределами защитного утепленного чехла. Далее, подав газ в горелку 18 обогревателя, раздвигая двери 13 через проем 12 приводят в открытое положение запорное устройство серийного обогревателя, обеспечивающее доступ газу, и путем поднесения источника огня к керамической плитке поджигают горелку 18 обогревателя. Убедившись в исправной работе горелки 18 обогревателя, закрывают двери 13 корпуса 10 устройства обогревателя.
Воздух, подогреваемый горелкой 18 обогревателя, свободно проходит через каналы, созданные листами 17, и нагревает плиту 16. При этом холодный воздух постоянно поступает через сквозные отверстия, созданные трубками 19. Нагретая плита 16 передает тепло обогреваемому днищу транспортного средства и внутреннему пространству, созданному защитным утепленным чехлом, а отработанные продукты свободно удаляются через выходной патрубок 20. Выключение горелки 18 обогревателя производится путем прекращения подачи газа (см. фиг. 8, 9).
После использования переносного газового обогревателя отсоединяют шланги подачи газа и удаления отработавших продуктов, закрывают крышки 14, которых обратно фиксируют ручкой 11. Собранное устройство помещают в багажный отсек транспортного средства на дальнейшее хранение.
Далее приступают к снятию защитного утепленного чехла и разборке каркасного устройства. Для чего, после снятия и упаковывания защитного утепленного чехла отделяют боковые элементы каркаса (при наличии), разбирают опорные элементы, отделяя стойку с опорой 8 и верхние направляющие 7. Разобранные элементы 5 помещают в контейнеры 1 для дальнейшего хранения и перевозки.
За счет использования каркасного устройства данной конструкции внутреннее пространство, созданное защитным утепленным чехлом, способствует удобству свободного перемещения человека и выполнения им ремонтно-обслуживающих работ и/или расположения пассажиров (см. фиг. 3). При этом можно дополнительно подключить осветительные приборы, действующие, например, на автономном питании. С наружной стороны защитный утепленный чехол может быть дополнительно снабжен светоотражающими элементами, световыми маячками и другими вспомогательными устройствами, необходимыми для быстрого обнаружения людей спасательными группами.
Таким образом, использование переносного быстровозводимого устройства позволяет надежно и безопасно перевозить, хранить элементы каркаса, а также быстрым и несложным путем собрать каркас для последующей установки тканевого защитного утепленного чехла на крупногабаритное транспортное средство. При этом устройство отличается простотой конструкции и легкостью при монтаже-демонтаже. Созданное посредством каркасного устройства пространство между защитным утепленным чехлом и транспортным средством достаточно удобно для выполнения ремонтно-обслуживающих работ и/или расположения пассажиров. Совместное использование с переносным газовым обогревателем значительно повышает теплосберегающие функции. Обогреватель позволяет надежно и безопасно осуществлять обогрев транспортного средства в зимних условиях, отличается простотой конструкции, компактностью и удобством в использовании. Относительно большая площадь переносного газового обогревателя повышает эффективность обогрева, что немаловажно для крупногабаритного транспорта, а используемый при этом газовый обогреватель инфракрасного излучения серийного производства достаточно экономичен и надежен. При этом допускаемое использование в качестве газового топлива метана, получаемого на биогазовой установке, значительно удешевляет процессы обогрева.