ГИДРОТЕПЛОАККУМУЛЯТОР СМАЗОЧНОЙ СИСТЕМЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к машиностроению в частности, к двигателестроению, а именно, к устройствам и способам для прогрева смазки облегчающих пуск двигателя внутреннего сгорания и может быть применена при их эксплуатации транспортных средств.
Известна система предпускового разогрева двигателя внутреннего сгорания транспортного средства, содержащая аккумулятор тепла, снабженный теплоизолирующим корпусом, теплоаккумулирующим веществом и жидкостными трубами, соединенными с рубашкой охлаждения двигателя внутреннего сгорания, емкость для хранения охлаждающей жидкости, размещенную в упомянутом теплоизолирующем корпусе и отделенную от аккумулятора тепла разделительной перегородкой, причем теплоаккумулирующее вещество, изменяющее агрегатное состояние, расположено в свободном пространстве аккумулятора тепла, емкость для хранения охлаждающей жидкости соединена с аккумулятором тепла через отверстия, выполненные в разделительной перегородке, в заливном патрубке указанной емкости размещен паровоздушный клапан. [Свидетельство на полезную модель РФ №12192, МПК F02N 17/00, опубл. 16.12.1999., авторы Ильчук И.А, Суркин В.И., Афанасьев А.С., Царев В.И. «Система предпускового разогрева двигателя внутреннего сгорания»].
Недостатком данной системы является низкая теплоаккумулирующая способность и дополнительное прокачивание жидкости через теплоаккумуляторы.
Известен гидротеплоаккумулятор смазочной системы двигателя внутреннего сгорания, содержащий гидроаккумулятор, включающий поршень с кольцом герметизации и пружину, поверх гидроаккумулятора расположен теплоаккумулятор, имеющий капсулы, заполненные изменяющим свое агрегатное состояние в рабочем диапазоне температур теплоаккумулирующим составом, омываемые горячим маслом из смазочной системы двигателя внутреннего сгорания. [Патент на полезную модель РФ №44352, F01M 5/02, опубл. 10.03.2005., БИ №7, авторы Богданов А.И., Кухаренко И.Л., Усенко С.П., Копачев А.Э., Широков Д.В., Балакирев В.Ю., Голубев И.В. и др. «Гидротеплоаккумулятор смазочной системы»].
Недостатком устройства является низкая теплоаккумулирующая способность, низкая теплоизоляция и сложности конструкции гидротеплоаккмулятора за счет сложности изготовления капсул с теплоаккумулирующим веществом.
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
Техническим результатом является повышение теплоаккумулирующей способности, теплоизоляции, и упрощение конструкции гидротеплоаккумулятора.
Технический результат достигается тем, что Гидротеплоаккумулятор смазочной системы двигателя внутреннего сгорания, содержащий гидроаккумулятор с входным патрубком и поршнем, теплоаккумулятор заполненный изменяющим свое агрегатное состояние в рабочем диапазоне температур теплоаккумулирующим веществом, нагреваемым горячим маслом, блок управления с клапаном на выходном патрубке гидроаккумулятора, причем в гидротеплоаккумуляторе теплоаккумулятор помещен в цилиндрический корпус со всех сторон с зазором, в котором выполнено не менее двух экрано-вакуумных теплоизоляций, дополнительно гидроаккумулятор выполнен цилиндрическим с соотношением диаметра и высоты 0,95-1,05, на нем размещен змеевик с входным и выходным патрубками и дополнительно на входном патрубке гидроаккумулятора и его патрубке прокачки установлены электромагнитные клапаны, а так же установлены электромагнитные клапаны на входе и выходе змеевика, и все электромагнитные клапаны соединены с блоком управления, причем теплоаккумулятор заполнен теплоаккумулирующим веществом с низким коэффициентом расширения.
Технический результат достигается за счет теплоаккумулятора помещенного в цилиндрический корпус со всех сторон с зазором, в котором выполнено не менее двух экрано-вакуумных теплоизоляций, применения змеевика для разогрева теплоаккумулирующего вещества с низким коэффициентом расширения.
На фиг.1 представлен гидротеплоаккумулятор смазочной системы двигателя внутреннего сгорания.
Гидротеплоаккумулятор смазочной системы двигателя внутреннего сгорания содержит внешний цилиндрический корпус 1, экрано-вакуумную теплоизоляцию 2, цилиндрический корпус теплоаккумулятора 3, заполненный теплоаккумулирующим веществом 4, змеевик 5, цилиндрический корпус гидроаккумулятора 6, выходной патрубок змеевика 7, патрубок прокачки 8, выходной патрубок 9, входной патрубок 10, входной патрубок змеевика 11, поршень 12, электромагнитные клапана 13, 14, 15, 16, 17, 18 соединенные с блоком управления 19, теплоизоляция патрубков 20.
Гидротеплоаккумулятор работает следующим образом.
При работе двигателя внутреннего сгорания горячее моторное масло поступает через входной патрубок 10 и открытый электромагнитный клапан 17 в корпус гидроаккумулятора 6, нагревая его и через выходной патрубок 9 и открытый электромагнитный клапан 16 поступает обратно в двигатель внутреннего сгорания, при этом одновременно горячее моторное масло через входной патрубок змеевика 11 и открытый электромагнитный клапан 18 начинает циркулировать по змеевику 5 и через выходной патрубок змеевика 7 и открытый электромагнитный клапан 13 поступает обратно в двигатель внутреннего сгорания, при этом змеевик 5 разогревает теплоаккумулирующее вещество с низким коэффициентом расширения 4 до температуры плавления, переходя из твердого состояния в жидкое и запасая тепловую энергию достигает максимальной температуры 80-90°С заряжая теплоаккумулятор 3.
После завершения зарядки теплоаккумулятора 3 и завершения работы двигателя внутреннего сгорания, горячее моторное масло консервируется путем закрытия электромагнитных клапанов 13 и 18 в змеевике 5, электромагнитными клапанами 16 и 17 в гидроаккумуляторе 6 по команде блока управления 19, при этом поршень 12 находится в крайнем правом положении, электромагнитные клапаны 14 и 15 также находятся в закрытом состоянии. В результате нагретое моторное масло хранится в гидроаккумуляторе 6, теплоаккумулятор 3 препятствует преждевременному охлаждению гидроаккумулятора 6, внешний цилиндрический корпус 1 с экрано-вакуумной теплоизоляцией 2 с количеством экранов не менее двух, защищает теплоаккумулятор 3 от отрицательных температур внешней среды и препятствует излучению тепла во внешнюю среду, входные и выходные патрубки снабжены теплоизоляцией 20. За счет этого температура моторного масла в гидроаккумуляторе поддерживается на уровне 50-60°С в течении 40-50 часов при объеме гидроаккумулятора 6 в 1 литр.
Перед запуском двигателя внутреннего сгорания с блока управления 19 подается сигнал на открытие электромагнитных клапанов 15 и 16, при этом холодное моторное масло, подаваемое маслопрокачивающим насосом поступает к поршню 12 через патрубок прокачки 8 и перемещает поршень 12 в крайнее левое положение, выталкивая горячее моторное масло через выходной патрубок 9 гидроаккумулятора 6 в двигатель внутреннего сгорания, после по команде блока управления 19 электромагнитнитные клапана 15 и 16 закрываются, а электромагнитные клапана 13 и 18 открываются, направляя теплое моторное масло из змеевика 5 в двигатель внутреннего сгорания, далее уже при работающем двигателе по команде блока управления 19 открываются электромагнитные клапана 14 и 17, моторное масло поступает в гидроаккумулятор 6 через входной патрубок 10 перемещая поршень 12 в крайнее правое положение, при этом моторное масло, находящееся по правую сторону от поршня, выталкивается через патрубок прокачки 8 в двигатель внутреннего сгорания, далее по команде блока управления 19 электромагнитный клапан 14 закрывается, а электромагнитный клапан 16 открывается, начинается повторный процесс зарядки.
Предложенное техническое решение позволяет повысить теплоаккумулирующую способность гидротеплоаккумулятора на 40-55%, использовать широкий набор теплоаккумулирующих веществ с низким коэффициентом расширения.