УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДПУСКОВОГО ПОДОГРЕВА КАРТЕРНОГО МАСЛА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ МНОГООСНЫХ КОЛЕСНЫХ ШАССИ

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к устройствам для облегчения запуска двигателей внутреннего сгорания.
Известна автономная система поддержания предпускового температурного режима дизельного двигателя транспортного средства в условиях низких температур, содержащая электроподогреватели моторного масла, аккумуляторной батареи, топливного фильтра, оснащенные датчиками температуры моторного масла и окружающей среды, электроподогреватели и датчики подключены к микропроцессорному блоку управления, оснащенному блоком индикации, отличающаяся тем, что каждый электроподогреватель представляет собой жесткий корпус из препрега, в точности повторяющий по форме внешнюю поверхность подогреваемых поддона картера двигателя, фильтра и аккумуляторной батареи, с запаянными внутри нагревательными элементами в виде токопроводящей ткани; токопроводящая ткань поддона картера двигателя выполнена из двух секторов, один из которых впаян в днище поддона, второй - в боковые его стенки; на наружной поверхности каждого электроподогревателя плотно закреплены секции из термоэлектрических модулей; а штатный масляный фильтр двигателя также снабжен электроподогревателем (RU №188976, 2018 г.).
Недостатками известной системы являются большие теплопотери за счет отсутствия прямого контакта нагревательных элементов с маслом, возможность пригорания масла в связи с недостаточной конвекцией, высокая стоимость установки за счет применения термоэлектрических модулей и их низкий коэффициент полезного действия.
Известно устройство подогрева топлива двигателя внутреннего сгорания, содержащее топливозаборный патрубок, фильтры, топливный бак и саморегулируемые нагревательные полупроводниковые элементы (позисторы), один из которых установлен на топливозаборном патрубке, а другие на фильтрах (RU №2093373, 1996 г.).
Недостатком известного устройства является низкая его эффективность из-за неполного отбора тепла от саморегулируемых нагревательных полупроводниковых элементов (позисторов) при размещении их на внешней стороне корпуса. Кроме того, при его использовании для прогрева масла будет создаваться высокая температурная и вязкостная неравномерность прогрева. К тому же из-за конструктивных особенностей указанного устройства потребуется изменение конструкции поддона картера двигателя или формы его корпуса.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному объекту, является устройство для предпускового подогрева картерного масла двигателя внутреннего сгорания включающее поддон картера, позисторы, провод, соединяющий источник питания с подогревателем, изолятор, при этом устройство выполнено в виде параллельных, прижатых к децентрализованно расположенным позисторам пластин, при этом конструктивная форма устройства копирует форму нижней части поддона (RU №2201525 от 2001 г.).
Недостатком известного устройства является недостаточная эффективность прогрева верхних слоев масла в поддоне из-за отсутствия вынужденной конвекции, осуществляющего принудительную конвекцию с целью обеспечения равномерности прогрева моторного масла двигателя транспортного средства. Кроме того, в известном устройстве имеется необходимость в масляных окнах для лучшего смешивания верхних и нижних слоев масла, что значительно уменьшает максимальную площадь контакта позисторов с маслом в картере двигателя.
Задачей полезной модели является обеспечение надежности пуска двигателя внутреннего сгорания в условиях низких температур, снижение термической и вязкостной неравномерности разогреваемого масла, а также повышение эффективности использования тепловой энергии от позисторов за счет принудительного перемешивания масла, а также орошения коренных опор коленчатого вала двигателя.
Сущность полезной модели заключается в том, что в известное устройство для предпускового подогрева картерного масла двигателя внутреннего сгорания, включающее поддон картера, децентрализовано расположенные позисторы, провод, соединяющий источник питания с подогревателем, изолятор, дополнительно введены насос орошения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, блок управления, датчик температуры масла, две металлические сетки, расположенные параллельно друг другу, копирующие форму нижней части поддона, прикреплены к поддону картера и скреплены диэлектрическими стяжными винтами, при этом децентрализовано расположенные позисторы равномерно закреплены между металлическими сетками, насос орошения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания и датчик температуры закреплены на металлической сетке в нижней части поддона, выход датчика температуры масла соединен с входом блока управления, выход которого соединен с позисторами и насосом орошения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания.
На фиг. 1 приведена общая схема предлагаемого устройства для предпускового подогрева картерного масла двигателя внутреннего сгорания многоосных колесных шасси. На фиг. 2 приведена схема крепления позисторов между сетками.
Устройство для предпускового подогрева картерного масла двигателя внутреннего сгорания многоосных колесных шасси состоит из поддона 1 картера двигателя, саморегулируемых нагревательных полупроводниковых элементов - позисторов 2, соединенных с помощью провода через проходной изолятор 3 с источником питания. Позисторы 2 размещены в поддоне 1 картера двигателя между двух токопроводящих сеток - нижней 4 и верхней 5 и плотно к ним прижаты. Форма сеток 4 и 5 повторяет форму нижней части поддона 1 картера двигателя и огибает маслоприемник 6, при этом сетки 4 и 5 расположены параллельно и скреплены диэлектрическими стяжными винтами 7. Минусовая клемма (-) источника питания подключена к нижней сетке 4 с помощью болта 8. Плюсовая клемма (+) источника питания подключена к верхней сетке 5. Блок управления 9, расположенный вне поддона 1 картера двигателя, соединен с датчиком температуры 10 масла, расположенным в нижней части поддона 1 картера двигателя и закрепленным к нижней металлической сетке 4, а также с насосом 11 орошения коленчатого вала двигателя, закрепленным на металлической сетке 4 в нижней части поддона 1 картера двигателя. Выход насоса 11 орошения коленчатого вала двигателя соединен с Т-образной трубой 12 с соплами в ее горизонтальной части.
При подаче напряжения на нижнюю и верхнюю сетки 4 и 5 электрический ток проходит через позисторы 2, нагревая их до расчетной температуры - точки переключения. В момент достижения точки переключения резко возрастает электрическое сопротивление позисторов 2, потребление тока падает до минимума, тепловой поток от позисторов 2 к разогреваемому маслу уменьшается. В этот момент с датчика температуры 10 масла поступает сигнал на блок управления 9, который включает насос 11 орошения коленчатого вала двигателя. Насос 11 орошения коленчатого вала двигателя подает подогретое масло под давлением в Т-образную трубу 12, установленную внутри поддона 1 картера двигателя вдоль коленчатого вала, и орошения горячим маслом через сопла Т-образной трубы 12 коренных опор коленчатого вала, являющимися самым холодным местом в системе смазки двигателя перед его пуском в зимний период. В процессе орошения горячим маслом коренных шеек коленчатого вала осуществляется принудительное перемешивание масла, которое является наиболее эффективным по сравнению с естественной конвекцией. Крепление позисторов 2 между двух сеток 4 и 5 не препятствует перемешиванию слоев масла. В результате орошения холодных коренных шеек коленчатого вала и перемешивания масла его температура снижается до температуры переключения позисторов на нагрев, тем самым возобновляя работу устройства.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет решить задачу обеспечения надежности пуска двигателя внутреннего сгорания многоосных колесных шасси в условиях низких температур за счет снижения термической и вязкостной неравномерности разогреваемого масла, а также повышения эффективности использования тепловой энергии от позисторов за счет принудительного перемешивания масла и орошения коренных опор коленчатого вала двигателя.