ПРЕДПУСКОВОЙ ПЕРЕДВИЖНОЙ ГАЗОВЫЙ ПОДОГРЕВАТЕЛЬ АВТОТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Полезная модель относится к области сельского хозяйства и промышленной отрасли - техническим средствам для реализации технологий облегчения пуска двигателя внутреннего сгорания, при зимних условиях эксплуатации.
Известны технические средства, облегчающие пуск двигателей при низких температурах окружающего воздуха, в основе которых лежит принцип разогрева жидкости системы охлаждения. Подогреватели можно разделить на две группы: электрические - использующие для нагрева электрические тены, и автономные - использующие жидкое или газообразное топливо и электрическую энергию бортовой сети.
Наблюдение за запуском дизельных двигателей, показывают, что в температурном режиме от -10 С' и ниже, время на пуск и энергозатраты на прокручивания коленчатого вала значительно увеличивается (Ужва И.Н. и др. Эксплуатация тракторов и уход за ними в зимних условиях «Колос», М.Целиноград., 1966, -143 с). Срок службы двигателей, до капитального ремонта сокращается, в следствии масленого голодания двигателя во время пуска и прогрева холодного двигателя (Микулин Ю.В., Каршщкий В.В., Энглин Н.А. Пуск холодных двигателей при низкой температуре "Машиностроение", 1971. - 215 с). Специфические особенности дизельного двигателя, что воспламенение происходит только за счет повышения температуры заряда в цилиндрах, вынуждает нас минимизировать потери тепла в камере сгорания. Для сокращения затрат времени на пуск и разогрев двигателя, до рабочий температуры, необходимо применение методике предпусковой тепловой подготовки двигателя.
Наиболее близким аналогам заявленного изобретения является: монтируемый на двигателе (в подкапотном пространстве) жидкостный предпусковой подогреватель на газовом топливе Webasto (Германия) NGW 300 (http://www.webasto.ru/products/lot03).
Подогреватель двигателя Webasto NGW 300 осуществляет нагрев только охлаждающей жидкости путем сжигания газового топлива, нагретый же воздух без полезного использования выходит в атмосферу, а циркуляцию жидкости обеспечивает питающийся от бортовой сети автотранспортного средства циркуляционный насос. Рукава, подающий и отводящий охлаждающую жидкость, неразъемно соединены с системой охлаждения двигателя, однако подобная система лишена мобильности и не может использоваться автономно (самостоятельно без источников электричества), так же учитывая малое время использования (15-20 минут в смену) нецелесообразно использовать на одной единице машинотракторного парка.
Задачей полезной модели является разработка передвижного подогревателя, обеспечивающего прогрев двигателя и нагрев поступающего во впускной коллектор воздуха, для облегчения пуска автотракторных двигателей, снижение пусковых износов, увеличения производительности машинотракторных агрегатов в зимней период эксплуатации, при:
- минимальных вмешательствах в конструкцию двигателя;
- возможности использования не зависимо от источников внешнего электропитания;
- минимальных количествах вредных выхлопных газов;
- возможности поочередном использование для нескольких автотракторных двигателей;
1
2
Задача решается тем, что предпусковой передвижной газовый подогреватель автотракторных двигателей имеет устройство нагрева воздуха и жидкости системы охлаждения, рукава подачи и отведения охлаждающей жидкости, а так же циркуляционный насос. Однако для возможности перемещения предпусковой передвижной газовый подогреватель автотракторных двигателей оборудован санями, в роли циркуляционного насоса используется мотопомпа, при этом подогреватель оборудован рукавами для подачи и отведения охлаждающей жидкости, с самозапирающимися быстроразъемными соединениями пропускная способность которых 100 л/мин, оборудован отводящем рукавом с нагретым воздухом, причем диаметр рукава равен / диаметра трубы-вытяжки, при этом оборудован регулируемой заслонкой на трубе-вытяжке.
1
2
Данная конструкция обеспечивает нагрев жидкости системы охлаждения и подаваемый во впускной коллектор воздух, для успешного пуска двигателя внутреннего сгорания в зимних условиях эксплуатации. При этом подогреватель не является частью системы охлаждения двигателя, в подкапотном пространстве монтируют быстроразъемные соединения в систему охлаждения: заборный в сливной кран, а подающий в патрубок системы охлаждения до термостата, и корпус воздушного фильтра, при этом предпусковой передвижной газовый подогреватель автотракторных двигателей оснащен автономным циркуляционным насосом и не нуждается во внешних источниках питания, и может применятся на транспортных средствах оборудованных пусковым двигателем (не имеющих стартерных аккумуляторов), оборудован санями для быстрого и удобного перемещения, что дает возможность использования в зимнее время отдаленных районах. Воздух нагретый горелкой в нагревателе дополнительно подается через воздушный фильтр, по отводящему рукаву во впускной коллектор запускаемого двигателя, причем диаметр рукава равен / диаметра трубы-вытяжки, при этом труба-вытяжка газового подогревателя на выходе имеет регулируемую заслонку, а отводящий рукав расположен перед заслонкой, в системе охлаждения использованы самозапирающиеся быстроразъемные соединения тип FIRG 100 (http://astra-rvd.m/FIRG_brs.html) с пропускной способностью 100 л/мин.
На Фиг. 1 представлена компоновочная схема предпускового передвижного газового подогревателя автотракторных двигателей. Компоновочная схема включает в себя: 1 - проточный нагреватель мощностью 19,2 КВт (Electrolux GWH 275 SRN); 2 - труба-вытяжка (диаметр - 110 мм); 3 - заслонка; 4 - отводящий рукав; 5 - ручка регулировка подачи газа; 6 - быстроразъемное соединение (ГР-50 А-П) 7 - мотопомпа (КРАТОН GWP-25-02Н); 8 - газовый баллон (50 литров ГОСТ 949-73); 9 -газовый шланг; 10 - сани; 11 - редуктор с манометром метановый (природный газ) двухступенчатый (БМД-5, ГОСТ 13861); 12, 15 - быстроразъемное соединение (тип FIRG 100) с пропускной способностью 100 л/мин); 13 - заборный рукав; 14 - подающий рукав; 16 - запальное окно; 17 - кнопка пьезо-элемента.
При использовании подогревателя, для быстрой подготовки к рабочему состоянию, двигатель оборудуют быстроразъемными соединениями: систему охлаждения двигателя (сливной кран и верхний патрубок) и корпус воздушного фильтра.
На Фиг. 2 представлена схема процесса разогрева двигателя. Разогрев осуществляют следующем образом. Предпусковой передвижной газовый подогреватель на санях 10 (Фиг. 1) подвозят к запускаемого трактору (транспортному средству), подсоединяют заборный рукав 13 к разъему 12 на сливном кране 19, подающий рукав 14 к разъему 15 на верхнем патрубке системы охлаждения расположенном до термостата 20, а отводящий рукав 4 к разъему 6 на корпусе воздушного фильтра 21. После чего сжатый природный газ (метан) из баллона 8, через редуктор 11 по газовому шлангу 9 подается в проточный нагреватель 1. Воспламенение запала осуществляется нажатием на кнопку управления пьезо-элементом 17, контроль горения контролируется визуально через запальное окно 16. Холодная охлаждающая жидкость, из блока двигателя 18, через быстроразъемное соединение 12 по заборному рукаву 13 поступает в мотопомпу 7. Мотопомпа создает циркуляцию и давление в системе охлаждения, охлаждающая жидкость проходя в проточный нагреватель 1 открывает газовый клапан основной горелки. Теплообменник нагревается от горения газа, соответственно повышается температура перекачиваемой жидкости. Температура, регулируется ручкой подачи газа 5, а контроль осуществляется по штатному датчику температуры двигателя. Нагретая охлаждающая жидкость через подающий рукав 14 и быстроразъемное соединение 15 (установленное до термостата 21) попадает в верхний патрубок системы охлаждения. Подогреваемая охлаждающая жидкость, циркулируя таким образом, производит прогрев двигателя до рабочей температуры. После прогрева двигателя до рабочей температуры, для осуществления запуска, необходимо слегка перекрыть трубу-вытяжку 2 заслонкой 3, теплый воздух по отводящему рукаву 4, через быстроразъемное соединение 6 поступит в корпус воздушного фильтра 22. При пуске двигателя создастся разрежения во впускном коллекторе, и подогретый воздух из воздушного фильтра поступит в камеру сгорания, для облегчения запуска двигателя.
Предпусковой передвижной газовый подогреватель автотракторных двигателей позволяет существенно сократить время прогрева двигателя до рабочей температуры (10-15 минут), уменьшить энергозатраты на прокручивания коленчатого вала, а также снизить пусковые износы за счет тепловой подготовки двигателя.
Разработка смонтирована из промышленно выпускаемых узлов и деталей и может быть изготовлена в условиях машинотракторных станций с минимальными дополнительными затратами.