УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЛЕГЧЕНИЯ ЗАПУСКА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к устройствам для облегчения запуска автомобильных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) при низких температурах воздуха в зимний период эксплуатации за счет предпускового разогрева охлаждающей жидкости.
Существует много различных конструкций аналогичного назначения, имеющих свои достоинства и недостатки. Эти конструкции можно разделить на 2 класса:
1. С термосифонной циркуляцией охлаждающей жидкости
2. С принудительной циркуляцией за счет дополнительного циркуляционного насоса;
Достоинство первых в простоте конструкции подогревателя и отсутствии дополнительных устройств для обеспечения циркуляции жидкости. Недостаток же в необходимости располагать устройство в нижней части двигателя, что не всегда удобно.
Достоинство вторых заключается в том, что место установки устройства может быть произвольным. Недостаток - необходимость применять циркуляционный насос, который, как и любое устройство, может отказать и вызвать перегрев ДВС из-за прекращения циркуляции охлаждающей жидкости. Конструкция усложняется, а надежность снижается.
Исходя из анализа существующих конструкций. Для полезной модели был принят принцип термосифонной циркуляции.
Известно устройство для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания. Устройство работает по принципу термосифонного эффекта. Тепло, выделяющееся при работе нагревательного элемента,
подключенного к источнику напряжения через контактный узел, подогревает охлаждающую жидкость, которая начинает циркулировать по контуру системы охлаждения двигателя, обеспечивая прогрев его корпусных деталей, способствует нагреву смазки в сопряженных деталях и облегчает запуск двигателя. Устройство для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания содержит переходник, выполненный в виде двух патрубков, входного и выходного, имеющий крепежный фланец, на котором расположены уплотнительная канавка и крепежные отверстия с резьбой, плоский фланец с нагревательным элементом герметично соединенные через втулки, обжатые с обеих сторон. Выводы нагревательного элемента на концах имеют защищенный контактный узел со шнуром питания. Устройство реализовано в нескольких вариантах, где переходник выполнен в виде трех патрубков входного, выходного и нижнего, или вместо входного патрубка установлен штуцер с обратным клапаном в виде шарика и стопорной пластины (RU, патент №5504, F02N 17/06, опубликован 27. 07.2006).
Известно устройство для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания, представляющее собой предпусковой электроподогреватель, содержащий корпус, жидкостная полость внутри которого через подводящий с обратным клапаном и отводящий каналы подключена к системе охлаждения двигателя, крышку жидкостной полости корпуса, торцевая поверхность которой перпендикулярна горизонтальной оси корпуса, и электронагревательный элемент, установленный в полости корпуса, при этом подводящий канал, выполненный в теле крышки жидкостной полости, состоит из первого, подключенного к системе охлаждения двигателя, участка, ось которого параллельна торцевой поверхности крышки, и второго участка, подключенного через обратный клапан к жидкостной полости корпуса, которая выполнена составной из соединенных между собой съемных внутренней и наружной крышек и
размещенной между ними проставки, при этом во внутренней крышке выполнен упомянутый второй участок подводящего канала, а первый его участок частично выполнен в проставке, а частично заключен между обращенными одна к другой торцевыми стенками внутренней и наружной крышек (RU, патент №2066783, F02N 17/06, опубликован 20.09.1996).
Известно устройство для облегчения запуска ДВС, содержащее вертикально расположенный корпус, электронагревательный элемент, размещенный в полости корпуса, запорный орган, входной патрубок, установленный на боковой стенке корпуса, выходной патрубок, установленный на верхней торцевой стенке корпуса, корпус выполнен заодно с входным и выходным патрубками, имеет выступы по периметру на уплотняющей поверхности и сквозные отверстия в его верхней части, а также направленный вертикально вверх вывод электрического провода, запорный орган установлен в пазы корпуса по направляющим и имеет окно в корпусе клапана с наклонной боковой поверхностью, соединяющее полость корпуса с входным патрубком, который размещен под углом к боковой стенке корпуса, а лепестковый клапан запорного органа подвижно закреплен на оси, установленной в отверстие корпуса клапана (RU, патент №2206785, 7 F02N 17/06, опубликован 20.12.2003).
Недостатками известных устройств является сложная конструкция, низкая надежность по герметичности, сложность при монтаже, что снижает надежность устройства в процессе эксплуатации и повышает его себестоимость.
Ближайшим аналогом является устройство для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания, которое содержит корпус, жидкостная полость внутри него через подводящий с обратным клапаном и отводящий каналы подключена к системе охлаждения двигателя, электронагревательный элемент (ТЭН), установленный в этой полости, выполнен в виде овальной спирали, расположенной горизонтально, при
этом средний виток выступает по отношению к крайним виткам и прикреплен к фланцу, а в цилиндрическом канале обратного клапана с шариком внутри имеются проходы и ограничитель хода (RU, патент №57838, F02N 17/06, опубликован 27.10.2006).
Недостатками этого устройства являются использование винта в виде ограничителя хода, что снижает герметичность устройства, а также отсутствие аварийного термовыключателя, что может привести к отказу ТЭНа.
Задачей, решаемой заявленной полезной моделью является повышение надежности работы за счет обеспечения герметичности корпуса, а также улучшение технологичности.
Поставленная задача решается за счет того, что устройство для облегчения запуска автомобильных двигателей внутреннего сгорания содержит корпус с подводящим и отводящим каналами для жидкости, соединенный с фланцем, на котором закреплены электронагревательный элемент со средствами соединения с источником питания и терморегулятор, при этом в подводящем канале корпуса установлен шариковый обратный клапан с ограничителем хода шарика, выполненным в виде стержня, запрессованного в гнезда стенок подводящего канала корпуса.
Кроме того, терморегулятор и аварийный термовыключатель закреплены на стальном фланце, посредством прижимной планки.
Техническим результатом от использования полезной модели является повышение надежности работы и долговечности устройства за счет использования в качестве ограничителя хода шарика обратного клапана стержня, запрессованного в гнезда стенок подводящего канала корпуса, что обеспечивает герметичность корпуса в этом месте. Дополнительным результатом является упрощение устройства, его технологичность и надежность работы. Кроме того, при эксплуатации не
требуется дополнительного технического обслуживания клапанного узла.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг.1 - устройство для облегчения запуска автомобильных двигателей внутреннего сгорания, главный вид;
на фиг.2 - разрез А-А с фиг.1.
Устройство для облегчения запуска автомобильных двигателей внутреннего сгорания выполнено следующим образом.
Литой алюминиевый корпус 1 устройства имеет входной и выходной каналы (патрубки), отлитые за одно целое с корпусом. Внутри корпуса располагается впаянный в стальной фланец 2 трубчатый электронагреватель (ТЭН) 3 в виде спирали, предпочтительно овальной формы.
Для уплотнения корпуса по разъему с фланцем во фланце корпуса выполнена круговая канавка прямоугольного сечения под резиновое уплотнительное кольцо 4 круглого сечения.
В подводящем канале корпуса установлен шариковый обратный клапан с ограничителем хода шарика 5 в виде спрессованного в гнездах круглого в сечении стального стержня (штифта) 6. Обратный клапан позволяет исключить выброс нагретой жидкости с парами во входную магистраль в случае ее закипания и резкого повышения давления в корпусе подогревателя, что может привести к нарушению работы последнего из-за нарушения сплошности жидкостного потока.
На стальном фланце 2, с ТЭНом размещенным внутри корпуса, установлены терморегулятор 8 и аварийный термовыключатель 9, которые крепятся к фланцу с его внешней стороны с помощью прижимной планки 7. Терморегулятор 8 и аварийный термовыключатель 9 устанавливаются на фланце на теплопроводящей пасте, которая обеспечивает надежный тепловой контакт с фланцем 2 и стабильную работу этих устройств.
Терморегулятор 8 обеспечивает автоматическое поддержание
заданной температуры охлаждающей жидкости при длительном включении подогревателя и исключение перегрева двигателя.
Назначение термовыключателя - аварийное отключение ТЭНа в случае прекращения циркуляции жидкости через подогреватель и отказе терморегулятора при нагреве корпуса до 120 град С. Возврат (включение) термовыключателя 9 после устранения неисправности производится нажатием на встроенную кнопку 10.
Корпус закрыт составной пластмассовой крышкой 11, съемная верхняя часть 12 которой крепится к основной части четырьмя шурупами 13. Съемная верхняя часть 12 крышки облегчает монтаж и обеспечивает легкий доступ к электроразъемам и термовыключателю.
Крышка 11, фланец 2 с впаянным ТЭНом 3 и корпус 1 стягиваются четырьмя болтами 15 с гайками.
Работает подогреватель следующим образом.
Устройство для облегчения запуска автомобильных двигателей внутреннего сгорания подключается к источнику питания - электрической сети переменного тока U=220B с помощью резинового электрошнура с приформованной вилкой с заземляющим контактом и арматурой 14, исключающей излом шнура в месте входа в крышку.
При установке на автомобиле устройство для облегчения запуска автомобильных двигателей внутреннего сгорания располагается как можно ниже и подключается при помощи резиновых рукавов к системе охлаждения двигателя следующим образом. Входной патрубок подогревателя соединяется с низшей точкой рубашки охлаждения блока цилиндров, а выходной - с верхней частью системы охлаждения, желательно с жидкостной полостью головки цилиндров.
После подключения его к электросети ТЭН начинает нагревать жидкость. Нагретая жидкость вследствие меньшей плотности поднимается и поступает в выходной патрубок и далее в систему охлаждения двигателя,
в ее верхнюю часть. Место нагретой жидкости занимает более холодная, поступающая через входной патрубок. Так устанавливается термосифонная циркуляция охлаждающей жидкости через подогреватель и систему охлаждения двигателя. Нагрев продолжается до тех пор, пока температура жидкости на входе не достигнет 75 град С, при этом срабатывает терморегулятор и отключает ТЭН. После остывания жидкости до 50 град. С происходит автоматическое включение и повторный нагрев жидкости. Таким образом, терморегулятор поддерживает температуру охлаждающей жидкости в пределах 50-75 град. С, что позволяет использовать подогреватель не только для предпускового разогрева, но и для поддержания двигателя в разогретом состоянии в зимний период времени, экономить топливо и уменьшать загрязнение окружающей среды отработанными газами благодаря исключению запусков двигателя для прогрева.