УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания с жидкостной системой охлаждения.
Известно предохранительное устройство для выпуска из систем охлаждения двигателя воды при ее замерзании [А.с СССР №74830], действующее по принципу расширения воды при переходе ее в лед, содержащее корпус с камерой и клапаном. Для более надежного открытия клапана применен ударник, освобождаемый зацепным крючком посредством плунжера, на который воздействует вода, расширяющаяся при замерзании. Недостатком такой конструкции является низкая надежность работы.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является устройство для защиты двигателя внутреннего сгорания [А.с. СССР №1666787], содержащее корпус с впускными и выпускным отверстиями, датчик температуры охлаждающей жидкости, выполненный в виде сильфона, запорный клапан, установленный в корпусе с возможностью перекрытия сливного отверстия и связанный с датчиком температуры, и седло клапана в сливном отверстии корпуса. Устройство снабжено запирающим и сливным механизмами с приводами, седло клапана выполнено с возможностью осевого перемещения и снабжено возвратной пружиной, запирающий и сливной механизмы выполнены заодно в виде вала с кулачком открытия запорного клапана и кулачком перемещения седла клапана, приводы запирающего и сливного механизмов выполнены в виде рычага, закрепленного на валу. Недостатками устройства являются сложность конструкции и низкая надежность работы, т.к. при охлаждении двигателя рабочее вещество в сильфоне сжимается постепенно, запорный клапан приоткрывается, обеспечивая капельное вытекание охлаждающей жидкости. Запуск двигателя в этот промежуток времени, когда система охлаждения двигателя заполнена не полностью, может привести к выходу двигателя из строя.
Целью полезной модели является упрощение конструкции устройства для защиты двигателя внутреннего сгорания и повышение надежности его работы.
Указанная цель достигается тем, что устройство для защиты двигателя внутреннего сгорания содержит корпус с впускными и сливным отверстиями, датчик температуры, подпружиненный и закрепленный на штоке запорный клапан, установленный в корпусе с возможностью перекрытия сливного отверстия и связанный штоком с датчиком температуры, седло клапана, привод сливного механизма в виде вала с кулачком и рычагом.
Новым в устройстве для защиты двигателя внутреннего сгорания является выполнение датчика температуры в виде диска из ферромагнитного материала, закрепленного на штоке, в полости корпуса над датчиком температуры установлен дисковый постоянный магнит, при этом шток снабжен направляющей.
На фиг. 1 представлена конструкция устройства для защиты двигателя, а на фиг. 2 - схема приспособления для дистанционного управления.
Устройство для защиты двигателя содержит корпус 1 с впускными 2 и сливным 3 отверстиями, датчик 4 температуры охлаждающей жидкости, выполненный из ферромагнитного материала в виде диска, закрепленный на штоке 5 запорный клапан 6 с возможностью перекрытия сливного отверстия 3, и седло 7 запорного клапана 6, расположенное в сливном отверстии 3 корпуса 1. Датчик 4 температуры закреплен на свободном конце штока 5 и опирается на возвратную пружину 8. В верхней части полости корпуса 1 над датчиком 4 температуры установлен дисковый постоянный магнит 9. Устройство снабжено сливным механизмом, выполненным в виде вала 10 с кулачком 11 и рычагом 12. Привод сливного механизма выполнен в виде рукоятки 13 с фиксаторами 14 и тяги 15. Шток 5 снабжен направляющей 16.
Устройство для защиты двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.
При работе двигателя в теплое время года запорный клапан 6 перекрывает сливное отверстие 3. Это происходит вследствие того, что возвратная пружина 8 давит на датчик 4 температуры и через шток 5 прижимает запорный клапан 6 к седлу 7. Датчик 4 температуры выполнен из материала, имеющего определенную температуру точки Кюри, выше которой материал превращается в парамагнетик, не реагирующий на воздействие магнитного поля постоянного магнита 9.
При охлаждении двигателя, когда возникает опасность замерзания охлаждающей жидкости в системе охлаждения, температура датчика 4 температуры оказывается ниже точки Кюри, его материал вновь приобретает свойства ферромагнетика, магнитное поле постоянного магнита 9 притягивает к себе датчик 4 температуры, сдавливая возвратную пружину 8, и через шток 5 открывает запорный клапан 6. При этом охлаждающая жидкость сливается из системы охлаждения через сливное отверстие 3, предотвращая размораживание двигателя. В случае необходимости слива охлаждающей жидкости из системы охлаждения в том случае, когда нет опасности ее замерзания, поворачивают рычаг 12 в такое положение, при котором кулачок 11 открывает запорный клапан 6 и производится слив охлаждающей жидкости. После слива жидкости рычаг 12 переводят в первоначальное положение.
При необходимости запуска непрогретого двигателя в холодное время года подогретую охлаждающую жидкость заливают в систему охлаждения двигателя. Она попадает через впускное отверстие 2 в корпус 1, нагревает датчик 4 температуры. При этом температура материала датчика 4 становится выше точки Кюри, и он снова становится парамагнетиком. Датчик 4 под воздействием возвратной пружины 8 перемещается вниз и через шток 5 закрывает запорный клапан 6. Далее цикл повторяется.
3
В случае применения в качестве охлаждающей жидкости двигателя воды материалом датчика 4 температуры может быть использовано химическое соединение АlСМn, имеющее точку Кюри Тс=275°К, т.е. на два градуса превышающее температуру замерзания воды.
3
Известно [Покровский Г.П. Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости. - М: Машиностроение, 1985. 200 с], что в холодное время года в качестве охлаждающей жидкости применяются антифризы, например ТОСОЛ А65, имеющий температуру замерзания t=-65°C. В условиях Арктики, Антарктики, Восточной Сибири температура окружающей среды может достигать еще более низких значений. В этом случае во избежание размораживание систем охлаждения двигателя в качестве материала датчика 4 температуры можно использовать элемент тербий (Тb), имеющий Тс=223°К, или химическое соединение GdCo, имеющее Тс=230°К.
Использование предлагаемого технического решения способствует упрощению конструкции устройства для защиты двигателя внутреннего сгорания и повышению надежности его работы.