АВТОМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПОДДЕРЖАНИЯ ПРЕДПУСКОВОГО ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА, ПОДОГРЕВА И ЭКСТРЕННОГО ПУСКА ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к двигателестроению, в частности к автономным системам прогрева транспортных средств, и предназначена для автоматического обеспечения заданного температурного режима дизельного двигателя многоосного специального колесного шасси, систем подачи смазки, топливной системы и обеспечения работы электростартерной и пневматической систем пуска при низкой температуре окружающей среды
Известна система предпускового подогрева двигателя внутреннего сгорания, содержащая предпусковой подогреватель, трубопровод подвода горячих газов от подогревателя к масляному поддону двигателя, масляный насос с автономным приводом, сообщенный с масляным поддоном, снабженная размещенной вдоль блока двигателя и подключенной к масляному насосу с автономным приводом дополнительной масляной магистралью с соплами, направленными на подшипники коленчатого вала, стенки цилиндров и днища поршней [№823610, 1981 г.].
Недостатком данного устройства является сложность конструкции, заключающаяся в наличии дополнительных устройств, монтируемых на ДВС, низкая эффективность прогрева двигателя, так как не обеспечивается смазка узлов трения кривошипно-шатунного механизма ДВС, низкая надежность и большая энергоемкость процесса предпускового разогрева двигателя внутреннего сгорания, заключающаяся в наличии большого количества масла, разогреваемого только выхлопными газами от пускового двигателя, подводимыми к картеру ДВС, и разбрызгиваемого на внутреннюю поверхность ДВС.
Известна система для запуска двигателя внутреннего сгорания, содержащая систему охлаждения двигателя внутреннего сгорания, жидкостной подогреватель, подключенный к основной магистрали штатной системы охлаждения, датчики температуры теплоносителя, штатную топливную систему двигателя внутреннего сгорания со штатным топливным баком и подкачивающим топливным насосом, дополнительный масляный насос, автономный источник электропитания выполнен в виде дизель-генераторной установки с устройством подзарядки стартерной аккумуляторной батареи тепловоза, система для запуска двигателя внутреннего сгорания снабжена дополнительным топливным баком, оснащенным переливным трубопроводом, соединенным сливным трубопроводом со штатным топливным баком, трубопроводом с краном и дросселем, соединяющим дополнительный топливный бак с нагнетательным топливным трубопроводом штатной топливной системы, трубопроводом с краном, соединяющим дополнительный топливный бак с топливопроводом дизель-генераторной установки, трубопроводом с краном и трубопроводом, соединяющим дополнительный топливный бак с жидкостным подогревателем, в штатную топливную систему параллельно подкачивающему топливному насосу установлен дополнительный топливный насос, дополнительный масляный насос подключен параллельно штатному прокачивающему масляному насосу, датчики температуры теплоносителя для контроля за работой системы включены в трубопровод с наиболее низкой температурой теплоносителя системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания в режиме работы системы для запуска двигателя внутреннего сгорания. (RU. Патент №2422669, 2011 г.).
Недостатком известной системы является сложность конструкции, применение дизель-генератора в качестве источника электропитания приводит к существенному возрастанию стоимости системы, трудоемкость и затрата средств на техническое обслуживание всей системы, значительные потери теплоты в соединительных трубопроводах, большой расход эксплуатационных материалов.
Известна система подачи топлива в дизель, содержащая топливный бак, фильтр грубой очистки топлива, топливоподкачивающий насос, фильтр тонкой очистки топлива, топливный насос высокого давления, соединенный через топливопровод высокого давления с форсунками, при этом топливо при движении от ручного топливоподкачивающего насоса к фильтру тонкой очистки топлива проходит через рубашку охлаждения компрессора пневмосистемы автомобиля, при этом оно подогревается, одновременно охлаждая компрессор (патент РФ №2299349, 2006 г.).
Недостатком известной системы является невозможность обеспечения надежного пуска двигателя при низких температурах
Наиболее близким по технической сущности к заявленному объекту является система поддержания теплового режима двигателя внутреннего сгорания в условиях низких температур (Патент RU 167718, 2017 г.), включающая электроподогреватели охлаждающей жидкости, моторного масла, аккумуляторной батареи, топливных фильтров и топливозаборника, подключенные к блоку управления, оснащенные датчиками температуры охлаждающей жидкости, моторного масла, дизельного топлива, электролита аккумуляторной батареи, окружающей среды, датчиками плотности электролита, прозрачности дизельного топлива и дополнительным масляным насосом, подогреватели, датчики и дополнительный масляный насос подключены к блоку управления, оснащенному блоком индикации.
Однако известное устройство обладает следующими недостатками:
- длительный прогрев масла и топлива из-за их большого объема и большие затраты энергии АКБ при пуске двигателя в условиях отсутствия внешней источника питания;
- отсутствие резервного источника питания системы пневмостартера в условиях экстренного пуска двигателя.
Задачей предлагаемой полезной модели являются повышение надежности пуска дизельного двигателя и обеспечение постоянной готовности транспортного средства к движению.
Указанный технический результат достигается тем, что в известное устройство, включающее электроподогреватели, датчики температуры моторного масла, дизельного топлива, подключенные к блоку управления, дополнительно введены пусковой модуль и пиропатрон с воздушным баллоном, причем пусковой модуль представляет собой металлический корпус, внутри которого закрепленны пусковые топливный и масляный баки, по периметру металлического корпуса прикреплены электроподогреватели, пусковой топливный бак через электромагнитный кран и топливопровод соединен с топливным фильтром тонкой очистки, а через электротопливоподкачивающий насос и обратный клапан - с топливным насосом высокого давления, пусковой масляный бак через электромагнитный кран и масляную трубку соединен с полнопоточным масляным фильтром, а через электромаслозакачивающий насос и обратный клапан - с магистралью системы смазки дизельного двигателя, пиропатрон с воздушным баллоном размещены в системе воздухопуска дизельного двигателя, пиропатрон соединен с блоком управления, а воздушный баллон - с пневмостартером дизельного двигателя.
На фиг. 1 приведена общая схема предлагаемой автоматической системы поддержания предпускового температурного режима и экстренного пуска дизельного двигателя транспортного средства.
Автоматическая система поддержания предпускового температурного режима и экстренного пуска дизельного двигателя транспортного средства состоит из блока управления 1, пускового модуля 2, причем пусковой модуль 2 представляет собой металлический корпус, внутри которого закреплены пусковые топливный 3 и масляный 4 баки, по периметру металлического корпуса прикреплены электроподогреватели, пусковой топливный бак 3 через электромагнитный кран 5 и топливопровод соединен с топливным фильтром тонкой очистки 6, а через электротопливоподкачивающий насос 7 и обратный клапан 8 - с топливным насосом высокого давления 9, пусковой масляный бак 4 через электромагнитный кран 5 и масляную трубку соединен с полнопоточным масляным фильтром 10, а через электромаслозакачивающий насос 11 и обратный клапан 8 - с магистралью системы смазки дизельного двигателя, пиропатрон 12 с воздушным баллоном 13 размещены в системе воздухопуска дизельного двигателя, пиропатрон 12 соединен с блоком управления 1, а воздушный баллон 13 - с пневмостартером 14 дизельного двигателя.
Пусковой модуль 2 с пусковыми топливным 3 и масляным 4 баками предназначен для нагрева минимально необходимого количества топлива и масла, требуемого для пуска дизельного двигателя.
Датчики температуры моторного масла и топлива осуществляют постоянный контроль температуры моторного масла и топлива в пусковом модуле 2 дизельного двигателя, выдавая информацию в блок управления 1.
Пиропатрон 12 с воздушным баллоном 13 являются резервным источником питания пневмостартера 14 в условиях экстренного пуска дизельного двигателя, при отсутствии других возможностей пуска.
Предполагаемая полезная модель работает в следующих режимах.
Первый режим - поддержание предпускового температурного режима дизельного двигателя от автономного источника питания или внешней сети при низкой температуре окружающего воздуха. В этом режиме поддерживается заданная температура моторного масла и топлива в пусковом модуле 2 при низкой температуре окружающей среды. При этом блок управления 1 регулирует процесс нагрева включением или выключением электронагревателей в зависимости от показаний датчиков температуры моторного масла и топлива. При запуске дизельного двигателя блок управления 1 включает электромаслозакачивающий насос 11 для обеспечения прокачки разогретого масла через главную масляную магистраль дизельного двигателя. После прокачки разогретого масла блок управления 1 включает электротопливоподкачивающий насос 7 для подачи разогретого топлива в топливный насос высокого давления 9 и производится пуск дизельного двигателя электростартером.
Второй режим - предпускового подогрева дизельного двигателя от аккумуляторных батарей. В этом режиме при низкой температуре окружающей среды непосредственно перед пуском дизельного двигателя транспортного средства блок управления 1 подает команду на включение нагревательных элементов пускового модуля 2. При этом вся электрическая энергия от аккумуляторных батарей идет на обеспечение предпускового подогрева топлива в пусковом топливном баке 3, моторного масла в пусковом масляном баке 4, работу электротопливоподкачивающего 7 и электромаслозакачивающего 11 насосов. При достижении минимально допустимой температуры топлива в пусковом топливном баке 3 и масла в пусковом масляном баке 4, при которой возможен пуск дизельного двигателя, блок управления 1 включает поочередно электромаслозакачивающий насос 8 и электротопливоподкачивающий насос 7. Пуск дизельного двигателя производится пневмостартером.
В случае отсутствия воздуха в воздушном баллоне 13 производится экстренный пуск дизельного двигателя пневмостартером с помощью пиропатрона 12, который срабатывает по команде с блока управления 1 и заполняет газом под давлением воздушный баллон 13.
Таким образом, повышение надежности пуска дизельного двигателя обеспечивается как возможностью постоянного поддержания требуемой температуры дизельного топлива и моторного масла, так и их предпускового подогрева. Постоянная готовность транспортного средства к движению обеспечивается возможностью экстренного пуска дизельного двигателя пневмостартером с помощью пиропатрона.