Патент на изобретение №2361108

(54) СПОСОБ ПРЕДПУСКОВОГО РАЗОГРЕВА ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

(57) Реферат:

Способ предпускового разогрева двигателей внутреннего сгорания основан на нагреве жидкого теплоносителя в подогревателе и принудительной прокачке его циркуляционным насосом через обогреваемый контур двигателя. Нагрев жидкого теплоносителя осуществляют в совмещенном с циркуляционным насосом вихревом подогревателе жидкости, а привод циркуляционного насоса осуществляют воздушной микротурбиной, которую запитывают сжатым воздухом из ресивера. Технический результат предлагаемого способа состоит в ускорении процесса предпускового разогрева двигателя, уменьшении теплопотерь.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, в частности в системах предпускового разогрева двигателя.

Известен способ предпускового разогрева двигателей внутреннего сгорания при отрицательных температурах окружающей среды, основанный на нагреве жидкого теплоносителя за счет процессов теплообмена между нагревательным элементом и жидким теплоносителем в подогревателе и принудительной прокачке его циркуляционным насосом через обогреваемый контур двигателя (Николаев Л.А. и др. Система подогрева тракторных дизелей при пуске. – М.: Машиностроение, 1977, с.89).

В известном способе для нагрева жидкого теплоносителя используют процесс сжигания жидкого или газообразного топлива в котле с форсункой и теплообменником (А.с. СССР 983301, F02N 17/02, опубликовано 23.12.82, Бюллетень 47; патент SU 1035270 A, F02N 17/02, опубликовано 15.08.83, Бюллетень 30), или процесс нагрева с использованием электрических нагревательных элементов различного исполнения (патенты RU 2268393, F02N 17/02; RU 2282050, F02N 17/02).

Недостатком указанного известного способа является длительный предпусковой разогрев двигателя из-за низкой скорости теплопередачи от нагревательного элемента к жидкому теплоносителю и, вследствие этого, большие теплопотери.

Техническим результатом заявляемого изобретения является ускорение процесса предпускового разогрева двигателя, уменьшение теплопотерь.

Для достижения указанного технического результата нагрев прокачиваемого жидкого теплоносителя осуществляют в совмещенном с циркуляционным насосом вихревом подогревателе жидкости за счет непосредственного преобразования внутренней энергии завихренного жидкого теплоносителя в тепловую, а привод циркуляционного насоса осуществляют воздушной микротурбиной, которую запитывают сжатым воздухом из ресивера.

В предлагаемом способе процессы теплопередачи между нагревательным элементом и жидким теплоносителем отсутствуют. Жидкий теплоноситель, прокачиваемый циркуляционным насосом, нагревается сразу же после прохождения его через вихревой подогреватель жидкости за счет того, что внутренняя энергия завихренного жидкого теплоносителя непосредственно, без теплопотерь преобразуется в тепловую (Журнал «Энергетика Qjumpu», 3 (8), июнь 2006 г., с.32-33). Температура жидкого теплоносителя за один цикл прокачки его через вихревой подогреватель жидкости повышается на 30-40°С. С учетом того, что объем жидкого теплоносителя в двигателях внутреннего сгорания невелик в сравнении с производительностью даже небольшого циркуляционного насоса, за короткое время жидкий теплоноситель несколько раз будет прокачан через вихревой подогреватель жидкости и обеспечит быстрый разогрев двигателя до рабочей температуры, при этом не потребуется большого объема сжатого воздуха в ресивере транспортного средства для работы воздушной микротурбины. По заключению РКК «Энергия» 77-6/33 от 01.12.1994 г., средний условный коэффициент преобразования энергии в вихревых подогревателях жидкости на 23% выше в сравнении с электродными нагревателями и на 42% выше – в сравнении с ТЭНовыми (Журнал «Техника молодежи», 11, 2005 г., с.56-59). Следовательно, примерно на такую же величину сократится время предпускового разогрева двигателя и уменьшатся теплопотери при использовании предлагаемого способа разогрева двигателя в сравнении с известным, при одинаковых исходных данных. Осуществление привода циркуляционного насоса посредством воздушной микротурбины, вращаемой сжатым воздухом из ресивера транспортного средства, обеспечивает стабильную работу циркуляционного насоса и вихревого подогревателя жидкости при самых низких температурах окружающего воздуха, в любом климатическом районе.

Формула изобретения

Способ предпускового разогрева двигателей внутреннего сгорания, основанный на нагреве жидкого теплоносителя в подогревателе и принудительной прокачке его циркуляционным насосом через обогреваемый контур двигателя, отличающийся тем, что нагрев жидкого теплоносителя осуществляют в совмещенном с циркуляционным насосом вихревом подогревателе жидкости, а привод циркуляционного насоса осуществляют воздушной микротурбиной, которую запитывают сжатым воздухом из ресивера.