Система предпускового подогрева двигателя внутреннего сгорания

 

Сущность изобретения: система снабжена подогревателем масла, расположенным в картере двигателя и выполненным в виде поверхностно-распределительного термозависимого электронагревателя, подогреватель охлаждающей жидкости выполнен в виде трубчатого электронагревателя и блок управления снабжен усилителем, пороговым элементом и двумя уравновешивающими резисторами, причем смежные плечи моста образованы электронагревателями, а противоположные его плечи уравновешивающими резисторами. В измерительную диагональ моста подключен усилитель, выход которого соединен через пороговый элемент и реле времени с коммутирующим устройством. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к устройствам для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания.

Известно устройство для облегчения запуска двигателя внутреннего сгорания, которое содержит жидкостной подогреватель, снабженный котлом с камерой сгорания для нагрева охлаждающей жидкости, насосом подачи топлива к форсунке, установленной в камере сгорания, нагнетателем воздуха в камеру сгорания, насосом прокачки охлаждающей жидкости, размещенными на валу электродвигателя, и магистралью отвода продуктов сгорания с подогревом масла поддона двигателя. Недостатком указанного устройства является высокая его сложность и большая энергоемкость процесса подогрева двигателя внутреннего сгорания.

Известно устройство для предпускового подогрева жидкости системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащее рубашку охлаждения, сообщенную трубопроводами с теплообменником, разделенным по меньшей мере на две полости, которые сообщены между собой в нижней части, а в верхней части сообщены с рубашкой, причем соединительные трубопроводы расположены один внутри другого. Недостатками указанного устройства являются низкая эффективность устройства и большое время процесса подогрева двигателя.

Известно устройство для нагрева охлаждающей жидкости двигателя, которое содержит установленный в разрыв нижнего патрубка, соединяющего рубашку охлаждения и радиатор, Т-образный держатель нагревателя, имеющий выступ, образующий почти прямой угол по отношению к держателю, внутрь которого вставлен нагреватель, нагревающий охлаждающую жидкость при остановке двигателя. К держателю прикреплен датчик для определения температуры охлаждающей жидкости, который присоединен к блоку управления, регулирующему нагрев жидкости по сигналу от датчика. Недостатком указанного устройства является отсутствие подогрева и регулирования температуры масла в системе смазки двигателя.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для автоматического управления работой жидкостного подогревателя, содержащее блок управления, снабженный коммутирующим устройством, мостовой измерительной схемой и реле времени, а также подогревателем охлаждающей жидкости. Кроме того, устройство содержит два датчика температуры охлаждающей жидкости, установленные на входе и выходе охлаждающей жидкости из подогревателя в рубашку охлаждения двигателя и подключенные к блоку управления, датчик температуры окружающей среды, реле времени и дополнительную мостовую измерительную схему, причем датчик температуры окружающей среды подключен к дополнительной мостовой измерительной схеме. Недостатками указанного устройства являются высокая его сложность и невысокая эффективность, вследствие отсутствия системы подогрева и регулирования температуры масла в системе смазки двигателя.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей за счет обеспечения подогрева масла и контроля его температуры при одновременном упрощении устройства.

Устройство для автоматического управления работой жидкостного подогревателя, содержащее блок управления, снабженный коммутирующим устройством, мостовую измерительную схему и реле времени, а также подогреватель охлаждающей жидкости, дополнительно снабжено усилителем, пороговым элементом и подогревателем масла, при этом подогреватель масла расположен в поддоне картера двигателя и выполнен в виде поверхностно-распределенного термозависимого электронагревателя, а подогреватель охлаждающей жидкости выполнен, например, в виде трубчатого электронагревателя, причем электронагреватели образуют смежные плечи измерительного моста, к которым через коммутирующее устройство подключен источник напряжения, а противоположные плечи моста образованы уравновешивающими сопротивлениями, при этом в измерительную диагональ моста включен усилитель, выход которого через пороговый элемент и реле времени соединен с коммутирующим устройством.

Каждый из признаков устройства является известным, но совокупность их является новой и позволяет обеспечить возможность расширения функциональных возможностей устройства.

На чертеже представлена принципиальная схема системы предпускового подогрева двигателя внутреннего сгорания.

Система состоит из нагревателя 1, обеспечивающего подогрев подаваемой от радиатора 2 охлаждающей жидкости, и выполненного, например, в виде трубчатого электронагревателя, термозависимого нагревателя 3, который наиболее целесообразно выполнить в виде поверхностно-распределенного нагревателя, расположенного в поддоне картера 4 двигателя внутреннего сгорания в зоне маслозаборника. Мощности нагревателей 1 и 3 конструктивно подобраны таким образом, чтобы обеспечить одновременный нагрев масла и охлаждающей жидкости до их требуемой рабочей температуры. Блок 5 управления содержит тиристорный коммутатор 6, через который проводится запитывание от источника напряжения двух последовательно соединенных нагревателей охлаждающей жидкости 1 и масла 3, усилитель 7, выполненный на базе транзистора 8, эмиттер которого подключен к общей точке двух последовательно соединенных электронагревателей 1 и 3, а база через переменный резистор 9 соединена с общей точкой двух последовательно соединенных между собой переменного и постоянного резисторов 10, 11 и параллельно подключенных к электронагревателям 1 и 3 так, что образован измерительный мост. На выход транзисторного усилителя 7 подключен пороговый элемент 12, содержащий электромагнитное реле с нормально-разомкнутым контактом 13 и катушкой 14, а также реле времени, роль которого выполняет электрический конденсатор 15, подключенный параллельно катушке 14 электромагнитного реле. При этом нормально-разомкнутый контакт 13 электромагнитного реле обеспечивает управление тиристорным коммутатором 6, а включение катушки 14 электромагнитного реле порогового элемента 12 через диод 16 обеспечивает разрядку электрического конденсатора 15 только на катушку 14 реле, тем самым обеспечивая максимальное время его нахождения в рабочем состоянии. Принципиальная электрическая схема блока управления 5 представлена для случая, когда термозависимый электронагреватель 3 выполнен с положительным температурным коэффициентом сопротивления. Наличие термозависимого электронагревателя 3 масла в картере двигателя внутреннего сгорания обеспечивает поддержание заданного температурного режима масла, так как оно наиболее требовательно к температуре подогрева, а наличие электрической связи между нагревателями 1 и 3 обеспечивает с некоторой погрешностью поддержание температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания.

Работает система следующим образом.

При включении системы в электрическую сеть через тиристорный коммутатор 6 на электрические нагреватели 1 и 3 подается напряжение U. При этом в момент включения оба нагревателя имеют начальную одинаковую температуру, что соответствует также минимальному сигналу ΔU в измерительной диагонали моста, образованного электронагревателями 1 и 3 и двумя резисторами 10, 11, обеспечивающими балансировку моста в холодном состоянии двигателя внутреннего сгорания. По мере нагрева масла и охлаждающей жидкости сопротивление термозависимого электронагревателя 3 будет изменяться (в данном случае увеличиваться), что приводит к возрастанию сигнала ΔU. Далее сигнал ΔU через усилитель 7, диод 16 поступает на конденсатор 15 и катушку 14 электромагнитного реле порогового элемента 12. Постепенно увеличиваясь, сигнал ΔU приводит к повышению напряжения на выходе усилителя 7, а соответственно и на конденсаторе 15, который, заряжаясь до напряжения срабатывания реле, приводит к замыканию контакта 13, отключающего коммутатор 6, а следовательно, подачу напряжения нагреватели 1 и 3. При этом нагрев масла и охлаждающей жидкости прекращается. После разряда конденсатора 15 на катушку 14 электромагнитного реле до напряжения отпускания реле его нормально-разомкнутый контакт 13 размыкается и напряжение питания на электронагреватели 1 и 3 подается снова. Достигнув напряжения срабатывания, электромагнитное реле снова отключает тиристорный коммутатор, тем самым обесточивая электронагреватели 1 и 3 и т. д. Время отключенного состояния электронагревателей 1 и 3 определяется сопротивлением катушки 14 реле его напряжением отпускания и емкостью конденсатора 15. Температура нагрева масла и охлаждающей жидкости задается с помощью переменного резистора 9, обеспечивающего изменение коэффициента усиления транзистора 8. Таким образом, система обеспечивает поддержание заданных температурных режимов охлаждающей жидкости и масла в двигателе внутреннего сгорания. Наличие электрической связи между электронагревателями масла и охлаждающей жидкости, а также использование в качестве нагревателя масла термозависимого электронагревателя создает простейшую схему регулирования, что позволяет обойтись без дополнительных датчиков температуры, измерительных мостовых схем, усилителей и тем самым значительно упрощает устройство предпускового подогрева двигателя внутреннего сгорания.

Формула изобретения

СИСТЕМА ПРЕДПУСКОВОГО ПОДОГРЕВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, снабженного масляным картером, содержащая подогреватель охлаждающей жидкости, блок управления, имеющий коммутирующее устройство, мостовую измерительную схему и реле времени, и источник напряжения, подключенный через коммутирующее устройство к смежным плечам моста измерительной схемы, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, она снабжена подогревателем масла, расположенным в картере двигателя и выполненным в виде поверхностно-распределительного термозависимого электронагревателя, подогреватель охлаждающей жидкости выполнен в виде трубчатого электронагревателя, и блок управления снабжен усилителем, пороговым элементом и двумя уравновешивающими резисторами, причем смежные плечи моста образованы электронагревателями, а противоположные его плечи уравновешивающими резисторами, и в измерительную диагональ моста подключен усилитель, выход которого соединен через пороговый элемент и реле времени с коммутирующим устройством.

РИСУНКИ

Рисунок 1