Способ нагрева и привода жидкостных систем и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно способам нагрева и привода жидкостных систем двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является упрощение конструкций нагревателей и приводных систем двигателей. Сущность изобретения заключается в том, что сначала теплоноситель нагревают топливной горелкой в замкнутой полости выхлопного коллектора, двигатель прогревают, запускают, а затем теплоноситель нагревают выхлопными газами двигателя. За счет нагрева теплоносителя и создания при этом избыточного давления его прокачивают в жидкостной системе, например охлаждения, а импульсы давления и тепла теплоносителя при прокачивании используют в качестве объемного импульсного насоса в другой жидкостной системе, например топливной, путем воздействия на эластичный расходный бак последней. Устройство для привода жидкостных систем содержит замкнутую полость с теплоносителем и циркуляционные патрубки, снабженные перепускными клапанами. При этом замкнутая полость сообщена с системой охлаждения двигателя с возможностью передачи импульса давления и тепла другим жидкостным системам двигателя через эластичные емкости их расходных баков. 4 с. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к двигателестроению и применимо для нагрева (охлаждения) и привода жидкостных систем.

В "Тепловом балансе ДВС" (см. книгу Алексеев и др. стр. 42-43) до 45% отработанного тепла выбрасывается в атмосферу.

Известен способ предпускового нагрева жидкостных систем двигателя, осуществляемый факельным нагревом секций подогревателя (см. описание изобретения по патенту РФ 2068114, кл. F 02 N 17/04 на "Предпусковой подогреватель ДВС"). Недостатком является отсутствие циркуляционного привода.

Циркуляция жидкостных систем в ДВС осуществляется механическими насосами (см. книгу В.П.Алексеева и др. "Двигатели внутреннего сгорания", изд. Машгиз, М., 1960 г. стр. 100, 103, 193, на фиг. 56, 57 и 118).

К недостаткам относятся: - каждое приводное насосное устройство отнимает от двигателя полезную мощность; - расходные баки автономны и не обеспечивают теплоаккумулирование.

Известно тепловое воздействие воздушной среды на жидкую среду через эластичную стенку (см. описание изобретения по а.с. 1488546 по кл. 4 F 04 B 19/24 на "Объемный насос с тепловым приводом").

Подобное устройство не приемлемо для жидкостных систем ДВС как конструктивно, так и по КПД.

Технической задачей предлагаемого изобретения является упрощение способа нагрева и привода жидкостных систем двигателя и создание устройств для их осуществления.

Технический результат достигается за счет того, что первоначальным источником нагрева и энергии является топливный парогазообразователь, размещенный в выхлопном тракте коллектора, который и нагревает замкнутую полость с теплоносителем и перепускными клапанами создает импульсные выбросы.

Привод жидкостных систем двигателя выполняется в следующей технологической последовательности.

После первоначального разогрева автономным подогревателем и запуска двигателя нагрев теплоносителя осуществляется от выхлопных газов. Импульсные выбросы из замкнутой полости коллектора по трубопроводам воздействуют на эластичные емкости расходных баков, которые, в свою очередь, воздействуют на их содержимое для смазки и питания ДВС. Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен выхлопной коллектор с замкнутой полостью; на фиг. 2 - принципиальная схема привода жидкостных систем.

Выхлопной коллектор 1 состоит из замкнутой полости 2 с теплоносителем 3, выхлопного тракта 4 с парогазообразователем 5, который питается от топливной капельницы 6 и связан с электрозапальником 7, а воздух подводится через окно 8 с шибером 9. Принципиальная схема привода жидкостных систем представлена двигателем внутреннего сгорания 10, на котором установлен выхлопной коллектор 1 с замкнутой полостью 2, которая при помощи циркуляционных патрубков 11 с обратными клапанами 12 и 13 связана с питательными трубопроводами 14 и 15 жидкостной системы. Расходные баки 16 и 17 снабжены эластичными емкостями 18 и 19, горловины которых снабжены перепускными клапанами 21 и 22. Для обогрева салона автомобиля в систему привода включены емкостные нагревательные приборы 23.

Нагрев и привод происходят следующим образом. Открывается электромагнитный клапан 24 топливной капельницы 6, топливо в парогазообразователе 5 подогревается и зажигается электрозапальником 7 при открытом воздушном окне 8. После прогрева и запуска двигателя нагрев теплоносителя осуществляется выхлопными газами. Обратные клапаны 12 и 13 позволяют осуществлять нагрев и импульсный выброс теплоносителя, давление которого по циркуляционным патрубкам и питательным трубопроводам передается эластичным емкостям 18 и 19 таким образом, что содержащиеся в них топливо и масло поступают к потребителю. Нагрев и циркуляция масла в поддоне двигателя предусматривает дополнительную вогнутую стенку 25 с пластинчатым клапаном 26 и отводящую подачу с "обраткой" 28.

Работа циркуляции "мокрого" поддона также основана на импульсных подачах расширения и разрежения.

В тропических условиях, когда вода и масло "кипят" теплоносителем может быть хладагент, на основе которого создается абсорбционный холодильник (не показан).

Формула изобретения

1. Способ нагрева жидкостных систем двигателя, заключающийся в нагреве теплоносителя в замкнутой полости выхлопного коллектора, отличающийся тем, что сначала теплоноситель нагревают топливной горелкой, двигатель прогревают, запускают, а затем теплоноситель нагревают выхлопными газами двигателя.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве топливной горелки используют горелку каталитического горения.

3. Способ привода жидкостных систем, заключающийся в нагреве теплоносителя в замкнутой полости, снабженной перепускными клапанами и его прокачивании за счет нагрева и создания при этом избыточного давления, отличающийся тем, что теплоноситель прокачивают через двигатель, а импульсы давления и тепла теплоносителя при прокачивании используют в качестве объемного импульсного насоса в другой жидкостной системе путем воздействия на эластичный расходный бак последней.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве другой жидкостной системы используют топливную систему.

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве другой жидкостной системы используют систему подачи смазки.

6. Устройство для нагрева жидкости в жидкостной системе двигателя, содержащее выхлопной коллектор с выхлопным трактом и замкнутой полостью, выполненной в коллекторе и сообщенной с жидкостной системой, отличающееся тем, что в выхлопном тракте размещена топливная горелка, выполненная в виде перфорированного корпуса с теплостойким заполнителем, топливной капельницы с электрозапальником и воздушного окна с шибером.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что топливная горелка выполнена каталитической.

8. Устройство для привода жидкостных систем, содержащее замкнутую полость с теплоносителем и циркуляционные патрубки, отличающееся тем, что циркуляционные патрубки снабжены перепускными клапанами, при этом замкнутая полость сообщена с системой охлаждения двигателя с возможностью передачи импульса давления и тепла другим жидкостным системам двигателя через эластичные емкости их расходных баков.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что другая жидкостная система выполнена в виде топливной системы.

10. Устройство по п.8, отличающееся тем, что другая жидкостная система выполнена в виде системы смазки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2