устройство для подвода тепла к охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания

Формула изобретения

1. Устройство для подвода тепла к охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания, содержащее металлический корпус, закрепленный на внешней стенке блока двигателя, электронагревательные элементы с системой токоподвода и изолятором, отличающееся тем, что устройство выполнено в виде отдельных саморегулируемых нагревательных модулей, установленных децентрализовано на внешних стенках блока двигателя, в нагревательном модуле установлена диэлектрическая пластина с отверстиями в виде направляющих для пружин и нагревательных элементов, при этом пружины с одной стороны крепятся к металлическим пластинам с закрепленными на них нагревательными элементами, с другой - к общей токопроводящей пластине, которая с помощью токопроводящей шпильки через проходной изолятор подключается к источнику питания.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве нагревательных элементов используются позисторы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройству для подвода тепла к охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с целью облегчения его запуска при низких температурах окружающей среды.

Известно устройство для облегчения запуска ДВС, содержащее адаптер с буртиком, размещенный в технологическом отверстии жидкостной полости охлаждения блока цилиндров двигателя, электронагревательный элемент, установленный в адаптере и погруженный в охлаждающую жидкость (см. патент РФ №2023199, F 02 N 17/06, 1993 г.).

Недостатком является то, что электронагревательный элемент, размещенный в технологическом отверстии жидкостной полости охлаждения блока цилиндров двигателя, имеет малую поверхность теплообмена, что увеличивает время разогрева двигателя. К тому же в устройстве не предусмотрена автоматическая регулировка нагрева пусковой и терморегулирующей аппаратурой. Все это снижает эффективность и надежность предпускового подогрева двигателя.

Известно также устройство для подвода тепла к охлаждающей воде двигателя внутреннего сгорания, содержащее подогреватель с теплоносителем, закрепленный на внешней стенке двигателя и имеющий камеру сгорания для газообразного или жидкого топлива и теплообменник для передачи тепла к охлаждающей жидкости, и переходный элемент для распределения теплоносителя, размещенный между подогревателем, блоком двигателя и сообщенный с камерой сгорания (см. патент СССР № 1834983, F 02 N 17/04, 1988 г. - прототип).

Недостатком является то, что теплообмен между устройством и блоком происходит централизованно на небольшом участке двигателя, поэтому отсутствует равномерный его разогрев, что может привести к микротрещинам на корпусе двигателя и локальному перегреву охлаждающей жидкости в зоне нагрева из-за высокой плотности теплового потока, ее закипанию и снижению скорости термосифонной циркуляции, что увеличивает время разогрева двигателя, потери теплоты и снижает надежность его к запуску при низких температурах окружающей среды.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности предпускового подогрева.

Это достигается тем, что устройство для подвода тепла к охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания содержит металлический корпус, закрепленный на внешней стенке блока двигателя, электронагревательные элементы с системой токоподвода и изолятором, при этом устройство выполнено в виде отдельных саморегулируемых нагревательных модулей, установленных децентрализовано на внешних стенках блока двигателя, в нагревательном модуле установлена диэлектрическая пластина с отверстиями в виде направляющих для пружин и нагревательных элементов, при этом пружины с одной стороны крепятся к металлическим пластинам с закрепленными на них нагревательными элементами, с другой - к общей токопроводящей пластине, которая с помощью токопроводящей шпильки через проходной изолятор подключается к источнику питания.

Сущность изобретения поясняется на чертежах:

фиг.1 - общая схема размещения и питания саморегулируемых нагревательных модулей на двигателе внутреннего сгорания;

фиг.2 - вертикальный разрез части двигателя с расположенным на моторном блоке саморегулируемым нагревательным модулем.

Устройство для подвода тепла к охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания выполнено в виде отдельных саморегулируемых нагревательных модулей 1, закрепленных в нижней части блока двигателя 2 с двух сторон, имеющих между собой последовательное и параллельное электрическое подключение к источнику питания постоянного тока 3. Саморегулируемый нагревательный модуль 1 состоит из металлического корпуса, выполненного в виде крышки 4 с замками 5, при помощи которых устройство крепится к стенке 6 блока двигателя 2, а также нагревательных элементов 7 (в качестве нагревательных элементов могут использоваться позисторы). Нагревательные элементы 7 обладают свойствами саморегулирования потребляемой ими мощности при изменении условий теплообмена. Они размещены на металлической пластине 8. Так как поверхность внешней стенки 6 блока двигателя 2 имеет неровности, то для обеспечения плотного термического контакта нагревательных элементов 7 и внешней стенки 6 блока двигателя 2 используются пружины 9, которые самостоятельно подстраиваются под характер неровности. Питание нагревательных элементов 7 осуществляется через токопроводящую шпильку 10 проходного изолятора 11, общую токопроводящую пластину 12, размещенную на диэлектрической пластине 13 с отверстиями в виде направляющих для пружин 9 и нагревательных элементов 7, а также через металлическую пластину 8. При этом токопроводящая пластина 12 крепится к диэлектрической пластине 13 с помощью винтов 14. Для исключения попадания пыли и грязи в зону теплового и электрического контакта нагревательных элементов 7 между крышкой 4 и внешней стенкой 6 блока двигателя 2 расположена резиновая прокладка 15.

Устройство для подвода тепла к охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом. При подаче напряжения от источника питания 3 на саморегулируемый нагревательный модуль 1 происходит разогрев нагревательных элементов 7. В результате этого разогревается внешняя стенка 6, охлаждающая жидкость 16 и блок двигателя 2. Под действием термосифонного эффекта охлаждающая жидкость 16 начинает циркулировать по контуру охлаждения блока. Это обеспечивает разогрев цилиндропоршневой группы двигателя. При температуре охлаждающей жидкости, равной 70-80°С, потребляемая мощность саморегулируемого нагревательного модуля 1 минимальна, генерация тепла снижается и нагрев прекращается. При этом в каждой зоне децентрализовано расположенных нагревательных модулей 1 разогрев блок двигателя 2 и снижение мощности нагревательных элементов 7 осуществляется по такому же принципу.

В результате подвода тепла к охлаждающей жидкости 16 двигателя устройством, состоящим из саморегулируемых нагревательных модулей 1, децентрализовано расположенных на внешних стенках 6 блока двигателя 2, обеспечивается равномерный его разогрев и отсутствует возможность перегрева охлаждающей жидкости 16 и ее закипание, сокращается время предпускового подогрева и потери теплоты, а также исключается потребность в пусковой и терморегулирующей аппаратуре. Таким образом, повышается надежность запуска двигателя внутреннего сгорания при низких температурах окружающей среды и эффективность предпусковой подготовки.