RU2178829C2

RU2178829C2 - Vehicle engine plant bearings local oil heating device

Info

Publication number: RU2178829C2
Application number: RU2000100156A
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Гармаш; Е.И. Титов; С.А. Лебедев
Original assignee: Военный автомобильный институт
Priority date: 2000-01-05
Filing date: 2000-01-05
Publication date: 2002-01-27

Abstract

FIELD: transport engineering. SUBSTANCE: invention relates to device for prestarting local heating of oil in engine plant main and crankpin bearings of crankshaft. Device has electric heater and high-frequency generator. Electric heating elements are made in form of inductors mounted on lower support of crankshaft. Output of high- frequency generator is coupled with first outputs of inductors, second outputs of inductors are coupled with engine plant frame, positive terminal of supply source is coupled with supply plus terminal of high- frequency generator, and its minus terminal is connected with plant frame. EFFECT: facilitated starting of vehicle engine plant. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам предпускового локального разогрева масла в коренных и шатунных подшипниках коленчатого вала силовой установки. The invention relates to devices for starting local heating of oil in the main and connecting rod bearings of the crankshaft of the power plant.

Известны устройства для предпускового разогрева масла в картере или охлаждающей жидкости с использованием для подогрева инфракрасного излучения (авторское свидетельство 385058, МПК F 02 N 17/04, 1973), тепловых труб (авторское свидетельство 1008481, МПК F 02 N 17/04, 1983). Known devices for preheating oil in a crankcase or coolant using infrared radiation for heating (copyright 385058, IPC F 02 N 17/04, 1973), heat pipes (copyright 1008481, IPC F 02 N 17/04, 1983) .

Недостатки таких устройств очевидны: происходит разогрев всего двигателя внутреннего сгорания (ДВС), что требует большой мощности источника питания, кроме того, требуется значительное время на прогрев масла в картере. С другой стороны, непосредственный контакт масла с сильно нагретой спиралью из нихрома либо с кожухом картера, либо с тепловой трубой приводит к ухудшению свойств масла, снижению сроков его эксплуатации. The disadvantages of such devices are obvious: the entire internal combustion engine (ICE) is heated up, which requires a large power source, in addition, considerable time is required to warm up the oil in the crankcase. On the other hand, direct contact of the oil with a very hot spiral of nichrome either with the casing of the crankcase or with the heat pipe leads to a deterioration in the properties of the oil, reducing its life.

Применение аккумуляторов тепла (патент РФ 1802201, МПК F 02 N 5/02, 1993) также оказывается неэффективным, если техника достаточно долго находилась при низких температурах. The use of heat accumulators (RF patent 1802201, IPC F 02 N 5/02, 1993) also turns out to be ineffective if the equipment has been at low temperatures for a long time.

Наиболее близким по технической сущности является устройство (патент РФ 2108468, МПК F 02 N 17/04, 1998), содержащее электрический нагреватель в виде нескольких нагревательных элементов, выполненных в виде гибких стержней с намотанными на них в нижней части проволочными спиралями, которые заключены в диэлектрическую термостойкую оболочку и расположены в отверстии для контроля уровня масла или для его заливки, причем каждый из нагревательных элементов в верхней части подключен через лампу накаливания к положительному выводу источника электроэнергии, а нижняя часть через наконечник и днище картера силовой установки к отрицательному выводу источника питания. The closest in technical essence is the device (RF patent 2108468, IPC F 02 N 17/04, 1998), containing an electric heater in the form of several heating elements, made in the form of flexible rods with wire spirals wound on them in the lower part, which are enclosed in a dielectric heat-resistant shell and are located in the hole for monitoring the oil level or for filling it, with each of the heating elements in the upper part being connected through an incandescent lamp to the positive terminal of the electric power source gii, and the lower part through the tip and bottom of the crankcase of the power unit to the negative output of the power source.

Недостатками данного устройства являются низкий коэффициент полезного действия, обусловленный применением спирали накаливания, снижение срока эксплуатации масла из-за его соприкосновения с сильно нагретой диэлектрической термостойкой оболочкой спирали накаливания, что может приводить к снижению ресурса работы масла и, соответственно, самой силовой установки. Кроме того, известно, что наиболее инерционной частью двигателя внутреннего сгорания при его прогреве являются коренные и шатунные подшипники коленчатого вала (Оберемок В. З. , Юрковский И. М. Пуск автомобильных двигателей. - М. : Транспорт, 1979. - 148 с. ). При низких температурах остаточное масло в этих подшипниках имеет очень высокую вязкость. По этой причине момент сопротивления прокручиванию коленчатого вала стартером оказывается очень высоким, что затрудняет пуск силовой установки транспортного средства при низких температурах. The disadvantages of this device are the low efficiency due to the use of an incandescent spiral, a decrease in the life of the oil due to its contact with the highly heated dielectric heat-resistant shell of the incandescent spiral, which can lead to a decrease in the life of the oil and, accordingly, the power plant itself. In addition, it is known that the most inertial part of an internal combustion engine when it is warmed up is the main and connecting rod bearings of the crankshaft (Oberemok V.Z., Yurkovsky I.M. Starting automobile engines. - M.: Transport, 1979. - 148 p. ) At low temperatures, the residual oil in these bearings has a very high viscosity. For this reason, the moment of resistance to cranking of the crankshaft by the starter turns out to be very high, which makes it difficult to start the power plant of the vehicle at low temperatures.

Настоящее изобретение направлено на улучшение условий пуска силовой установки транспортного средства. The present invention is directed to improving the starting conditions of a vehicle power plant.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройство дополнительно введен генератор высокой частоты, а электронагревательные элементы выполнены в виде индукторов, расположенных на нижней опоре коленчатого вала, при этом выход генератора высокой частоты связан с первыми выводами индукторов, а вторые выводы индукторов связаны с корпусом силовой установки, положительный вывод источника питания связан с плюсом питания генератора высокой частоты, а его минусовый вывод - с корпусом установки. The solution to this problem is achieved by the fact that a high-frequency generator is additionally introduced into the device, and the electric heating elements are made in the form of inductors located on the lower support of the crankshaft, while the output of the high-frequency generator is connected to the first leads of the inductors, and the second leads of the inductors are connected to the power case installation, the positive output of the power source is associated with the plus power of the high-frequency generator, and its negative output is associated with the installation case.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство содержит новые функциональные узлы: индукторы, генератор высокой частоты, а также новые связи между ранее применявшимися и вновь введенными элементами. Это позволяет сделать вывод о соответствии критерию "новизна". Comparative analysis with the prototype shows that the claimed device contains new functional units: inductors, a high-frequency generator, as well as new connections between previously used and newly introduced elements. This allows us to conclude that the criterion of "novelty."

Способность заявляемого устройства осуществлять прогрев наиболее инерционной и наиболее ответственной части ДВС практически локально позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "существенные отличия". The ability of the claimed device to heat the most inertial and most critical parts of the internal combustion engine almost locally allows us to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "significant differences".

На чертеже показана функциональная схема устройства. The drawing shows a functional diagram of the device.

Устройство для локального разогрева масла в подшипниках силовой установки транспортного средства состоит из электрического нагревателя, элементы которого выполнены в виде индукторов 3, расположенных на нижней опоре коленчатого вала, генератора 2 высокой частоты, выход которого связан с первыми выводами индукторов 3, вторые выводы индукторов соединены с корпусом силовой установки, источника 1 питания, плюсовой вывод которого связан с плюсом питания генератора 2 высокой частоты через включатель 4 подогрева, а минусовый вывод генератора 2 соединен с корпусом установки. A device for local heating of oil in the bearings of a vehicle power plant consists of an electric heater, the elements of which are made in the form of inductors 3 located on the lower support of the crankshaft, a high-frequency generator 2, the output of which is connected to the first leads of the inductors 3, the second leads of the inductors are connected to the housing of the power plant, power supply 1, the positive output of which is connected to the plus power of the high-frequency generator 2 through the heating switch 4, and the negative output of the generator 2 s It is connected to the installation case.

Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.

При замыкании контактов включателя подогрева 4 напряжение от источника 1 питания поступает на генератор 2 высокой частоты и на его выходе появляется переменное напряжение, поступающее на индукторы 3, расположенные на нижней опоре коленчатого вала ДВС. Происходит индукционный прогрев нижней опоры, вкладышей коренных подшипников и некоторой области коленчатого вала, прилегающей к коренным подшипникам. При этом за счет теплопроводности происходит прогрев тонкого остаточного слоя масла в коренных и шатунных подшипниках коленчатого вала. В силу этого практически исключается вероятность задиров вкладышей коренных и шатунных подшипников из-за существенного снижения вязкости масла именно там, где это требуется для уверенного пуска ДВС. When the contacts of the heating switch 4 are closed, the voltage from the power source 1 is supplied to a high-frequency generator 2 and an alternating voltage appears at its output to the inductors 3 located on the lower support of the ICE crankshaft. Induction heating of the lower support, the main bearing shells and a certain area of the crankshaft adjacent to the main bearings takes place. At the same time, due to thermal conductivity, a thin residual layer of oil is heated in the main and connecting rod bearings of the crankshaft. Owing to this, the probability of scoring of the liners of the main and connecting rod bearings due to a significant decrease in the viscosity of the oil is precisely eliminated where it is required for the reliable start of the engine.

В случае применения устройства снижается нагрузка на стартер и аккумуляторную батарею, что способствует более уверенному пуску в холодное время года. In the case of using the device, the load on the starter and the battery is reduced, which contributes to a more confident start in the cold season.

Claims

A device for heating the vehicle’s power plant when operating it in cold weather, containing an electric heater, characterized in that a high frequency generator is additionally introduced into the device, and the electric heating elements are made in the form of inductors located on the lower support of the crankshaft, with the generator output high frequency is connected to the first conclusions of the inductors, and the second conclusions of the inductors are connected to the power unit housing, the positive output of the power source is associated with the plus pi high frequency generator, and its minus output - with the installation casing.