RU153084U1 - PRE-STARTING MOBILE GAS HEATER OF VEHICLE ENGINES - Google Patents

Abstract

1. Предпусковой передвижной газовый подогреватель автотракторных двигателей, содержащий устройство нагрева жидкости системы охлаждения, рукава подачи и отведения охлаждающей жидкости, циркуляционный насос, отличающийся тем, что содержит устройство нагрева воздуха и оборудован санями, причем в роли циркуляционного насоса используется мотопомпа, при этом подогреватель оборудован рукавами для подачи и отведения охлаждающей жидкости с самозапирающимися быстроразъемными соединениями с пропускной способностью 100 л/мин.2. Предпусковой передвижной газовый подогреватель автотракторных двигателей по п. 1, отличающийся тем, что оборудован отводящим рукавом нагретого воздуха, причем диаметр рукава равен/диаметра трубы-вытяжки.3. Предпусковой передвижной газовый подогреватель автотракторных двигателей по п. 1, отличающийся тем, что оборудован регулируемой заслонкой на трубе-вытяжке.1. Prestarting mobile gas heater for tractor engines, comprising a cooling system fluid heating device, coolant supply and discharge hoses, a circulation pump, characterized in that it comprises an air heating device and is equipped with a sled, wherein a motor pump is used as a circulation pump, and the heater is equipped sleeves for supplying and discharging coolant with self-locking quick-disconnect connections with a capacity of 100 l / min. 2. Prestarting mobile gas heater of tractor engines according to claim 1, characterized in that it is equipped with a discharge sleeve of heated air, and the diameter of the sleeve is equal to / the diameter of the exhaust pipe. 3. Prestarting mobile gas heater of tractor engines according to claim 1, characterized in that it is equipped with an adjustable damper on the exhaust pipe.

Description

Полезная модель относится к области сельского хозяйства и промышленной отрасли - техническим средствам для реализации технологий облегчения пуска двигателя внутреннего сгорания, при зимних условиях эксплуатации.The utility model relates to the field of agriculture and the industrial sector - technical means for implementing technologies to facilitate the start-up of an internal combustion engine under winter operating conditions.

Известны технические средства, облегчающие пуск двигателей при низких температурах окружающего воздуха, в основе которых лежит принцип разогрева жидкости системы охлаждения. Подогреватели можно разделить на две группы: электрические - использующие для нагрева электрические тены, и автономные - использующие жидкое или газообразное топливо и электрическую энергию бортовой сети.Known technical means that facilitate starting the engines at low ambient temperatures, which are based on the principle of heating the liquid of the cooling system. Heaters can be divided into two groups: electric - using electric heaters for heating, and autonomous - using liquid or gaseous fuel and electrical energy on-board network.

Наблюдение за запуском дизельных двигателей, показывают, что в температурном режиме от -10 С' и ниже, время на пуск и энергозатраты на прокручивания коленчатого вала значительно увеличивается (Ужва И.Н. и др. Эксплуатация тракторов и уход за ними в зимних условиях «Колос», М.Целиноград., 1966, -143 с). Срок службы двигателей, до капитального ремонта сокращается, в следствии масленого голодания двигателя во время пуска и прогрева холодного двигателя (Микулин Ю.В., Каршщкий В.В., Энглин Н.А. Пуск холодных двигателей при низкой температуре "Машиностроение", 1971. - 215 с). Специфические особенности дизельного двигателя, что воспламенение происходит только за счет повышения температуры заряда в цилиндрах, вынуждает нас минимизировать потери тепла в камере сгорания. Для сокращения затрат времени на пуск и разогрев двигателя, до рабочий температуры, необходимо применение методике предпусковой тепловой подготовки двигателя.Observation of the start of diesel engines show that in the temperature regime of -10 C 'or lower, the start-up time and energy consumption for cranking the crankshaft are significantly increased (Uzhva I.N. et al. Operation and maintenance of tractors in winter conditions " Kolos ", M. Tselinograd., 1966, -143 s). The service life of engines, before overhaul is reduced, due to oil starvation of the engine during start-up and warm-up of a cold engine (Mikulin Yu.V., Karshchsky V.V., Englin N.A. Starting cold engines at low temperature "Engineering", 1971 . - 215 s). The specific features of the diesel engine, that ignition occurs only due to an increase in the temperature of the charge in the cylinders, forces us to minimize heat loss in the combustion chamber. To reduce the time required to start and warm up the engine to operating temperature, it is necessary to apply the method of engine pre-heat preparation.

Наиболее близким аналогам заявленного изобретения является: монтируемый на двигателе (в подкапотном пространстве) жидкостный предпусковой подогреватель на газовом топливе Webasto (Германия) NGW 300 (http://www.webasto.ru/products/lot03).The closest analogues of the claimed invention is: mounted on an engine (in the engine compartment) liquid pre-heater for gas fuel Webasto (Germany) NGW 300 (http://www.webasto.ru/products/lot03).

Подогреватель двигателя Webasto NGW 300 осуществляет нагрев только охлаждающей жидкости путем сжигания газового топлива, нагретый же воздух без полезного использования выходит в атмосферу, а циркуляцию жидкости обеспечивает питающийся от бортовой сети автотранспортного средства циркуляционный насос. Рукава, подающий и отводящий охлаждающую жидкость, неразъемно соединены с системой охлаждения двигателя, однако подобная система лишена мобильности и не может использоваться автономно (самостоятельно без источников электричества), так же учитывая малое время использования (15-20 минут в смену) нецелесообразно использовать на одной единице машинотракторного парка.The engine heater Webasto NGW 300 heats only the coolant by burning gas fuel, the heated air leaves the atmosphere without useful use, and the circulation of the fluid is provided by a circulation pump powered by the vehicle’s on-board network. The hoses supplying and discharging coolant are inseparably connected to the engine cooling system, however, such a system is deprived of mobility and cannot be used autonomously (independently without sources of electricity), also given the short time of use (15-20 minutes per shift) it is not practical to use on one unit of the tractor fleet.

Задачей полезной модели является разработка передвижного подогревателя, обеспечивающего прогрев двигателя и нагрев поступающего во впускной коллектор воздуха, для облегчения пуска автотракторных двигателей, снижение пусковых износов, увеличения производительности машинотракторных агрегатов в зимней период эксплуатации, при:The objective of the utility model is the development of a mobile heater, which warms up the engine and heats the air entering the intake manifold, to facilitate the start-up of tractor engines, reduce starting wear, increase the performance of tractor units in the winter period of operation, with:

- минимальных вмешательствах в конструкцию двигателя;- minimal interference with engine design;

- возможности использования не зависимо от источников внешнего электропитания;- the possibility of use regardless of external power sources;

- минимальных количествах вредных выхлопных газов;- minimum amounts of harmful exhaust gases;

- возможности поочередном использование для нескольких автотракторных двигателей;- the possibilities of alternate use for several automotive engines;

Задача решается тем, что предпусковой передвижной газовый подогреватель автотракторных двигателей имеет устройство нагрева воздуха и жидкости системы охлаждения, рукава подачи и отведения охлаждающей жидкости, а так же циркуляционный насос. Однако для возможности перемещения предпусковой передвижной газовый подогреватель автотракторных двигателей оборудован санями, в роли циркуляционного насоса используется мотопомпа, при этом подогреватель оборудован рукавами для подачи и отведения охлаждающей жидкости, с самозапирающимися быстроразъемными соединениями пропускная способность которых 100 л/мин, оборудован отводящем рукавом с нагретым воздухом, причем диаметр рукава равен ¹/₂ диаметра трубы-вытяжки, при этом оборудован регулируемой заслонкой на трубе-вытяжке.The problem is solved in that the prestarting mobile gas heater of tractor engines has a device for heating the air and the liquid of the cooling system, a supply and discharge hose of the cooling liquid, and also a circulation pump. However, for the possibility of moving the pre-launch mobile gas heater of tractor engines, it is equipped with a sleigh, a motor pump is used as a circulation pump, while the heater is equipped with sleeves for supplying and discharging coolant, with self-locking quick-disconnect connections whose throughput is 100 l / min, equipped with a discharge sleeve with heated air , the sleeve diameter is equal to _^half the diameter of the tube-stretching, the controlled valve is equipped on the tube-drawing.

Данная конструкция обеспечивает нагрев жидкости системы охлаждения и подаваемый во впускной коллектор воздух, для успешного пуска двигателя внутреннего сгорания в зимних условиях эксплуатации. При этом подогреватель не является частью системы охлаждения двигателя, в подкапотном пространстве монтируют быстроразъемные соединения в систему охлаждения: заборный в сливной кран, а подающий в патрубок системы охлаждения до термостата, и корпус воздушного фильтра, при этом предпусковой передвижной газовый подогреватель автотракторных двигателей оснащен автономным циркуляционным насосом и не нуждается во внешних источниках питания, и может применятся на транспортных средствах оборудованных пусковым двигателем (не имеющих стартерных аккумуляторов), оборудован санями для быстрого и удобного перемещения, что дает возможность использования в зимнее время отдаленных районах. Воздух нагретый горелкой в нагревателе дополнительно подается через воздушный фильтр, по отводящему рукаву во впускной коллектор запускаемого двигателя, причем диаметр рукава равен ¹/₂ диаметра трубы-вытяжки, при этом труба-вытяжка газового подогревателя на выходе имеет регулируемую заслонку, а отводящий рукав расположен перед заслонкой, в системе охлаждения использованы самозапирающиеся быстроразъемные соединения тип FIRG 100 (http://astra-rvd.m/FIRG_brs.html) с пропускной способностью 100 л/мин.This design provides heating of the cooling system fluid and air supplied to the intake manifold to successfully start the internal combustion engine in winter operating conditions. At the same time, the heater is not part of the engine cooling system, quick-disconnect connections are mounted in the engine compartment in the engine compartment: inlet to the drain cock, and the supply to the pipe of the cooling system to the thermostat, and the air filter housing, while the prestarting mobile gas heater of tractor engines is equipped with autonomous circulation pump and does not need external power sources, and can be used on vehicles equipped with a starting engine (not having a start GOVERNMENTAL batteries), equipped with a sledge for quick and easy navigation, allowing use in the winter in remote areas. The air heated by the burner in the heater is additionally supplied through an air filter through the outlet sleeve into the intake manifold of the engine to be started, the diameter of the sleeve being ^1/2 _{of the} diameter of the exhaust pipe, while the exhaust pipe of the gas heater has an adjustable damper at the outlet, and the exhaust sleeve is located in front of damper, in the cooling system, self-locking quick disconnect connections type FIRG 100 (http: //astra-rvd.m/FIRG_brs.html) with a throughput of 100 l / min are used.

На Фиг. 1 представлена компоновочная схема предпускового передвижного газового подогревателя автотракторных двигателей. Компоновочная схема включает в себя: 1 - проточный нагреватель мощностью 19,2 КВт (Electrolux GWH 275 SRN); 2 - труба-вытяжка (диаметр - 110 мм); 3 - заслонка; 4 - отводящий рукав; 5 - ручка регулировка подачи газа; 6 - быстроразъемное соединение (ГР-50 А-П) 7 - мотопомпа (КРАТОН GWP-25-02Н); 8 - газовый баллон (50 литров ГОСТ 949-73); 9 -газовый шланг; 10 - сани; 11 - редуктор с манометром метановый (природный газ) двухступенчатый (БМД-5, ГОСТ 13861); 12, 15 - быстроразъемное соединение (тип FIRG 100) с пропускной способностью 100 л/мин); 13 - заборный рукав; 14 - подающий рукав; 16 - запальное окно; 17 - кнопка пьезо-элемента.In FIG. 1 shows a layout diagram of a prestarting mobile gas heater for tractor engines. The layout scheme includes: 1 - a flow-through heater with a power of 19.2 kW (Electrolux GWH 275 SRN); 2 - exhaust pipe (diameter - 110 mm); 3 - shutter; 4 - outlet sleeve; 5 - gas flow adjustment knob; 6 - quick disconnect connection (GR-50 A-P) 7 - motor pump (KRATON GWP-25-02N); 8 - gas cylinder (50 liters GOST 949-73); 9 gas hose; 10 - sledges; 11 - a reducer with a manometer methane (natural gas) two-stage (BMD-5, GOST 13861); 12, 15 - quick disconnect connection (type FIRG 100) with a throughput of 100 l / min); 13 - intake hose; 14 - the giving sleeve; 16 - firing window; 17 - button piezo element.

При использовании подогревателя, для быстрой подготовки к рабочему состоянию, двигатель оборудуют быстроразъемными соединениями: систему охлаждения двигателя (сливной кран и верхний патрубок) и корпус воздушного фильтра.When using the heater, for quick preparation for operating condition, the engine is equipped with quick-disconnect connections: engine cooling system (drain cock and upper pipe) and air filter housing.

На Фиг. 2 представлена схема процесса разогрева двигателя. Разогрев осуществляют следующем образом. Предпусковой передвижной газовый подогреватель на санях 10 (Фиг. 1) подвозят к запускаемого трактору (транспортному средству), подсоединяют заборный рукав 13 к разъему 12 на сливном кране 19, подающий рукав 14 к разъему 15 на верхнем патрубке системы охлаждения расположенном до термостата 20, а отводящий рукав 4 к разъему 6 на корпусе воздушного фильтра 21. После чего сжатый природный газ (метан) из баллона 8, через редуктор 11 по газовому шлангу 9 подается в проточный нагреватель 1. Воспламенение запала осуществляется нажатием на кнопку управления пьезо-элементом 17, контроль горения контролируется визуально через запальное окно 16. Холодная охлаждающая жидкость, из блока двигателя 18, через быстроразъемное соединение 12 по заборному рукаву 13 поступает в мотопомпу 7. Мотопомпа создает циркуляцию и давление в системе охлаждения, охлаждающая жидкость проходя в проточный нагреватель 1 открывает газовый клапан основной горелки. Теплообменник нагревается от горения газа, соответственно повышается температура перекачиваемой жидкости. Температура, регулируется ручкой подачи газа 5, а контроль осуществляется по штатному датчику температуры двигателя. Нагретая охлаждающая жидкость через подающий рукав 14 и быстроразъемное соединение 15 (установленное до термостата 21) попадает в верхний патрубок системы охлаждения. Подогреваемая охлаждающая жидкость, циркулируя таким образом, производит прогрев двигателя до рабочей температуры. После прогрева двигателя до рабочей температуры, для осуществления запуска, необходимо слегка перекрыть трубу-вытяжку 2 заслонкой 3, теплый воздух по отводящему рукаву 4, через быстроразъемное соединение 6 поступит в корпус воздушного фильтра 22. При пуске двигателя создастся разрежения во впускном коллекторе, и подогретый воздух из воздушного фильтра поступит в камеру сгорания, для облегчения запуска двигателя.In FIG. 2 shows a diagram of the process of heating the engine. Warming up is as follows. The pre-launch mobile gas heater on the sleigh 10 (Fig. 1) is brought to the tractor (vehicle) to be started, the intake hose 13 is connected to the connector 12 on the drain valve 19, the supply sleeve 14 to the connector 15 on the upper pipe of the cooling system located up to the thermostat 20, and outlet hose 4 to connector 6 on the air filter housing 21. After that, compressed natural gas (methane) from the cylinder 8 is supplied through the reducer 11 through the gas hose 9 to the flow heater 1. Ignition of the igniter is carried out by pressing the piezo control button o-element 17, the combustion control is visually controlled through the ignition window 16. The cold coolant from the engine block 18, through the quick-connect 12 along the intake sleeve 13 enters the motor pump 7. The motor pump creates circulation and pressure in the cooling system, the coolant passing into the flow heater 1 opens the gas valve of the main burner. The heat exchanger is heated by combustion of gas, respectively, the temperature of the pumped liquid rises. The temperature is regulated by the gas supply knob 5, and control is carried out by a standard engine temperature sensor. Heated coolant through the supply sleeve 14 and the quick coupler 15 (installed before the thermostat 21) enters the upper pipe of the cooling system. The heated coolant, circulating in this way, warms up the engine to operating temperature. After warming the engine to operating temperature, to start, it is necessary to slightly shut off the exhaust pipe 2 with a shutter 3, warm air through the exhaust sleeve 4, through a quick-connect 6 will enter the air filter housing 22. When the engine starts, a vacuum will be created in the intake manifold, and heated air from the air filter will enter the combustion chamber to facilitate starting the engine.

Предпусковой передвижной газовый подогреватель автотракторных двигателей позволяет существенно сократить время прогрева двигателя до рабочей температуры (10-15 минут), уменьшить энергозатраты на прокручивания коленчатого вала, а также снизить пусковые износы за счет тепловой подготовки двигателя.Pre-launching mobile gas heater for tractor engines can significantly reduce the engine warm-up time to operating temperature (10-15 minutes), reduce energy consumption for cranking the crankshaft, and reduce starting wear due to thermal preparation of the engine.

Разработка смонтирована из промышленно выпускаемых узлов и деталей и может быть изготовлена в условиях машинотракторных станций с минимальными дополнительными затратами.Development is assembled from industrially produced units and parts and can be manufactured in conditions of machine-tractor stations with minimal additional costs.

Claims (3)

1. Предпусковой передвижной газовый подогреватель автотракторных двигателей, содержащий устройство нагрева жидкости системы охлаждения, рукава подачи и отведения охлаждающей жидкости, циркуляционный насос, отличающийся тем, что содержит устройство нагрева воздуха и оборудован санями, причем в роли циркуляционного насоса используется мотопомпа, при этом подогреватель оборудован рукавами для подачи и отведения охлаждающей жидкости с самозапирающимися быстроразъемными соединениями с пропускной способностью 100 л/мин.1. Prestarting mobile gas heater of tractor engines, comprising a cooling system fluid heating device, coolant supply and discharge hoses, a circulation pump, characterized in that it comprises an air heating device and is equipped with a sled, wherein a motor pump is used as a circulation pump, and the heater is equipped sleeves for supplying and discharging coolant with self-locking quick-disconnect connections with a flow rate of 100 l / min. 2. Предпусковой передвижной газовый подогреватель автотракторных двигателей по п. 1, отличающийся тем, что оборудован отводящим рукавом нагретого воздуха, причем диаметр рукава равен ¹/₂ диаметра трубы-вытяжки.2. Pre mobile gas heater of claim automotive engines. 1, characterized in that the sleeve is equipped with the discharging heated air, the sleeve diameter is equal to _^half the diameter of the tube-drawing. 3. Предпусковой передвижной газовый подогреватель автотракторных двигателей по п. 1, отличающийся тем, что оборудован регулируемой заслонкой на трубе-вытяжке.

3. Prestarting mobile gas heater of tractor engines according to claim 1, characterized in that it is equipped with an adjustable damper on the exhaust pipe.

Images