Электрический подогреватель двигателя
Полезная модель относится к машиностроению, а именно к устройствам электрических подогревателей двигателей внутреннего сгорания перед их запуском через жидкостную систему охлаждения двигателя. Из известных аналогов уровня техники наиболее близким по количеству существенных признаков-прототипом, может быть принято свидетельство на полезную модель, электрический подогреватель двигателя, содержащий корпус, закрепленный к двигателю, по меньшей мере, посредством одного крепежного устройства, тепловой электронагреватель и терморегулятор, последовательно соединенный посредством электрического кабеля с тепловым электронагревателем, и резьбовой крепежный элемент, при этом упомянутое крепежное устройство дня крепления электрического подогревателя двигателя, смонтировано в технологическом отверстии в рубашке охлаждения блока двигателя внутреннего сгорания и включает устройство для крепления теплового электронагревателя, которое содержит корпус, выполненный в форме стакана, закрепленного своими стенками в технологическом отверстии в рубашке охлаждения блока двигателя внутреннего сгорания, причем тепловой электронагреватель снабжен, по меньшей мере, одним тепловым нагревательным элементом, выполненным в виде пластины, имеющей широкую часть, расположенную внутри стакана и узкую часть, расположенную как внутри стакана, так и снаружи его, а упомянутый резьбовой крепежный элемент, закреплен наружной поверхностью в отверстии, выполненном на дне стакана, на нем установлено уплотнительное кольцо, расположенное внутри стакана и на резьбу навинчена гайка (№29347, по заявке №2002128213 о 23.10.2002 г, автором, заявителем и патентообладателем которого является Жидков Михаил Борисович). Недостатком известного устройства является меньшая надежность работы подогревателя и большие энергозатраты на цикл перепускного разогрева двигателя. Техническим результатом заявляемой полезной модели является устранение указанных недостатков. Технический результат достигается тем, что, по сравнению с известной полезной моделью принятой за прототип, электрическим подогревателем двигателя, содержащим корпус, закрепленный к двигателю, по меньшей мере, посредством одного крепежного устройства, тепловой электронагреватель и терморегулятор, последовательно соединенный посредством электрического кабеля с тепловым электронагревателем, и резьбовой крепежный элемент, при этом упомянутое крепежное устройство для крепления теплового электронагревателя, которое содержит корпус, выполненный в форме стакана, закрепленного своими стенками в технологическом отверстии в рубашке охлаждения блока двигателя внутреннего сгорания,, причем тепловой электронагреватель снабжен, по меньшей мере, одним тепловым нагревательным элементом, выполненным в виде пластины, имеющей широкую часть, расположенную внутри стакана и
узкую часть, расположенную как внутри стакана, так и снаружи его, а упомянутый резьбовой крепежный элемент, закреплен наружной поверхностью в отверстии, выполненном на дне стакана, на нем установлено уплотнительное кольцо, расположенное внутри стакана и на резьбу навинчена гайка, в заявляемой полезной модели, упомянутое крепежное устройство для крепления корпуса электрического подогревателя к двигателю выполнено в виде резиновой втулки, имеющей на наружной задней поверхности выпуклость, вплотную прилегающую к технологическому отверстию с наружной стороны рубашки охлаждения блока двигателя и своей внутренней поверхностью, облагающей наружную поверхность упомянутого корпуса теплового электронагревателя, снабжен втулкой, установленной с зазором над частью корпуса теплового электронагревателя,, расположенной с наружной стороны от технологического отверстия в рубашке охлаждения блока двигателя и, с одной стороны, прижатой до упора в торец резиновой втулки, а, с другой стороны, прижатой упомянутой гайкой, навинченной до упора на упомянутом резьбовом крепежном элементе, при этом на торце втулки равномерно по окружности выполнены выступы, а на торце упомянутой гайки равномерно по окружности выполнены углубления, при этом втулка и гайка выполнены с возможностью фиксации корпуса электрического подогревателя двигателя, путем утопания выступов на торце втулки в углублениях на торце гайки, при ее навинчивании на резьбовой элемент, причем тепловой электронагреватель снабжен, по крайней мере, двумя дополнительными нагревательными элементами, смонтированными на широкой части теплового электронагревателя и расположенными параллельно упомянутому тепловому нагревательному элементу, установленному внутри стакана корпуса теплового электронагревателя и разделенного с его основанием посредством упомянутого резинового уплотнительного кольца, при этом корпус упомянутого терморегулятора установлен на корпусе теплового электронагревателя через отверстие, выполненное в верхней части корпуса упомянутой втулки и закреплен снаружи посредством муфты, облегающей корпус втулки, причем резьбовой крепежный элемент установлен внутри втулки и в отверстии на дне стакана в основании теплового электронагревателя и выполнен в виде закрытого корпуса (контейнера), вплотную облегающего спаянное, покрытое клеем металлическое соединение электрического кабеля с полупроводниковым кристаллом. Кроме того, дополнительный технический результат, увеличение мощности нагревательного элемента, при малом потреблении тока, достигается тем, что, тепловые нагревательные элементы, выполнены в виде теплопроводящих пластин радиатора, которые соединены через переход, подложку и второй переход с полупроводниковым кристаллом, излучающим тепло.
Полезная модель относится к машиностроению; а именно к устройствам электрических подогревателей двигателей внутреннего сгорания перед их запуском через жидкостную систему охлаждения двигателя.
Из аналогов уровня техники известен электрический подогреватель двигателя, содержащий составной корпус, тепловой электронагреватель и терморегулятор, последовательно соединенный посредством электрического кабеля с тепловым электронагревателем (патент №2072439, F 02 N 17/ 06 по заявке на изобретение №93010130 от 26.02.93 г., автор и заявитель Чайкин Петр Иванович, опубликованный 27.01.97 г в Бюллетене №3).
Недостатком известного электрического подогревателя двигателя, является то, что для запуска он имеет большую мощность, а тепловой электронагревательный элемент, который находясь снаружи блока цилиндров, при его эксплуатации не остается постоянно включенным и при его включении за 20-30 минут перед запуском двигателя и его разогревании, возникает конденсат бензина, щелочи и кислот, что ведет к «забросу» свечей и износу стенок блока цилиндров при запуске двигателя.
Кроме того, его недостатком является то, что его конструкция электрического подогревателя двигателя сложна и не технологична в изготовлении, менее надежна и долговечна по сравнению с заявляемой конструкцией полезной модели и не позволяет сократить время запуска двигателя внутреннего сгорания путем исключения подогрева двигателя после его запуска.
Из известных аналогов уровня техники наиболее близким по количеству существенных признаков-прототипом, может быть принято свидетельство на полезную модель, электрический подогреватель двигателя, содержащий корпус, закрепленный к двигателю, по меньшей мере, посредством одного крепежного устройства, тепловой электронагреватель и терморегулятор- последовательно соединенный посредством электрического кабеля с тепловым электронагревателем, и резьбовой крепежный элемент, при этом упомянутое крепежное устройство для крепления электрического подогревателя двигателя, смонтировано в технологическом отверстии в рубашке охлаждения блока двигателя внутреннего сгорания и включает устройство для крепления теплового электронагревателя, которое содержит корпус, выполненный в форме стакана, закрепленного своими стенками в технологическом отверстии в рубашке охлаждения блока двигателя внутреннего сгорания, причем тепловой электронагреватель снабжен, по меньшей мере, одним тепловым нагревательным элементом, выполненным в виде пластины, имеющей широкую часть, расположенную как внутри стакана, так и снаружи его, а упомянутый резьбовой крепежный элемент, закреплен наружной поверхностью
в отверстии, выполненном на дне стакана, на нем установлено уплотнительное кольцо, расположенное внутри стакана и на резьбу навинчена гайка (Свидетельство на полезную модель №29347, F 02 N 17/06? по заявке №2002128213 о 23.10.2002 г., автором, заявителем и патентообладателем которого является Жидков Михаил Борисович).
Недостатком известного устройства является меньшая надежность работы подогревателя и большие энергозатраты на цикл перепускного разогрева двигателя.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является устранение указанных недостатков.
Технический результат достигается тем, что, по сравнению с известной полезной моделью принятой за прототип, электрическим подогревателем двигателя, содержащим корпус, закрепленный к двигателю, по меньшей мере, посредством одного крепежного устройства, тепловой электронагреватель и терморегулятор, последовательно соединенный посредством электрического кабеля с тепловым электронагревателем, и резьбовой крепежный элемент, при этом упомянутое крепежное устройство для крепления электрического подогревателя двигателя, смонтировано в технологическом отверстии в рубашке охлаждения блока двигателя внутреннего сгорания и включает устройство для крепления теплового электронагревателя, которое содержит корпус, выполненный в форме стакана, закрепленного своими стенками в технологическом отверстии в рубашке охлаждения блока двигателя внутреннего сгорания, причем тепловой электронагреватель снабжен, по меньшей мере, одним тепловым нагревательным элементом, выполненным в виде пластины, имеющей широкую часть, расположенную внутри стакана и узкую часть, расположенную как внутри стакана, так и снаружи его, а упомянутый резьбовой крепежный элемент, закреплен наружной поверхностью в отверстии, выполненном на дне стакана, на нем установлено уплотнительное кольцо, расположенное внутри стакана и на резьбу навинчена гайка, в заявляемой полезной модели, упомянутое крепежное устройство для крепления корпуса электрического подогревателя к двигателю выполнено в виде резиновой втулки, имеющей на наружной задней поверхности выпуклость, вплотную прилегающую к технологическому отверстию с наружной стороны рубашки охлаждения блока двигателя и своей внутренней поверхностью, облегающей наружную поверхность упомянутого корпуса теплового электронагревателя, снабжен втулкой, установленной с зазором над частью корпуса теплового электронагревателя, расположенной с наружной стороны от технологического отверстия в рубашке охлаждения блока двигателя и, с одной стороны, прижатой до упора в торец резиновой втулки, а, с другой стороны, прижатой упомянутой гайкой, навинченной до упора на упомянутом резьбовом крепежном
элементе, при этом на торце втулки равномерно по окружности выполнены выступы, а на торце упомянутой гайки равномерно по окружности выполнены углубления, при этом втулка и гайка выполнены с возможностью фиксации корпуса электрического подогревателя двигателя, путем утопания выступов на торце втулки в углублениях на торце гайки, при ее навинчивании на резьбовой элемент, причем тепловой электронагреватель снабжен, по крайней мере, двумя дополнительными нагревательными элементами, смонтированными на широкой части теплового электронагревателя и расположенными параллельно упомянутому тепловому нагревательному элементу, установленному внутри стакана корпуса теплового электронагревателя и разделенного с его основанием посредством упомянутого резинового уплотнительного кольца, при этом корпус упомянутого терморегулятора установлен на корпусе теплового электронагревателя через отверстие, выполненное в верхней части корпуса упомянутой втулки и закреплен снаружи посредством муфты, облегающей корпус втулки, причем резьбовой крепежный элемент установлен внутри втулки и в отверстии на дне стакана в основании теплового электронагревателя и выполнен в виде закрытого корпуса (контейнера), вплотную облегающего спаянное, покрытое клеем металлическое соединение электрического кабеля с полупроводниковым кристаллом.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является устранение указанных недостатков.
Кроме того, дополнительный технический результат, увеличение мощности нагревательного элемента, при малом потреблении тока, достигается тем, что, тепловые нагревательные элементы, выполнены в виде теплопроводящих пластин радиатора, которые соединены через переход, подложку и второй переход с полупроводниковым кристаллом, излучающим тепло.
Полезная модель поясняется чертежами.
Фиг.1 - Электрический подогреватель двигателя, закрепленный к двигателю, вид спереди.
Фиг.2 - Электрический подогреватель двигателя, закрепленный к двигателю, вид сбоку (разрез А-А фиг.1).
Фиг.3 - Электрический подогреватель двигателя, вид спереди в разрезе.
Фиг.4 - Тепловой нагревательный элемент.
Фиг.5 - Резьбовой крепежный элемент, облегающий спаянное, покрытое клеем металлическое соединение электрического кабеля с полупроводниковым кристаллом.
Фиг.6 - Торец втулки с выступами.
Фиг.7 - Гайка с углублениями по торцу.
Сущность полезной модели.
Электрический подогреватель двигателя, содержит корпус 1 (фиг.1-2), закрепленный к двигателю посредством крепежного устройства 2 (фиг.1-3), смонтированного в технологическом отверстии 3 (фиг.1-3) в рубашке охлаждения 4 (фиг.2) блока двигателя 5 (фиг.1-3) внутреннего сгорания, тепловой электронагреватель 6 (фиг.1-3,5) и терморегулятор 7 (фиг.1-3), последовательно соединенный посредством электрического кабеля 8 (фиг.1-3,5) с тепловым электронагревателем 6 (фиг.1-3,5), резьбовой крепежный элемент, 9 (фиг.1-3,5). Электрический подогреватель двигателя снабжен резиновым кольцом 10(фиг.3), гайкой 11 (фиг.3, 7) и втулкой 12 (фиг.3,6). Крепежное устройство 2 (фиг.1-3) для крепления корпуса 1 (фиг.1-3) электрического подогревателя к двигателю выполнено в виде резиновой втулки 2 (фиг.1-3), имеющей на наружной задней поверхности выпуклость 13 (фиг.3), вплотную прилегающую к технологическому отверстию 3 (фиг.1-3) с наружной стороны рубашки охлаждения 4 (фиг.2) блока двигателя 5 (фиг.2) и своей внутренней поверхностью, облегающей наружную поверхность корпуса теплового электронагревателя 6 (фиг.1-3, 5), выполненный в форме стакана, закрепленного своими стенками
в технологическом отверстии 3 (фиг.1-3) в рубашке охлаждения 4 (фиг.2) блока двигателя 5 (фиг.1-3) внутреннего сгорания. Втулка 12 (фиг.3, 6) установлена с зазором над частью корпуса теплового электронагревателя 6 (фиг.1-3, 5), расположенной с наружной стороны от технологического отверстия 3 (фиг.1-3) в рубашке охлаждения 4 (фиг.2) блока двигателя 5 (фиг.1-3) и с одной стороны прижатой до упора в торец резиновой втулки 2 (фиг.1-3), а с другой стороны, прижатой гайкой 11 (фиг.3), навинченной до упора на крепежном резьбовом элементе 9 (фиг.1-3, 5). Тепловой электронагреватель 6 (фиг.1-3, 5) снабжен, по крайней мере, тремя тепловыми нагревательными элементами 14 (фиг.3-5), выполненными в виде пластин, имеющих широкую часть, расположенную внутри стакана и узкую часть, расположенную, как внутри стакана, так и снаружи его, и смонтированными на широкой части теплового электронагреватеия 6 (фиг.1-3, 5) и расположенными параллельно друг другу и установленными внутри стакана корпуса теплового электронагревателя 6 (фиг.1-3, 5) и разделенного с его основанием посредством резинового кольца 10 (фиг.3). Резьбовой крепежный элемент 9 (фиг.1-3, 5), закреплен наружной поверхностью в отверстии 15 (фиг.3), выполненном на дне стакана, на нем установлено резиновое уплотнительное кольцо 10 (фиг.3), расположенное внутри стакана- корпуса теплового электронагревателя 6 (фиг.1-3, 5). На резьбу резьбового крепежного элемента 9 (фиг.3) навинчена гайка 11 (фиг.3, 7). Тепловые нагревательные элементы 14 (фиг.3-5) выполнены в виде теплопроводящих пластин радиатора, которые соединены через переход 16 (фиг.6), подложку 17 (фиг.6) и второй переход 18 (фиг.6) с полупроводниковым кристаллом 19 (фиг.6), излучающим тепло. На торце втулки 12 (фиг.6), равномерно по окружности, выполнены выступы 20 (фиг.6). На торце гайки 11 (фиг.7), равномерно по окружности, выполнены углубления 21 (фиг.3). Втулка 12 (фиг.3, 6) и гайка 11 (фиг.3, 7) выполнены с возможностью фиксации корпуса электрического подогревателя 1 (фиг.1-3) двигателя, путем утопания выступов 20 (фиг.6) на торце втулки 12 (фиг.3, 6) в углублениях 21 (фиг.7) гайки 11 (фиг.3, 7), при ее навинчивании на резьбовой крепежный элемент 9 (фиг.1-3, 5). Корпус упомянутого терморегулятора 7 (фиг.1 -3) установлен на корпусе теплового электронагревателя 6 (фиг.1- 3) через отверстие 22 (фиг.3), выполненное в верхней ча-и корпуса втулки 12 (фиг.3) и закреплен снаружи посредством муфты 23 (фиг.3), облегающей корпус втулки 12 (фиг.3, 6). Резьбовой крепежный элемент 9 (фиг.1-3) установлен внутри втулки 12 (фиг.3, 6) в отверстии 15 (фиг.3) в основании на дне стакана теплового нагревателя 6 (фиг.3) и он выполнен в виде закрытого корпуса
(контейнеpa), вплотную облегающего спаянное, покрытое слоем клея 24 (фиг.5) металлическое соединение электрического кабеля 8 (фиг.3, 5) с полупроводниковым кристаллом 19 (фиг.3-5).
Нагревательный элемент на базе полупроводникового кристалла 19 в 20 раз меньше потребляет электрического тока чем ТЭН и это дает возможность использовать штатный аккумулятор автомобиля для разогрева охлаждающей жидкости в блоке двигателя 5 внутреннего сгорания перед его запуском и поддерживание положительной температуры, заданной терморегулятором 7, примерно, 10 часов непрерывно при минусовых температурах окружающей среды. При подаче электрического тока на полупроводниковый кристалл 19 он разогревается и тепло передается через переход 16, через подложку 17, и второй переход 18 на радиатор, и все это тепло разогревает охлаждающую жидкость в блоке двигателя 5 внутреннего сгорания. Наличие терморегулятора 7 в устройстве позволяет предотвратить перегрев нагревательного элемента 14 и охлаждающей жидкости в блоке двигателя 5 внутреннего сгорания, увеличить срок службы двигателя 5 внутреннего сгорания.
Такое расположение устройства в блоке двигателя 5 внутреннего сгорания позволяет экономно и быстро разогревать охлаждающую жидкость в блоке двигателя 5 внутреннего сгорания- это термосифонный эффект чайника.
1. Электрический подогреватель двигателя, содержащий корпус, закрепленный к двигателю, по меньшей мере, посредством одного крепежного устройства, тепловой электронагреватель и терморегулятор, последовательно соединенный посредством электрического кабеля с тепловым электронагревателем, и резьбовой крепежный элемент, при этом упомянутое крепежное устройство для крепления электрического подогревателя двигателя, смонтировано в технологическом отверстии в рубашке охлаждения блока двигателя внутреннего сгорания и включает устройство для крепления теплового электронагревателя, которое содержит корпус, выполненный в форме стакана, закрепленного своими стенками в технологическом отверстии в рубашке охлаждения блока двигателя внутреннего сгорания, причем тепловой электронагреватель снабжен, по меньшей мере, одним тепловым нагревательным элементом, выполненным в виде пластины, имеющей широкую часть, расположенную внутри стакана и узкую часть, расположенную как внутри стакана, так и снаружи его, а упомянутый резьбовой крепежный элемент, закреплен наружной поверхностью в отверстии, выполненном на дне стакана, на нем установлено уплотнительное кольцо, расположенное внутри стакана и на резьбу навинчена гайка, отличающийся тем, что упомянутое крепежное устройство для крепления корпуса электрического подогревателя к двигателю выполнено в виде резиновой втулки, имеющей на наружной задней поверхности выпуклость, вплотную прилегающую к технологическому отверстию с наружной стороны рубашки охлаждения блока двигателя и своей внутренней поверхностью, облегающей наружную поверхность упомянутого корпуса теплового электронагревателя, снабжен втулкой, установленной с зазором над частью корпуса теплового электронагревателя, расположенной с наружной стороны от технологического отверстия в рубашке охлаждения блока двигателя и, с одной стороны, прижатой до упора в торец резиновой втулки, а, с другой стороны, прижатой упомянутой гайкой, навинченной до упора на упомянутом резьбовом элементе, при этом на торце втулки равномерно по окружности выполнены выступы, а на торце упомянутой гайки равномерно по окружности выполнены углубления, при этом втулка и гайка выполнены с возможностью фиксации корпуса электрического подогревателя двигателя, путем утопания выступов на торце втулки в углублениях и гайки при ее ввинчивании на резьбовой элемент, причем тепловой электронагреватель снабжен по крайней мере двумя дополнительными нагревательными элементами, смонтированными на широкой части теплового электронагревателя и расположенными параллельно упомянутому тепловому нагревательному элементу, установленному внутри стакана корпуса теплового электронагревателя и разделенного с его основанием посредством упомянутого резинового кольца, при этом корпус упомянутого терморегулятора установлен на корпусе теплового электронагревателя через отверстие, выполненное в верхней части корпуса упомянутой втулки и закреплен снаружи посредством муфты, облегающей корпус втулки, причем резьбовой элемент установлен внутри втулки и в технологическом отверстии в основании теплового нагревателя и выполнен в виде закрытого корпуса (контейнера), вплотную облегающего спаянное, покрытое клеем металлическое соединение электрического кабеля с полупроводниковым кристаллом.
2. Электрический подогреватель двигателя по п.1, отличающийся тем, что тепловые нагревательные элементы, выполнены в виде теплопроводящих пластин радиатора, которые соединены через переход, подложку и второй переход с полупроводниковым кристаллом, излучающим тепло.
