ДИЗЕЛЬ С ПУСКОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2003 года по МПК F02N7/10 F01M5/02 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к дизелям с пусковыми двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Изобретение может быть использовано для повышения эффективности предпускового разогрева дизеля путем использования энергетических ресурсов пускового двигателя.

Известный дизельный двигатель с пусковым ДВС (заявка RU 93001080, F 02 N 7/00) снабжен теплообменником предпускового разогрева охлаждающей жидкости теплотой отработавших газов (ОГ) пускового ДВС, на выходе ОГ из теплообменника установлен трубопровод подачи части ОГ к обогреваемой главной масляной магистрали дизеля, оборудованной для этой цели дефлектором. При этом за счет нагружения пускового ДВС насосом прокачки охлаждающей жидкости и использования доли теплоты сгорания топлива в пусковом ДВС на разогрев охлаждающей жидкости, главной масляной магистрали и масла в поддоне картера дизеля повышается эффективность предпускового обогрева дизеля. Однако передача тепла от пускового ДВС в систему охлаждения дизеля при такой конструкции связана с потерями тепла, обусловленными низкой эффективностью теплообменника предпускового разогрева.

Наиболее близким к заявляемому является двигатель внутреннего сгорания ( 2088766), который содержит пусковой двигатель, приводящий масляный насос, в напорной магистрали которого установлен дроссель. На всасывающей магистрали насоса установлена масляная емкость с нагревательным элементом, подключенным к выпускной трассе выхлопных газов. В поддоне основного двигателя размещен теплообменник, подключенный к нагревательной магистрали и масляной емкости. При работе пускового двигателя масло, подогретое в емкости теплом выхлопных газов и дополнительно подогреваемое прокачкой через дроссель, циркулирует по замкнутому гидравлическому контуру, подогревая масло в поддоне теплом теплообменника. Однако при этом разогрев масла в поддоне основною двигателя происходит недостаточно быстро, что связано с низкой эффективностью и ограниченной мощностью теплообменников, а также с использованием дополнительного теплоносителя. Кроме того, конструкция двигателя значительно усложняется за счет установки теплообменников.

В основу предлагаемого изобретения положена техническая задача более полного использования энергетических ресурсов пускового ДВС, а именно теплоты, уносимой с выхлопными газами пускового ДВС, теплоты, отводимой маслом от деталей пускового ДВС, и теплоты, отдаваемой в охлаждающую среду.

Эта задача решается тем, что в дизеле с пусковым двигателем внутреннего сгорания, содержащем механизм декомпрессии с приводом на клапаны механизма газораспределения, масляный насос с приводом от пускового двигателя, всасывающий и нагнетающий маслопроводы которого имеют выход в поддон картера дизеля, нагрузочный дроссель в нагнетающем маслопроводе, объединенную систему охлаждения дизеля и пускового ДВС, трубопроводы подачи отработавших газов пускового ДВС к поддону картера с дефлектором и во впускной коллектор дизеля, согласно изобретению часть нагнетающего маслопровода размещена в картере пускового двигателя ниже уровня масла, а всасывающий маслопровод размещен в пространстве дефлектора и трубопровода подачи отработавших газов пускового двигателя к поддону картера дизеля, в нагнетающем маслопроводе на участке между масляным насосом и нагрузочным дросселем установлен управляемый распределительный кран, соединяющий через обратный клапан полость нагнетающего маслопровода с полостью главной масляной магистрали дизеля, циркуляционный насос охлаждающей жидкости с приводом от пускового двигателя установлен в магистраль, объединяющую систему охлаждения пускового двигателя и систему охлаждения дизеля, а впускной коллектор дизеля через управляемый клапан сообщен с выпускным коллектором пускового двигателя.

Другой особенностью изобретения является то, что нагнетающий маслопровод сообщен через дозирующий жиклер с дополнительным масляным каналом, содержащим, по меньшей мере, одно выходное отверстие, направленное на внутреннюю поверхность поршня пускового двигателя, а полость картера пускового двигателя сливным каналом сообщена с полостью картера дизеля.

Следующее отличие состоит в том, что всасывающий маслопровод масляного насоса содержит устройство принудительной подачи масла, расположенное в поддоне картере дизеля.

Это позволяет повысить температуру деталей дизеля, контактирующих с охлаждающей жидкостью, за счет повышения эффективности передачи тепла от пускового ДВС, позволяет на режиме прогрева пускового ДВС повысить температуру масла, находящегося в поддоне картера дизеля за счет подогрева картера выхлопными газами пускового ДВС, позволяет на режиме прокручивания коленчатого вала дизеля повысить температуру деталей дизеля, воспринимающих тепло от выхлопных газов пускового ДВС, проходящих через внутрицилиндровое пространство дизеля.

Кроме того, температура масла повышается за счет циркуляции масла через пусковой ДВС, где происходит передача тепла при непосредственном контакте с деталями пускового ДВС. При этом выполняется функция охлаждения поршневой группы во время работы пускового ДВС за счет подачи масла на внутреннюю поверхность поршня пускового двигателя.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена конструктивная схема дизеля с пусковым ДВС, на фиг.2 - схема сообщения картеров дизеля и пускового ДВС, на фиг.3 - схема расположения в картере дизеля устройства принудительной подачи масла.

В состав изобретения входят дизель 1, содержащий пусковой двигатель внутреннего сгорания 2, механизм декомпрессии 3, отдельный масляный насос 4, всасывающий 5 и нагнетающий 6 маслопроводы, нагрузочный дроссель 7, трубопровод 8 подачи ОГ пускового ДВС к поддону картера дизеля с дефлектором 9, трубопровод 10 подачи ОГ пускового ДВС во впускной коллектор 11 дизеля. Нагнетающий маслопровод снабжен управляемым распределительным краном 12, а также обратным клапаном 13. В магистраль 15, объединяющую систему охлаждения пускового двигателя и систему охлаждения дизеля, установлен циркуляционный насос 16 охлаждающей жидкости. Впускной коллектор дизеля сообщен с трубопроводом подачи ОГ пускового ДВС посредством управляемого клапана 17.

Нагнетающий маслопровод снабжен дозирующим жиклером 18, также нагнетающий маслопровод содержит дополнительный масляный канал 19 с направленным выходным отверстием 20. Полость картера пускового ДВС сообщена сливным каналом 21 с полостью картера дизеля.

Всасывающий маслопровод содержит устройство 22 принудительной подачи масла.

Работа дизеля с пусковым ДВС осуществляется следующим образом. При запуске пускового ДВС 2 масло под воздействием разрежения во всасывающем маслопроводе 5, создаваемым масляным насосом 4, поступает из картера дизеля в картер пускового двигателя, при этом воспринимая тепло от ОГ пускового двигателя в дефлекторе 9 и трубопроводе 8 подачи ОГ к поддону дизеля. В картере пускового ДВС нагнетающий маслопровод 6 обогревается маслом, находящемся в масляной ванне. На режиме прогрева пускового ДВС масляный насос 4 подает масло через нагрузочный дроссель 7, дополнительно подогревая его и загружая пусковой ДВС, затем в картер дизеля. На режиме прокручивания коленчатого вала дизеля для снижения нагрузки на пусковой ДВС масло через управляемый распределительный кран 12, минуя дроссель 7, поступает в главную масляную магистраль дизеля. Обратный клапан 13 в нагнетающем маслопроводе предотвращает поступление масла в пусковой ДВС из главной масляной магистрали. При работе пускового двигателя циркуляционный насос 16 системы охлаждения подает нагретую охлаждающую жидкость в полость рубашки охлаждения дизеля, интенсифицируя процесс передачи теплоты, полученной от пускового ДВС, деталям дизеля. Отработавшие газы пускового ДВС на режиме прогрева пускового ДВС подаются в дефлектор 9, дополнительно подогревая всасывающий маслопровод 5 масляного насоса, расположенный в трубопроводе 8 подачи ОГ пускового ДВС к поддону дизеля. На режиме прокручивания коленчатого вала управляемый клапан 17 сообщает впускной коллектор 11 дизеля с трубопроводом 10, и отработавшие газы пускового ДВС поступают во внутрицилиндровое пространство дизеля.

Сообщение картеров дизеля и пускового ДВС осуществляется с целью использования теплоты, отводимой в систему смазки пускового двигателя. Для этого через дозирующий жиклер 18 в нагнетающем маслопроводе 6 масло поступает в дополнительный масляный канал 19, а оттуда в картер пускового ДВС и циркулирует по смазочной системе, отводя тепло от деталей пускового ДВС. Через сливной канал 21 масло из картера пускового ДВС передается в поддон дизеля. Кроме того, выходное отверстие 20 масляного канала 19, число которых соответствует количеству цилиндров пускового ДВС, направлено на внутреннюю поверхность поршня пускового двигателя для его охлаждения.

Для обеспечения подачи масла к масляному насосу при понижении температуры окружающего воздуха в поддоне дизеля расположено устройство принудительной подачи 22.

Изобретение решает задачу повышения эффективности предпускового разогрева дизеля, позволяет улучшить пусковые свойства дизеля и сократить время предпусковой подготовки. Кроме того, поднимается общий КПД пускового ДВС за счет утилизации теплоты, отводимой системой охлаждения, уносимой с отработавшими газами и передаваемой в смазочную систему.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к дизелям с пусковыми ДВС. Для этого часть нагнетающего маслопровода масляного насоса, приводимого от пускового ДВС, погружена в масло в картере пускового ДВС, а всасывающий маслопровод размещен в пространстве дефлектора и трубопровода подачи отработавших газов пускового ДВС к поддону картера дизеля, а в нагнетающем маслопроводе на участке между масляным насосом и нагрузочным дросселем установлен управляемый распределительный кран, соединяющий через обратный клапан полость нагнетающего маслопровода с полостью главной масляной магистрали дизеля, циркуляционный насос охлаждающей жидкости с приводом от пускового двигателя установлен в магистраль, объединяющую систему охлаждения пускового двигателя и систему охлаждения дизеля, а впускной коллектор дизеля через управляемый клапан сообщен с выпускным коллектором пускового двигателя. Кроме того, нагнетающий маслопровод сообщен через дозирующий жиклер с дополнительным масляным каналом, а полость картера пускового двигателя сливным каналом сообщена с полостью картера дизеля. Всасывающий маслопровод масляного насоса содержит устройство принудительной подачи масла, расположенное в поддоне картера дизеля. Изобретение обеспечивает повышение эффективности использования энергетических ресурсов пускового двигателя. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Дизель с пусковым двигателем внутреннего сгорания, содержащий механизм декомпрессии с приводом на клапаны механизма газораспределения, масляный насос с приводом от пускового двигателя, всасывающий и нагнетающий маслопроводы масляного насоса, сообщенные с поддоном картера дизеля, нагрузочный дроссель в нагнетающем маслопроводе, объединенную систему охлаждения дизеля и пускового двигателя, трубопроводы подачи отработавших газов пускового двигателя к поддону картера с дефлектором и во впускной коллектор дизеля, отличающийся тем, что часть нагнетающего маслопровода размещена в картере пускового двигателя ниже уровня масла, а всасывающий маслопровод размещен в пространстве дефлектора и трубопровода подачи отработавших газов пускового двигателя к поддону картера дизеля, в нагнетающем маслопроводе на участке между масляным насосом и нагрузочным дросселем установлен управляемый распределительный кран, соединяющий через обратный клапан полость нагнетающего маслопровода с полостью главной масляной магистрали дизеля, циркуляционный насос охлаждающей жидкости с приводом от пускового двигателя установлен в магистраль, объединяющую систему охлаждения пускового двигателя и систему охлаждения дизеля, а впускной коллектор дизеля через управляемый клапан сообщен с выпускным коллектором пускового двигателя. 2. Дизель по п.1, отличающийся тем, что нагнетающий маслопровод сообщен через дозирующий жиклер с дополнительным масляным каналом, содержащим по меньшей мере одно выходное отверстие, направленное на внутреннюю поверхность поршня пускового двигателя, а полость картера пускового двигателя сливным каналом сообщена с полостью картера дизеля. 3. Дизель по п.1 или 2, отличающийся тем, что всасывающий маслопровод масляного насоса содержит устройство принудительной подачи масла, расположенное в поддоне картера дизеля.