УСТРОЙСТВО ПОДОГРЕВА ИСПАРИТЕЛЯ ДЛЯ ГАЗОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2005 года по МПК F02M21/02 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к газовым двигателям внутреннего сгорания, работающим на сжиженном нефтяном газе.

Известна система питания газового двигателя внутреннего сгорания, содержащая источник газового топлива с заправочным и расходным устройствами, редуктор понижения давления со встроенным испарителем газа и газосмесительное устройство [1, с.27-34].

Недостатком этой системы является невозможность запуска двигателя при отрицательных температурах окружающей среды. В частности, для нормальной работы газовой системы питания должно обеспечиваться испарение газа. Поскольку подогрев и испарение газа обеспечиваются теплоносителем системы охлаждения двигателя, при запуске теплоноситель имеет низкую температуру, равную температуре окружающей среды, и не обеспечивает подогрев и испарение газа. Это приводит к тому, что приходится производить запуск холодного двигателя с помощью бензиновой системы питания. Только после прогрева двигателя становится возможной его работа на газовом топливе. Это приводит к ухудшению экологических и экономических показателей работы двигателя.

Наиболее близким техническим решением является устройство для подогрева двигателя внутреннего сгорания по патенту РФ № 2190121, в котором тепловой аккумулятор подключен к тракту системы охлаждения двигателя и снабжен дополнительным приводом циркуляции и блоком управления этим приводом.

Кроме того, параллельно тепловому аккумулятору и дополнительному приводу установлен гидравлический распределитель, выполненный в виде двух, расположенных встречно обратных клапанов с пружинами. Один подключен к выходу из двигателя, а второй - к выходу из теплового аккумулятора. Недостатками данного устройства являются большая требуемая емкость теплового аккумулятора, необходимая для прогрева всего двигателя, и сложный алгоритм управления [2].

Задачей изобретения является:

1. Улучшение экологических и экономических показателей газового двигателя внутреннего сгорания [1], а именно:

- уменьшение эксплуатационных затрат на топливо за счет того, что запуск и прогрев двигателя осуществляются на более дешевом топливе - сжиженном нефтяном газе;

- уменьшение выбросов токсичных веществ в атмосферу при запуске и прогреве двигателя.

2. Упрощение конструкции и повышение надежности устройства [2] для подогрева теплоносителя системы охлаждения двигателя с тепловым аккумулятором, подключенным к тракту системы охлаждения.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для подогрева испарителя газового двигателя внутреннего сгорания, содержащем тепловой аккумулятор теплоносителя системы охлаждения, подключенный к системе охлаждения двигателя, снабженной штатным приводом циркуляции, дополнительный привод циркуляции теплоносителя с блоком управления, трубопроводы подключения теплового аккумулятора к системе охлаждения двигателя, согласно изобретению, к тепловому аккумулятору в местах его подключения к системе охлаждения двигателя подключен посредством трубопроводов с меньшим гидравлическим сопротивлением испаритель газовой системы питания.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства подогрева испарителя для газового двигателя внутреннего сгорания.

Устройство содержит тепловой аккумулятор 1 теплоносителя системы охлаждения, подключенный к испарителю 2 газовой системы питания двигателя 3 в точках, в которых испаритель подключен к системе охлаждения двигателя, снабженной штатным приводом 4 циркуляции, дополнительный привод 5 циркуляции теплоносителя с блоком управления 6, трубопроводы 7 подключения теплового аккумулятора 1 к испарителю и трубопроводы 8 подключения испарителя 2 к системе охлаждения двигателя 3.

Устройство работает следующим образом.

При работающем двигателе 3 теплоноситель циркулирует в системе охлаждения от штатного привода циркуляции 4, проходя посредством трубопроводов 8 через испаритель газа 2 и посредством трубопроводов 7 через тепловой аккумулятор 1, производя зарядку последнего нагретым теплоносителем системы охлаждения.

Перед пуском холодного двигателя включается дополнительный привод 5 и происходит циркуляция горячего теплоносителя посредством трубопроводов 7 через испаритель 2. Гидравлическое сопротивление этого контура циркуляции (1-7-2-5) меньше, чем гидравлическое сопротивление контура циркуляции (1-7-8-3-4-5), поэтому циркуляция горячего теплоносителя из теплового аккумулятора осуществляется через испаритель 2. При этом происходит подогрев испарителя 2 без подогрева двигателя 3, что позволяет значительно уменьшить емкость и размеры теплового аккумулятора. После запуска двигателя 3 дополнительный привод циркуляции продолжает работать до тех пор, пока температура теплоносителя на выходе из двигателя 3 не сравняется с температурой теплоносителя на входе в испаритель 2. В этот момент дополнительный привод циркуляции 5 отключается и происходит дальнейший прогрев двигателя 3 и зарядка теплового аккумулятора 1.

Источники информации:

1. Газобалонные автомобили / Е.Г.Григорьев, Б.Д.Колубаев, В.И.Ерохов и др. - М.: Машиностроение, 1989. - 216 с.

2. Патент РФ 2190121, МПК F 02 N ¹⁷/₀₆, 2002, Мальцев П.В., Найденов В.В. (прототип).

Изобретение относится к двигателестроению, в частности, к газовым двигателям внутреннего сгорания, работающим на сжиженном нефтяном газе. Изобретение позволяет улучшить экологические и экономические показатели газовых двигателей внутреннего сгорания, упростить конструкцию и повысить надежность устройства для подогрева теплоносителя системы охлаждения двигателя с тепловым аккумулятором. Устройство для подогрева испарителя газового двигателя внутреннего сгорания содержит тепловой аккумулятор теплоносителя системы охлаждения, подключенный к системе охлаждения двигателя, снабженной штатным приводом циркуляции, дополнительный привод циркуляции теплоносителя с блоком управления, трубопроводы подключения теплового аккумулятора к системе охлаждения двигателя. К тепловому аккумулятору в местах его подключения к системе охлаждения двигателя подключен посредством трубопроводов с меньшим гидравлическим сопротивлением испаритель газовой системы питания. 1 ил.

Устройство для подогрева испарителя газового двигателя внутреннего сгорания, содержащее тепловой аккумулятор теплоносителя системы охлаждения, подключенный к системе охлаждения двигателя, снабженной штатным приводом циркуляции, дополнительный привод циркуляции теплоносителя с блоком управления, трубопроводы подключения теплового аккумулятора к системе охлаждения двигателя, отличающееся тем, что к тепловому аккумулятору в местах его подключения к системе охлаждения двигателя подключен посредством трубопроводов с меньшим гидравлическим сопротивлением испаритель газовой системы питания.