СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ЖИДКОСТНОЙ СИСТЕМОЙ ОХЛАЖДЕНИЯ Российский патент 2007 года по МПК F02D17/02 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к способам регулирования двигателей внутреннего сгорания на малых нагрузках и холостом ходу.

Известен способ регулирования двигателя внутреннего сгорания с жидкостной системой охлаждения (Авторское свидетельство СССР 979676, МПК F 02 D 17/02, 1982), снабженной датчиком температуры, на малых нагрузках и холостом ходу путем отключения подачи топлива в часть цилиндров и перекрытия каналов между ними и газоотводным трактом, одновременно с отключением подачи топлива производят отключение привода вентилятора системы охлаждения двигателя и задают минимальное контрольное значение температуры охлаждающей жидкости, по которому при помощи датчика температуры вырабатывают сигнал на включение привода вентилятора.

Однако известный способ регулирования двигателей внутреннего сгорания с жидкостной системой охлаждения приводит к усиленному износу трущихся деталей, что уменьшает надежность работы двигателя, кроме того, топливо не полностью сгорает в момент попадания в цилиндры двигателя, так как износ деталей, вызванных трением, ухудшает герметичность камеры сгорания, что приводит к снижению мощности и экономичности двигателя.

Технический результат направлен на повышение мощности, надежности работы двигателя, а также на его экономичность.

Технический результат достигается тем, что способ регулирования двигателей внутреннего сгорания с жидкостной системой охлаждения, снабженной датчиком температуры, на малых нагрузках и холостом ходу путем отключения подачи топлива в группу цилиндров и перекрытия каналов между ними и газоотводным трактом, одновременно с отключением подачи топлива производят отключение привода вентилятора системы охлаждения двигателя и задают минимальное контрольное значение температуры охлаждающей жидкости, по которому при помощи датчика температуры вырабатывают сигнал на включение привода вентилятора, производят бесступенчатое увеличение частоты вращения вентилятора и жидкостного насоса за счет постепенного увеличения нагрузок до максимального уровня натяжного устройства.

Отличительными признаками от прототипа является то, что производят бесступенчатое увеличение частоты вращения вентилятора и жидкостного насоса за счет постепенного увеличения нагрузок до максимального уровня натяжного устройства и при пуске холодного двигателя используют эффект термосифона для более быстрого прогрева двигателя.

На фиг.1 представлена схема регулирования двигателей внутреннего сгорания с жидкостной системой охлаждения на различных режимах работы двигателя; на фиг.2 - схема регулирования частоты вращения вентилятора и жидкостного насоса.

Цилиндры дизеля разделены на неотключаемую 1 и отключаемую 2 группы, снабженные форсунками 3 и 4, впускными 5 и 6 и выпускными 7 и 8 клапанами. Дизель содержит механизм 9 отключения подачи топлива в форсунки 3 и 4 и отключения клапанов 5 и 6, который соединен с форсунками 3 и 4 трубопроводами 10 и 11, а с клапанами - тягами 12 и 13, выпускные клапана отключаемой группы принудительно открываются механизмом 33. Цилиндры снабжены рубашкой 14 жидкостного охлаждения. Система жидкостного охлаждения дизеля снабжена жидкостным насосом 15, вентилятором 16 с натяжным устройством 18, управляющим включением вентилятора и жидкостного насоса, клапаном-термостатом 19, термостатами 27, 28 и радиатором 20, соединенным трубопроводами 21 и 22 с элементами системы. Двигатель снабжен механизмом подачи дополнительного легковоспламеняющегося топлива в цилиндры двигателя, состоящего из клапана 32 и дополнительного бачка 31, и прибором 28 автоматического открытия и закрытия жалюзи 24.

На схеме регулирования частоты вращения вентилятора и жидкостного насоса (фиг.2) представлены шкив коленчатого вала 13 и жидкостного насоса 12, вентилятор 14 со шкивом привода 16, в котором находится пружина 6, поршень 7, соединенный с роликом натяжного устройства 10 и клапана-термостата 5, который состоит из активной массы 18, мембраны 4, золотника 3, пружины 1 и корпуса канала подачи масла 2.

При пуске холодного двигателя, когда нагрузка на дизель не превышает 40% от N_{e max}, механизмом 9 отключают подачу топлива в форсунки 3 группы цилиндров 2 и отключают впускной клапан 7 механизмом 33, перекрывая каналы между ними и газоотводным трактом. Одновременно с отключением подачи топлива в группу цилиндров 2 выключается вентилятор 14 и жидкостной насос 15.

При этом под действием пружины 1 (фигура 2) золотник 3, мембрана 4 находятся в верхнем положении, активная масса 18 находится в сжатом состоянии. В силовой цилиндр 19 масло поступает по магистрали 16 в правую часть цилиндра. Поршень 7 сжимает пружину 6 и перемещается влево вместе с роликом 10, при этом полностью ослабляется натяжение натяжного ремня 11 и ремень неподвижен. Вентилятор 14 и жидкостной насос 12 не вращаются. При этом жидкость в рубашке охлаждения 14 (фиг.1) циркулирует за счет термосифона в группе цилиндров 1. В то же время из дополнительного бачка 31 через клапан 32 и форсунку 4 в блок цилиндров подается дополнительное легковоспламеняющееся топливо, что увеличит температуру в камере сгорания и уменьшится время на прогрев двигателя.

При повышении температуры охлаждающей жидкости открывается термостат 26 и жидкость циркулирует по малому кругу. При достижении максимальной оптимальной температуры открывается термостат 27 и жидкость циркулирует по кругу охлаждения всех групп цилиндров, исключая радиатор, который вступает в работу открытием клапана- термостата 19 при прогреве всей рубашки охлаждения двигателя. После прогрева всей рубашки охлаждения в клапане-термостате 5 (фиг.2) активная масса 18 воздействует на мембрану 4, тем самым перемещая золотник 3, уменьшая подачу масла в правую часть цилиндра. Пружина 6 перемещает поршень 7 вместе с роликом 10 натяжного устройства в правую сторону, увеличивая натяжение ремня 11. Тем самым происходит бесступенчатое увеличение частоты вращения вентилятора 15 и жидкостного насоса 12. Частота вращения вентилятора и жидкостного насоса зависит от температуры охлаждающей жидкости в рубашке охлаждения, воздействующей на активную массу 18 в клапане-термостате 5.

Надежность работы двигателя с предлагаемым способом регулирования обусловлена применением электрофакельного устройства, которое обеспечивает подогрев топлива перед пуском холодного двигателя, а также более быстрым прогревом холодного двигателя за счет отключения отдельных групп цилиндров, при этом в работающие цилиндры подается дополнительно легковоспламеняющееся топливо, а следовательно, больше выделится теплоты при его сгорании. В начальный период при пуске группы цилиндров охлаждающая жидкость имеет низкую температуру, автоматически закрываются жалюзи радиатора, клапаны термостатов закрыты, жидкость начинает циркулировать в рубашке охлаждения за счет термосифона, при этом жидкостной насос и вентилятор отключены. При прогреве охлаждающая жидкость циркулирует по малому кругу, включая рубашку охлаждения работающей группы цилиндров, термостат и жидкостной насос. Вследствие этого происходит быстрый нагрев охлаждающей жидкости и двигателя. Повышение мощности и экономичности на различных режимах работы обусловлено принудительным открытием выпускных клапанов неработающей группы цилиндров, более быстрым прогревом охлаждающей жидкости во всей рубашке охлаждения, поддержанием оптимального зазора между трущимися деталями, уменьшением трения между деталями и, как следствие, быстрым выходом двигателя на оптимальные условия работы.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам регулирования двигателей внутреннего сгорания на малых нагрузках и холостом ходу. Изобретение позволяет повысить мощность, надежность работы двигателя, а также его экономичность. Способ регулирования двигателя внутреннего сгорания с жидкостной системой охлаждения, снабженной датчиком температуры, на малых нагрузках и холостом ходу выполняется путем отключения подачи топлива в группу цилиндров и перекрытия каналов между ними и газоотводным трактом. Одновременно с отключением подачи топлива производят отключение привода вентилятора системы охлаждения двигателя и задают минимальное контрольное значение температуры охлаждающей жидкости, по которому при помощи датчика температуры вырабатывают сигнал на включение привода вентилятора. Далее производят бесступенчатое увеличение частоты вращения вентилятора и жидкостного насоса за счет постепенного увеличения нагрузок до максимального уровня натяжного устройства. 2 ил.

Способ регулирования двигателя внутреннего сгорания с жидкостной системой охлаждения, снабженной датчиком температуры, на малых нагрузках и холостом ходу путем отключения подачи топлива в группу цилиндров и перекрытия каналов между ними и газоотводным трактом, одновременно с отключением подачи топлива производят отключение привода вентилятора системы охлаждения двигателя и задают минимальное контрольное значение температуры охлаждающей жидкости, по которому при помощи датчика температуры вырабатывают сигнал на включение привода вентилятора, отличающийся тем, что производят бесступенчатое увеличение частоты вращения вентилятора и жидкостного насоса за счет постепенного увеличения нагрузок до максимального уровня натяжного устройства.