СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА, ПОСТУПАЮЩЕГО В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2015 года по МПК F02B29/04 F02M31/00 

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам автоматического регулирования температуры наддувочного воздуха двигателя внутреннего сгорания (ДВС), и может быть использовано транспортными средствами.

Уровень техники.

Известен способ подачи воздуха в ДВС, в котором устройство содержит двигатель, емкость для хранения жидкого аммиака, впускной-трубопровод, дозатор, впускной коллектор (см. авторское свидетельство СССР №1270384, F02B 29/04, 1986).

Основным недостатком данного устройства является то, что дозатор не сможет регулировать подачу нужного количества аммиака на переменных нагрузках, а на частичных нагрузках вообще следует прекратить подачу жидкого аммиака.

Известен способ регулирования температуры надувочного воздуха, в котором "Устройство для регулирования температуры наддувочного воздуха ДВС", содержащее канал подачи наддувочного воздуха в двигатель, турбокомпрессор, связанный с распределителем воздуха, соединенным двумя каналами с двигателем через теплообменники, один из которых предназначен для охлаждения наддувочного воздуха и присоединен к каналам подвода и отвода забортной воды, а другой - для его подогрева и подсоединен к источнику подогрева, а третьим каналом распределитель соединен с каналом подачи наддувочного воздуха в двигатель, дополнительно снабжено электрическим психрометром и его датчиком, установленными на канале подачи наддувочного воздуха в двигатель, электромагнитным клапаном, установленным на канале подачи забортной воды и электрическим исполнительным механизмом, подключенным к распределителю наддувочного воздуха и электрически связанным с электронным блоком управления (см. патент RU 2184251, F02B 29/04, 2002).

Основным недостатком данного устройства является то, что охлаждение наддувочного воздуха осуществляется в пределах 50-40°C, что недостаточно для эффективной работы ДВС.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является «Система регулирования температуры надувочного воздуха двигателя внутреннего сгорания» содержащая турбокомпрессор, систему охлаждения, электрический исполнительный механизм, четырехходовой кран, газораспределитель, электрический распределитель отработавших газов, каналы подачи наддувочного воздуха на охладитель и теплообменник, канал подачи воздуха в двигатель, емкость с жидким хладагентом и дозатор, согласно изобретению связана с системой охлаждения двигателя с программным регулированием через четырехходовой кран с электрическим исполнительным механизмом, связанным с блоком управления, вход которой при работе на частичных нагрузках через канал перепуска подключен к теплообменнику наддувочного воздуха, а выход - к двигателю. Кроме того, она также содержит электромагнитный клапан, вход которого подключен к емкости жидкого хладагента, выход - через дозатор к теплообменнику наддувочного воздуха и электрически связан с блоком управления, содержащем устройство управления температурной точки росы, связанное с электромагнитным клапаном подачи жидкого хладагента в теплообменник, кроме того, она дополнительно содержит канал отвода отработавших газов от газораспределителя, связанный электрически с блоком управления и подключенный к теплообменнику наддувочного воздуха, выход - к каналу отвода отработавших газов в атмосферу. Кроме того, она также содержит электромагнитный клапан, вход которого подключен к емкости жидкого хладагента, а выход - через дозатор к теплообменнику наддувочного воздуха и электрически связан с блоком управления, содержащим устройство управления температурой точки росы, связанное с электромагнитным клапаном подачи жидкого хладагента в теплообменник (см. патент RU 2251021, F02N 17/047, 27.09.2004).

Недостатком данного устройства является то, что хладагент (аммиак) расходуется, и вместе с воздухом поступает в двигатель внутреннего сгорания, что ухудшает качество горючей смеси и негативно сказывается на деталях двигателя и его экологичности.

Раскрытие изобретения.

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к регулировке рабочей температуры наддувочного воздуха и поддержанию заданного рабочего температурного режима в жарких климатических условиях.

Технический результат достигается тем, что система регулирования температуры воздуха поступающего в двигатель внутреннего сгорания, содержащая охладитель, теплообменник и канал подачи воздуха в двигатель, жидкий хладагент и дозатор, подводящий и отводящий трубопровод, расширительный бачок, электронасос, датчик температуры и соединительные провода, при этом охладитель соединен отводящим трубопроводом с расширительным бачком, дозатором и электронасосом, соединенным с теплообменником, соединенным подводящим трубопроводом с охладителем, причем охладитель также соединен с ДВС за счет канала подачи воздуха в двигатель, на котором смонтирован датчик температуры, подающий сигналы управления по проводам на дозатор и электронасос, при этом ДВС соединен отводящим патрубком с теплообменником.

Краткое описание чертежей

На чертеже изображена система регулирования температуры воздуха, поступающего в двигатель внутреннего сгорания.

Осуществление изобретения.

Система регулирования температуры воздуха поступающего в двигатель внутреннего сгорания содержит охладитель 1, который соединен отводящим трубопроводом 2 с электронасосом 3, расширительным бочком 4, дозатор 5 и далее соединенным с теплообменником 6, соединенным подводящим трубопроводом 7 с охладителем 1. Причем охладитель 1 также соединен с ДВС (двигатель внутреннего сгорания) за счет канала 8 подачи воздуха в двигатель, на котором смонтирован датчик 9 температуры, подающий сигналы управления по проводам 10 на электронасос 3 и дозатор 5, при этом ДВС соединен отводящим патрубком 11 с теплообменником 6 (чертеж).

Система регулирования температуры воздуха поступающего в двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.

Водоаммиачный раствор циркулирует в системе по замкнутому контуру, изменяя в охладителе 1 и теплообменнике 6 свою концентрацию. Крепкий раствор имеет повышенную концентрацию аммиака, слабый - низкую концентрацию.

Крепкий раствор из расширительного бочка 4 поступает по отводящему трубопроводу 2, через дозатор 5 в теплообменник 6, где нагревается горячими выхлопными газами. Из теплообменника 6 подогретый крепкий раствор по подводящему патрубку 7 поступает в охладитель 1, где в результате поглощения тепла от воздуха (его охлаждение), поступающего в двигатель, происходит кипение раствора с образованием большой части водоаммиачного пара. После выхода из охладителя 1 водоаммиачный пар через отводящий патрубок 2 поступает в электронасос 3, а затем в расширительный бачок 4.

В расширительном бачке 4 происходит конденсация аммиачного пара с выделением тепла.

При этом если температура воздуха в канале 8 подачи воздуха в ДВС больше нормы (норма 7°C), то датчик 9 температуры регистрирует это и посылает сигналы через соединительные провода 10 к электронасосу 3 и дозатору 5 на увеличение подачи водоаммиачного раствора, и соответственно электронасос 3 увеличивает подачу водоаммиачного раствора, а дозатор 5 увеличивает пропускную способность отводящего трубопровода 2. Если температура снижается ниже допустимого предела (5°C) в канале 8 подачи воздуха в ДВС, то система регулирования температуры воздуха, поступающего в двигатель внутреннего сгорания, работает следующим образом, датчик 9 температуры регистрирует это и посылает сигналы через соединительные провода 10 к электронасосу 3 и дозатору 5 на снижение подачи водоаммиачного раствора, и соответственно электронасос 3 снижает подачу водоаммиачного раствора, а дозатор 5 уменьшает пропускную способность отводящего трубопровода 2.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- универсальность;

- автоматизированный процесс работы;

- не расходуется хладагент;

- замкнутый цикл движения хладагента, без непосредственного контакта с воздухом поступающим в ДВС;

- экологичность;

- простота конструкции.

Изобретение может быть использовано для автоматического регулирования температуры (РТ) наддувочного воздуха в двигателе внутреннего сгорания (ДВС). Система РТ воздуха содержит охладитель, теплообменник и канал подачи воздуха в ДВС. В систему РТ также включены дозатор, подводящий и отводящий трубопровод, расширительный бачок, электронасос, датчик температуры (ДТ) и соединительные провода. При этом охладитель соединен отводящим трубопроводом с расширительным бачком, дозатором и электронасосом, соединенным с теплообменником, соединенным подводящим трубопроводом с охладителем. Охладитель соединен с ДВС за счет канала подачи воздуха, на котором смонтирован ДТ, подающий сигналы управления по проводам на дозатор, и электронасос. ДВС соединен отводящим патрубком с теплообменником. Технический результат заключается в поддержании заданного рабочего температурного режима в жарких климатических условиях. 1 ил.

Система регулирования температуры воздуха, поступающего в двигатель внутреннего сгорания, содержащая охладитель, теплообменник и канал подачи воздуха в двигатель, жидкий хладагент и дозатор, отличающаяся тем, что в нее дополнительно включены подводящий и отводящий трубопровод, расширительный бачок, электронасос, датчик температуры и соединительные провода, при этом охладитель соединен отводящим трубопроводом с расширительным бачком, дозатором и электронасосом, соединенным с теплообменником, соединенным подводящим трубопроводом с охладителем, причем охладитель также соединен с ДВС за счет канала подачи воздуха в двигатель, на котором смонтирован датчик температуры, подающий сигналы управления по проводам на дозатор и электронасос, при этом ДВС соединен отводящим патрубком с теплообменником.