Система охлаждения дизеля Советский патент 1981 года по МПК F01P7/14 

ней принята цикловая подача топлива в двигатель, а она косвенно характеризует тепловое состояние поршней. При одной и той же цикловой подаче топлива могут быть различные частоты вращения коленчатого вала и различные нагрузки, а следовательно, и разное тепловое состояние поршней.

Целью изобретения является регулирование теплового состояния поршней на пусковых режимах работы двигателя.

Эта цель достигается тем, что система охлаждения дизеля дополнительно содержит предпусковой подогреватель с насосом, логический элемент ИЛИ, сообщающий жидкостную полость теплообменника с насосами охлаждающей жидкости и подогревателя, и дополнительный масляный насос с автономным приводом и обратным клапаном, причем подогреватель подключен к магистрали циркуляции охлаждающей л идкости через логический элемент ИЛИ, а дополнительный масляный насос подключен к масляной магистрали между управляемым клапаном и теплообменником через обратный клапан.

На чертеже изображена предлагаемая система.

Масляная магистраль 1 с форсунками 2 для опрыскивания поршней 3 подключена к масляному насосу 4 двигателя 5 через жидкостно-масляный теплообменник 6 и управляемый клапан 7; включаемый с помощью чувствительного элемента 8 теплового состояния поршней. Система дополнительно содержит предпусковой подогреватель 9, клапан ИЛИ 10, сообщающий жидкостную полость теплообменника 6 с насосом И системы охлаждения двигателя бис насосом

12подогревателя 9. Система также снабжена дополнительным масляным насосом

13с автономным приводом 14. К насосу 13 через обратный клапан 15 подключена масляная полость теплообменника 6, соединенная с магистралью 1, к которой насос 13 подключен между управляемым клапаном и теплообменником 6.

Элемент 8 установлен во впускном трубопроводе 16 двигателя 5 после турбокомпрессора 17. Напряжение к чувствительному элементу подается по проводу 18.

Из насоса 4, снабженного редукционным клапаном 19, масло подается в масляную систему двигателя 5 по маслопроводу 20.

Управление клапаном 7 осуществляется электромагнитом 21, подключенным к элементу 8.

Управление клапаном 10 осуществляется от привода 22, связанного с управлением рейкой насоса высокого давления двигателя.

Жидкостная полость теплообменника 6 через клапан 10 подключается по трубопроводу 23 к насосу И системы охлаждения двигателя или по трубопроводу 24 к

насосу 12 подогревателя 9. Трубопровод 25 соединяет жидкостную полость теплообменника 6 с охлаладающей полостью двигателя 5. Трубопровод 26 соединяет насос 12 подогревателя 9 с жидкостной полостью двигателя 5. Подогреватель 9 включает в себя жидкостный насос 12, воздущный нагнетатель 27 и котел 28. Нагнетатель 27 и насос 12 приводятся от одного электродвигателя 29. Отработавшие газы из котла 28 подогревателя 9 отводятся по газопроводу 30 под масляный поддон двигателя 31, на котором установлен кожух 32.

В систему электрооборудования системы

входят включатель 33 для управления подогревателем 9 и включатель 34 для управления приводом 14 насоса 13.

Работа системы охлаждения дизеля происходит следующим образом.

При работающем дизельном двигателе тепловое состояние поршней наиболее полно характеризуется давлением наддувочного воздуха после турбокомпрессора, которое изменяется линейно с изменением частоты коленчатого вала и нагрузки двигателя. Элемент 8 теплового состояния поршней, установленный во впускном трубопроводе 16 после турбокомпрессора 17, отрегулирован на давление подаваемого в двигатель воздуха, при котором необходимо осуществлять охлаждение поршней маслом. Клапан 7, с помошью которого магистраль 1 с форсунками 2 через масляную полость теплообменника 6 подключена к масляному

насосу двигателя 4, имеет постоянно закрытое положение. При пуске двигателя 5 с помощью привода 22, связанного с рейкой топливного насоса высокого давления двигателя, клапан 10 сообщает жидкостную

полость теплообменника 6 с насосом II системы охлаждения двигателя, обеспечивая циркуляцию охлаждающей жидкости по контуру: насос И, трубопровод 23, клапан 10, жидкостная полость теплообменника 6,

трубопровод 25 и охлаждающие полости блока цилиндров двигателя. Как только давление воздуха в трубопроводе 16 достигает значений, при которых требуется охлаждение порщней, так по сигналу элемента 8 электромагнит 21 откроет клапан 7, обеспечивая подачу охлаждаемого в теплообменнике 6 масла в магистраль 1 и через форсунки 2 на поверхность поршней 3. При понижении давления воздуха в трубопроводе 16 ниже уровня, при котором необходимо охлаждение порпшей, элемент 8 отключает напряжение от электромагнита 21, и клапан 7 перекроет подачу масла на охлаждение поршней.

При остановке двигателя привод 22 переключит подачу жидкости в жидкостную полость теплообменника 6, соединив его с насосом 12 подогревателя 9. В холодное время года перед пуском

двигателя осуществляется его прогрев с помощью предпускового подогревателя. Для приведения подогревателя 9 в действие напряжение к его электрооборудованию подается от системы электрооборудования автомобиля с помощью включателя 33.

Охлаждающая жидкость из жидкостных полостей двигателя 5 по трубопроводу 26 забирается насосом 12 подогревателя и подается в котел 28. В котле 28 охлаждающая жидкость нагревается и подается по трубопроводу 24 через клапан 10 в жидкостную полость теплообменника 6, из которого по трубопроводу 25 поступает в жидкостные полости двигателя. При работе подогревателя 9 отработавшие газы из котла 23 по газопроводу 30 подаются под масляный поддон 31, на котором укреплен кожух 32 для улучшения прогрева масла, находящегося в поддоне. При нагреве масла в поддоне до заданной температуры, например до ±20°С, с помощью включателя 34 подается напряжение к приводу 14 насоса 13. Пасос 13 забирает из поддона 31 нагретое масло и подает его в масляную полость теплообменника 6, где масло дополнительно нагревается циркулирующей через теплообменник 6 нагреваемой в котле 28 охлаждающей жидкостью двигателя. Из теплообменника 6 масло подается в магистраль 1, а из нее через форсунки 2 на внутреннюю поверхность поршней 3, обеспечивая их прогрев перед пуском двигателя. Клапан 15 обеспечивает подачу масла в теплообменник 6 при работе насоса 13. При работающем двигателе 5 клапан 15 является запорным устройством, исключающим подачу масла от насоса 4 двигателя в магистраль насоса 13.

Управление приводом 14 насоса 13 может быть осуществлено с помощью датчика температуры, установленного внутри масляного поддона двигателя и обеспечивающего подачу напряжения к приводу 14 по достижении заданной температуры масла при предпусковом подогреве, вместо включателя 34.

Остановка подогревателя 9 осуществляется с помощью включателя 33, снимающего напряжение с элементов электрооборудования подогревателя, при этом прекращается подача напряжения к приводу 14 насоса 13.

При пуске двигателя клапан 10 подключает жидкостную полость теплообменника 6 к насосу И системы охлаждения двигателя.

Таким образом, предлагаемая система обеспечивает прогрев поршней маслом, нагреваемым в масляном поддоне двигателя

и жидкостно-масляном теплообменнике во время предпускового подогрева двигателя с помощью подогревателя в холодное время года.

При этом подача на поршни масла, охлаждаемого в жидкостно-масляном теплообменнике, проводится лишь на тех режимах работы двигателя, когда тепловое состояние поршней требует их интенсивного

охлаждения, что по сравнению с известными системами охлаждения дизелей обеспечивает снижение потерь мошности на привод масляного насоса двигателя, повышение КПД процесса сгорания топлива, и,

следовательно, экономию топлива, расходуемого двигателем.

Одновременно повышается срок службы масла за счет сокращения времени подачи его на охлаждение поршней, обеспечивающих как уменьшение низкотемпературных отложений, так аэрации и окисления картерными газами.

Существенным является и тот положительный эффект системы, как уменьшение

затрат времени на предпусковой подогрев двигателя в холодное время года за счет предварительного прогрева поршней маслом.

Формула изобретения

Система охлаждения дизеля, включающая магистраль циркуляции охлаждающей жидкости с насосом, масляную магистраль

с форсунками опрыскивания поршней и управляемым клапаном, подключенную к масляному насосу через жидкостно-масляный теплообменник, и чувствительный элемент теплового состояния дизеля, связанный с управляемым клапаном, отличающаяся тем, что, с целью регулирования теплового состояния поршней на пусковых режимах, она содержит предпусковой подогреватель с насосом, логический элемент

ИЛИ, сообщающий жидкостную полость теплообменника с насосами охлаждающей жидкости и подогревателя, и дополнительный масляный насос с автономным приводом и обратным клапаном, причем подогреватель подключен к магистрали циркуляции охлаждающей жидкости через логический элемент ИЛИ, а дополнительный масляный насос подключен к масляной магистрали между управляемым клапаном и

теплообменником через обратный клапан.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 454363, кл. F 01Р 7/14, 1971.

f3