CS228676B1

CS228676B1 - Apparatus for retaining stable operating temperature on spark-ignition and compression ignition engines

Info

Publication number: CS228676B1
Application number: CS439482A
Authority: CS
Inventors: Pavel Bohac; Jiri Rosa
Original assignee: Pavel Bohac; Jiri Rosa
Priority date: 1982-06-14
Filing date: 1982-06-14
Publication date: 1984-05-14

Description

Vynález řeší problematiku udržení stálá provozní teploty zážehových nebo vznětových motorů chlazených kapalinou, zejména u silničních užitkových vozidel - autobusů e nákladních - na optimální hodnotě.The invention solves the problem of maintaining a constant operating temperature of liquid-cooled positive-ignition or compression-ignition engines, in particular for road commercial vehicles - buses and lorries - at an optimum value.

Stálé zvySované výkony motorů užitkových vozidel vyžadují i zvýšený přísun paliva prakticky v celém rozsahu, zejména vSak při plném výkonu, nutném při jízdě do kopce s plně vytíženým vozidlem e při jízdě maximální rychlostí. Naopak při jízdě s kopce, případně na dlouhých rovinách úspornou rychlostí, klesá spotřeba paliva až k hodnotě, odpovídající volnoběžnému chodu motoru, při použití motorové brzdy u vznětového motoru se přísun paliva zcela vyřadí.The constant increase in engine power of commercial vehicles also requires an increased fuel supply over virtually the entire range, especially at full power required when driving uphill with a fully loaded vehicle and when driving at maximum speed. On the other hand, when driving downhill, or on long planes at an economical speed, fuel consumption decreases to a value corresponding to the engine idling speed. When the engine brake is used on a diesel engine, the fuel supply is completely disabled.

Rozdíly ve spotřebě paliva v uvedených krajních jízdních podmínkách představují podle velikosti motoru i několik desítek litrů. Tyto rozdíly se projeví i v odpovídajícím množství přivedené tepelné energie, jejíž část, nespotřebovanou ne užitečný výkon a odvedenou ve výfukových plynech, je nutno odvést chladicím systémem, který musí být dimensován na maximální spotřebu peliva, přičemž je třeba uvážit i podstatně odlišné požadavky na chlazení motoru v letním a zimním období.Depending on the engine size, the fuel consumption differences in these extreme driving conditions are several tens of liters. These differences will also be reflected in the corresponding amount of thermal energy supplied, part of which is not consumed and used in the exhaust gas, must be discharged by a cooling system which must be designed to maximize fuel consumption, taking into account considerably different cooling requirements. engine in summer and winter.

Je známo řešení regulace teploty motorů vkládáním termoregulátoru do výstupního potrubí chladicí kapaliny z motoru a před vstup do chladiče, výjimečně mezi výstup z chladiče a vstup do motoru.Termoregulátor je nastaven tak, aby otevíral vstup do motoru, resp. výstup z chladiče při překročení optimální teploty chladicí kapaliny. Náročnost udržení optimální provozní teploty motoru vede k různým kombinacím v počtu a umístění termoregulátorů, jako například dvou výměnných regulátorů o různé otevírací teplotě pro léto a zimu, nebo použitím dvou termoregulátorů s různými otevíracími teplotami apod.It is known to control the temperature of the motors by inserting a thermoregulator into the coolant outlet pipe from the engine and before the inlet to the radiator, exceptionally between the radiator outlet and the inlet to the engine. the radiator outlet when the optimum coolant temperature is exceeded. The difficulty of maintaining the optimum operating temperature of the motor leads to different combinations in the number and location of thermoregulators, such as two exchangeable controllers with different opening temperatures for summer and winter, or using two thermoregulators with different opening temperatures, etc.

Věechna tato zařízení však nedokáží udržet trvale optimální teplotu motoru, zejména při jízdách s dlouhých kopců, případní 1 na dlouhých rovinách a to zejména v zimním období. Důsledky nedodržení optimální teploty motoru jeou: zvýžené opotřebení motoru a tím zkrácení jeho životnosti, zvýěení spotřeby paliva, snížení výkonu motoru. Nelze ani opomenout skutečnost, že zablokováním termoregulátoru v zavřená poloze je vozidlo vyřazeno z provozu.However, all these devices cannot maintain the optimum engine temperature permanently, especially when driving on long hills, eventually 1 on long planes, especially in winter. The consequences of not maintaining the optimum engine temperature are: increased engine wear and thus reduced engine life, increased fuel consumption, reduced engine power. It should not be forgotten that by blocking the thermoregulator in the closed position, the vehicle is disabled.

Prakticky vžechny autobusy a postupné i nákladní vozy jaou vybavovány ohřívačem chladicí kapaliny, určeným pro ohřátí motoru před zimním startem, ovSem tato zařízení jsou zapojována do výstupu chladící kapaliny z motoru a mimo ohřev motoru jsou někdy používána k dotápění vozidle - jeho vnitřního prostoru, při použití teplovodního topení a proto nemohou zaručit optimální provozní teplotu motoru.Virtually all buses and successive and freight wagons are equipped with a coolant heater designed to warm the engine before the winter start, but these devices are plugged into the coolant outlet of the engine and are sometimes used to heat the vehicle - its interior, when used. and therefore cannot guarantee the optimum operating temperature of the engine.

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro udržování stálé provozní teploty zážehových nebo vznétových motorů podle vynálezu a to tak, že do potrubí přivádéjícího chladicí kapalinu od chladiče do motoru se vloží ohřívač chladicí kapaliny, který je uvádén do chodu nebo vypínán tepelným čidlem umlsténým ve výstupním potrubí chladicí kapaliny z motoru.The above-mentioned drawbacks are eliminated by a device for maintaining a constant operating temperature of the spark-ignition or diesel engines according to the invention by inserting a coolant heater in the piping supplying the coolant from the radiator to the engine, which is actuated or switched off by a temperature sensor. from the engine.

Tato úprava zaručuje konstantní teplotu chladicí kapaliny za véech popsaných režimů jízdy a tím i konstantní teplotu motoru. Do chladicího systému je vložen také termoregulátor, který otevírá vstup nebo výstup z chladiče, aby nebyla chladicí kapalina nadměrně ochlazována.This modification ensures a constant coolant temperature in all the described driving modes and thus a constant engine temperature. A thermoregulator is also inserted into the cooling system, which opens the inlet or outlet of the radiator so that the coolant is not excessively cooled.

Případná porucha termoregulátoru či jeho nesprávná funkce nemůže vyřadit vozidlo z provozu, nehol před termoregulátor je upraveno obtokové potrubí. Ohřívač chladicí kapaliny lze konstruovat s velkou účinností a tudíž i s malou spotřebou a proto jeho spotřeba je zlomkem docílené úspory paliva chodem motoru v optimální teplotě, nehledě na značné úspory zvýšením životnosti motoru.Any failure of the thermoregulator or its malfunction cannot disable the vehicle, no bypass is arranged in front of the thermoregulator. The coolant heater can be designed with high efficiency and hence low consumption and therefore its fuel consumption is a fraction of the fuel savings achieved by running the engine at the optimum temperature, despite considerable savings by increasing engine life.

Výhodami zařízení pro udržování optimální teploty provozní zážehových nebo vznětových motorů podle vynálezu jsou:Advantages of the device for maintaining the optimum temperature of the operating petrol or diesel engines according to the invention are:

Jelikož ohřívač chladicí kapaliny je součástí většiny užitkových vozidel, není třeba zajiělovat nový, sníží se opotřebení motoru e tím se i zvýší jeho životnost řádově o několik desítek tisíc kilometrů, poněkud se i zvýší výkon motoru, což představuje dalěí snížení spotřeby paliva.Since the coolant heater is a part of most commercial vehicles, there is no need to provide a new one, it will reduce engine wear and thus increase its service life by several tens of thousands of kilometers, and somewhat increase engine performance, further reducing fuel consumption.

Při teplovodním vytápění vnitřku vozidle, zaručuje vynález maximální využití odpadního tepla v chladicí kapalině, nebol optimální provozní teplota chladicí kapaliny je totožná s optimální teplotou pro teplovodní vytápění. Zařízení podle vynálezu zjednodušuje značně i celý chledicí a topný systém včetně elektrické instalace, přičemž možnost zimního ohřevu motoru je zachována.In hot-water heating of the interior of the vehicle, the invention guarantees the maximum utilization of the waste heat in the coolant, since the optimal operating temperature of the coolant is identical to the optimum temperature for hot-water heating. The device according to the invention simplifies considerably the entire cooling and heating system, including the electrical installation, while the possibility of winter heating of the engine is maintained.

Na výkresu je znázorněn přiklad provedení zařízení k udržování stálé provozní teploty zážehových nebo vznětových motorů.The drawing shows an exemplary embodiment of a device for maintaining a constant operating temperature of positive-ignition or compression ignition engines.

Motor £ je prostřednictvím výstupního potrubí £ spojen a chladičem 6,. Mezi motor £ a chladič 6, je vloženo vytápěcí těleso £ k vytápění vozidle a termoregulátor £. Před termoregulátor £ je vřazeno obtokové potrubí 11. spojující v případě poruchy termoregulátoru 2 potrubí £ s výstupním potrubím 8 z chladiče 6,. Do výstupního potrubí 8 je zapojen ohřívač £ chladicí kapaliny a potrubím £ spojen s motorem £, resp. jeho oběhovým čerpadlem JO,. Do výstupního potrubí £ j® zapojeno tepelná čidlo i ovládání ohřívače £.The motor 6 is connected to the radiator 6 via the outlet line 6. Between the engine 6 and the radiator 6, a heater 4 for heating the vehicle and a thermoregulator 6 are interposed. A bypass line 11 is connected upstream of the thermoregulator 8, connecting in the event of failure of the thermoregulator 2 the line 8 to the outlet line 8 of the cooler 6. A coolant heater 8 is connected to the outlet line 8 and is connected to the motor 8, respectively, via line 8. its circulation pump JO ,. Both the temperature sensor and the heater control 6 are connected to the outlet pipe.

Zařízení dle vynálezu pracuje takto: za chodu motoru £ vytlačuje jeho oběhové čerpadlo 10 chladicí kapalinu do výstupního potrubí £ z motoru, přičemž chladicí kapalina omývá tepelné čidlo 2 ⁸ déle chladicí kapalina po průchodu vytápěcím tělesem £ proudí dalSím dílem výstupního potrubí 2 ² motoru k termoregulátoru 2> který při teplotě nižší než' je jeho otevírací teplota, propouští chladicí kapalinu do obtokového potrubí 11. které je napojeno na výstupní potrubí 2 ² chladiče 2, při vyšší teplotš pak do chladiče j6, z něhož proudí chladicí kapalina výstupním potrubím 8. z chladiče 6. do ohřívače 2 chladicí kapaliny a z něho pak potrubím £ do motoru 2· Jakmile poklesne teplota chladicí kapaliny pod optimální hodnotu, uvede tepelné čidlo 2 ohřívače 2 chladicí kapaliny do chodu a po dosažení optimální provozní teploty čidlo 2 ohřívače 2 vypne.The device according to the invention works as follows: with the engine running £ displaces the circulation pump 10 the cooling liquid to the output manifold £ of the engine, the coolant washes the temperature sensor 2 ⁸ more coolant after passing through the heating element £ flowing another portion of the output line 2 ² of the engine to a thermoregulator 2 which, at a temperature lower than its opening temperature, passes the coolant into the bypass line 11, which is connected to the outlet line ^{2 of the} radiator 2, and at a higher temperature to the cooler 16 from which the coolant flows through the outlet line 8. As soon as the coolant temperature drops below the optimum value, the thermal sensor 2 of the coolant heater 2 starts operating and, after reaching the optimum operating temperature, switches off the heater sensor 2.

Vynález lze využít zejména na všech užitkových vozidlech, která jsou nebo mohou být vybavena ohřívačem chladicí kapaliny a dále například u drážních lokomotiv se vznětovými nebo zážehovými motory apodr Dále možno vynálezu využít při vytápění kabiny řidiče, aniž by byl v chodu motor.The invention can be used in particular on all commercial vehicles which are or may be equipped with a coolant heater and, for example, for rail locomotives with compression-ignition or spark-ignition engines, etc. Furthermore, the invention can be used to heat the driver's cab without the engine running.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Apparatus for maintaining a constant operating temperature of liquid-cooled positive-ignition and compression-ignition engines, comprising a cooling jacket with a coolant inlet and a coolant outlet, characterized in that a coolant heater (2) is inserted into the outlet conduit (8) from the radiator (6). connected to the motor (1) via a conduit (9), a temperature sensor (3) for controlling the coolant heater (2) is inserted into the outlet conduit (7) from the motor (1) and a bypass line (5) is provided upstream of the thermoregulator 11).