CS256459B1

CS256459B1 - Device for internal combustion engines' preheating

Info

Publication number: CS256459B1
Application number: CS858184A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Brychta; Vojtech Voracek; Frantisek Bartos; Vladimir Jirkovsky; Eduard Lutisan
Original assignee: Jaroslav Brychta; Vojtech Voracek; Frantisek Bartos; Vladimir Jirkovsky; Eduard Lutisan
Priority date: 1985-11-13
Filing date: 1985-11-13
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS818485A1

Abstract

Zařízení k předehřívání spalovacích motorů s kapalinovým chladicím okruhem. Podstata zařízení spočívá v tom, že v chladicím okruhu je mimo spalovací motor uspořádané tapné těleso elektricky spojené s prvním topným spínačem a s elektromotorem spřaženým mechanicky s přídavným čerpadlem. V chladicím okruhu je uvnitř spalovacího prostoru uspořádán přídavný výměník tepla. V chladicím okruhu může být uspořádán druhý tepelný spínač ventilátoru topení.Combustion preheating apparatus motors with a liquid cooling circuit. The essence of the device lies in the fact that in the cooling circuit is arranged outside the internal combustion engine tap body electrically connected to first heating switch and electric motor coupled mechanically with the auxiliary pump. It is inside the combustion circuit in the cooling circuit additional heat exchanger is provided heat. It may be in the cooling circuit a second fan thermal switch is provided heating.

Description

Vynález se týká zařízení k předehřívání spalovacích motorů s kapalinovým chlazením, kde část chladícího okruhu je uspořádána mimo spalovací motor, přičemž v této části chladícího okruhu je uspořádáno topné těleso.The invention relates to a device for preheating liquid-cooled internal combustion engines, wherein a part of the cooling circuit is arranged outside the internal combustion engine, wherein a heating element is arranged in that part of the cooling circuit.

Jsou známy předehřívače chladicí kapaliny na kapalná nebo plynná paliva, skládající se z ohřívací nádoby se spalovací komorou, doplněná zařízením pro pří to d vzduchu a ke spalování, u nichž je nutné regulační a jističi zařízení a zařízení k odvodu spalin včetně tlumiče hluku. Tyto předehřívače se zapojují do chladícího systému motoru s použitím několikacestných termostatů pro zamezení zkratu toku chladící kapaliny a vytvoření přiměřených teplotních poměrů ve spalovací komoře. Některá z těchto zařízení jsou vybavena zařízením pro předehřívání paliva a pro spolehlivé zapálení paliva ve spalovací komoře. Uvedená zařízení vyžadují dostatečnou zásobu paliva v nádrži, případně v tlakové nádobě.Coolant preheaters for liquid or gaseous fuels are known, consisting of a heating vessel with a combustion chamber, supplemented with an air supply and combustion apparatus, in which control and circuit breakers and flue gas exhausters, including a silencer, are required. These preheaters are connected to the engine cooling system using multi-way thermostats to prevent a short circuit of the coolant flow and create adequate temperature conditions in the combustion chamber. Some of these devices are equipped with a device for preheating fuel and for reliably igniting the fuel in the combustion chamber. These devices require a sufficient supply of fuel in the tank or in the pressure vessel.

Nevýhodou předehřívacích zařízení na kapalná a plynná paliva je nezbytnost složitých regulačních a jističích systémů. Při provozu těchto zařízení dochází ke znečišťování prostředí škodlivými emisemi ze spalovací komory, což znemožňuje jejich použití v uzavřených prostorách bez složitéhoThe disadvantage of preheating devices for liquid and gaseous fuels is the necessity of complex control and protection systems. In operation of these devices the environment is polluted by harmful emissions from the combustion chamber, which makes it impossible to use them in closed spaces without complicated

- 2 256 459 odsávacího systému. V každém případě však jejich provoz škodí ovzduší. Složitost těchto systémů ovlivňuje jejich pořizovací náklady i náročnost na údržbu a opravy v případě poruchy.- 2 256 459 exhaust system. In any case, their operation is harmful to the air. The complexity of these systems affects their acquisition costs as well as the need for maintenance and repair in the event of failure.

Dále jsou známa předehřívací zařízení, která využívají pro ohřev chladící kapaliny elektrická topná tělesa, zabudovaná do bloku motoru, hlav válců motoru, případně jiné části chladícího okruhu.. Chladící kapalina se uvádí do pohybu termosifonem, případně čerpadlem.Preheating devices are also known which utilize electric heaters built into the engine block, engine cylinder heads, or other part of the cooling circuit to heat the coolant. The coolant is set in motion by a thermosiphon or pump.

Nedostatkem těchto zařízení je jejich náročná aplikace u stávajících motory případně nutnost rekonstrukce některého hlavního dílu motoru. Další nevýhodou je možnost přehřátí chladicí kapaliny.The disadvantage of these devices is their demanding application in existing engines or the necessity of reconstruction of some main engine part. Another disadvantage is the possibility of overheating the coolant.

Známá předehřívací zařízení s elektrickými topnými tělesy zabudovanými v samostatné ohřívací nádobě se zapojují do chladícího okruhu tak, aby proudění chladicí kapaliny bylo zajištěno termosifonem. Nedostatkem těchto zařízení je vedle nižší účinnosti také zkratování proudu chladící kapaliny, což může vést ke snížení chladícího výkonu soustavy a v mezních podmínkách i k závadám způsobeným přehřátím motoru. Dalším nedostatkem systémů používajících termosifonového oběhu, je značný rozdíl teplot v jednotlivých částech motoru.The known preheating devices with electric heaters embedded in a separate heating vessel are connected to the cooling circuit so that the coolant flow is ensured by the thermosiphon. The disadvantage of these devices is, in addition to lower efficiency, also a short circuit of the coolant flow, which can lead to a reduction in the cooling capacity of the system and, in extreme conditions, to engine overheating faults. Another drawback of systems using thermosiphon circulation is the considerable temperature difference across the engine.

Cílem vynálezu je snadné a pohotové uvedeni spalovacích motorty zejména motorových vozide^ do provozu i v extrémních teplotních podmínkách za současného snížení spotřeby motorového paliva i škodlivých emisí, přičemž by bylo nenáročné na vestavění do chladícího systému, motoru aIt is an object of the present invention to operate the combustion engines of motor vehicles, even in extreme temperature conditions, easily and readily, while reducing fuel consumption and harmful emissions while being easy to install in a cooling system, engine and air conditioning system.

256 459 zajišťovalo by udržování potřebných teplot chladicí kapaliny .256,459 would ensure that the required coolant temperatures were maintained.

Podstata zařízení k předehřívéní spalovacích motorů podle vynálezu spočívá v tom, že topné těleso je elektricky spojené s prvním tepelným spínačem a s elektromotorem spřaženým mechanicky s přídavným čerpadlem, přičemž topné těleso a přídavné čerpadlo s elektromotorem jsou uspořádány v monobloku, který je napojen na chladicí okruh.The heating engine of the invention is characterized in that the heating element is electrically connected to the first thermal switch and to the electric motor coupled mechanically to the auxiliary pump, the heating element and the auxiliary pump with the electric motor being arranged in a monoblock which is connected to the cooling circuit.

První tepelný spínač je spolu s druhým spínačem uspořádán v ©hladícím okruhu· monobloku a v chladícím okruhu uvnitř spalovacího motoru může být uspořádán výměník tepla.The first thermal switch, together with the second switch, is arranged in the monoblock smoothing circuit, and a heat exchanger may be arranged in the cooling circuit inside the internal combustion engine.

Výhodou zařízení k předehřívéní spalovacích motorů s kapalinovým chladícím okruhem podle vynálezu je, že zajišťuje ohřev chladicí kapaliny v bloku i hlavě motoru, výměníku tepla voda-olej, přídavným výměníkem v olejové vaně motoru a dále v radiátoru topení kabiny. Zařízení podle tohoto vynálezu zajišťuje startovatelnost i při velmi nízkých teplotách za současného snížení spotřeby energie nutné pro nastartování, snížení plynných emisí škodlivin a bílého kouř© během startování a v době potřebné na ohřátí motoru na pracovní teplotu. Ohřátí oleje ve výměníku zajistí dodávku teplého oleje do mazacích míst ihned po protočení motoru, čímž omezuje pasivní odpor# a zvyšuje tak životnost motoru včetně startovací soustavy při podstatně nižších pořizovacích nákladechi a náročnosti na opravy a údržbu.The advantage of the apparatus for preheating internal combustion engines with a liquid cooling circuit according to the invention is that it provides heating of the coolant in the engine block and head, the water-oil heat exchanger, an additional exchanger in the engine oil sump and in the radiator. The device according to the invention ensures start-up even at very low temperatures, while reducing the energy consumption required for starting, reducing gaseous emissions and white smoke © during start-up and at the time required to warm the engine to working temperature. Warming up the oil in the heat exchanger ensures that hot oil is delivered to the lubrication points immediately after the engine cranks, reducing passive resistance # and increasing engine life, including the starter system, at a significantly lower cost and repair and maintenance effort.

Příklad provedení zařízení pro předehřívéní spalovacích motorů je schematicky znázorněn na přiloženém výkresu.An exemplary embodiment of an apparatus for preheating internal combustion engines is shown schematically in the accompanying drawing.

V chladicím okruhu je mimo spalovací motor uspořádánIt is arranged outside the internal combustion engine in the cooling circuit

IAND

256 459 monoblok £, obsahující topné těleso 6 a přídavné čerpadle £ spřažené mechanicky s elektromotorem 8. Monoblok £ je napojen do chladícího okruhu hadicemi £, přičemž za monoblokem £. je *v chladícím okruhu uspořádán radiátor 1. topení. Topné těleso 6 je elektricky spojeno s prvním tepelným spínačem £ ovládajícím elektromotor 8. V chladicím okruhu je spolu s prvním tepelným spínačem £ uspořádán druhý tepelný spínač 13. elektricky spojený a> elektromotorem 12 ventilátoru 11 topení. Uvnitř spalovacího motoru £ je zařazen do chladícího okruhu výměník 14 tepla voda-olej a přídavný výměník 10 tepla umístěný v olejové vaně. Odi chladícího okruhu jé termostatem umístěným v komoře 16 oddělen chladič 15. Do chladícího okruhu je zařazenarovněž expanzní nádržka £.256 459 of the monoblock 6, comprising a heater 6 and an auxiliary pump 6 coupled mechanically to the electric motor 8. The monoblock 8 is connected to the cooling circuit by hoses 6, behind the monoblock 8. the radiator of the 1st heater is arranged in the cooling circuit. The heater 6 is electrically connected to a first thermal switch 8 controlling the electric motor 8. In the cooling circuit, a second thermal switch 13 is electrically connected to the electric motor 12 of the heating fan 11, together with the first thermal switch 8. Inside the internal combustion engine, a water-oil heat exchanger 14 and an additional heat exchanger 10 located in the oil sump are incorporated into the cooling circuit. A cooler 15 is separated from the cooling circuit by a thermostat located in the chamber 16. The expansion tank 6 is also included in the cooling circuit.

Zařízení pracuje takto: po ukončení jízdy se zasune elektrický kabel vnějšího zdroje do zásuvky. Po vychladnutí chladícího média na stanovenou teplotu sepne první tepelný spínač £ přívod elektrického proudu do topného tělesa 6 a elektromotoru 8 přídavného čerpadla £, kterým ohřívaná chladící kapalina nucené obíhá spalovacím motorem 2, výměníkem 14 tepla voda-olej, radiátorem 1 topení a přídavným výměníkem, tepla 10, umístěným v olejové vaně. Při dosažení předem zvolené teploty chladící kapaliny druhý tepelný spínač 13 sepne přívod proudu do elektromotoru 12. který pohání ventilátor 11 topení, vyhřívajícího kabinu řidiče. V případě zvýšení teploty chladící kapaliny na předem nastavenou hodnotu přeruší první tepelný spínač £ přívod proudu do topného tělesa £ a elektromotoru 8, čímž se zajistí nepřekročení bezpečných hodnot chladící kapaliny.The device works as follows: after the journey is completed, the power cable of the external source is plugged into the socket. After the coolant has cooled down to the set temperature, the first thermal switch 8 switches on the power supply to the heater 6 and the electric motor 8 of the auxiliary pump 8 by which the heated coolant is forced to circulate the internal combustion engine 2, water-oil heat exchanger 14. heat 10 located in the oil sump. Upon reaching a preselected coolant temperature, the second thermal switch 13 switches the power supply to the electric motor 12 which drives the heating fan 11 of the driver's cab. If the coolant temperature rises to a preset value, the first thermal switch 8 interrupts the power supply to the heater 8 and the electric motor 8, thereby ensuring that the safe coolant values are not exceeded.

Claims

Apparatus for preheating liquid-cooled internal combustion engines, wherein a part of the cooling circuit is arranged outside the internal combustion engine, in which part of the cooling circuit is arranged a heating element, characterized in that the heating element (6) is electrically connected to the first thermal switch (9). ) and an electric motor (8) coupled mechanically to the auxiliary pump (7), the heating element (6) and the auxiliary pump (7) with the electric motor being arranged in a monoblock (5) _t which is connected to the cooling circuit.

Device for preheating internal combustion engines according to claim 1, characterized in that the first thermal switch (9) is arranged with the second thermal switch (13) of the fan (11) in the cooling circuit of the monoblock (5).

Device for preheating internal combustion engines according to Claims 1 and 2, characterized in that an additional heat exchanger (10) is arranged inside the internal combustion engine (2) in the cooling circuit.