FI82292B - Anordning foer reglering av temperaturen i inre vaeggytan av en foerbraenningsmotors cylindrar. - Google Patents

Description

82292

Laite polttomoottorin sylinterin vaipan sisäseinämäpinnan lämpötilan säätämiseksi - Anordning för regiering av tem-peraturen i inre väggytan av en förbränningsmotors cylind-rar Tämä keksintö liittyy laitteeseen sylinterin sisäseinämäpinnan lämpötilan säätämiseksi polttomoottorissa, jota jäähdytetään jäähdytysväliainevirtauksen avulla niin, että vältytään tämän pinnan syöpymiskulumiselta kaikissa moottorin käyttöolosuhteissa.

Joissakin dieselmoottoreissa käytetyillä heikkolaatuisesta öljystä jalostetuilla polttoaineilla on se epäkohta, että niiden rikkiyhdistepitoisuus on suuri. Palamisen yhteydessä muodostunut vesi edistää rikkihapon muodostumista tietyissä lämpötila- ja paineolosuhteissa. Tämä happo syövyttää sylinterisisävaipan seinämiä, jolloin niiden käyttöikä lyhenee.

Kokeet ovat osoittaneet, että tällaista syöpymisestä johtuvaa kulumista esiintyy hyvin vähän tai sitä ei esiinny ollenkaan kehälämpötilan ollessa 150 °C. 130 °C:n lämpötilassa happo ja lämpötila yhdessä kuitenkin saavat aikaan maksimaalisen kemiallisen vaikutuksen.

Oletetaan että moottori käy täydellä kuormituksella, tai lähellä täyttä kuoritusta, on kehälämpötila uudenaikaisissa dieselmoottoreissa suurempi kuin 150 eC sisäseinämän eniten alttiina olevissa kohdissa. Jos moottoria kuitenkin käytetään pienellä kuormituksella (esimerkiksi 25 %), tulee vaipan seinämien läpi virtaava lämpö jaetuksi kolmella ja koska moottorin läpi virtaavan jäähdytysväliaineen lämpötila pidetään vakiona tavanomaisen säätölaitteen avulla, putken kehälämpötilassa tapahtuu vastaava lasku, jonka seuruksena on rikkihappohyökkäyksen vaara.

Tämän ilmiön poistamiseksi käytetään emäksisiä voiteluöl-jyjä hapon vaikutuksen neutraloimiseksi. Kun mäntä on ylä- 2 82292 kuolokohdassa, on se osa sisävaipasta, joka sijaitsee öl-jyrenkaiden alapuolella, jatkuvasti uudistuvan öljyn voiteluna; se osa sisävaipasta, joka sijaitsee ylärenkaan ja öljyrenkaan tai -den välissä, on kuitenkin vain moottorin polttaman öljyn, so. Öljymäärän voitelemana, joka vastaa noin 1/200 kulutetusta polttoaineesta. Tämä vaipan osa on siis erityisen alttiina kun sen lämpötila lähestyy kriittistä arvoa, koska alhainen öljyn syöttöaste ei riitä hapon neutraloimiseksi.

Tämän keksinnön avulla ratkaistaan edellä esitetyt ongelmat samanaikaisesti kun se vähentää säätöparametrejä, ja niiden käsittelyä minimiin.

Tämä keksintö liittyy laitteeseen polttomoottorin sylinterin vaipan sisäseinämäpinnan lämpötilan säätämiseksi sen lämpötila-alueen ulkopuolelle, jossa rikkihapposyöpymistä esiintyy. Polttomoottorin sylinterissä on edestakaisin liikkuva mäntä, jossa on on useita männänrenkaita, joista alimmaiset ovat öljyrenkaita, jossa laitteessa on sylinterin vaipan seinämässä sijaitsevat jäähdytysväliainevir-tauksen kanavat, laitteet jäähdytysväliaineen lämpötilan säätämiseksi, ja ainakin yksi sylinterin vaipan seinämässä sijaitseva lämpötilan tuntoelin, joka on yhteydessä jääh-• dytysväliainevirtauksen lämpötilan säätölaitteisiin. Lait teelle on tunnusomaista, että ainakin yhden lämpötilan tuntoelimen aktiivinen osa sijaitsee sylinterin vaipan seinämässä vaipan sisäpinnan ja kanavien välissä sylinterin vaipan siinä alueessa, joka jää alimman öljyrenkaan ja ylärenkaan väliin kun mäntä on yläkuolokohdassaan, jossa alueessa myös jäähdytysväliainevirtauksen kanavat sijaitsevat .

Seuraavasa on esitetty keksinnön mukaisen laitteen raken-: ne-esimerkki, jolloin viitataan oheiseen piirustukseen, jossa 3 82292

Kuvio 1 esittää leikkausta sylinterin sisävaipasta; ja

Kuvio 2 esittää lohkokuviota jäähdytysväliainepiiristä.

Kuviossa 1 jäähdytysväliainekanavat 10 ympäröivät vaipan l sisäpintaa 1' ja vaippa on suljettu sylinterikannen 8 avulla, josta on esitetty vain osa. Mäntä 2, jossa on helma 9 , on esitetty yläkuolokohdassa.

Männän 2 sylinterikantta päin olevassa päässä on ylärengas 3 ja sen helmapäässä on kaksi puristusrengasta 4 ja kaksi öljy rengasta 4A ja 4B. Alue 7.·^ edustaa sitä pinnan 1' rengasmaista osaa, joka on samalla korkeudella kuin se tila, joka erottaa ylärenkaan alapinnan alimman öljyrenkaan 4B yläpinnasta kun mäntä on yläkuolokohdassa.

Lämpötilan tuntoelin 6 sijaitsee sylinterivaipan seinämässä siten, että tuntoelimen aktiivinen osa 7 on samalla korkeudella kuin alue ja se sijaitsee sisäpinnan 1' ja jäähdytyskanavan välissä. Tuntoelin 6 mittaa siis pinnan 1' lämpötilan alueen Z^ korkeudella. On selvää, että olisi mahdollista asentaa useampia tuntoelimiä. Tälle alueelle Z-l tulevan voiteluöljyn on ohitettava öljyrenkaat ja tämän seurauksena alueelle joutuneen öljyn määrä ei riitä rikki-happohyökkäyksen neutraloimiseksi alhaisissa lämpötiloissa.

Alue Z2 edustaa sitä pinnan 1' rengasmaista osaa, joka sijaitsee viimeisen öljyrenkaan 4B alapuolella ja helman ympärillä.

Tälle alueelle Z2 joutuu suuri määrä emäksistä voiteluöl-jyä.

Kuviossa 2 on esitetty lohkokuvio, jossa on säätölaitteen pääkomponentit menetelmän toteuttamiseksi. Sylinterivaippa 4 82292 1 on jäähdytetty jäähdytysväliainekierron 11 avulla, joka virtaa kanavien 10 läpi, jotka on esitetty kuviossa 1. Jäähdytysväliainepiiri käsittää pumpun 12 ja säätölaitteet 13, 14 ja 15 jäähdytysväliaineen lämpötilan säätämiseksi. Nämä säätölaitteet käsittävät venttiilin 13, joka aktivoidaan aktivointilaitteen 13' avulla, lämmönvaihtimen 14 ja ohituskanavan 15. Venttiilin 13 tarkoituksena on ohjata vaihteleva jäähdytysväliainemäärä kanavan 15 läpi, jolloin se ohittaa lämmönvaihtimen 14. Aktivointilaite 13' aktivoi venttiilin ohjauslaitteen 16 ohjaamana, joka on yhdistetty aktivointilaitteeseen 13’ sähkö-, pneumaattisen tai hydraulisen yhteyden 19 avulla. Ohjauslaite 16 toimii tunto-elimen 6 rekisteröimän lämpötilan, jonka se vastaanottaa yhteyden 17 kautta, ja yhteyden 18 lähettämän vertailuläm-pötilan eron funktion perusteella. Vertailulämpötilaa (18 kautta) voidaan säätää moottorikäytön funktiona ja erityisesti käytetyn polttoaineen laadun ja sen rikkipitoisuuden funktiona.

Säätäminen tapahtuu seuraavalla tavalla:

Kun moottori käy täydellä kuormalla, tai lähellä täyttää kuormaa, maksimaalinen lämpövirta kulkee alueen Z^ läpi. Tämän alueen lämpötila pidetään 150 *C:ssa esimerkiksi jäähdytysväliaineen lämpötilan säätölaitteen avulla. Rikkihapon vaikutus pidetään täten mahdollisimman pienenä.

Kun moottorin kuorma vähenee, pienenee myös lämpövirta alueen läpi ja jos kanavien 10 läpi kiertävän jäähdytysväliaineen lämpötilaa pidettäisiin vakiona, alueen Ζλ lämpötila laskisi, jolloin sylinterivaipan sisäpinta joutuisi alttiiksi rikkihappohyökkäykselle.

Tällainen lämpötilan lasku mitataan keksinnön mukaan tuntoelimen 6 avulla, jolloin ohjauslaite 16 vähentää lämmönvaihtimen 14 läpi virtaavan jäähdytysväliaineen virtaus-

Claims (1)

1. 5 82292 määrää sopivalla venttiilin 13 säädöllä niin, että osa jäähdytysväliaineesta virtaa ohituskanavan 15 kautta. Tämän seurauksena jäähdytysväliaineen lämpötila nousee, mikä vähentää alueelta Z1 kanavien 10 kautta poistuvaa lämpö-määrää. Tällä on siis se vaikutus, että se pitää vaara-alueen lämpötilan riittävän korkealla rikkihapon aiheuttamien haittojen minimoimiseksi. Patenttivaatimus: Laite polttomoottorin sylinterin vaipan (1) sisäseinämä-pinnan (1') lämpötilan säätämiseksi sen lämpötila-alueen ulkopuolelle, jossa rikkihapposyöpymistä esiintyy, jonka polttomoottorin sylinterissä on edestakaisin liikkuva mäntä (2), jossa on on useita männänrenkaita (3, 4, 4A, 4B), joista alimmaiset ovat öljyrenkaita (4A, 4B), jossa laitteessa on sylinterin vaipan (1) seinämässä sijaitsevat jäähdytysväliainevirtauksen (11) kanavat (10), laitteet (13, 14, 15) jäähdytysväliaineen lämpötilan säätämiseksi, ja ainakin yksi sylinterin vaipan (1) seinämässä sijaitseva lämpötilan tuntoelin (6), joka on yhteydessä jäähdytysväliainevirtauksen (11) lämpötilan säätölaitteisiin (13, 14, 15),tunnettu siitä, että ainakin yhden lämpötilan tuntoelimen (6) aktiivinen osa (7) sijaitsee sylinterin vaipan (1) seinämässä vaipan (1) sisäpinnan (l1) ja kanavien (10) välissä sylinterin vaipan (1) siinä alueessa, joka jää alimman öljyrenkaan (4B) ja ylärenkaan (3) väliin, kun mäntä (2) on yläkuolokohdassaan, jossa alueessa myös jäähdytysväliainevirtauksen (11) kanavat (10) si-j aitsevat. 6 82292 Anordning för att i en förbränningsmotor reglera tempera-turen pä cylinderfodrets (1) inneryta (1·) utanför det temperaturomräde där korrosion förorsakad av svavelsyra förekommer, i vilken förbränningsmotors cylinder det finns en fram och tillbaka rörlig kolv (2) med flere kolvringar (3, 4, 4A, 4B), varav de nedersta är oljeringar (4A, 4B), vilken anordning omfattar kanaler (10) för kylmediumström-men (11) belägna i cylinderfodrets (1) vägg, anordningar (13, 14, 15) för att reglera temperaturen hos kylmediet, och ätminstone en i cylinderfodret (1) belägen temperatur-givare (6), som är i förbindelse med regleranordningen (13, 14, 15) för kylmediumströmmen (11), känneteck-n a d därav, att den aktiva delen (7) i ätminstone en temperaturgivare (6) är belägen i cylinderfodrets (l) vägg mellan fodrets (1) innervägg (1') och kanalerna (10) i den del av cylinderfodret (1) som förblir mellan den nedersta oljeringen (4B) och den Övre ringen (3) dä koiven (2) är i sitt översta dödläge, i vilket omräde även kanalerna (10) för kylmediumströmmen (li) ligger.