PL128719B1 - Apparatus for heating the operator's cab of a machine being powered by means of internal combustion engine - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do ogrzewania kabiny do obslugi maszyny napedza¬ nej silnikiem spalinowym, zwlaszcza kabiny kierowcy pojazdu, w którym nagrzany olej silnika spalinowego doprowadza sie do wymiennika ciepla w kabinie kierowcy oraz odprowadza sie z powrotem do ukladu olejowego silnika spalinowego.Znane jest z opisu patentowego RFN nr 2633 521 urzadzenie do ogrzewania kabiny, przy czym jest to urzadzenie nie przystosowane do wspólpracy z silnikami spalinowymi chlodzonymi powietrzem. Wada tego urzadzenia jest jego niska wydajnosc w przypadku bardzo niskich tempe¬ ratur zewnetrznych oraz w przypadku malego obciazenia silnika spalinowego.Znane jest z opisu patentowego RFN nr 2623 621 urzadzenie ogrzewcze, w którym do ogrze¬ wania kabiny obslugi stosuje sie wymiennik ciepla, usytuowany w kabinie, przez który przeplywa olej silnikowy, przy czym w urzadzeniu tym wykorzystuje sie cieplo odlotowe silnika odebrane z oleju smarujacego, przy czym urzadzenie ma odpowiednie zawory przeznaczone do odciecia wymiennika od obiegu oleju, szczególnie w fazie nagrzewania silnika spalinowego albo przy pracy silnika na biegu luzem. Odcinanie wymiennika od silnika ma na celu zmniejszenie strat cieplnych silnika spalinowego w fazie jego nagrzewania sie do optymalnej temperatury pracy, co ma szcze¬ gólne znaczenie w przypadku niskich temperatur otoczenia. Tak wiec urzadzenie to ma powazne wady, poniewaz ogrzewanie kabiny moze dopiero nastapic po nagrzaniu silnika do odpowiedniej temperatury, jak równiez na postoju podczas pracy silnika na biegu luzem kabina nie jest ogrzewana.Celem wynalazku jest skonstruowanie urzadzenia do ogrzewania kabiny do obslugi maszyny napedzanej silnikiem spalinowym nie majacego wad znanych urzadzen o prostej konstrukcji umozliwiajacego szybkie uzyskanie ogrzewania kabiny niezaleznie od obciazenia i temperatury roboczej silnika spalinowego oraz temperatury otoczenia, przy jednoczesnym uzyskaniu szybkiego nagrzewania silnika spalinowego.Cel wynalazku osiagnieto przez skonstruowanie urzadzenia, które zawiera wysokocisnie¬ niowa pompe hydrauliczna, polaczona z miska olejowa albo zbiornikiem oleju, oraz element dlawiacy, polaczony ze strona tloczaca wysokocisnieniowej pompy hydraulicznej, przy czym2 128 719 wymiennik ciepla jest polaczony poprzez przewód odplywowy z elementem dlawiacym, a poprzez przewód z miska olejowa silnika. Pomiedzy wysokocisnieniowa pompa hydrauliczna i elementem dlawiacym ma sterujacy zawór suwakowy, polaczony poprzez przewód powrotny z miska olejowa.Filtr olejowy jest wlaczony przed wysokocisnieniowa pompa hydrauliczna.Strona zasysajaca wysokocisnieniowej pompy hydraulicznej jest przylaczona do cisnienio¬ wego przewodu olejowego za silnikowa pompa olejowa silnika spalinowego.Wysokocisnieniowa pompa hydrauliczna jest przylaczona do cisnieniowego przewodu olejo¬ wego silnika spalinowego za filtrem oleju silnikowego.Pomiedzy elementem dlawiacym a wymiennikiem ciepla urzadzenie ma wlaczony zawór regulacyjny oraz przewód bocznikowy z zaworem nadcisnieniowym obchodzacy zawór regula¬ cyjny i wymiennik ciepla.Urzadzenie ma przewód bocznikowy obchódzacy element dlawiacy, przy czym przeplyw przez element dlawiacy albo przewód bocznikowy jest sterowany za pomoca sterujacego zaworu suwakowego.Sterujacy zawór suwakowy na przewodzie powrotnym i/albo sterujacy zawór suwakowy na przewodzie bocznikowym elementu dlawiacego sa zaworami termostatycznymi, które w zaleznosci od temperatury oleju w obszarze wymiennika ciepla i/albo miski olejowej steruja przeplywem przez przewód odplywowy i przewód bocznikowy.Urzadzenie ogrzewcze wedlug wynalazku mozna stosowac w przypadku silników spalino¬ wych, chlodzonych zarówno powietrzem, jak i woda, przy czym moze ono sluzyc zarówno do ogrzewania kabiny obslugi, jak i do szybkiego nagrzewania oleju silnikowego silnika spalinowego.Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy urzadzenia ogrzewniczego wedlug wynalazku ze sterujacym zaworem suwakowym pomiedzy wysokocisnieniowa pompa hydrauliczna a elementem roboczym, fig. 2 — modyfikacje urzadzenia w obszarze wymiennika ciepla z wlaczonym przed nim zaworem regulacyj¬ nym oraz przewodem bocznikowym, fig. 3 — poszerzony schemat urzadzenia ogrzewniczego wraz ze sterowanym za pomoca sterujacego zaworu suwakowego przewodem bocznikowym do ele¬ mentu roboczego oraz fig. 4 — przylaczenie wysokocisnieniowej pompy hydraulicznej do cisnie¬ niowego przewodu silnika spalinowego w ujeciu schematycznym.Wysokocisnieniowa pompa hydrauliczna 1 majaca stosunkowo maly wydatek okolo 10-20cmVmin moze wytwarzac wysokie cisnienie ok. 15MPa. Wysokocisnieniowa pompa hy¬ drauliczna 1 zasysa olej przewodem zasysajacym z miski olejowej 2 silnika spalinowego. Moze to nastepowac bezposrednio jak na fig. 3, albo z posrednim wlaczeniem filtru olejowego 3, jak na fig. 1. Do strony tloczacej 4 pompy hydraulicznej 1 przylaczony jest element roboczy 7 za posred¬ nictwem przewodu 5 oraz sterujacego zaworu suwakowego 6. Element dlawiacy 7 moze byc wykonany w dowolny sposób, np. jako dlawik. Sluzy on do tego, aby podgrzewac w polaczeniu z pompa hydrauliczna 1 olej silnika spalinowego. Do przewodu odplywowego 8 elementu dlawia¬ cego 7 przylaczony jest wymiennik ciepla 9, który jest umieszczony w zwykly sposób w nie uwidocznionej kabinie do obslugi maszyny lub w kabinie kierowcy pojazdu. Olej pochodzacy z wymiennika ciepla 9, przeplywa przewodem 10 z powrotem do miski olejowej, przy czym wedlug fig. 1 i 3 przewód 10jest przylaczony do przewodu powrotnego 11 sterujacego zaworu suwakowego 6, który równiez prowadzi do miski olejowej 2.W zmodyfikowanej postaci wykonania wedlug fig. 2 przed wymiennikiem ciepla 9 wlaczony jest zawór regulacyjny 12 i podlaczony jest przed wymiennikiem ciepla 9 i zaworem regulacyjnym 12 przewód bocznikowy 13, w który wlaczonyjest zawórnadcisnieniowy 14. Dzieki temu rozwiaza¬ niu wedlug fig. 2 mozna regulowac równiez ilosc nagrzewanego przez pompe hydrauliczna 1 i element dlawiacy 7 oleju, która przeplywa przez wymiennik ciepla 9 tak, iz mozna takze regulowac temperature wymiennika ciepla 9.Na figurze 3 przewidziany jest dodatkowo przewód bocznikowy 15, omijajacy element dla¬ wiacy 7 i wlaczony jest dodatkowy sterujacy zawór suwakowy 16, wskutek czego olej moze doplywac do wymiennika ciepla 9 bez przeplywania przez element dlawiacy 7, co jest pozadane wówczas, gdy olej silnika spalinowego jest dostatecznie nagrzewany przez ten silnik. Na fig. 3 element dlawiacy 7 stanowi dodatkowe obciazenie i nagrzewanie obiegu i moze byc wlaczany i wylaczany.128719 3 W dotychczasowych przykladach wykonania za punkt wyjscia przyjmowano okolicznosc, ze pompa hydrauliczna zasysa olej z miski olejowej niezaleznie od pozostalych rozwiazan silnika spalinowego. Wedlug fig. 4 pompa hydrauliczna 1 jest jednak przylaczona do obiegu oleju smaro¬ wego silnika spalinowego i pobiera olej z cisnieniowego przewodu olejowego 17 za silnikowa pompa olejowa 18. Moze to nastepowac badz za filtrem 19 oleju silnikowego tak, iz filtr 19 oleju jest podwójnie wykorzystywany , badz tez przed filtrem 19 oleju silnikowego, przy czym mozna korzystnie dolaczyc dodatkowo wlasny filtr olejowy 3. W obiegu oleju smarowego mozna przewi¬ dziec w zwykly sposób pomiedzy pompa 18 oleju silnikowego a filtrem 11 oleju silnikowego chlodnicy oleju 20 oraz przewód bocznikowy tej chlodnicy, regulowany termostatycznie. Nalezy jednak podkreslic to, iz wymiennik ciepla 9 moze sluzyc w mysl wynalazku jako chlodnica oleju, jesli doprowadza sie do niego olej z obejsciem elementu dlawiacego 7. W tym przypadku ogrzane powietrze, opuszczajace wymiennik ciepla, moze byc odprowadzone na zewnatrz, o ile nie jest pozadane w kabinie obslugi.Zgodnie z przykladem wykonania wedlug fig. 4 mozliwejest prostsze przylaczenie w korzystny sposób urzadzenia ogrzewniczego wedlug wynalazku do dowolnego silnika, poniewaz cisnieniowy przewód olejowy lub filtr oleju silnikowego mozna zazwyczaj osiagnac od zewnatrz bez wiekszych zmian konstrukcyjnych i technologicznych silnika spalinowego. W mysl wynalazku izoluje sie dokladnie wysokocisnieniowa pompe hydrauliczna 1, przewód 5 wraz z zaworami 6 i 16 oraz element dlawiacy 7, a takze odplywowy 8 az do wymiennika ciepla 9 tak, iz cala ilosc ciepla pozostaje do dyspozycji w wymienniku ciepla9.Pompe 18 oleju silnikowego oraz wysokocisnieniowa pompe hydrauliczna 1 ewentualnie wraz z filtrami mozna zgodnie z wynalazkiem wykonac jako jeden zespól konstrukcyjny, przy czym pompy moga byc w ukladzie szeregowym albo równoleglym. Mozliwe jest równiez zastosowanie tylko jednej pompy, przy czym wówczas nalezy ograniczyc cisnienie oleju do smarowania silnika spalinowego.Niezaleznie od tego, jaka konstrukcje ma opisany powyzej zespól, moze on byc umieszczony calkowicie w misce olejowej 2.Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do ogrzewania kabiny do obslugi maszyny napedzanej silnikiem spalinowym, zwlaszcza kabiny kierowcy pojazdu, w którym nagrzany olej smarowy silnika spalinowego dopro¬ wadza sie do wymiennika ciepla usytuowanego w kabinie kierowcy oraz odprowadza sie z powro¬ tem do obiegu oleju silnika spalinowego, znamienne tym, ze zawiera wysokocisnieniowa pompe hydrauliczna (1) polaczona z miska olejowa (2) albo zbiornikiem oleju, oraz element dlawiacy (7), polaczony ze strona tloczaca (4) wysokocisnieniowej pompy hydraulicznej (1), przy czym wymien¬ nik ciepla (9)jest polaczony poprzez przewód odplywowy (8) zelementem dlawiacym (7), a poprzez przewód (10) z miska olejowa (2) silnika, 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze pomiedzy wysokocisnieniowa pompa hydrauliczna (1) i elementem dlawiacym (7) ma sterujacy zawór suwakowy (6), polaczony poprzez przewód powrotny (11) z miska olejowa (2). 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 lub 2, znamienne tym, ze przed wysokocisnieniowa pompa hydrauliczna (1) wlaczony jest filtr olejowy (3). 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze strona zasysajaca wysokocisnieniowej pompy hydraulicznej (1) jest przylaczona do cisnieniowego przewodu olejowego (17) za silnikowa pompa olejowa (18) silnika spalinowego. 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, ze wysokocisnieniowa pompa hydrauli¬ czna (1) jest przylaczona do cisnieniowego przewodu olejowego (17) silnika spalinowego za filtrem (19) oleju silnikowego. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze pomiedzy elementem dlawiacym (7) a wymiennikiem ciepla (9) ma wlaczony zawór regulacyjny (12) oraz ma przewód bocznikowy (13) z zaworem nadcisnieniowym (14), obchodzacy zawór regulacyjny (12) i wymiennik ciepla (9). 7. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze ma przewód bocznikowy (15), obchodzacy element dlawiacy (7), przy czym przeplyw przez element dlawiacy (7) albo przewód bocznikowy (15) jest sterowany za pomoca sterujacego zaworu suwakowego (16).4 128719 8. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze sterujacy zawór suwakowy (6) na przewo¬ dzie powrotnym (11) i/albo sterujacy zawór suwakowy (16) na przewodzie bocznikowym (15) elementu dlawiacego (7) sa zaworami termostatycznymi, które w zaleznosci od temperatury oleju w obszarze wymiennika ciepla (9) i/albo miski olejowej (2) steruja przeplywem przez przewód odplywowy (11) i przewód bocznikowy(15). \ I 4—5 FIG. 2 6 c S r 5 / ,5 / 5 4 —~i a p / 1 F/a 3 FIG.4 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 100 zl PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Claims (1)

1.