RO126933B1 - Instalaţie de creştere a randamentului motorului diesel de pe locomotive - Google Patents

Description

Invenția se referă la o instalație care asigură funcționarea motorului diesel de pe locomotive în limitele minime și maxime ale temperaturii optime, înlătură pierderile de căldură prin radiatoarele de răcire a lichidului de răcire când motorul diesel este oprit, cu sau fără menținere caldă, sau funcționează timp îndelungat la mers în gol pe timp de iarna și totodată ventilatorul nu mai consumă din puterea motorului diesel când temperatura lichidului de răcire este sub valoarea minimă optimă.

Este cunoscut faptul că, pentru menținerea unui motor diesel la un regim termic normal în timpul funcționării, acesta este prevăzut cu o instalație de răcire, formată, în principiu, dintr-o pompă pentru circulația lichidului, printr-un grup de răcire unde lichidul este răcit și un ventilator care asigură circulația forțată a aerului prin răcitor, iar un termostat asigura menținerea în anumite limite a temperaturii lichidului de răcire, excedentul de căldură fiind evacuat în atmosferă.

De asemenea, este cunoscut faptul că grupul de răcire, în cazul locomotivelor, este format din două ramuri paralele de radiatoare montate într-o cuvă care, în părțile laterale exterioare, în dreptul radiatoarelor, sunt prevăzute cu jaluzele, iarîn zona centrală este montat un ventilator acționat hidrostatic sau mecanic.

Acest ansamblu al grupului de răcire format dintr-o cuvă în care sunt montate radiatoarele, jaluzelele și ventilatorul acționat hidrostatic sau mecanic, prezintă următoarele dezavantaje:

- cuva permite evacuarea căldurii din lichidul de răcire, aflat în cele două grupe de radiatoare, permanent, indiferent ca acesta este sau nu în limitele minimă și maximă ale temperaturii optime de funcționare a motorului diesel, adică și atunci când motorul este oprit, cu sau fără instalație de menținere caldă, sau când funcționează în gol perioade lungi pe timp de iarnă;

- motorul diesel funcționează perioade lungi de timp la temperaturi sub valoarea minima optimă din care cauza randamentul scade, iar consumul specific de combustibil este mare conducând la arderea incompletă și ca urmare produce poluarea excesivă a atmosferei și totodată uzura prematură a segmenților și camașuielilor acestuia;

- ventilatorul acționat hidrostatic sau mecanic consumă din puterea motorului diesel permanent, în timpul funcționării acestuia, indiferent de temperatura lichidului de răcire.

Din documentul US 6227153 B1, se mai cunoaște un aparat de răcire a motorului unei locomotive la o temperatură de lucru predeterminată, într-o anumită plajă, dependentă de temperatura mediului, în staționare, funcționare sau în regim de frânare. Aparatul de răcire constă dintr-un radiator legat printr-un circuit de răcire de motorul diesel al locomotivei, o pompă de circulație a lichidului de răcire, un termostat, set de jaluzele exterioare, reglabile de la închis la o deschidere maximă și un ventilator acționat reglabil, într-o gamă largă de turații, în funcție de temperatura lichidului de răcire.

Din documentul US 5392741, se cunoaște un sistem de răcire care permite motorului locomotivei să funcționeze la puterea maximă ce generează temperatura maximă admisibilă a lichidului de răcire, corespunzătoare unei temperaturi particulare a mediului ambiant. Sistemul de răcire constă dintr-un circuit de răcire, care leagă motorul de radiatorul răcit de un ventilator. Circuitul de răcire este prevăzut cu o pompă, câte un senzor de temperatură, un senzor de presiune și un procesor de semnal.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția de față constă în înlăturarea pierderilor de căldură a radiatoarelor de răcire și înlăturarea consumului suplimentar de putere pentru acționarea ventilatorului atunci când temperatura lichidului de răcire este sub valoarea minimă optimă de funcționare.

RO 126933 Β1

Instalația de creștere a randamentului motorului diesel, conform invenției, înlătură 1 dezavantajele cunoscute prin aceea că, în cuva metalică existentă în care sunt montate o pompă de circulație a lichidului, două grupe de radiatoare de răcire cu jaluzele exterioare, 3 acționate de niște mecanisme și câte un termostat, și mai cuprinde un set de jaluzele interioare, acționate de niște mecanisme, care împreună cu jaluzelele exterioare, sunt comandate de 5 termostate, asigurând închiderea etanșă a grupelor de radiatoare atunci când temperatura lichidului de răcire este sub valoarea minimă optimă, și le deschide, prin acționarea acelorași 7 jaluzele, când temperatura lichidului de răcire este în limitele temperaturii optime. Instalația conform invenției mai cuprinde în grupul de răcire din interiorul carcasei niște motoventilatoare 9 acționate electric, care funcționează cu turație variabilă direct proporțională cu temperatura optimă a lichidului de răcire a motorului diesel, fiind comandate de termostate. 11

Invenția prezintă următoarele avantaje:

- înlătură pierderile de căldură ale lichidului de răcire din cele două grupe de radiatoare 13 când temperatura acestuia este sub valoarea optimă minimă, atunci când motorul diesel este oprit, cu sau fără menținere caldă sau merge în gol perioade lungi pe timp de iarnă; 15

- înlătură consumul suplimentar de putere a motorului diesel pentru antrenarea ventilatorului de răcire acționat mecanic sau hidrostatic când temperatura lichidului de răcire 17 este sub valoarea optimă minimă;

- asigură funcționarea motorului diesel la temperatura optimă între limitele minimă și 19 maximă când consumul specific de combustibil este minim pentru o turație dată;

- înlătură poluarea cu ulei hidrostat datorită neetanșeităților și cu gaze de eșapament 21 incomplet arse ca urmare a funcționării motorului diesel timp îndelungat sub temperatura minimă optimă a lichidului de răcire;23

- este sigur în exploatare și ușor de întreținut;

- puterea consumată de ventilația acționată electric este proporțională cu valoarea 25 temperaturii optime între limitele minimă și maximă.

Se prezintă în continuare un exemplu de realizare a invenției, în legătură și cu fig. 1.. .3,27 care reprezintă:

- fig. 1, schemă de principiu a instalației de răcire a motorului diesel;29

- fig. 2, schemă de principiu a instalației de creștere a randamentului motorului diesel de pe locomotive, montată în grupul de răcire;31

- fig. 3, schemă de principiu a instalației de creștere a randamentului motorului diesel de pe locomotive, montată în grupul de răcire - varianta simplificată.33

Instalația de creștere a randamentului motorului diesel, conform invenției, este formată din motoventilatoarele 10 pentru circulația forțată a aerului de răcire prin radiatoarele 4, sistemul 35 de jaluzele interioare 9, montate pe partea de aspirație a motoventilatoarelorși acționate de mecanismele 7, din mecanismele 6 pentru acționarea jaluzelelor exterioare 5 și termostatele 37 de comandă B1 și B2, montate pe conductele instalației de răcire, care fac legătura dintre ieșirea din motorul diesel 2 și intrarea în cele două grupe de radiatoare 4, cu ajutorul pompei 39 3 de circulație a lichidului. întreaga instalație este montată în ansamblul de răcire a lichidului de răcire 1, format din cuva metalică 8, grupele de radiatoare 4 și jaluzelele exterioare 5. 41

Termostatele B1 și B2, când temperatura lichidului de răcire are valoarea optimă minimă, comandă deschiderea jaluzelelor exterioare 5 și interioare 9, cu ajutorul dispozitivelor43 de acționare 6, respectiv, 7, asigurând o circulație naturală a aerului rece din exterior prin radiatoarele 4. Dacă temperatura lichidului de răcire continuă să crească și depășește valoarea45 minimă optimă, cu 5°C, termostatele B1 și B2 comandă funcționarea motoventilatoarelor 10, care asigură circulația forțată a aerului prin radiatoarele 4, ele atingând turația nominală când47 temperatura lichidului de răcire atinge valoarea optimă maximă.

RO 126933 Β1

Dacă gradul de solicitare a motorului diesel scade și temperatura lichidului de răcire se reduce, termostatele B1 și B2 comandă reducerea turației ventilatoarelor 10 până la întreruperea funcționării lor, cu 5° C înainte de temperatura minimă optimă, după care, dacă aceasta continuă să scadă și atinge valoarea minimă optimă, comandăînchiderea jaluzelelor 9 și 5, prin mecanismele de acționare 6 și 7, întrerupând în acest fel contactul grupurilor de radiatoare 4 cu atmosfera și înlătură pierderile de căldură d în lichidul de răcire.

Instalația de creștere a randamentului motorului diesel, într-o altă variantă simplificată de realizare, conform invenției, este formată dintr-un ansamblu de jaluzele interioare 9, montate pe partea de aspirație a ventilatorului existent, acționat hidrostatic sau mecanic, dispozitivul electric de acționare 7 și termostatele de comandă B1 și B2 montate pe conductele instalației de răcire. întreaga instalație este montată în ansamblul de răcire a lichidului de răcire 1, format din cuva metalică 8, grupul de radiatoare 4, jaluzelele exterioare 5, acționate de dispozitivul 6 și ventilatorul central existent 10, acționat hidrostatic sau mecanic.

Termostatele B1 și B2, când temperatura lichidului de răcire are valoarea optimă minimă, comandă deschiderea jaluzelelor exterioare 5 și interioare 9 prin dispozitive electrice 6 și, respectiv, 7, asigurând circulația aerului rece din exterior prin radiatoarele 4 de către ventilatorul central 10, acționat hidrostatic sau mecanic.

Dacă gradul de solicitare a motorului diesel scade și temperatura lichidului de răcire scade sub această valoare, termostatele B1 și B2 comandă închiderea jaluzelelor interioare 9 și exterioare 5, prin mecanismele lor, întrerupând, în acest fel, circulația aerului rece prin radiatoare, și ca urmare întrerupe pierderile de căldură din lichidul de răcire.

Această variantă simplificată rezolvă numai eliminarea pierderilor de căldură din lichidul de răcire, fără a influența asupra consumului de putere a motorului diesel de către ventilatorul acționat mecanic sau hidrostatic. Este o soluție foarte bună, în special când locomotivele sunt remizate și sunt menținute în stare caldă cu instalație electrică de menținere caldă, timp îndelungat, pe timp de iarnă, când se reduce consumul de energie electrică cu minimum

30...40%.

Claims (2)

1. Revendicări 1

   1. Instalație de creștere a randamentului motorului diesel, cuprinzând un circuit pentru 3 lichidul de răcirea unui motor diesel (2) al unei locomotive, un grup de răcire (1), o pompă de circulație a lichidului (3), niște jaluzele exterioare (5), acționate de niște mecanisme (6) montate 5 pe partea exterioară a grupelor de radiatoare (4), și câte un termostat (Β1, B2), montate în cuva grupului de răcire (8), caracterizată prin aceea că, mai cuprinde un set de jaluzele 7 interioare (9), acționate de niște mecanisme (7), care împreună cu jaluzelele exterioare (5), sunt comandate de termostate (B1; B2), și asigură închiderea etanșă a grupelor de radiatoare 9 (4) atunci când temperatura lichidului de răcire este sub valoarea minimă optimă, și le deschide, prin acționarea acelorași jaluzele (5, 9), când temperatura lichidului de răcire este în limitele 11 temperaturii optime.
2. 2. Instalație conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că, în grupul de răcire 13 (1), în interiorul carcasei (8), sunt montate niște motoventilatoare (10), acționate electric, care funcționează cu turație variabilă direct proporțională cu temperatura optimă a lichidului de 15 răcire a motorului diesel, fiind comandate de termostate (B1; B2).