RU2024772C1 - Двигатель внутреннего сгорания - Google Patents

Двигатель внутреннего сгорания

Info

Publication number
RU2024772C1
RU2024772C1 SU4888085A RU2024772C1 RU 2024772 C1 RU2024772 C1 RU 2024772C1 SU 4888085 A SU4888085 A SU 4888085A RU 2024772 C1 RU2024772 C1 RU 2024772C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
cylinder
cooling
engine
actuator
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Чеслав Брониславович Дробышевский
Валентин Федорович Боровиков
Original Assignee
Чеслав Брониславович Дробышевский
Валентин Федорович Боровиков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to PCT/SU1991/000184 priority Critical patent/WO1992005347A1/ru
Application filed by Чеслав Брониславович Дробышевский, Валентин Федорович Боровиков filed Critical Чеслав Брониславович Дробышевский
Priority to SU4888085 priority patent/RU2024772C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2024772C1 publication Critical patent/RU2024772C1/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/06—Arrangements for cooling pistons
    • F01P3/10—Cooling by flow of coolant through pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/164—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by varying pump speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/167—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control by adjusting the pre-set temperature according to engine parameters, e.g. engine load, engine speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P2003/006—Liquid cooling the liquid being oil
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • F01P2003/021—Cooling cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • F01P2005/105—Using two or more pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2023/00—Signal processing; Details thereof
    • F01P2023/08—Microprocessor; Microcomputer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00—Measuring
    • F01P2025/08—Temperature
    • F01P2025/31—Cylinder temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00—Measuring
    • F01P2025/08—Temperature
    • F01P2025/50—Temperature using two or more temperature sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Сущность изобретения: двигатель внутреннего сгорания содержит по меньшей мере один цилиндр 1, установленный в нем с возможностью перемещения поршень 2, контур охлаждения цилиндра, включающий полости охлаждения цилиндра 5, насос 3 подачи охлаждающей среды, исполнительное устройство 5 для регулирования расхода охлаждающей среды в контуре охлаждения цилиндра и контур охлаждения поршня, включающей полости 13 охлаждения, насос 7 подачи охлаждающего масла, исполнительное устройство 8 для регулирования расхода охлаждающего масла в контуре охлаждения поршня. Двигатель также содержит блок управления 24, датчик 6 температуры цилиндра и датчик 18 температуры поршня. Датчик 18 может быть установлен на выходе из контура охлаждения поршня. Температурные датчики 6,18 и исполнительные устройства 5,8 подключены к блоку управления 24. Предлагаемая контрукция позволяет повысить технико - эксплуатационные показатели двигателя путем поддержания оптимального зазора в сопряжении цилиндр - поршень. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению.
Известен двигатель внутреннего сгорания (ДВС), в котором для улучшения технико-эксплуатационных показателей, в частности, снижения токсичности отработавших газов путем уменьшения зазора в сопряжении цилиндр-поршень, применен составной поршень, днище поршня изготовлено из такого же металла, что и блок цилиндров, для получения одинакового коэффициента термического расширения [1].
Недостатком такого решения является то, что при разных температурных условиях работы цилиндра и поршня, зависящих от режима работы двигателя, особенно в периоды принятия и сброса нагрузки не может обеспечить равенство температур поршня и цилиндра.
Известен ДВС, содержащий блок цилиндров с рубашкой охлаждения блока, насос подачи охлаждающей жидкости, исполнительное устройство в контуре охлаждения блока и контур смазки поршня, датчики температуры охлаждающих и смазывающих сред и блок управления, причем датчики температуры и исполнительные устройства подключены к блоку управления [2]. В известном устройстве поддерживается общее тепловое состояние двигателя путем регулировки температурных параметров охлаждающих и смазывающих сред.
Также известен ДВС, содержащий по меньшей мере один цилиндр, установленный в нем с возможностью перемещения поршень, контур охлаждения цилиндра, включающий полость охлаждения цилиндра, устройство подачи охлаждающей жидкости, исполнительное устройство для регулирования расхода охлаждающей жидкости, датчик температуры, установленный в цилиндре двигателя, блок управления, причем датчик температуры цилиндра и исполнительное устройство, подключены к блоку управления, и контур охлаждения поршня, включающий полости охлаждения поршня и устройство для подачи в них охлаждающей жидкости [3].
В известном устройстве поддерживается заданная температура внутренней поверхности цилиндра, однако не обеспечивается поддержание оптимального зазора в сопряжении цилиндр-поршень.
Цель - поддержание оптимального зазора в сопряжении цилиндр-поршень.
Поставленная цель достигается тем, что ДВС, содержащий по меньшей мере один цилиндр, установленный в нем с возможностью перемещения поршень, контур охлаждения цилиндра, включающий полость охлаждения цилиндра, устройство подачи охлаждающей жидкости, датчик температуры, установленный в цилиндре, исполнительное устройство для регулирования расхода охлаждающей жидкости, блок управления, причем датчик температуры и исполнительное устройство подключены к блоку управления, и контур охлаждения поршня, включающий полости охлаждения поршня и устройство для подачи в них охлаждающей среды, двигатель снабжен датчиком температуры поршня, и дополнительным исполнительным устройством для регулирования расхода охлаждающей жидкости в контуре охлаждения поршня, причем датчик температуры поршня и дополнительное исполнительное устройство подключены к блоку управления.
Датчик температуры может быть установлен на выходе из контура охлаждения поршня.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображена схема двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - вариант выполнения поршня; на фиг. 3 - вариант установки перепускного клапана в контуре охлаждения поршня двигателя.
Двигатель внутреннего сгорания содержит по меньшей мере один цилиндр 1, установленный в нем с возможностью возвратно-поступательного перемещения поршень 2, контур охлаждения цилиндра, включающий полости 3 охлаждения цилиндра, водяной насос 4, исполнительное устройство 5 и датчик температуры 6, установленный в стенке цилиндра, и контур охлаждения поршня, включающий масляный насос 7, связанный с исполнительным устройством 8, (которое может быть выполнено в виде перепускного золотникового устройства с электромагнитным приводом), снабженным выходным напорным трубопроводом 9 и сливным трубопроводом 10, трубопровод 9 через соединительный штуцер 11 в блоке цилиндров соединен с приемной канавкой 12 поршня,которая сообщена с внутренними полостями 13 охлаждения поршня.
В поршне 2 выполнен канал 14, переходящий в несквозную канавку 15, выполненную на поверхности поршня вдоль его образующей, а в стенке цилиндра 3 выполнено отверстие 16, к которому подключен резервуар 17 (установленный на стенке цилиндра), последний посредством отверстия 16 и канавки 15 связан с полостью 13 охлаждения поршня. В резервуаре 17 установлен датчик температуры 18. Кроме того резервуар 17 снабжен сливной трубкой 19 с выходом в картере 20.
Измерение температуры поршня может быть осуществлено непосредственно (например, установкой датчика на поршне), или косвенно, как описано выше, в этом случае измеритель температуры поршня выполнен в виде датчика температуры охлаждающей жидкости, сливаемой из внутренних полостей охлаждения поршня (фиг. 1).
При длинноходной конструкции двигателя юбка поршня (фиг. 2) выполнена с местным удлинением 21 и канавка 15 имеет продолжение в зоне удлинения юбки. В этом случае измерение температуры охлаждающей жидкости на выходе ее из поршня имеет дискретный характер и соответствует моменту времени, когда датчик 18 температуры омывается охладившей поршень жидкостью.
В случае, когда непрерывный подвод охлаждающей жидкости в полость охлаждения поршня осуществляется по сверлениям в шатуне и коленчатом валу двигателя, контур охлаждения поршня может иметь перепускной клапан 22 для стравливания охлаждающей жидкости в период несовпадения отверстия 16 и канавки 15; клапан 22 может быть включен в контур охлаждения поршня между выходным напорным трубопроводом 9 и сливным трубопроводом 10 исполнительного устройства или иметь свой сливной канал 23 (фиг. 3).
Предпочтительно, чтобы гидравлические сопротивления канала 14, канавки 15, отверстия 16, резервуара 17 и сливной трубки 19 соответственно образовывали бы ряд последовательно увеличивающихся сопротивлений.
Температурные датчики 6 и 18, исполнительные устройства 5 и 8 подключены к блоку управления 24 (например, бортовой компьютер).
Блок 24 содержит ряд преобразователей, в том числе блок корректировки, который учитывает поправки к показаниям датчика 18, как косвенного измерителя температуры (например, поправки на разницу в коэффициентах линейного расширения цилиндра и поршня, теплопотери в материале поршня, износ сопряжений (наработку ДВС) и падение давления в магистрали охлаждающей жидкости, на температуру охлаждающей жидкости на входе ее в поршень).
Кроме того, к блоку управления 24 так же могут быть подключены например, датчик 25 расхода или давления картерных газов, счетчик 26 моточасов, датчики 27, 28 давления и температуры в трубопроводе 9 и 29 аварийного останова двигателя.
Температурные датчики 6 и 18 могут устанавливаться как на все цилиндры (в случае многоцилиндрового двигателя), и только на цилиндры, работающие в наиболее теплонапряженных условиях.
Измерение температуры поршня осуществляется следующим образом. Масляный насос 7 (фиг. 1) подает масло через исполнительное устройство 8, трубопровод 9, штуцер 11 в полости охлаждения 13 поршня 2, проходя по которым и контактируя с полостями охлаждения, охлаждающая жидкость (масло) принимает температуру, близкую к температуре этих поверхностей. При совпадении отверстия 16 в цилиндре с канавкой 15 поршня, охлаждающая жидкость попадает в резервуар 17 и омывает датчик 18.
В зависимости от требуемой точности и конструкции поршня измеренная датчиком 18 температура 13 или принимается за температуру поршня, или корректируется с учетом поправки.
Корректировка осуществляется в соответствующем блоке корректировки блока управления 24. Там же учитываются поправки на материал, из которого выполнены поршень и цилиндр. Например, в случае выполнения цилиндра из чугуна, а поршня из алюминиевого сплава, при равных рабочих температурах, поршень расширится больше, при этом, по сравнению с исходным, зазор "цилиндр-поршень" уменьшится.
В этом случае для поддержания постоянного минимального зазора необходимо, чтобы температура поршня поддерживалась меньшей, чем цилиндра на расчетную величину.
Охлаждающая жидкость может поступать в полость охлаждения поршня и другими известными способами, например по каналам в шатуне, при помощи установленного в блоке цилиндров неподвижного сопла в период нахождения поршня вблизи Н.М.Т. и т.д.
При запуске двигателя поршень прогревается быстрее, чем цилиндр. Для поддержания постоянного минимального зазора в сопряжении цилиндр-поршень необходимо обеспечить минимальное охлаждение цилиндра и максимальное - поршня, вплоть до выходов из температурных режимов на номинальный.
В этот период сигналы с температурных датчиков 6 и 18 поступают в блок управления, где происходит их обработка, сравнение с учетом поправок и эталонных значений температур и выработка управляющих сигналов, которые генерируются в исполнительные устройства 5 и 8, и последние регулируют расход охлаждающих сред в соответствующих контурах охлаждения, тем самым обеспечивая поддержание постоянного минимального зазора в сопряжении цилиндр-поршень.
Аналогичным образом поддерживается оптимальный зазор в сопряжении цилиндр-поршень и на других режимах работы двигателя.
В случае рассогласования температур цилиндра и поршня свыше установленного предела, т.е. возникновения аварийной ситуации, блок управления 24 через датчик 29 обеспечивает аварийный останов двигателя.

Claims (2)

1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий по меньшей мере один цилиндр, установленный в нем с возможностью перемещения поршень, контур охлаждения цилиндра, включающий полость охлаждения цилиндра, устройство подачи охлаждающей жидкости, исполнительное устройство для регулирования расхода охлаждающей жидкости, датчик температуры, установленный в цилиндре двигателя, блок управления, причем датчик температуры и исполнительное устройство подключены к блоку управления, и контур охлаждения поршня, включающий полости охлаждения поршня и устройство для подачи охлаждающей жидкости, отличающийся тем, что, с целью улучшения технико-эксплуатационных показателей двигателя путем поддержания оптимального зазора в сопряжении цилиндр - поршень, двигатель снабжен датчиком температуры поршня и дополнительным исполнительным устройством для регулирования расхода охлаждающей жидкости в контуре охлаждения поршня, причем датчик температуры поршня и дополнительное исполнительное устройство подключены к блоку управления.
2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что датчик температуры установлен на выходе из контура охлаждения поршня.
SU4888085 1990-09-19 1991-09-19 Двигатель внутреннего сгорания RU2024772C1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/SU1991/000184 WO1992005347A1 (en) 1990-09-19 1991-09-18 Method and device for controlling the thermal condition of an internal combustion engine
SU4888085 RU2024772C1 (ru) 1991-09-19 1991-09-19 Двигатель внутреннего сгорания

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4888085 RU2024772C1 (ru) 1991-09-19 1991-09-19 Двигатель внутреннего сгорания

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2024772C1 true RU2024772C1 (ru) 1994-12-15

Family

ID=21548392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4888085 RU2024772C1 (ru) 1990-09-19 1991-09-19 Двигатель внутреннего сгорания

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2024772C1 (ru)
WO (1) WO1992005347A1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2503831C2 (ru) * 2008-07-11 2014-01-10 Рено С.А.С. Способ управления расходом охлаждающей жидкости
RU2526132C1 (ru) * 2013-05-13 2014-08-20 Открытое акционерное общество "Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения" Транспортное средство с двигателем внутреннего сгорания и способ предотвращения выхода из строя такого двигателя при эксплуатации транспортного средства
RU2536476C2 (ru) * 2009-11-09 2014-12-27 Джи Эм Глоубал Текнолоджи Оперейшнз, Инк. Способ управления переключаемым водяным насосом для контура водяного охлаждения в двигателе внутреннего сгорания, двигатель внутреннего сгорания и устройство управления
RU2702208C2 (ru) * 2014-11-06 2019-10-04 Ман Трак Унд Бас Аг Устройство для контроля масляного термостата

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS569636A (en) * 1979-07-02 1981-01-31 Nissan Motor Co Ltd Temperature controller for internal combustion engine
JPS56148610A (en) * 1980-04-18 1981-11-18 Toyota Motor Corp Cooling device for engine
FR2570439B1 (fr) * 1984-09-20 1989-03-31 Semt Procede et dispositif de regulation de la temperature de la surface interne des chemises de cylindres d'un moteur a combustion interne
JPS61138816A (ja) * 1984-12-07 1986-06-26 Toyota Motor Corp 直噴式内燃機関の燃料蒸発率制御装置
IT8553449V0 (it) * 1985-05-31 1985-05-31 Fiat Auto Spa Sistema di raffredamento per un mottore a combustione interna
JPS62247113A (ja) * 1986-03-28 1987-10-28 Aisin Seiki Co Ltd 内燃機関の冷却系制御装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Mabley E.T. Truck desing for the 1990 s // Truck Engineering (USA), 1989, 1 N 1, с.9-17. *
2. Патент США N 4399774, кл. F 01P 3/20, опубл.1983. *
3. Патент США N 4662321, кл. F 01P 3/02 /123-41.79/, опубл.1987. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2503831C2 (ru) * 2008-07-11 2014-01-10 Рено С.А.С. Способ управления расходом охлаждающей жидкости
RU2536476C2 (ru) * 2009-11-09 2014-12-27 Джи Эм Глоубал Текнолоджи Оперейшнз, Инк. Способ управления переключаемым водяным насосом для контура водяного охлаждения в двигателе внутреннего сгорания, двигатель внутреннего сгорания и устройство управления
RU2526132C1 (ru) * 2013-05-13 2014-08-20 Открытое акционерное общество "Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения" Транспортное средство с двигателем внутреннего сгорания и способ предотвращения выхода из строя такого двигателя при эксплуатации транспортного средства
RU2702208C2 (ru) * 2014-11-06 2019-10-04 Ман Трак Унд Бас Аг Устройство для контроля масляного термостата

Also Published As

Publication number Publication date
WO1992005347A1 (en) 1992-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4348991A (en) Dual coolant engine cooling system
US6116198A (en) Replaceable cylinder liner with improved cooling
US4813408A (en) Engine cooling device
US4662320A (en) Water pump system for water-cooled internal combustion engine
KR101199091B1 (ko) 엔진 유압 및 유량 제어 시스템 및 그의 제어 방법
JP2008248839A (ja) 大型２サイクルディーゼルエンジン用のカム駆動燃料噴射システム
JP2008248838A (ja) 大型２サイクルディーゼルエンジン用のカム駆動排気弁作動システム
RU2024772C1 (ru) Двигатель внутреннего сгорания
JP2000120420A (ja) エンジンの潤滑オイル供給装置
FI82292B (fi) Anordning foer reglering av temperaturen i inre vaeggytan av en foerbraenningsmotors cylindrar.
US6976892B2 (en) Water-cooled vertical engine, outboard motor equipped with water-cooled vertical engine, and outboard motor
JP4351054B2 (ja) 内燃機関の運転方法、コンピュータ・プログラムおよび操作／制御装置並びに内燃機関
US5555856A (en) Oil-cooled reciprocating internal combustion engine
EP0062645A1 (en) Internal combustion engine cooling method
JP2001173423A (ja) エンジン
SU1714171A1 (ru) Система регулировани охлаждени двигател внутреннего сгорани с воздушным охлаждением
EP0666961B1 (en) Air motor with means to prevent freezing
JP3444606B2 (ja) 往復ピストン型ジーゼル型内燃機関冷却用装置
JPS63131821A (ja) 分離冷却・分離潤滑式エンジン
JPS63268912A (ja) 内燃機関の冷却装置
JPH051518A (ja) Ｖ型エンジンの潤滑構造
SU1495477A1 (ru) Двигатель внутреннего сгорани
JPS61175220A (ja) シリンダライナの温度制御装置
JPH0330592Y2 (ru)
JPS63140813A (ja) エンジンの冷却装置