RU63456U1

RU63456U1 - AUTOMOTIVE DIESEL ENGINE COOLING SYSTEM CIRCULATION CONTROL DEVICE

Info

Publication number: RU63456U1
Application number: RU2006145088/22U
Authority: RU
Inventors: Павел Иванович Федюнин; Сергей Петрович Матяш
Original assignee: Новосибирский государственный аграрный университет
Priority date: 2006-12-18
Filing date: 2006-12-18
Publication date: 2007-05-27

Abstract

Полезная модель относится к модернизации систем автотракторных дизельных двигателей, в частности к системе охлаждения и прогрева ДВС. Техническим результатом является повышение эффективности прогрева ДВС в условиях отрицательных температур путем изменения конструкции системы охлаждения. Сущность полезной модели заключается в том, что установлено устройство, состоящее из корпуса, двух заслонок с электрическим приводом регулирующих циркуляцию охлаждающей жидкости по малому и большому кругу системы охлаждения ДВС. Управление приводом заслонок осуществляется электронным блоком управления температурой. В процессе прогрева ДВС наиболее важным считается прогрев от минимальных отрицательных температур до температуры охлаждающей жидкости +20...+40°С, за время которого устанавливаются условия для стабильного протекания рабочего процесса в цилиндре двигателя. Основным условием является процесс воспламенения в камере сгорания. Поэтому с целью ускорения прогрева головки цилиндров в начальный период в устройстве прекращается циркуляция охлаждающей жидкости по малому кругу через головку и блок цилиндров с помощью заслонки с электрическим приводом, и при прогреве автотракторного двигателя в зависимости от температурного режима охлаждающей жидкости заслонка постепенно открывается и увеличивается циркуляция охлаждающей жидкости. При прогреве охлаждающей жидкости до рабочей температуры открывается другая заслонка, управляющая циркуляцией по большому кругу. Таким образом, полезная модель обеспечивает ускорение прогрева ДВС в условиях отрицательных температур окружающего воздуха и как следствие снижение расхода топлива и уменьшение токсичности отработавших газов.The utility model relates to the modernization of systems of automotive diesel engines, in particular to the cooling and heating engine. The technical result is to increase the efficiency of heating the engine in conditions of negative temperatures by changing the design of the cooling system. The essence of the utility model lies in the fact that a device is installed consisting of a body, two shutters with an electric drive regulating the circulation of coolant in a small and large circle of the internal combustion engine cooling system. The damper actuator is controlled by the electronic temperature control unit. In the process of internal combustion engine warming up, the most important is considered to be heating from minimum negative temperatures to a coolant temperature of +20 ... + 40 ° C, during which conditions are established for a stable flow of the working process in the engine cylinder. The main condition is the ignition process in the combustion chamber. Therefore, in order to accelerate the heating of the cylinder head in the initial period, the device stops circulating coolant in a small circle through the head and cylinder block using an electrically operated damper, and when the motor is heated, depending on the temperature of the coolant, the damper gradually opens and the cooling circulation increases liquids. When the coolant warms up to operating temperature, another damper opens, controlling circulation in a large circle. Thus, the utility model provides acceleration of the internal combustion engine warm-up under conditions of negative ambient temperatures and, as a result, a decrease in fuel consumption and exhaust gas toxicity.

Description

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к системе охлаждения и прогрева ДВС.The invention relates to internal combustion engines, in particular to a cooling and heating engine.

Известна деаэрационная система охлаждения двигателя внутреннего сгорания (патент US 3255740 А, 14.06.1966 г.), содержащая рубашку охлаждения двигателя, радиатор с наливным бачком с двумя отверстиями и сливным бачком с одним отверстием, насос, средства соединения двигателя, радиатора и насоса для циркуляции охладителя внутри них, перепускной канал системы охлаждения радиатора с варьируемой порцией охладителя, средство для регулировки потока жидкости, выполненное в виде термостата.Known deaeration cooling system of an internal combustion engine (patent US 3255740 A, 06/14/1966), containing an engine cooling jacket, a radiator with a filling tank with two holes and a drain tank with one hole, a pump, means for connecting the engine, radiator and pump for circulation a cooler inside them, a bypass channel of the radiator cooling system with a variable portion of the cooler, means for regulating the fluid flow, made in the form of a thermostat.

Недостатком известной деаэрационной системы охлаждения двигателя является наличие большого числа соединений рабочих узлов системы охлаждения ДВС, вызванное установкой средства управления потоками жидкости в разрыв трубопроводов, что снижает надежность системы охлаждения.A disadvantage of the known deaeration engine cooling system is the presence of a large number of connections of the working units of the internal combustion engine cooling system caused by the installation of liquid flow control means in the pipeline rupture, which reduces the reliability of the cooling system.

Наиболее близким техническим решением настоящего изобретения является система жидкостного охлаждения и прогрева двигателя внутреннего сгорания (патент RU 2186229 С1, 20.08.2005 г.), содержащая рубашку охлаждения двигателя, радиатор с наливным и сливным бачками обводной канал, горячий и холодный контуры для циркуляции охлаждающей жидкости, электронный блок управления температурой, подогреватель масла, расположенный в поддоне, подогреватель катализатора и устройство подогрева охлаждающей жидкости, расположенное в корпусе обводного канала. Поток жидкости регулируется качающейся заслонкой с электроприводом.The closest technical solution of the present invention is a liquid cooling and heating system of an internal combustion engine (patent RU 2186229 C1, 08/20/2005), comprising an engine cooling jacket, a radiator with filling and drain tanks, a bypass channel, hot and cold circuits for circulating coolant , an electronic temperature control unit, an oil heater located in the pan, a catalyst heater and a coolant heating device located in the bypass housing. The fluid flow is controlled by an electrically operated swing damper.

К недостаткам известного устройства относится то, что требуется посторонний источник энергии для питания электронагревательных элементов и наличие большого числа соединений рабочих узлов системы охлаждения.The disadvantages of the known device include the fact that it requires an external source of energy to power the electric heating elements and the presence of a large number of connections of the working nodes of the cooling system.

Техническая задача заключается в создании простого и надежного устройства, позволяющего ускорить время прогрева автотракторного дизельного двигателя и уменьшить токсичность отработавших газов в условиях отрицательных температур за счет постепенного увеличения кратности циркуляции жидкости по малому и большому кругу. Устройство отличается тем, что в корпусе выходного патрубка, заслонки регулирующее циркуляцию жидкости по малому и большому кругу системы охлаждения, расположены между собой параллельно и имеют привод от электронного блока управления температурой с внешним источником питания.The technical problem is to create a simple and reliable device that allows you to accelerate the warm-up time of a tractor diesel engine and reduce the toxicity of exhaust gases at low temperatures due to a gradual increase in the multiplicity of fluid circulation in a small and large circle. The device is characterized in that in the case of the outlet pipe, the dampers regulating the circulation of the liquid in the small and large circles of the cooling system are arranged in parallel with each other and are driven by an electronic temperature control unit with an external power source.

На фиг.1 изображена схема системы жидкостного охлаждения с устройством регулирования циркуляции жидкости, на фиг.2 - устройство регулирования циркуляции жидкости системы охлаждения. На фиг.3 представлен график прогрева автотракторного дизельного двигателя: 1 - с применением устройства регулирования циркуляции жидкости системы охлаждения; 2 - в штатном режиме.Figure 1 shows a diagram of a liquid cooling system with a device for regulating the circulation of liquid, figure 2 - device for regulating the circulation of a liquid of a cooling system. Figure 3 presents a graph of the heating of a tractor diesel engine: 1 - using a device for regulating the circulation of fluid in the cooling system; 2 - in the normal mode.

Фиг.1 и фиг.2 включает радиатор 1, устройство регулирования циркуляции 2, температурный датчик 3, рубашку охлаждения двигателя 4, электронный блок управления температурой 5, электропривод управления заслонками 6, водяной насос 7, аккумуляторную батарею 8, заслонки 9, 10; электродвигатели 11, 12; 13-головка блока цилиндров; 14-выходной патрубок. Стрелками показана циркуляция жидкости в системе охлаждения ДВС.Figure 1 and figure 2 includes a radiator 1, a circulation control device 2, a temperature sensor 3, an engine cooling jacket 4, an electronic temperature control unit 5, a damper control electric drive 6, a water pump 7, a battery 8, a damper 9, 10; electric motors 11, 12; 13-cylinder head; 14-outlet pipe. The arrows indicate the circulation of the liquid in the ICE cooling system.

Устройство работает следующим образом. В период прогрева автотракторных дизельных двигателей для осуществления стабильного рабочего процесса и ускорения прогрева головки цилиндров 13 перекрывается циркуляция жидкости в малом круге при помощи заслонки 10 с электродвигателем 11, получающим сигнал от электронного блока управления температурой 5. Благодаря этому жидкость перестает циркулировать принудительно, и в зоне камеры сгорания увеличивается температура, при этом движение жидкости происходит за счет термосифонной циркуляции. Благодаря этому создаются условия для лучшего воспламенения горючей смеси. Заслонки расположены The device operates as follows. During the warm-up period of automotive diesel engines to ensure a stable working process and accelerate the heating of the cylinder head 13, the liquid circulation in the small circle is blocked by the shutter 10 with an electric motor 11 receiving a signal from the electronic temperature control unit 5. Due to this, the liquid ceases to circulate forcibly, and in the zone the temperature of the combustion chamber increases, while the movement of the liquid occurs due to thermosiphon circulation. Thanks to this, conditions are created for better ignition of the combustible mixture. Dampers are located

в корпусе выходного патрубка 14, и привод заслонок 9, 10 выполнен таким образом, что при отсутствии управляющего сигнала, заслонки находится в закрытых положениях. При достижении температуры охлаждающей жидкости +40°С с электронного блока управления температурой 5 поступает сигнал на электродвигатель 11, который поворачивает заслонку 10 с заданным углом, при этом жидкость начинает циркулировать по малому кругу и как следствие происходит выравнивание температурного режима в водяной рубашке двигателя. При прогреве охлаждающей жидкости до температуры 70°С электронный блок управления 5 подает команду на электродвигатели 11 и 12, при помощи которых закрывается заслонка 10 и открывается заслонка 9 в результате жидкость начинает циркулировать по большому кругу.in the housing of the outlet pipe 14, and the drive of the shutters 9, 10 is made in such a way that, in the absence of a control signal, the shutters are in closed positions. When the coolant temperature reaches + 40 ° C, a signal is sent from the electronic temperature control unit 5 to the electric motor 11, which rotates the shutter 10 with a predetermined angle, while the liquid begins to circulate in a small circle and, as a result, the temperature regime is equalized in the engine water jacket. When the coolant is heated to a temperature of 70 ° C, the electronic control unit 5 gives a command to the electric motors 11 and 12, by means of which the shutter 10 is closed and the shutter 9 is opened, as a result, the liquid begins to circulate in a large circle.

Из фиг.3 видно, что предлагаемое устройство циркуляции жидкости позволяет осуществлять прогрев двигателя в более короткий срок по сравнению со штатной системой охлаждения с термостатом.From figure 3 it is seen that the proposed device for circulating liquid allows the engine to warm up in a shorter time compared to a standard cooling system with a thermostat.

Таким образом, данное устройство обеспечивает ускорение прогрева автотракторных дизельных двигателей в условиях отрицательных температур окружающего воздуха и как следствие снижение расхода топлива и уменьшение токсичности отработавших газов.Thus, this device provides acceleration of heating of automotive diesel engines in conditions of negative ambient temperatures and, as a result, reduction of fuel consumption and reduction of toxicity of exhaust gases.

Claims

A device for regulating the circulation of liquid in a cooling system of automotive diesel engines, comprising a housing, two shutters with an electric drive, an electronic temperature control unit, characterized in that in the housing of the outlet pipe the shutters regulating the circulation of fluid in a small and large circle are parallel to each other and have a drive from an electronic control unit with an external power source.