SU739250A1

SU739250A1 - Heating system for internal combustion engine

Info

Publication number: SU739250A1
Application number: SU772521001A
Authority: SU
Inventors: Лев Александрович Николаев; Владимир Степанович Кругов; Николай Викторович Зепалов
Priority date: 1977-08-29
Filing date: 1977-08-29
Publication date: 1980-06-05

Description

Изобретение относитс к машиностроению , в частности двигателестро нию, а именно к устройствам дл подогрева двигателей внутреннего сгорани и может быть применено в эксплуатации экскаваторов и других машин, имеющих посто нные противове сы или балласт. Известны системы подогрева двига телей, содержащие подогреватель, ра ботающий на газообразном или жидком топливе, емкость дл топлива и управлени работой подогревател 1 . В случае внезапного прекращени горени топлива в подогревателе при неработающем двигателе возможно замерзание охлаждающей жидкости и сис теме, что вл етс недостатком так систем подогрева. Известны также системы, в которы вместо непосредственного горени использован котел с термоэлектрона|гревательным элементом, трубопроводы дл соединени с системой охлаждени ; двигател , термовыключатель, компенсационный бак/дл помещени охлаждающей жидкости при ее расширении и приборы управлени работой системы подогрева 2J. В этих системах отмеченный выше недостаток устранен, но по вл етс необходимость в источнике силовой : электроэнергии. ; Таким образом, во всех известных устройствах на подогрев двигател затрачиваетс энерги и в то же врем потери тепла отработавшими газами двигател и потери тепла в систему охлаждени не используютс . Целью изобретени вл етс упроиение конструкции и уменьшение тепловых noTejJb в источнике тепла. : Это достигаетс тем, что источник тепла выполнен в виде аккумул тора ;тепла, корпус которого снабжен газовыми и.жидкостными каналами, пер .вые из которых соединены с выпускной трубой двигател через газовый трубопровод с коллектором, а последние с рубашкой охлаждени двигател и с компенсационным баком - через жид|Костные трубопроводы и откачивающий ;насос. Аккумул тор тепла и газовый тру;бопровод снабжены тепловой изол цией.The invention relates to mechanical engineering, in particular, engine-building, in particular, to devices for heating internal combustion engines and can be applied in the operation of excavators and other machines having constant counterweight or ballast. Engine heating systems are known that contain a heater that operates on gaseous or liquid fuel, a tank for the fuel and for controlling the operation of the heater 1. In case of sudden cessation of fuel burning in the heater when the engine is not running, the coolant and the system may freeze, which is a disadvantage of the heating systems. Also known are systems in which, instead of direct combustion, a boiler with a thermoelectron heating element is used, pipelines for connection to the cooling system; engine, thermal switch, compensation tank / for placing coolant during its expansion, and controls for the operation of the heating system 2J. In these systems, the aforementioned deficiency is eliminated, but a source of power is required: electricity. ; Thus, in all known devices, the engine is consumed to heat the engine and at the same time the heat loss from the engine exhaust gases and the heat loss to the cooling system is not used. The aim of the invention is to simplify the design and reduce the thermal noTejJb in the heat source. : This is achieved by the fact that the heat source is made in the form of a battery, the heat, the casing of which is provided with gas and liquid channels, the first of which are connected to the exhaust pipe of the engine through a gas pipeline with a collector, and the latter with a cooling jacket for the engine and compensatory tank - through liquid pipelines and pumping; pump. The battery is heat and gas pipe; the pipeline is heat insulated.

Аккумул тор тепла может быть использован в качестве противовеса экскаватора.The heat accumulator can be used as a counterweight to the excavator.

На фиг. 1 дана принципиальна схема системы подогрева двигател внутреннего сгорани ; на фиг. 2 - продольный разрез аккумул тора тепла; на фиг. 3 - разрез аккумул тора тепла (А-А фиг. 2) ; на фиг. 4. - разрез аккумулйтора тепла (В-В фиг. 2) .FIG. 1 is a schematic diagram of the system for heating the internal combustion engine; in fig. 2 is a longitudinal section of the heat accumulator; in fig. 3 - section of the heat accumulator (A-A of FIG. 2); in fig. 4. - section of the heat accumulator (BB-B of FIG. 2).

Система подогрева двигател 1 внуреннего сгорани включает аккумул то тепла 2, в качестве которого может использоватьс , например, противовес экскаватора, теплоизолированный газовый трубопровод 3, с заслонками 4, выпускную трубу 5, нагреватль 6 масла в маслобаке гидросистемы, компенсационный бак 7 и откачивающий насос 8, который нагнетающим патрубком соединен трубопроводом 9 с нижней частью компенсационного бака 7.The engine preheating system for internal combustion includes a heat accumulator 2, which can be used, for example, as a counterweight to an excavator, a heat-insulated gas pipeline 3, with dampers 4, an exhaust pipe 5, an oil heater 6 in a hydraulic system, a compensation tank 7 and a suction pump 8 , which is connected by a pipe 9 to the lower part of the compensation tank 7.

К верхним отвод щим патрубкам аккумул тора тепла 2 прикреплен отвод щий водосборник 10, который соеднен трубопроводом 11 с рубашкой охлаждени двигател , трубопроводом 12 с нижним подвод щим патрубком нагревател 6 масло в маслобаке гидросистемы и трубопроводом 13 с верхней частью компенсационного бака 7 .To the upper discharge pipes of the heat accumulator 2 there is attached a discharge tank 10, which is connected by pipe 11 to the engine cooling jacket, pipe 12 to the lower inlet pipe of the heater 6, oil in the hydraulic system oil tank and pipe 13 to the top of the compensation tank 7.

В трубопроводе 11 между отводами трубопроводов 12 и 13 установлен обратный клапан 14.In the pipe 11 between the branches of the pipelines 12 and 13 is installed a check valve 14.

Верхний отвод щий патрубок нагревател 6 масла в маслобаке гидросистемы соединен трубопроводом 15 через электромагнитный клапан 16 с нижней .частью компенсационного бака, а трубопроводом 17 с подвод щим водосборником 18, соединенным в свою очередь трубопроводом 19 через запорный электромагнитный клапан 20 с отвод щим патрубком рубашки охлаждени двигател и через обратный клапан 21 с всасывающим патрубком электjJOHacoca 8. На подвод щем водосборнике также установлен спускной кран 22. В водораспределительной трубе двигател смонтирован термовключатель 23.The upper discharge pipe of the heater 6 of the oil in the hydraulic system oil tank is connected by pipe 15 through the solenoid valve 16 to the lower part of the compensation tank, and pipe 17 to the inlet pipe 19 connected in turn by pipe 19 through the stop valve of the cooling jacket the engine and through the check valve 21 with the inlet nozzle of the elejHOHacoca 8. A drain valve 22 is also installed on the inlet water collector. In the water distribution pipe of the engine the terms are mounted key 23.

Аккумул тор тепла представл ет собой массивную чугунную отливку 24 весом 1,5-3 т с газовыми 25 и вод ными 26 каналами.The heat accumulator is a massive iron casting 24 weighing 1.5-3 tons with gas 25 and 26 water channels.

Вод ные каналы в верхней и нижней части соединены с отвод щими 27 и подвод щими 28 патрубками, которые креп тс к металлу аккумул тора через изол ционные прокладки 29.The water channels in the upper and lower parts are connected to the outlet 27 and inlet 28 branch pipes, which are attached to the battery metal through the insulation pads 29.

Чугунна отливка аккумул тора тепла, с целью уменьшени теплопотерь , имеет тепловую изол цию 30 из шлаковой ваты или другого изол ционного материала. Теплова изол ци защищена металлическим кожухом 31. В местах выхода отвод щих и подвод щих вод ных патрубков установленыThe iron casting of the heat accumulator, in order to reduce heat loss, has thermal insulation 30 made of slag wool or other insulating material. Thermal insulation is protected by a metal casing 31. At the exit points of the discharge and supply water connections are installed

резиновые уплотнители 32, с торцовой части чугунна отливка закрыта теплоизолированной легкосъемной крьшкой 33.rubber seals 32, with the end part of the cast iron, the casting is closed with heat-insulated, easily removable cover 33.

Система подогрева работает следующим образом.The heating system works as follows.

Перед пуском двигател 1, после межсменной сто нки машины, из вод ных каналов 26 аккумул тора тепла 2 и из отводр щего водосборника 10 перекачиваетс охлаждгиоща жидкость (антифриз) с помоьуаю насоса 8 в компенсационный бак 7, емкость которого превосходит емкость вод ных каналов 26 аккумул тора тепла. При этом электромагнитные клапаны 16 и 20 должны быть закрыты. При этом разрежени в этих полост х не образуетс , так они соединены трубопроводом 13 через компенсационный бак 7 с атмосферой.Before starting the engine 1, after the interchangeable parking of the machine, cooling water (antifreeze) is pumped from the discharge tank 10 to the compensation tank 7, the capacity of which exceeds the capacity of the water channels 26 torus heat. In this case, the solenoid valves 16 and 20 must be closed. In this vacuum, these cavities are not formed, as they are connected by pipeline 13 through the compensation tank 7 to the atmosphere.

Жидкость, наход ща с в системе охлаждени дизел , удерживаетс обратным 14 и электромагнитным 20 клапанами .The fluid in the diesel cooling system is held by the inverse 14 and the solenoid 20 valve.

Когда из аккумул тора и подвод щего водосборника 18 будет откачана вс жидкость, обратный клапан 21 закрываетс , преп тству поступлению жидкости при неработающем насосе обратно в аккумул тор 1.When all liquid is pumped out of the accumulator and inlet sump 18, the check valve 21 is closed, preventing the flow of liquid when the pump is not running back to the accumulator 1.

В случае отказа в работе электронасоса 8 жидкость из аккумул тора 2 может быть слита в какую-либо, емкость .через спускной кран 22.In case of failure in the operation of the electropump 8, the liquid from the accumulator 2 can be drained into any kind of capacity through the drain valve 22.

После начала работы двигател 1 внутреннего сгорани дл разогрева аккумул тора тепла 2 необходимо открыть теплоизолированную крышку 33 и с помощью заслонки 4 направить отработавшие газы по теплоизолированному газовому трубопроводу 3 в аккумул тор тепла 2. Отработавшие газы, проход по газовым каналам 25 аккумул тора 2, отдают ему часть тепла и нагревают его. Тепловоспринимающа поверхность газовых каналов аккумул тора 2 имеет 4 канала с продольным оребрением с общей поверхностью 2,9 в результате чего за 5 часов работы дизел металл аккумул тора 2 нагреваетс с учетом теплопотерь до 200-250С.After starting the engine 1 internal combustion to heat the heat accumulator 2, it is necessary to open the thermally insulated cover 33 and use the damper 4 to direct the exhaust gases through the thermally insulated gas pipeline 3 to the heat accumulator 2. The exhaust gases pass through the gas channels 25 of the battery 2, He is part of the heat and heat it. The heat receiving surface of the gas channels of the battery 2 has 4 channels with longitudinal fins with a total surface of 2.9, as a result of which, for 5 hours of diesel engine operation, the metal of battery 2 heats up taking into account heat losses to 200-250 ° C.

Claims

After completion of the operation, the heat insulated cap 33 should be closed and the battery voltage should be applied to the thermal switch 23. When the coolant temperature drops to a certain value (for example, plus 40 s), the thermal switch 23 automatically applies voltage to the solenoid valves 16 and 20 and opens them . The liquid from the compensation tank 7 enters through the pipelines 15 and 17 into the inlet sump 18 and then into the water: heat accumulator channels 26 2. When heated in the heat accumulator, the liquid is supplied with a thermosyphon through the drain box 10 and the check valve 14 via pipeline 11 the engine cooling jacket and the pipe 12 to the heater 6 of the oil in the hydraulic system tank. After transferring some of the heat to the engine and the oil, the fluid through the open solenoid valve 20 and the pipes 19 and 17 are again returned to the heat accumulator 2, where it is again heated and thus maintained constant circulation through the system. . The heat transfer surface of the water channels of the heat accumulator is designed to maintain the specified engine temperature (for example, plus 40 ° C) at ambient temperature minus depending on wind speed for 14-19 hours. . The proposed heating system, in comparison with an electric heating system with power from an individual diesel generator set, simplifies the design /. This makes it possible to reduce fuel consumption. Claims 1. A system for heating an internal combustion engine, e.g. an excavator, comprising a heat source, pipelines for supplying heat to the engine, a compensation tank and a thermal switch, characterized in that, in order to reduce heat losses in the heat source and simplify the design, in the form of a heat accumulator, the casing of which is equipped with gas and liquid channels, the first of which are connected to the engine exhaust pipe via a gas pipeline with a collector, and the latter - with a jacket cool the engine and with a compensation tank - via the fluid lines and pump otkachivayuschi. . 2, The system of claim 1, wherein the heat accumulator and the gas pipeline are heat insulated. . 3. The system according to claim 1, in connection with the fact that the heat accumulator is used as a counterweight to the excavator. Sources of information taken into account in the examination 1.US Patent 2,612,885, cl. 123-142.5, 1952 (prototype).

2. US Patent 34007OO, cl. 123-142.5, 1968.

25

"

J / 26

A-A

/ I

JO

/

8-B P

Fy

-25