RU209659U1 - System for heating and maintaining optimal temperatures of working fluids and oils in units of self-propelled machines - Google Patents

System for heating and maintaining optimal temperatures of working fluids and oils in units of self-propelled machines Download PDF

Info

Publication number
RU209659U1
RU209659U1 RU2021120250U RU2021120250U RU209659U1 RU 209659 U1 RU209659 U1 RU 209659U1 RU 2021120250 U RU2021120250 U RU 2021120250U RU 2021120250 U RU2021120250 U RU 2021120250U RU 209659 U1 RU209659 U1 RU 209659U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat exchanger
liquid
oil
coolant
heat
Prior art date
Application number
RU2021120250U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Илья Владимирович Метальников
Мутай Аскандарович Мутаев
Александр Александрович Свечников
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС)
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
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС)
Priority to RU2021120250U priority Critical patent/RU209659U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU209659U1 publication Critical patent/RU209659U1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
    • F01M5/02—Conditioning lubricant for aiding engine starting, e.g. heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для сокращения времени прогрева и поддержания заданного теплового режима в основных системах двигателей внутреннего сгорания. В частности, может быть использована для предпусковой подготовки дизельных двигателей тепловозов в холодное время года. Система прогрева и поддержания оптимальных температур рабочих жидкостей и масел в агрегатах самоходных машин, содержащая двигатель внутреннего сгорания (ДВС), утилизационный контур, включающий газожидкостный теплообменник с газовой заслонкой, циркуляционный насос, расширительный бак теплоносителя, теплопотребляющий контур, включающий жидкостно-жидкостный теплообменник системы охлаждения двигателя, включенный параллельно газожидкостному теплообменнику, терморегулятор, радиатор охлаждения жидкостный, включенный параллельно теплообменнику системы охлаждения двигателя; теплопотребляющий контур, включающий жидкостно-масляный теплообменник системы смазки двигателя, включенный параллельно газожидкостному теплообменнику, терморегулятор, радиатор охлаждения масла ДВС, включенный параллельно теплообменнику системы смазки двигателя; датчик температуры охлаждающей жидкости в ДВС, запорный электромагнитный клапан, перекрывающий циркуляцию теплоносителя через теплообменник системы охлаждения, перепускной электромагнитный клапан, блок управления, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена датчиком температуры масла в ДВС, двумя запорными электромагнитными клапанами, перекрывающими циркуляцию охлаждающей жидкости и масла теплопотребляющих контуров соответствующих систем ДВС через жидкостно-жидкостный и жидкостно-масляный теплообменники, параллельно газожидкостному теплообменнику установлены тепловой аккумулятор (ТА) охлаждающей жидкости и ТА масла, рабочие трубопроводы которых подключены к соответствующим теплопотребляющим контурам, а вспомогательные трубопроводы - к утилизационному контуру, причем на входе и выходе ТА охлаждающей жидкости и ТА масла в теплопотребляющих контурах установлены электроуправляемые запорные клапаны, утилизационный контур снабжен тремя запорными электромагнитными клапанами, перекрывающими циркуляцию теплоносителя через теплообменник системы смазки ДВС, ТА охлаждающей жидкости и ТА масла, в ДВС установлен датчик температуры масла, на входе в ДВС по воздушной части последовательно установлены свеча накаливания и датчик температуры. Каждый из тепловых аккумуляторов содержит внутреннюю емкость с датчиком температуры для рабочей жидкости и наружную емкость с датчиком температуры для теплоаккумулирующего материала (ТАМ). Применение предлагаемой системы позволяет повысить эффективность смазки трущихся деталей ДВС в момент запуска в холодное время и снизить расход топлива на (1-2)% за счет сокращения времени послепускового прогрева на (5-10)%.The utility model relates to the field of mechanical engineering and is intended to reduce the warm-up time and maintain a given thermal regime in the main systems of internal combustion engines. In particular, it can be used for pre-start preparation of diesel locomotive engines during the cold season. A system for heating and maintaining optimal temperatures of working fluids and oils in units of self-propelled vehicles, containing an internal combustion engine (ICE), a utilization circuit, including a gas-liquid heat exchanger with a gas damper, a circulation pump, an expansion coolant tank, a heat-consuming circuit, including a liquid-liquid heat exchanger of the cooling system engine connected in parallel to the gas-liquid heat exchanger, temperature controller, liquid cooling radiator connected in parallel to the heat exchanger of the engine cooling system; a heat-consuming circuit, including a liquid-oil heat exchanger of the engine lubrication system, connected in parallel to the gas-liquid heat exchanger, a thermostat, an internal combustion engine oil cooling radiator, connected in parallel to the heat exchanger of the engine lubrication system; coolant temperature sensor in the internal combustion engine, a shutoff solenoid valve that shuts off the circulation of the coolant through the heat exchanger of the cooling system, a bypass solenoid valve, a control unit, characterized in that it is additionally equipped with an oil temperature sensor in the internal combustion engine, two shutoff solenoid valves that shut off the circulation of the coolant and oil heat-consuming circuits of the corresponding internal combustion engine systems through liquid-liquid and liquid-oil heat exchangers, a heat accumulator (TA) of the coolant and oil TA are installed parallel to the gas-liquid heat exchanger, the working pipelines of which are connected to the corresponding heat-consuming circuits, and the auxiliary pipelines are connected to the utilization circuit, and at the inlet and the outlet of coolant TA and oil TA in the heat-consuming circuits, electrically controlled shut-off valves are installed, the utilization circuit is equipped with three shut-off solenoid valves that shut off we circulate the coolant through the heat exchanger of the ICE lubrication system, TA of the coolant and TA of oil, an oil temperature sensor is installed in the ICE, a glow plug and a temperature sensor are installed in series at the inlet to the ICE through the air section. Each of the heat accumulators contains an inner container with a temperature sensor for the working fluid and an outer container with a temperature sensor for heat storage material (TAM). The use of the proposed system makes it possible to increase the efficiency of lubrication of the rubbing parts of the internal combustion engine at the time of start-up in cold weather and reduce fuel consumption by (1-2)% due to the reduction of the post-start warm-up time by (5-10)%.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для сокращения времени прогрева и поддержания заданного теплового режима в основных системах двигателей внутреннего сгорания, в частности, может быть использована для предпусковой подготовки дизельных двигателей тепловозов в холодное время года.The utility model relates to the field of mechanical engineering and is intended to reduce the warm-up time and maintain a given thermal regime in the main systems of internal combustion engines, in particular, it can be used for pre-start preparation of diesel locomotive engines in the cold season.

Известна система автоматического поддержания оптимальных температур рабочих жидкостей и масел в агрегатах и узлах самоходных машин, содержащая двигатель внутреннего сгорания, теплообменник, размещенный в поддоне двигателя, радиатор охлаждения масла, терморегулятор, подключенный параллельно радиатору, утилизационный контур, включающий газожидкостный теплообменник с газовой заслонкой, циркуляционный насос, терморегулятор, расширительный бак теплоносителя, подающий и отводящий трубопроводы, теплопотребляющий контур, включающий жидкостно-жидкостный теплообменник системы охлаждения двигателя, включенный параллельно газожидкостному теплообменнику, терморегулятор, радиатор охлаждения жидкостный, включенный параллельно теплообменнику системы охлаждения двигателя, теплопотребляющий контур, включающий жидкостно-масляный теплообменник системы смазки двигателя, включенный параллельно газожидкостному теплообменнику, терморегулятор, радиатор охлаждения масла ДВС, включенный параллельно теплообменнику системы смазки двигателя, теплопотребляющий контур, включающий жидкостно-масляный теплообменник коробки передач, включенный параллельно газожидкостному теплообменнику, терморегулятор, радиатор охлаждения масла КП, включенный параллельно теплообменнику коробки передач, теплопотребляющий контур, включающий жидкостные теплообменники, включенные параллельно газожидкостному теплообменнику, с терморегуляторами, которые размещены на внешней или внутренней поверхности корпусов других редукторов [Патент РФ №2500899, МПК: F01M 5/00, опубл. 10.12.2013 Бюл. №34, авторы: Г.М. Крохта, А.Б. Иванников «Система автоматического поддержания оптимальных температур рабочих жидкостей и масел в агрегатах и узлах самоходных машин»].A known system for automatically maintaining optimal temperatures of working fluids and oils in units and assemblies of self-propelled machines, containing an internal combustion engine, a heat exchanger located in the engine sump, an oil cooling radiator, a thermostat connected in parallel to the radiator, a utilization circuit, including a gas-liquid heat exchanger with a gas damper, a circulation pump, thermostat, coolant expansion tank, supply and discharge pipelines, heat-consuming circuit, including liquid-liquid heat exchanger of the engine cooling system, connected in parallel to the gas-liquid heat exchanger, thermostat, liquid cooling radiator, connected in parallel to the heat exchanger of the engine cooling system, heat-consuming circuit, including liquid-oil heat exchanger of the engine lubrication system, connected in parallel to the gas-liquid heat exchanger, thermostat, engine oil cooling radiator, connected in parallel to the heat exchanger at the engine lubrication system, a heat-consuming circuit, including a liquid-oil heat exchanger of the gearbox, connected in parallel to the gas-liquid heat exchanger, a thermostat, a gearbox oil cooling radiator, connected in parallel to the gearbox heat exchanger, a heat-consuming circuit, including liquid heat exchangers, connected in parallel to the gas-liquid heat exchanger, with temperature controllers that placed on the outer or inner surface of the housings of other gearboxes [RF Patent No. 2500899, IPC: F01M 5/00, publ. 12/10/2013 Bull. No. 34, authors: G.M. Krokhta, A.B. Ivannikov "System for automatic maintenance of optimal temperatures of working fluids and oils in units and components of self-propelled machines"].

Недостатком данной системы является низкая эффективность смазки трущихся деталей ДВС в момент запуска и повышенный расход топлива на прогрев.The disadvantage of this system is the low efficiency of lubrication of the rubbing parts of the internal combustion engine at the time of launch and increased fuel consumption for heating.

Известна система автоматического поддержания оптимальных температур рабочих жидкостей и масел в агрегатах и узлах самоходных машин, содержащая двигатель внутреннего сгорания (ДВС), утилизационный контур, включающий газожидкостный теплообменник с газовой заслонкой, циркуляционный насос, терморегулятор, расширительный бак теплоносителя, подающий и отводящий трубопроводы, теплопотребляющий контур, включающий жидкостно-жидкостный теплообменник системы охлаждения двигателя, включенный параллельно газожидкостному теплообменнику, терморегулятор, радиатор охлаждения жидкостный, включенный параллельно теплообменнику системы охлаждения двигателя; теплопотребляющий контур, включающий жидкостно-масляный теплообменник системы смазки двигателя, включенный параллельно газожидкостному теплообменнику, терморегулятор, радиатор охлаждения масла ДВС, включенный параллельно теплообменнику системы смазки двигателя; теплопотребляющий контур, включающий жидкостно-масляный теплообменник коробки передач (КП), включенный параллельно газожидкостному теплообменнику, терморегулятор, радиатор охлаждения масла КП, включенный параллельно теплообменнику КП, теплопотребляющие контуры, включающие жидкостные теплообменники, включенные параллельно газожидкостному теплообменнику, с терморегуляторами, которые размещены на внешней или внутренней поверхностях корпусов редукторов, датчик температуры масла в КП, датчик температуры охлаждающей жидкости в ДВС, датчик температуры масла в редукторах ведущих мостов, запорный электромагнитный клапан, перекрывающий циркуляцию теплоносителя через теплообменники системы охлаждения и системы смазки ДВС, запорный электромагнитный клапан, перекрывающий циркуляцию теплоносителя через теплообменник системы смазки КП, запорный электромагнитный клапан, перекрывающий циркуляцию теплоносителя через теплообменники ведущих мостов и редукторов, перепускной электромагнитный клапан, блок управления или бортовой компьютер [Патент РФ №2577916, МПК: F01M 5/00, опубл. 20.03.2016 Бюл. №8, авторы: Г.М. Крохта, А.Б. Иванников «Система автоматического поддержания оптимальных температур рабочих жидкостей и масел в агрегатах и узлах самоходных машин»].A known system for automatically maintaining optimal temperatures of working fluids and oils in units and assemblies of self-propelled machines, containing an internal combustion engine (ICE), a utilization circuit, including a gas-liquid heat exchanger with a gas damper, a circulation pump, a thermostat, an expansion tank of the coolant, supply and discharge pipelines, heat-consuming a circuit including a liquid-liquid heat exchanger of the engine cooling system connected in parallel to the gas-liquid heat exchanger, a thermostat, a liquid cooling radiator connected in parallel to the heat exchanger of the engine cooling system; a heat-consuming circuit, including a liquid-oil heat exchanger of the engine lubrication system, connected in parallel to the gas-liquid heat exchanger, a thermostat, an internal combustion engine oil cooling radiator, connected in parallel to the heat exchanger of the engine lubrication system; a heat-consuming circuit, including a liquid-oil heat exchanger of the gearbox (GB), connected in parallel to the gas-liquid heat exchanger, a thermostat, a gearbox oil cooling radiator, connected in parallel to the GB heat exchanger, heat-consuming circuits, including liquid heat exchangers connected in parallel to the gas-liquid heat exchanger, with temperature controllers that are located on the outer or internal surfaces of gearbox housings, an oil temperature sensor in the gearbox, a coolant temperature sensor in the internal combustion engine, an oil temperature sensor in the drive axle gearboxes, a shut-off solenoid valve that shuts off the circulation of the coolant through the heat exchangers of the cooling system and the lubrication system of the internal combustion engine, a shut-off solenoid valve that shuts off the circulation of the coolant through the gearbox lubrication system heat exchanger, a shut-off solenoid valve that shuts off the circulation of the coolant through the heat exchangers of the drive axles and gearboxes, a bypass solenoid valve, a control unit control or on-board computer [RF Patent No. 2577916, IPC: F01M 5/00, publ. 03/20/2016 Bull. No. 8, authors: G.M. Krokhta, A.B. Ivannikov "System for automatic maintenance of optimal temperatures of working fluids and oils in units and components of self-propelled machines"].

Недостатком данной системы является низкая эффективность смазки трущихся деталей ДВС в момент запуска и повышенный расход топлива на прогрев.The disadvantage of this system is the low efficiency of lubrication of the rubbing parts of the internal combustion engine at the time of launch and increased fuel consumption for heating.

Данное техническое решение выбрано автором в качестве прототипа.This technical solution was chosen by the author as a prototype.

Техническим результатом является повышение эффективности смазки трущихся деталей ДВС в момент запуска в холодное время за счет применения тепловых аккумуляторов и снижение расхода топлива за счет сокращения времени послепускового прогрева.The technical result is to increase the efficiency of lubrication of the rubbing parts of the internal combustion engine at the time of start-up in cold weather due to the use of heat accumulators and to reduce fuel consumption by reducing the time of post-start heating.

Технический результат достигается тем, что система прогрева и поддержания оптимальных температур рабочих жидкостей и масел в агрегатах самоходных машин, содержащая двигатель внутреннего сгорания (ДВС), утилизационный контур, включающий газожидкостный теплообменник с газовой заслонкой, циркуляционный насос, расширительный бак теплоносителя, теплопотребляющий контур, включающий жидкостно-жидкостный теплообменник системы охлаждения двигателя, включенный параллельно газожидкостному теплообменнику, терморегулятор, радиатор охлаждения жидкостный, включенный параллельно теплообменнику системы охлаждения двигателя; теплопотребляющий контур, включающий жидкостно-масляный теплообменник системы смазки двигателя, включенный параллельно газожидкостному теплообменнику, терморегулятор, радиатор охлаждения масла ДВС, включенный параллельно теплообменнику системы смазки двигателя, датчик температуры охлаждающей жидкости в ДВС, запорный электромагнитный клапан, перекрывающий циркуляцию теплоносителя через теплообменник системы охлаждения, перепускной электромагнитный клапан, блок управления, согласно полезной модели система дополнительно снабжена датчиком температуры масла в ДВС, двумя запорными электромагнитными клапанами, перекрывающими циркуляцию охлаждающей жидкости и масла теплопотребляющих контуров соответствующих систем ДВС через жидкостно-жидкостный и жидкостно-масляный теплообменники, параллельно газожидкостному теплообменнику установлены тепловой аккумулятор (ТА) охлаждающей жидкости и ТА масла, рабочие трубопроводы которых подключены к соответствующим теплопотребляющим контурам, а вспомогательные трубопроводы - к утилизационному контуру, причем на входе и выходе ТА охлаждающей жидкости и ТА масла в теплопотребляющих контурах установлены электроуправляемые запорные клапаны, утилизационный контур снабжен тремя запорными электромагнитными клапанами, перекрывающими циркуляцию теплоносителя через теплообменник системы смазки ДВС, ТА охлаждающей жидкости, ТА масла, на входе в ДВС по воздушной части последовательно установлены свеча накаливания и датчик температуры. Каждый из тепловых аккумуляторов содержит внутреннюю емкость с датчиком температуры для рабочей жидкости и наружную емкость с датчиком температуры для теплоаккумулирующего материала (ТАМ).The technical result is achieved by the fact that the system for warming up and maintaining optimal temperatures of working fluids and oils in units of self-propelled machines, containing an internal combustion engine (ICE), a utilization circuit, including a gas-liquid heat exchanger with a gas damper, a circulation pump, a coolant expansion tank, a heat-consuming circuit, including a liquid-liquid heat exchanger of the engine cooling system connected in parallel to the gas-liquid heat exchanger, a thermostat, a liquid cooling radiator connected in parallel to the heat exchanger of the engine cooling system; a heat-consuming circuit, including a liquid-oil heat exchanger of the engine lubrication system connected in parallel to the gas-liquid heat exchanger, a thermostat, an internal combustion engine oil cooling radiator connected in parallel to the engine lubrication system heat exchanger, a coolant temperature sensor in the internal combustion engine, a shut-off solenoid valve that shuts off the coolant circulation through the cooling system heat exchanger, a bypass solenoid valve, a control unit, according to the utility model, the system is additionally equipped with an oil temperature sensor in the internal combustion engine, two shut-off electromagnetic valves that shut off the circulation of the coolant and oil of the heat-consuming circuits of the corresponding internal combustion engine systems through liquid-liquid and liquid-oil heat exchangers, a thermal accumulator (HA) of coolant and HA of oil, the working pipelines of which are connected to the corresponding heat-consuming circuits, and auxiliary e pipelines - to the utilization circuit, moreover, electrically controlled shut-off valves are installed at the inlet and outlet of the TA of the coolant and TA of the oil in the heat-consuming circuits, the utilization circuit is equipped with three shut-off electromagnetic valves that block the circulation of the coolant through the heat exchanger of the ICE lubrication system, TA of the coolant, TA of the oil, a glow plug and a temperature sensor are installed in series at the inlet to the internal combustion engine through the air section. Each of the heat accumulators contains an inner container with a temperature sensor for the working fluid and an outer container with a temperature sensor for heat storage material (TAM).

Использование в системе датчика температуры масла ДВС, двух запорных электромагнитных клапанов, перекрывающих циркуляцию охлаждающей жидкости и масла теплопотребляющих контуров соответствующих систем ДВС через жидкостно-жидкостный и жидкостно-масляный теплообменники, установленных параллельно газожидкостному теплообменнику теплового аккумулятора (ТА) охлаждающей жидкости и ТА масла, рабочие трубопроводы которых подключены к соответствующим теплопотребляющим контурам, а вспомогательные трубопроводы - к утилизационному контуру, использование на входе и выходе ТА охлаждающей жидкости и ТА масла в теплопотребляющих контурах электроуправляемых запорных клапанов, трех запорных электромагнитных клапанов в утилизационном контуре, которые перекрывают циркуляцию теплоносителя через теплообменник системы смазки ДВС, ТА охлаждающей жидкости, ТА масла, последовательная установка на входе в ДВС по воздушной части свечи накаливания и датчика температуры, выполнение внутренних емкостей тепловых аккумуляторов с датчиками температуры для рабочей жидкости и наружных емкостей тепловых аккумуляторов с датчиками температуры для теплоаккумулирующего материала позволяет достичь повышения эффективности смазки трущихся деталей ДВС в момент запуска в холодное время и снижение расхода топлива за счет сокращения времени послепускового прогрева.The use in the system of an internal combustion engine oil temperature sensor, two shut-off solenoid valves that shut off the circulation of the coolant and oil of the heat-consuming circuits of the corresponding internal combustion engine systems through liquid-liquid and liquid-oil heat exchangers installed in parallel with the gas-liquid heat exchanger of the thermal accumulator (TA) of the cooling liquid and TA oil, working the pipelines of which are connected to the corresponding heat-consuming circuits, and the auxiliary pipelines - to the utilization circuit, the use of coolant at the inlet and outlet of the HE and HA oil in the heat-consuming circuits of electrically controlled shut-off valves, three shut-off solenoid valves in the utilization circuit, which shut off the circulation of the coolant through the heat exchanger of the lubrication system ICE, coolant TA, oil TA, sequential installation at the inlet to the internal combustion engine through the air part of the glow plug and temperature sensor, the implementation of internal thermal storage tanks of thermal accumulators with temperature sensors for heat-accumulating material makes it possible to achieve an increase in the efficiency of lubrication of ICE friction parts at the time of start-up in cold weather and a decrease in fuel consumption by reducing the time of post-start heating.

На фигуре представлена принципиальная схема системы прогрева и поддержания оптимальных температур рабочих жидкостей и масел в агрегатах самоходных машин.The figure shows a schematic diagram of a system for heating and maintaining optimal temperatures of working fluids and oils in units of self-propelled machines.

Система прогрева и поддержания оптимальных температур рабочих жидкостей и масел в агрегатах самоходных машин состоит из I -утилизационного контура, II - контура системы охлаждения ДВС, III -контура системы смазки ДВС, 1 - газожидкостного теплообменника утилизационного контура с газовой заслонкой, 2 - расширительного бака утилизационного контура, 3 - запорного электромагнитного клапана утилизационного контура на входе в теплообменник системы охлаждения ДВС, 4 - теплообменника системы охлаждения ДВС, 5 - запорного электромагнитного клапана утилизационного контура на входе в тепловой аккумулятор охлаждающей жидкости, 6 - теплового аккумулятора (ТА) охлаждающей жидкости, 7 - датчика температуры ТА охлаждающей жидкости для теплоаккумулирующего материала (ТАМ), 8 - датчика температуры ТА охлаждающей жидкости; 9 - запорного электромагнитного клапана контура системы охлаждения ДВС на входе в ТА охлаждающей жидкости, 10 - запорного электромагнитного клапана утилизационного контура на входе в теплообменник системы смазки ДВС, 11 - теплообменника системы смазки ДВС, 12 - запорного электромагнитного клапана утилизационного контура на входе в тепловой аккумулятор масла, 13 - теплового аккумулятора (ТА) масла, 14 - датчика температуры ТА масла для теплоаккумулирующего материала (ТАМ), 15 - датчика температуры ТА масла, 16 - запорного электромагнитного клапана контура системы смазки ДВС на входе в ТА масла, 17 - блока управления, 18 - перепускного электромагнитного клапана, 19 - запорного электромагнитного клапана контура системы смазки ДВС на выходе из ТА масла, 20 - запорного электромагнитного клапана контура системы смазки ДВС на входе в теплообменник системы смазки ДВС, 21 - запорного электромагнитного клапана контура системы охлаждения ДВС на выходе из ТА охлаждающей жидкости, 22 - запорного электромагнитного клапана контура системы охлаждения ДВС на входе в теплообменник системы охлаждения ДВС, 23 - терморегулятора системы охлаждения ДВС, 24 - терморегулятора системы смазки ДВС, 25 - масляного радиатора системы смазки ДВС, 26 - радиатора системы охлаждения ДВС, 27 - датчика температуры охлаждающей жидкости в ДВС, 28 - датчика температуры масла в ДВС, 29 - двигателя внутреннего сгорания (ДВС), 30 - датчика температуры воздуха в ДВС, 31 - свечи накаливания, 32 - циркуляционного насоса утилизационного контура, 33 - терморегулятора привода газовой заслонки газожидкостного теплообменника утилизационного контура.The system for warming up and maintaining optimal temperatures of working fluids and oils in units of self-propelled vehicles consists of I - a recovery circuit, II - an internal combustion engine cooling system circuit, III - an internal combustion engine lubrication system circuit, 1 - a gas-liquid heat exchanger of a utilization circuit with a gas damper, 2 - an expansion tank for utilization circuit, 3 - shut-off solenoid valve of the utilization circuit at the inlet to the heat exchanger of the ICE cooling system, 4 - heat exchanger of the ICE cooling system, 5 - shut-off solenoid valve of the utilization circuit at the inlet to the thermal accumulator of the coolant, 6 - thermal accumulator (TA) of the coolant, 7 - temperature sensor TA coolant for heat storage material (HAM), 8 - temperature sensor TA coolant; 9 - shut-off solenoid valve of the ICE cooling system circuit at the inlet to the coolant TA, 10 - shut-off solenoid valve of the utilization circuit at the inlet to the heat exchanger of the ICE lubrication system, 11 - heat exchanger of the ICE lubrication system, 12 - shut-off solenoid valve of the utilization circuit at the inlet to the heat accumulator oil, 13 - heat accumulator (TA) of oil, 14 - temperature sensor TA oil for heat storage material (TAM), 15 - temperature sensor TA oil, 16 - shut-off solenoid valve of the ICE lubrication system circuit at the inlet to TA oil, 17 - control unit , 18 - bypass solenoid valve, 19 - shut-off solenoid valve of the ICE lubrication system circuit at the outlet of the oil TA, 20 - shut-off solenoid valve of the ICE lubrication system circuit at the inlet to the ICE lubrication system heat exchanger, 21 - shut-off solenoid valve of the ICE cooling system circuit at the outlet from coolant TA, 22 - shutoff element solenoid valve of the ICE cooling system circuit at the inlet to the ICE cooling system heat exchanger, 23 - ICE cooling system thermostat, 24 - ICE lubrication system thermostat, 25 - ICE lubrication system oil cooler, 26 - ICE cooling system radiator, 27 - coolant temperature sensor in ICE, 28 - oil temperature sensor in the internal combustion engine, 29 - internal combustion engine (ICE), 30 - air temperature sensor in the internal combustion engine, 31 - glow plugs, 32 - circulation pump of the utilization circuit, 33 - temperature controller for the drive of the gas damper of the gas-liquid heat exchanger of the utilization circuit.

Система прогрева и поддержания оптимальных температур рабочих жидкостей и масел в агрегатах самоходных машин работает следующим образом.The system for heating and maintaining optimal temperatures of working fluids and oils in the units of self-propelled machines works as follows.

Перед запуском ДВС 29 открываются запорные электромагнитные клапаны контура системы охлаждения ДВС 9, 21, и из ТА охлаждающей жидкости 6 по рабочим трубопроводам в ДВС 29 подается первая порция охлаждающей жидкости (температура жидкости tж=70-90°С, которая контролируется датчиком температуры ТА охлаждающей жидкости 8), одновременно открываются запорные электромагнитные клапаны контура системы смазки ДВС 16, 19, и из ТА масла 13 по рабочим трубопроводам в ДВС 29 подается первая порция масла (температура масла tM=60-80°С, которая контролируется датчиком температуры ТА масла 15), также в момент запуска ДВС подается первая порция воздушного заряда, подогретого свечой накаливания 31, температура воздуха контролируется датчиком температуры воздуха в ДВС 30.Before starting the internal combustion engine 29, the shutoff solenoid valves of the cooling system of the internal combustion engine 9, 21 are opened, and the first portion of the coolant is supplied from the TA coolant 6 through the working pipelines to the internal combustion engine 29 (liquid temperature t W = 70-90 ° C, which is controlled by the temperature sensor TA coolant 8), at the same time, the shut-off solenoid valves of the ICE lubrication system circuit 16, 19 are opened, and the first portion of oil is supplied from the TA oil 13 through the working pipelines to the ICE 29 (oil temperature t M \u003d 60-80 ° C, which is controlled by the temperature sensor TA oil 15), also at the moment of starting the internal combustion engine, the first portion of the air charge heated by the glow plug 31 is supplied, the air temperature is controlled by the air temperature sensor in the internal combustion engine 30.

После того, как ДВС 29 запустился, отключается свеча накаливания 31, и перекрываются запорные электромагнитные клапаны 9, 16, 19, 21 соответствующих контуров II, III. Затем открываются запорные электромагнитные клапаны утилизационного контура теплообменников систем охлаждения и смазки ДВС 3, 10 и запорный электромагнитный клапаны 20, 22 теплопотребляющих контуров II, III. Рабочая жидкость из расширительного бака 2 через теплообменники системы охлаждения и смазки ДВС 4, 11 по утилизационному контуру I циркулируется с помощью циркуляционного насоса 32 и подогревается в газожидкостном теплообменнике утилизационного контура с газовой заслонкой 1 за счет теплоты отработанных газов, температура рабочей жидкости утилизационного контура I регулируется за счет терморегулятора привода газовой заслонки 33. При достижении температуры жидкости в системе охлаждения ДВС и масла в системе смазки ДВС равной или более t≥70°С, которая контролируется датчиками температуры охлаждающей жидкости и масла в ДВС 27, 28, запорные электромагнитные клапаны утилизационного контура 3, 10 отключаются, и подача теплоносителя в теплообменники прекращается.After the internal combustion engine 29 has started, the glow plug 31 is turned off, and the shut-off solenoid valves 9, 16, 19, 21 of the corresponding circuits II, III are closed. Then the shut-off solenoid valves of the utilization circuit of the heat exchangers of the cooling and lubrication systems of the internal combustion engine 3, 10 and the shut-off solenoid valves 20, 22 of the heat-consuming circuits II, III are opened. The working fluid from the expansion tank 2 through the heat exchangers of the cooling and lubrication system of the internal combustion engine 4, 11 through the utilization circuit I is circulated using the circulation pump 32 and is heated in the gas-liquid heat exchanger of the utilization circuit with a gas damper 1 due to the heat of the exhaust gases, the temperature of the working fluid of the utilization circuit I is regulated due to the temperature controller of the gas damper drive 33. When the temperature of the liquid in the ICE cooling system and oil in the ICE lubrication system is equal to or more than t≥70 ° C, which is controlled by coolant and oil temperature sensors in the ICE 27, 28, shut-off electromagnetic valves of the utilization circuit 3, 10 are turned off, and the supply of coolant to the heat exchangers is stopped.

Дальнейший разогрев ДВС 29 до оптимальной температуры (t=85-95°С) осуществляется за счет теплоты, которая аккумулируется системами охлаждения и смазки при работе в штатном режиме. Охлаждающая жидкость из ДВС 29 по контуру системы охлаждения ДВС II через терморегулятор системы охлаждения ДВС 23 поступает в теплообменник системы охлаждения ДВС 4 и возвращается в ДВС 29. Параллельно из ДВС 29 по контуру системы смазки ДВС III поступает масло через терморегулятор системы смазки ДВС 24 в теплообменник системы смазки ДВС 11 и возвращается в ДВС 29.Further heating of the internal combustion engine 29 to the optimum temperature (t=85-95°C) is carried out due to the heat, which is accumulated by the cooling and lubrication systems during normal operation. The coolant from ICE 29 through the ICE II cooling system circuit through the ICE 23 cooling system thermostat enters the ICE 4 cooling system heat exchanger and returns to ICE 29. In parallel, from ICE 29 through the ICE III lubrication system circuit, oil flows through the ICE 24 lubrication system thermostat into the heat exchanger lubrication system of the internal combustion engine 11 and returns to the internal combustion engine 29.

При достижении температуры охлаждающей жидкости t≥95°С, терморегулятор системы охлаждения ДВС 23 перекрывает циркуляцию охлаждающей жидкости по контуру системы охлаждения ДВС II и открывает доступ через радиатор системы охлаждения ДВС 26 для поддержания оптимальной температуры.When the coolant temperature reaches t≥95°C, the temperature controller of the ICE cooling system 23 shuts off the circulation of the coolant along the ICE II cooling system circuit and opens access through the ICE cooling system radiator 26 to maintain the optimum temperature.

При достижении температуры масла t≥85°С, терморегулятор системы смазки ДВС 24 перекрывает циркуляцию масла по контуру системы смазки ДВС III и открывает доступ через радиатор системы смазки ДВС 25 для поддержания оптимальной температуры.When the oil temperature reaches t≥85°C, the temperature controller of the ICE 24 lubrication system shuts off the oil circulation along the ICE III lubrication system circuit and opens access through the ICE 25 lubrication system radiator to maintain the optimum temperature.

При достижении температуры охлаждающей жидкости и масла t≤70°С в ТА охлаждающей жидкости 6 и ТА масла 13 открываются запорные электромагнитные клапаны утилизационного контура 5, 12 и рабочая жидкость продолжает циркулировать по утилизационному контуру через ТА охлаждающей жидкости и масла 6, 13. Температура ТА охлаждающей жидкости и масла 6, 13 по утилизационному контуру контролируется датчиками температуры ТА охлаждающей жидкости и масла для ТАМ 7, 14.When the temperature of the coolant and oil reaches t≤70°C, shut-off solenoid valves of the utilization circuit 5, 12 open in the coolant HA 6 and oil HA 13, and the working fluid continues to circulate through the disposal circuit through the coolant and oil HA 6, 13. HA temperature coolant and oil 6, 13 through the utilization circuit is controlled by temperature sensors TA of coolant and oil for TAM 7, 14.

При достижении оптимальных температур в теплопотребляющих контурах II, III с ТА охлаждающей жидкости и масла 6, 13 запорные электромагнитные клапаны утилизационного контура 3, 5, 10, 12 закрываются, и открывается перепускной электромагнитный клапан 18, позволяющий осуществлять непрерывную циркуляцию теплоносителя утилизационного контура через газожидкостный теплообменник 1, тем самым предотвращая перегрев или закипание теплоносителя.When the optimum temperatures are reached in the heat-consuming circuits II, III with coolant and oil TA 6, 13, the shut-off solenoid valves of the utilization circuit 3, 5, 10, 12 are closed, and the bypass solenoid valve 18 opens, allowing continuous circulation of the heat carrier of the utilization circuit through the gas-liquid heat exchanger 1, thereby preventing overheating or boiling of the coolant.

Показания всех датчиков температуры поступают в блок управления 17, который подает управляющие сигналы на открытие и закрытие запорных электромагнитных клапанов.The readings of all temperature sensors are fed to the control unit 17, which sends control signals to open and close the shut-off solenoid valves.

Применение предлагаемой системы позволяет повысить эффективность смазки трущихся деталей ДВС в момент запуска в холодное время и снизить расход топлива на (1-2)% за счет сокращения времени послепускового прогрева на (5-10)%.The use of the proposed system makes it possible to increase the efficiency of lubrication of the rubbing parts of the internal combustion engine at the time of start-up in cold weather and reduce fuel consumption by (1-2)% due to the reduction of the post-start warm-up time by (5-10)%.

Claims (2)

1. Система прогрева и поддержания оптимальных температур рабочих жидкостей и масел в агрегатах самоходных машин, содержащая двигатель внутреннего сгорания (ДВС), утилизационный контур, включающий газожидкостный теплообменник с газовой заслонкой, циркуляционный насос, расширительный бак теплоносителя, теплопотребляющий контур, включающий жидкостно-жидкостный теплообменник системы охлаждения двигателя, включенный параллельно газожидкостному теплообменнику, терморегулятор, радиатор охлаждения жидкостный, включенный параллельно теплообменнику системы охлаждения двигателя, теплопотребляющий контур, включающий жидкостно-масляный теплообменник системы смазки двигателя, включенный параллельно газожидкостному теплообменнику, терморегулятор, радиатор охлаждения масла ДВС, включенный параллельно теплообменнику системы смазки двигателя, датчик температуры охлаждающей жидкости в ДВС, запорный электромагнитный клапан, перекрывающий циркуляцию теплоносителя через теплообменник системы охлаждения, перепускной электромагнитный клапан, блок управления, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена датчиком температуры масла в ДВС, двумя запорными электромагнитными клапанами, перекрывающими циркуляцию охлаждающей жидкости и масла теплопотребляющих контуров соответствующих систем ДВС через жидкостно-жидкостный и жидкостно-масляный теплообменники, параллельно газожидкостному теплообменнику установлены тепловой аккумулятор (ТА) охлаждающей жидкости и ТА масла, рабочие трубопроводы которых подключены к соответствующим теплопотребляющим контурам, а вспомогательные трубопроводы - к утилизационному контуру, причем на входе и выходе ТА охлаждающей жидкости и ТА масла в теплопотребляющих контурах установлены электроуправляемые запорные клапаны, утилизационный контур снабжен тремя запорными электромагнитными клапанами, перекрывающими циркуляцию теплоносителя через теплообменник системы смазки ДВС, ТА охлаждающей жидкости, ТА масла, на входе в ДВС по воздушной части последовательно установлены свеча накаливания и датчик температуры.1. A system for heating and maintaining optimal temperatures of working fluids and oils in units of self-propelled machines, containing an internal combustion engine (ICE), a utilization circuit, including a gas-liquid heat exchanger with a gas damper, a circulation pump, a coolant expansion tank, a heat-consuming circuit, including a liquid-liquid heat exchanger engine cooling system, connected in parallel with the gas-liquid heat exchanger, thermostat, liquid cooling radiator, connected in parallel with the heat exchanger of the engine cooling system, heat-consuming circuit, including the liquid-oil heat exchanger of the engine lubrication system, connected in parallel with the gas-liquid heat exchanger, thermostat, engine oil cooling radiator, connected in parallel with the system heat exchanger engine lubrication, coolant temperature sensor in the internal combustion engine, a shut-off solenoid valve that shuts off the circulation of the coolant through the heat exchanger of the cooling system, an inlet solenoid valve, a control unit, characterized in that it is additionally equipped with an oil temperature sensor in the internal combustion engine, two shut-off electromagnetic valves that shut off the circulation of the coolant and oil of the heat-consuming circuits of the corresponding internal combustion engine systems through liquid-liquid and liquid-oil heat exchangers, installed in parallel with the gas-liquid heat exchanger thermal accumulator (TA) of the coolant and TA oil, the working pipelines of which are connected to the respective heat-consuming circuits, and the auxiliary pipelines are connected to the utilization circuit, moreover, electrically controlled shut-off valves are installed at the inlet and outlet of the TA of the coolant and TA oil in the heat-consuming circuits, the utilization circuit is equipped with three shut-off solenoid valves that block the circulation of the coolant through the heat exchanger of the ICE lubrication system, coolant TA, oil TA, are installed in series at the inlet to the ICE through the air part s glow plug and temperature sensor. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что каждый из тепловых аккумуляторов содержит внутреннюю емкость с датчиком температуры для рабочей жидкости и наружную емкость с датчиком температуры для теплоаккумулирующего материала (ТАМ).2. The system according to claim. 1, characterized in that each of the heat accumulators contains an inner container with a temperature sensor for the working fluid and an outer container with a temperature sensor for heat storage material (TAM).
RU2021120250U 2021-07-08 2021-07-08 System for heating and maintaining optimal temperatures of working fluids and oils in units of self-propelled machines RU209659U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021120250U RU209659U1 (en) 2021-07-08 2021-07-08 System for heating and maintaining optimal temperatures of working fluids and oils in units of self-propelled machines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021120250U RU209659U1 (en) 2021-07-08 2021-07-08 System for heating and maintaining optimal temperatures of working fluids and oils in units of self-propelled machines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU209659U1 true RU209659U1 (en) 2022-03-17

Family

ID=80737699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021120250U RU209659U1 (en) 2021-07-08 2021-07-08 System for heating and maintaining optimal temperatures of working fluids and oils in units of self-propelled machines

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU209659U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3317150A1 (en) * 1983-05-11 1984-11-15 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Device for varying the heat content of a liquid
US5197424A (en) * 1992-03-05 1993-03-30 Blum Kenneth J Pre-lubrication system for reducing engine wear
RU2227214C2 (en) * 2001-10-22 2004-04-20 Пензенский государственный университет архитектуры и строительства Thermoregulated lubrication system of internal combustion engine
RU2396450C1 (en) * 2009-03-19 2010-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Президент-Нева "Энергетический центр" Power installation
RU2500899C1 (en) * 2012-03-26 2013-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет System of automatic maintenance of optimal temperatures of working fluids and oils in aggregates and units of self-propelled machines

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3317150A1 (en) * 1983-05-11 1984-11-15 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Device for varying the heat content of a liquid
US5197424A (en) * 1992-03-05 1993-03-30 Blum Kenneth J Pre-lubrication system for reducing engine wear
RU2227214C2 (en) * 2001-10-22 2004-04-20 Пензенский государственный университет архитектуры и строительства Thermoregulated lubrication system of internal combustion engine
RU2396450C1 (en) * 2009-03-19 2010-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Президент-Нева "Энергетический центр" Power installation
RU2500899C1 (en) * 2012-03-26 2013-12-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный аграрный университет System of automatic maintenance of optimal temperatures of working fluids and oils in aggregates and units of self-propelled machines

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104989548A (en) Engine coolant waste heat utilization engine warming system adopting solid-liquid phase change heat reservoir and method of engine coolant waste heat utilization engine warming system
US20060042583A1 (en) Method and apparatus for maintaining warm engine temperature
Bent et al. The effectiveness of stop-start and thermal management measures to improve fuel economy
CN109795312A (en) A kind of thermal management system of whole of plug-in hybrid-power automobile
Zammit et al. Investigating the potential to reduce crankshaft main bearing friction during engine warm-up by raising oil feed temperature
RU2422669C1 (en) Internal combustion engine starting system
CN100427733C (en) Tailed gas heat recovering and utilizing device of IC engine
RU2500899C1 (en) System of automatic maintenance of optimal temperatures of working fluids and oils in aggregates and units of self-propelled machines
RU209659U1 (en) System for heating and maintaining optimal temperatures of working fluids and oils in units of self-propelled machines
RU180422U1 (en) DEVICE FOR PRE-STARTING PREPARATION AND MAINTENANCE OF THE PRESENT HEAT CONDITION OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
CN208778075U (en) Use the intelligent cylinder sleeve heat management system of lubricating oil
RU193278U1 (en) PRE-HEATING SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
CN208619257U (en) A kind of low temperature environment solid pressure equipment multichannel heating system
RU69929U1 (en) DEVICE FOR MAINTAINING INTERNAL COMBUSTION ENGINE SYSTEMS IN HEATED AND FAILURE-FREE STARTING CONDITION
Gardiner et al. The effects of thermal state changes on friction during the warm up of a spark ignition engine
CN204694133U (en) Adopt the engine coolant UTILIZATION OF VESIDUAL HEAT IN warming-up system of solid-liquid phase change thermal storage device
RU183420U1 (en) AUTONOMOUS ENGINE PRE-PREPARATION SYSTEM
RU2577916C1 (en) System of heating and keeping of optimal temperatures of working liquids and oils in plants of self-propelled machines
CN201339530Y (en) Large and medium-sized diesel engine winter preheating device
RU180312U1 (en) Diesel diesel heating system
RU2186228C2 (en) Device to provide economical operation of heat machine
RU2488015C1 (en) System to maintain optimum heat conditions of ice
CN201209497Y (en) Oil heater for diesel internal combustion engine
RU130637U1 (en) DEVICE FOR MAINTAINING INTERNAL COMBUSTION ENGINES IN A HEATED AND FAILURE-FREE STARTING CONDITION
RU127823U1 (en) LIQUID COOLING SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND HEATING OF THE VEHICLE