RU2266426C1 - Gas internal combustion engine evaporator heating device - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering; gas internal combustion engines.

SUBSTANCE: invention relates to internal combustion engines operating on liquefied petroleum gas. Proposed evaporator heating device of gas internal combustion engine has thermal accumulator of cooling system heat carrier connected to engine cooling system furnished with standard circulation drive, additional circulation drive of heat carrier with control unit, pipelines connecting thermal accumulator to engine cooling system. Evaporator of gas supply system is connected to thermal accumulator in places of its connection to engine cooling system by pipelines with lower hydraulic resistance.

EFFECT: improved ecological and economy characteristics of gas internal combustion engines, simplified design and improved reliability of device for heating heat carrier of engine cooling system with thermal accumulator.

1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к газовым двигателям внутреннего сгорания, работающим на сжиженном нефтяном газе.The invention relates to mechanical engineering, in particular to gas internal combustion engines running on liquefied petroleum gas.

Известна система питания газового двигателя внутреннего сгорания, содержащая источник газового топлива с заправочным и расходным устройствами, редуктор понижения давления со встроенным испарителем газа и газосмесительное устройство [1, с.27-34].A known power system for a gas internal combustion engine, comprising a gas fuel source with refueling and consumable devices, a pressure reduction gearbox with a built-in gas evaporator and a gas mixing device [1, p. 27-34].

Недостатком этой системы является невозможность запуска двигателя при отрицательных температурах окружающей среды. В частности, для нормальной работы газовой системы питания должно обеспечиваться испарение газа. Поскольку подогрев и испарение газа обеспечиваются теплоносителем системы охлаждения двигателя, при запуске теплоноситель имеет низкую температуру, равную температуре окружающей среды, и не обеспечивает подогрев и испарение газа. Это приводит к тому, что приходится производить запуск холодного двигателя с помощью бензиновой системы питания. Только после прогрева двигателя становится возможной его работа на газовом топливе. Это приводит к ухудшению экологических и экономических показателей работы двигателя.The disadvantage of this system is the inability to start the engine at low ambient temperatures. In particular, for the normal operation of the gas supply system, gas evaporation must be ensured. Since the heating and evaporation of gas is provided by the coolant of the engine cooling system, at startup, the coolant has a low temperature equal to the ambient temperature and does not provide heating and evaporation of gas. This leads to the fact that you have to start the cold engine using a gasoline power system. Only after warming up the engine does it become possible to operate on gas fuel. This leads to a deterioration of environmental and economic performance of the engine.

Наиболее близким техническим решением является устройство для подогрева двигателя внутреннего сгорания по патенту РФ № 2190121, в котором тепловой аккумулятор подключен к тракту системы охлаждения двигателя и снабжен дополнительным приводом циркуляции и блоком управления этим приводом.The closest technical solution is the device for heating the internal combustion engine according to the patent of the Russian Federation No. 2190121, in which the heat accumulator is connected to the path of the engine cooling system and is equipped with an additional circulation drive and a control unit for this drive.

Кроме того, параллельно тепловому аккумулятору и дополнительному приводу установлен гидравлический распределитель, выполненный в виде двух, расположенных встречно обратных клапанов с пружинами. Один подключен к выходу из двигателя, а второй - к выходу из теплового аккумулятора. Недостатками данного устройства являются большая требуемая емкость теплового аккумулятора, необходимая для прогрева всего двигателя, и сложный алгоритм управления [2].In addition, in parallel with the thermal accumulator and the additional drive, a hydraulic distributor is installed, made in the form of two opposite valve with springs. One is connected to the output of the engine, and the second to the output of the heat accumulator. The disadvantages of this device are the large required capacity of the heat accumulator, necessary for heating the entire engine, and a complex control algorithm [2].

Задачей изобретения является:The objective of the invention is:

1. Улучшение экологических и экономических показателей газового двигателя внутреннего сгорания [1], а именно:1. Improving the environmental and economic indicators of a gas internal combustion engine [1], namely:

- уменьшение эксплуатационных затрат на топливо за счет того, что запуск и прогрев двигателя осуществляются на более дешевом топливе - сжиженном нефтяном газе;- reduction of operating costs for fuel due to the fact that the engine is started and warmed up with cheaper fuel - liquefied petroleum gas;

- уменьшение выбросов токсичных веществ в атмосферу при запуске и прогреве двигателя.- reduction of toxic emissions into the atmosphere when starting and warming up the engine.

2. Упрощение конструкции и повышение надежности устройства [2] для подогрева теплоносителя системы охлаждения двигателя с тепловым аккумулятором, подключенным к тракту системы охлаждения.2. Simplification of the design and improving the reliability of the device [2] for heating the coolant of the engine cooling system with a heat accumulator connected to the cooling system path.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для подогрева испарителя газового двигателя внутреннего сгорания, содержащем тепловой аккумулятор теплоносителя системы охлаждения, подключенный к системе охлаждения двигателя, снабженной штатным приводом циркуляции, дополнительный привод циркуляции теплоносителя с блоком управления, трубопроводы подключения теплового аккумулятора к системе охлаждения двигателя, согласно изобретению, к тепловому аккумулятору в местах его подключения к системе охлаждения двигателя подключен посредством трубопроводов с меньшим гидравлическим сопротивлением испаритель газовой системы питания.The problem is solved in that in the device for heating the evaporator of a gas internal combustion engine containing a heat accumulator of a coolant of a cooling system connected to an engine cooling system equipped with a standard circulation drive, an additional drive of coolant circulation with a control unit, pipelines for connecting a heat accumulator to an engine cooling system , according to the invention, connected to the heat accumulator in places of its connection to the engine cooling system is By means of pipelines with lower hydraulic resistance, the evaporator of the gas supply system.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства подогрева испарителя для газового двигателя внутреннего сгорания.The drawing shows a schematic diagram of a device for heating the evaporator for a gas internal combustion engine.

Устройство содержит тепловой аккумулятор 1 теплоносителя системы охлаждения, подключенный к испарителю 2 газовой системы питания двигателя 3 в точках, в которых испаритель подключен к системе охлаждения двигателя, снабженной штатным приводом 4 циркуляции, дополнительный привод 5 циркуляции теплоносителя с блоком управления 6, трубопроводы 7 подключения теплового аккумулятора 1 к испарителю и трубопроводы 8 подключения испарителя 2 к системе охлаждения двигателя 3.The device comprises a heat accumulator 1 of a coolant of a cooling system connected to an evaporator 2 of a gas engine power supply system 3 at points at which the evaporator is connected to an engine cooling system equipped with a standard drive 4 for circulation, an additional drive 5 for circulation of the coolant with a control unit 6, pipelines 7 for connecting a thermal battery 1 to the evaporator and pipelines 8 connecting the evaporator 2 to the engine cooling system 3.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При работающем двигателе 3 теплоноситель циркулирует в системе охлаждения от штатного привода циркуляции 4, проходя посредством трубопроводов 8 через испаритель газа 2 и посредством трубопроводов 7 через тепловой аккумулятор 1, производя зарядку последнего нагретым теплоносителем системы охлаждения.When the engine 3 is running, the coolant circulates in the cooling system from a standard circulation drive 4, passing through pipelines 8 through the gas evaporator 2 and through pipelines 7 through the heat accumulator 1, charging the latter with the heated coolant of the cooling system.

Перед пуском холодного двигателя включается дополнительный привод 5 и происходит циркуляция горячего теплоносителя посредством трубопроводов 7 через испаритель 2. Гидравлическое сопротивление этого контура циркуляции (1-7-2-5) меньше, чем гидравлическое сопротивление контура циркуляции (1-7-8-3-4-5), поэтому циркуляция горячего теплоносителя из теплового аккумулятора осуществляется через испаритель 2. При этом происходит подогрев испарителя 2 без подогрева двигателя 3, что позволяет значительно уменьшить емкость и размеры теплового аккумулятора. После запуска двигателя 3 дополнительный привод циркуляции продолжает работать до тех пор, пока температура теплоносителя на выходе из двигателя 3 не сравняется с температурой теплоносителя на входе в испаритель 2. В этот момент дополнительный привод циркуляции 5 отключается и происходит дальнейший прогрев двигателя 3 и зарядка теплового аккумулятора 1.Before starting the cold engine, an additional drive 5 is turned on and the hot coolant circulates through pipelines 7 through the evaporator 2. The hydraulic resistance of this circulation circuit (1-7-2-5) is less than the hydraulic resistance of the circulation circuit (1-7-8-3- 4-5), therefore, the circulation of hot coolant from the heat accumulator is carried out through the evaporator 2. In this case, the evaporator 2 is heated without heating the engine 3, which can significantly reduce the capacity and size of the heat accumulator ora. After starting engine 3, the additional circulation drive continues to work until the temperature of the coolant at the outlet of engine 3 is equal to the temperature of the coolant at the inlet to the evaporator 2. At this point, the additional circulation drive 5 is turned off and further heating of the engine 3 and charging of the heat accumulator 1.

Источники информации:Sources of information:

1. Газобалонные автомобили / Е.Г.Григорьев, Б.Д.Колубаев, В.И.Ерохов и др. - М.: Машиностроение, 1989. - 216 с.1. Gas tank cars / EG Grigoriev, B. D. Kolubaev, V. I. Erokhov and others. - M.: Mechanical Engineering, 1989. - 216 p.

2. Патент РФ 2190121, МПК F 02 N ¹⁷/₀₆, 2002, Мальцев П.В., Найденов В.В. (прототип).2. RF Patent 2190121, IPC F 02 N _^17/06, 2002, PV Maltsev, Vladimir Naydenov (prototype).

Claims (1)

Устройство для подогрева испарителя газового двигателя внутреннего сгорания, содержащее тепловой аккумулятор теплоносителя системы охлаждения, подключенный к системе охлаждения двигателя, снабженной штатным приводом циркуляции, дополнительный привод циркуляции теплоносителя с блоком управления, трубопроводы подключения теплового аккумулятора к системе охлаждения двигателя, отличающееся тем, что к тепловому аккумулятору в местах его подключения к системе охлаждения двигателя подключен посредством трубопроводов с меньшим гидравлическим сопротивлением испаритель газовой системы питания.A device for heating the evaporator of a gas internal combustion engine, comprising a heat accumulator of a coolant of a cooling system connected to an engine cooling system equipped with a standard circulation drive, an additional coolant circulation drive with a control unit, pipelines for connecting a heat accumulator to an engine cooling system, characterized in that to a heat the battery in the places of its connection to the engine cooling system is connected via pipelines with less hydraulic physical resistance evaporator gas power system.