Устройство для регулирования температуры охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания

 

Сущность изобретения заключается в следующем: устройство состоит из терморегулятора 1, датчика температуры 9, термоэлектрогенератора 7 и блока управления 10. Шток 2 терморегулятора 7 соединен с электромагнитом 6. Терморегулятор соединяется патрубком 15 подвода охлаждающей жидкости из выходного коллектора рубашки охлаждения, патрубком перепуска 16 и патрубком 17 выпуска охлаждающей жидкости на холодильник. Для распределения потока жидкости на перепуск и на холодильник внутри терморегулятора, на штоке 2 закреплены клапаны 3 и 4. Блок управления 10 в зависимости от температуры жидкости в системе охлаждения подает нужное напряжение на электромагнит 6, который через шток 2производит открытие и закрытие клапанов 3и 4. Электроэнергия, вырабатываемая термоэлектрогенератором 7, поступает на питание электромагнита. 2 ил (Л с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 01 P 7/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ п„,;,,";

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, ю и (21) 4888882/06 (22) 06.12,90 (46) 23,09.92. Бюл. % 35 (75) В, Н, Тимофеев, Е. А. Киселев, В, Д.

Мирошниченко, Е. В. Кротов и Г. Е. Андреев (56) Авторское свидетельство СССР

N 300642, кл. F 01 P 7/12, 1971, Кале А. В. Судовые двигатели внутреннего сгорания, Л;: Судостроение, 1980, с.

304, Заявка ФРГ

N" 3226104, кл. F 01 P 7/16, опублик, 1984, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ ОХЛАЖДА1ОЩЕЙ ЖИДКОСТИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Сущность изобретения заключается в следующем: устройство состоит из терморе„„ЯЦ „„1763687 А1 гулятора 1, датчика температуры 9, термоэлектрогенератора 7 и блока управления 10, Шток 2 терморегулятора 7 соединен с электромагнитом 6. Терморегулятор соединяется патрубком 15 подвода охлаждающей жидкости из выходного коллектоора рубашки охлаждения, патрубком перепуска 16 и патрубком 17 выпуска охлаждающей жидкости на холодильник. Для распределения потока жидкости на перепуск и на холодильник внутри терморегулятора, на штоке 2 закреплены клапаны 3 и 4. Блок управления 10 в зависимости от температуры жидкости в системе охлаждения подает нужное напряжение на электромагнит 6, который через шток

2 производит открь:тие и закрытие клапанов

3 и 4. Электроэнергия, вырабатываемая термоэлектрогенератором 7, поступает на питание электромагнита. 2 ил, 1763687

20

30

Изобретение относится к автоматическому регулированию в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания и может быть использовано транспортными средствами, Известны терморегуляторы системы охлаждения двигателя, содержащие сильфоны с легкокипящей жидкостью /этиловым спиртом, этиловым эфиром, ацетоном и др./ (1)

При повышении температуры охлаждающей воды рабочая жидкость испаряется и давление ее паров воздействует на подвижную тарелку регулирующие пружины, закрепленного на мембране, Такие терморегуляторы имеют недостаточную чувствительность и поэтому не обеспечивают требуемого регулирования. Кроме того, эти терморегуляторы имеют небольшой срок службы.

Известны также терморегуляторы непрямого действия (2)

Такие терморегуляторы имеют широкое распространение в судовых дизельных установках и в дизелях мощностью более 1470 кВт. Терморегулятор состоит из блока управления с датчиком и регулирующим органом, При изменении температуры пресной воды в системе охлаждения датчик в виде чувствительного элемента дилатометрического типа расширяется или сжимается и через систему рычагов перемещает золотник. Золотник блока регулирует подачу сжатого воздуха из воздушного баллона к исполнительному механизму регулирующего органа терморегулятора или производит выпуск воздуха в атмосферу для разгрузки воздушной магистрали, Управляющий воздух поступает в надмембранную полость сервомотора, воздействующего на регулирующий орган. При изменении давления управляющего воздуха на мембрану происходит перемещение регулирующего золотника через пружину и, следовательно, перераспределение количества потока воды, поступающего на холодильник и на перепуск, Недостатком терморегулятора непрямого действия является большой расход воздуха.

Известно устройство, содержащее клапан с термостатическим рабочим элементом. (3) Для поддержания температуры в контуре охлаждения, независимо от различных условий эксплуатации или внешних воздействий, рабочий поршень термостатического рабочего элемента снабжен упором, регулируемым посредством установочного привода так, что благодаря этому температура открытия и регулируемая характеристика термостата могут изменяться, Недостатком данного устройства является использование сложного привода, а также небольшая эффективность регулирования температуры охлаждающей жидкости системы охлаждения.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности системы охлаждения, Указанная цель достигается тем, что устройство для регулирования системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания с выхлопным трубопроводом, содержащее корпус с подключенным к нему патрубком, подвода охлаждающей жидкости из выходного коллектора рубашки охлаждения двигателя, патрубком перепуска и патрубком выпуска охлаждающей жидкости на холодильник, пружину и два клапана, установленные на штоке, связанным с блоком управления снабжено электромагнитом, датчиком температуры и термоэлектрогенератором, размещенным на выхлопном трубопроводе, а блок управления подключен входом к датчику температуры, установленным на выходном коллекторе рубашки охлаждения, а выходом к штоку.

Сопоставленный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием датчика температуры, электромагнита, электрического блока управления и термоэлектрогенератора, Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна", Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что датчики температуры, электромагниты, электрические блоки управления и термоэлектрические генераторы широко известны, однако при их введении в указанной связи с остальными элементами схемы в заявляемом устройстве для регулирования системы охлаждения двигателя проявляют новые свойства, что приводит к повышению эффективности работы устройства. Это позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для регулирования температуры охлаждающей жидкости двигателя; на фиг, 2 — принципиальная электрическая схема блока управления работой электромагнита.

Устройство для регулирования температуры охлаждающей жидкости двигателя содержит корпус 1 терморегулятора с клапанами 3 и 4, установленные внутри корпуса 1 и закрепленные на штоке 2, на котором установлена пружина 5 соединен с ротором электромагнита 6. Кроме того уст1763687 ройство содержит термогенератор 7, установленный на выхлопном трубопроводе 14, реле напряжения 8 со своими контактами 11 и 12, датчик температуры 9 в виде термопары или терморезистора, установленный на 5 выходном коллекторе 18 рубашки охлаждения, блок управления 10, соединенный входом к датчику температуры 9, а выходом через электромагнит 6 к штоку 2 и блок питания 13. 10

Основными элементами блока управления 10, см. фиг. 1 является см. фиг. 2, операционный усилитель 19, регулятор чувствительности 20 и составные транзисторы 21 и 22, 15

Устройство работает следующим образом.

При неработающем двигателе шток 2, см. фиг. 1 под действием пружины 5 клапаном 4 закрывает проход жидкости на холо- 20 дильник, а клапаном 3 открывает проход жидкости на перепуск, После запуска двигателя, когда в системе охлаждения температуры жидкости, например Т <70, данное устройство оста- 25 ется без изменения, т.е. поток жидкости системы охлаждения идет мимо холодильника. Тем самым происходит интенсивный прогрев двигателя, что очень важно для эффективной работы двигателя. При этом 30 электромагнит 6 не может осилить усилие пружины 5 /подбирается расчетным и опытным путем/.

При достижении температуры охлажда- 35 ющей жидкости, например Тж 70 С сигнал датчика температуры усиливается по напряжению /фиг, 2/ операционным усилителем 14 и этот сигнал через регулятор чувствительности 15 поступает на 40 электромагнит 6. При этом напряжение на обмотке электромагнита прямо пропорционально напряжению датчика температуры и благодаря расчетным и опытным данным усилие электромагнита пересиливает уси- 45 лие пружины и клапан 4 открывается. Поток охлаждающей жидкости начинает поступать на холодильник, а часть — продолжает поступать на перепуск, При дальнейшем увеличении темпера- 50 туры охлаждающей жидкости системы охлаждения двигателя клапан 4 под действием электромагнита 6 продолжает открываться, а клапан 3 — закрываться. При достижении температуры до порогового значения, например T® 80"С, клапан 4 полностью открывается, а клапан 3- — закрывается, Весь поток охлаждаемой жидкости идет на холодильник.

Для увеличения экономичности работы двигателя в устройстве предусмотрен термоэлектрогенератор, установленный на выхлопном трубопроводе двигателя, который позволяет питать электромагнит электроэнергией. В случае выхода из строя термоэлектрогенератора или недостачи рабочего напряжения на малой частоте вращения двигателя в устройстве предусмотрен источник питания 13, переключающий питание электромагнита 6 при помощи реле напряжения 8 со своими контактами 11 и 12, Таким образом, устройство для регулирования температуры охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания позволяет поддерживать оптимальный температурный режим охлаждающей жидкости в системе охлаждения на всех режимах его работы и позволяет увеличить мощность, моторесурс, уменьшить удельный расход топлива, утилизировать тепло отработанных газов двигателя, Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры охлаждающей жидкости двигателя внутреннего сгорания с выхлопным трубопроводом, содержащее корпус с подключенными к нему патрубком подвода охлаждающей жидкости из выхлопного коллектора рубашки охлаждения двигателя. патрубком перепуска и патрубком выпуска охлаждающей жидкости, пружину и два клапана, установленных внутри корпуса и закрепленных на штоке, связанном с блоком управления, отл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения эффективности, оно снабжено электромагнитом, датчиком температуры и термоэлектрогенератором, размещенным на выхлопном трубопроводе, блок управления подключен входом к датчику температуры, установленном на выходном коллекторе рубашки охлаждения, а выходом — к штоку.

1763687

Редактор Г.бельская

Заказ 3440 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Яп йю те тера злюороМ7Ж

Составитель В.Тимофеев

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Э.Лончакова