DK158240B - Fremgangsmaade og apparat til regulering af temperaturen paa indersiden af cylinderforingerne i en forbraendingsmotor - Google Patents

Description

DK 158240 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til regulering af temperaturen på inderfladen af cylinderforingerne i en dieselmotor, der køles ved hjælp af en cirkulerende kølevæske, og som drives med et brændsel med højt ind-5 hold af svovlholdige forbindelser, med henblik på at undgå korrosion og slid af denne flade uanset motorens driftsforhold.

Opfindelsen angår også et apparat til udøvelse af fremgangsmåden.

10 De brændstoffer, der udvindes af de ringeste olietyper, og som benyttes i visse dieselmotorer, har den ulempe, at de indeholder en væsentlig del svovlforbindelser. Det under forbrændingen dannede vand fremmer under visse temperatur- og trykforhold dannelsen af 15 svovlsyre, som forårsager korrosion af selve foringerne og forkorter disses levetid.

Eksperimenter har vist, at det korrosive slid ved en temperatur ved skillefladen lig med eller større end 150°C eller lig med eller mindre end 120°C minimeres 20 eller helt undgås. Omvendt er den samlede virkning af syren og temperaturen maksimal ved en temperatur på 130°C.

Moderne dieselmotorer har i den mest udsatte zone af foringerne en overfladetemperatur over 150°C, når 25 motoren arbejder nær fuldlast. Når motoren arbejder med delbelastning, eksempelvis 25%, reduceres den termiske varmestrøm gennem foringernes skilleflader til en tredjedel, medens motorens kølestrøm med konventionelt styringsapparatur holdes på en konstant temperatur, hvilket 30 médfører et væsentligt fald i foringernes overfladetemperatur med deraf følgende risiko for svovlsyrekorrosion.

Fra GB-A 2.019.490 kender man et udstyr, hvormed man kan reducere kølekredsløbets effektivitet med hen-35 blik på lokalt i cylindervæggen at opretholde en højere temperatur. Dette udstyr går ud på i kølevæskeledninger-ne at opstille et isolerende materiale til reduktion af varmevekslingen mellem kølevæsken og cylinderforingerne.

DK 158240 B

2

Ved delbelastning holdes minimumstemperaturen af foringernes inderflade på en højere værdi, men dette udstyr giver ikke mulighed for at regulere temperaturen, når belastningen vokser, og desuden kan minimumstempera-5 turen ikke indstilles i afhængighed af betingelserne for anvendelse af motoren.

Opfindelsen tager sigte på at afhjælpe de opremsede ulemper samt minimere antallet af reguleringsparametre og forenkle deres behandling.

10 Med henblik herpå er en fremgangsmåde af den ind ledningsvis angivne art ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at kølevæskens temperatur reguleres på en sådan måde, at temperaturen på inderfladen af cylinderforingerne holdes på en ønsketemperatur uanset motorens belastning, 15 og at ønsketemperaturen vælges, så temperaturen på inderfladen af cylinderforingerne ligger uden for det temperaturinterval, hvor der sker svovlsyrekorrosion under motorens drift.

Mere specifikt vælges ønsketemperaturen, så tem-20 peraturen på inderfladen af cylinderforingerne til stadighed ligger over det temperaturinterval, hvor der sker svovlsyrekorrosion.

Opfindelsen anviser endvidere et apparat til regulering af temperaturen på inderfladen af cylinderfo-25 ringerne i en dieselmotor og omfattende et kredsløb med en kølevæske, der cirkulerer gennem kanaler i forings- . væggene, hvilket apparat er ejendommeligt ved organer til regulering af kølevæskens temperatur, en eller flere temperaturfølere, der er anbragt i foringsvæggene og via 30 en styreenhed er forbundet til styreorganerne, og ved, at den følsomme del af temperaturføleren eller -følerne er anbragt i selve foringsvæggene mellem disses indvendige flader og kanalerne.

I det følgende beskrives en udførelsesform for 35 opfindelsen nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et snit gennem en cylinderforing, og

DK 158240 B

3 fig. 2 en skematisk fremstilling af et apparat til cirkulering af kølevæske.

Den i fig. 1 viste foring 1 har en indvendig flade 1' , der er omgivet af kanaler 10 til cirkule-5 ring af kølevæske. Foringen 1 er foroven lukket ved hjælp af et delvis vist topstykke 8. Et stempel 2 med et skørt 9 er vist i sin topdødpunktsstilling.

Stemplet 2 omfatter en mod forbrændingskammeret vendende stempelring 3 og to stempelringe 4 samt to 10 skraberinge 4A og 4B, der vender mod skørtet. Zonen Zl repræsenterer det ringformede parti på overfladen 1', der ligger mellem oversiden af den øverste stempelring 3 og undersiden af den nederste skrabering 4B, når stemplet er i topdødpunktsstillingen.

15 En temperaturføler 6 er således anbragt i selve foringen l's væg, at følerens aktive eller følsomme del befinder sig over for zonen Zl og mellem inderfladen 1' og kølekanalerne 10. Føleren 6 måler temperaturen af foringsfladen 1' i zonen Zl. Der kan 20 være anbragt flere følere. Zonen Zl modtager kun den mængde olie, der passerer forbi skraberingene, hvilket er utilstrækkeligt til at kompensere for syreangreb ved lavere temperaturer.

Zonen Z2 repræsenterer det ringformede parti på 25 fladen 1', der befinder sig under den nærmest skørtet liggende nederste skrabering 4B.

Zonen Z2 modtager en væsentlig større mængde basisk smøreolie.

Fig. 2 viser skematisk hovedelementerne i et sty-30 reapparat til udøvelse af fremgangsmåden. Foringen 1 køles ved hjælp af et kølekredsløb 11 med en kølevæske, der strømmer gennem de i fig. 1 viste kanaler 10. Kredsløbet omfatter en pumpe 12 og styreorganer 13, 14 og 15 til regulering af temperaturen af kølevæ-35 sken. Organerne; udgøres af en ventil 13, der aktiveres af en motor 13', en varmeveksler 14 og en ledning 4

DK i 5 8 2 4 O B

15, hvor ventilen 13 tillader, at hele eller en del af kølevæskestremmen ledes gennem ledningen 15. Motoren 13' styrer ventilen i afhængighed af et via en elektrisk, pneumatisk eller hydraulisk forbindelse 19 fra 5 motoren afgivet styresignal 16. Signalet 16 afhænger af forskellen mellem den via en forbindelse 17 tilførte temperatur af føleren 6 og en ønsketemperatur 18. Ønsketemperaturen 18 kan indstilles i afhængighed af motorens drift, navnlig i afhængighed af kvaliteten af 10 det anvendte brændstof og dettes svovlindhold.

Et reguleringsforløb kan foregå på følgende måde: Når motoren kører med fuldlast eller omtrent fuldlast, er den termiske varmestrøm maksimal i zonen Zl. Denne zone holdes ved en temperatur på eksempelvis 150°C ved 15 hjælp af organerne til regulering af kølevæsketemperatu-ren. Virkningen af svovlsyren holdes på denne måde minimal.

Hvis motorens belastning nedsættes, falder den termiske strøm i zonen Zl, og i det tilfælde, hvor tem-20 peraturen af den cirkulerende kølevæske gennem kanalerne 10 holdes konstant, også temperaturen i zonen Zl, hvorved denne zone udsættes for svovlsyrens virkning;

Ifølge opfindelsen bevirker det temperaturfald, der måles af føleren 6, en ændring af styresignalet 16 25 og et fald af kølevæskestrømmen gennem varmeveksleren 14 som følge af, at ventilen 13 nu leder en del af kølevæsken gennem ledningen 15. Kølevæsketemperaturen stiger, hvilket bevirker et fald i den varme, der i zonen Zl udveksles via kanalerne 10. Dette resulterer 30 i, at temperaturen i den kritiske zone holdes på en værdi, der er tilstrækkelig til at sikre minimal påvirkning fra svovlsyren.

Claims (3)

1. Fremgangsmåde til regulering af temperaturen på inderfladen af cylinderf oringerne i en dieselmotor, der køles ved hjælp af en cirkulerende kølevæske, og som drives med et brændsel med højt indhold af svovlholdige 5 forbindelser, kendetegnet ved, at kølevæskens temperatur reguleres på en sådan måde, at temperaturen på inderfladen af cylinderforingerne holdes på en ønsketemperatur uanset motorens belastning, og at ønsketemperaturen vælges, så temperaturen på inderfladen af cylin-10 derforingerne ligger uden for det temperaturinterval, hvor der sker .svovlsyrekorrosion under motorens drift.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegne t ved, at ønsketemperaturen vælges, så temperaturen på inderfladen af cylinderforingerne til stadighed lig- 15 ger over det temperaturinterval, hvor der. sker svovlsy-rekorrosion.

3. Apparat til regulering af temperaturen på inderfladen af cylinderforingerne i en dieselmotor under udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav 1 eller 2, og om- 20 fattende et kredsløb (11) med en kølevæske, der cirkulerer gennem kanaler (10) i foringsvæggene, kendetegnet ved organer (13, 14, 15) til regulering af kølevæskens temperatur, en eller flere temperaturfølere (6), der er anbragt i forings væggene og via en styreen-25 hed (16) er forbundet til reguleringsorganerne, og ved, at den følsomme del af temperaturføleren eller -følerne er anbragt i selve foringsvæggene mellem disses indvendige flader (1') og kanalerne (10).