Система забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в двигуні внутрішнього згорання

Реферат: Винахід належить до двигунобудування, до систем, що управляють тепловим станом двигуна внутрішнього згорання (ДВЗ), і включає в себе систему забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ, при його передпусковому прогріві, під час роботи, а також при непрацюючому ДВЗ, що експлуатується в умовах низьких температур оточуючого середовища, та систему дистанційного автоматизованого контролю (моніторингу) параметрів двигуна. Вона дозволяє шляхом електронного керування ДВЗ і безпосередньо системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ підвищити ефективність використання палива, істотно поліпшити показники екологічної безпеки ДВЗ та досягти більшої зручності в процесі утилізації теплоти тепловими акумуляторами при забезпеченні передпускового прогріву і прискореного прогріву після пуску ДВЗ. При повному розряджанні теплового акумулятора фазового переходу системи охолодження і зниженні температури теплоносія в системі охолодження забезпечується автоматична подача теплоти від теплового акумулятора фазового переходу відпрацьованих газів, таким чином забезпечується працездатність системи регулювання температури охолоджуючої рідини. Крім цього, для підвищення достовірності та UA 103729 C2 (12) UA 103729 C2 ефективності обробки інформації винахід забезпечує дистанційний автоматизований контроль (моніторинг) і обстеження технічного стану самого ДВЗ із застосуванням інформаційнотелекомунікаційних технологій. UA 103729 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до двигунобудування, до систем, що управляють тепловим станом двигуна внутрішнього згорання (ДВЗ), і включає систему регулювання температури охолоджуючої рідини при прогріві ДВЗ, при його передпусковому прогріві, під час роботи, а також при непрацюючому ДВЗ, що експлуатується в умовах низьких температур оточуючого середовища, та систему дистанційного автоматизованого контролю (моніторингу) параметрів двигуна (в першу чергу теплових параметрів двигуна). Відома система електронного регулювання охолодження двигуна (ЕРОД), що розроблена французькою фірмою "Valeo" для легкових автомобілів з робочим об'ємом від 1100 до 1400 см, може служити аналогом системи. Електричні датчики системи на вході і виході рідини з двигуна, подають сигнали в електронний модуль керування, що, у свою чергу, регулює роботу електровентилятора й електронасоса. Як показали випробування, застосування такої системи на автомобілях, в залежності від режиму руху, забезпечує економію палива від 1,3 % до 5,5 %, а при холодному пуску-до 20 %-24 % [1]. Недоліком системи є те, що перемикання контурів сорочки охолодження відбувається за допомогою класичного термостату і не забезпечує високої якості регулювання теплового стану двигуна, а також не забезпечується можливість здійснювати накопичення теплоти для системи охолодження двигуна і відсутня можливість дистанційного моніторингу параметрів самого двигуна. Відома система підігріву ДВЗ та обігріву салону автотранспортного засобу, що складається з рідинного підігрівача, що працює за рахунок спалювання рідкого моторного палива; автономного електронасоса; рідинних трубопроводів, що з'єднують підігрів, автономний електронасос, система охолодження ДВЗ і радіатори-нагрівачі в єдиний циркуляційний контур; запірних арматур і електрообладнання, що управляє роботою підігрівача. Дана система забезпечує передпусковий підігрів і автоматичну підтримку теплового стану ДВЗ із рідинним охолодженням, а також обігрів салону автотранспортного засобу при непрацюючому двигуні [2, 3]. Недоліки такої системи підігріву випливають з практики її експлуатації, тобто вони мають невисоку надійність, обумовлену складністю їхньої конструкції, і підвищеною пожежонебезпекою внаслідок наявності в конструкції підігрівача вогневого пальника; крім того, вони погіршують екологічну обстановку через викиди в атмосферу відпрацьованих газів (ВГ) при роботі підігрівача, а також не забезпечують можливість здійснювати накопичення теплоти для системи охолодження двигуна і відсутня можливість дистанційного моніторингу параметрів самого двигуна. Прототипом запропонованого винаходу є система підігріву (регулювання температури при здійсненні пуску) двигуна внутрішнього згорання транспортного засобу, що складається з двигуна внутрішнього згорання, радіатора системи охолодження; радіатора "пічки"; термостата, теплового акумулятора фазового переходу системи охолодження; електричного насоса; клапанів; крана; насоса системи охолодження (помпи двигуна); трубопроводів (рідинних), що з'єднують між собою двигун внутрішнього згорання, насос системи охолодження (помпу двигуна), термостат, радіатор системи охолодження, тепловий акумулятор фазового переходу системи охолодження, електричний насос, клапани, кран і радіатор "пічки" [4]. Накопичення тепловим акумулятором фазового переходу теплової енергії в даній системі здійснюється при прогріві двигуна, як тільки охолоджуюча рідина досягає температури плавлення робочого тіла. Це може відбуватися як при зупиненому транспортному засобі, так і в процесі руху автомобіля. У цьому випадку електричний насос відключений, а під дією насоса системи охолодження (помпи двигуна) ДВЗ потік рідкого теплоносія системи охолодження (тосолу) рухається за замкненим контуром: система охолодження ДВЗ - тепловий акумулятор фазового переходу. У тепловому акумуляторі фазового переходу рідкий теплоносій системи охолодження двигуна передає частину своєї теплової енергії теплоакумулюючому матеріалу, який нагрівається у твердій фазі до температури плавлення, плавиться і далі нагрівається в рідкій фазі до деякої температури, при якій наступає теплова рівновага між теплоакумулюючим матеріалом і потоком рідкого теплоносія. Зберігання накопиченої теплоти здійснюється в період безгаражної стоянки автомобіля в умовах низьких температур. У цьому випадку теплоакумулюючий матеріал зберігається в розплавленому стані завдяки наявності в конструкції теплового акумулятора фазового переходу високоефективної теплоізоляції. Розрядка теплового акумулятора фазового переходу виконується шляхом включення автономного електронасоса при прогріві ДВЗ. Керуючи потоком теплоносія за допомогою клапанів і крана можлива організація його циркуляції в двох варіантах: система охолодження ДВЗ - тепловий акумулятор фазового переходу і радіатор "пічки" - тепловий акумулятор фазового переходу. У першому випадку здійснюється підігрів двигуна перед пуском, а в другому - обігрів салону автомобіля перед пуском при 1 UA 103729 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 непрацюючому двигуні. В обох випадках віддача теплової енергії споживачеві виконується за рахунок виділення тепловим акумулятором фазового переходу схованої теплоти кристалізації, при цьому теплоакумулюючий матеріал виконує оборотний фазовий перехід з рідкого стану у твердий. В описаній вище системі [4] як теплоакумулюючий матеріал використовується добре апробована речовина - октагідрат гідроксиду барію Ва(ОН)2 • 8Н2O з температурою плавлення ТПЛ=78 °C і питомою теплотою фазового переходу r=280 кДж/кг. Недоліками такої системи є складність підтримання температури рідкого теплоносія в межах Трід=90…100 °C для гарантованого накопичення тепловим акумулятором фазового переходу теплоти й зниження в цей період температури повітря в салоні, а також відсутня можливість дистанційного моніторингу параметрів самого двигуна і забезпечувати оптимальні температури охолоджуючої рідини в двигуні внутрішнього згорання у часі. Задача винаходу полягає у додатковому використанні теплової енергії відпрацьованих газів (ВГ) й охолоджуючої рідини ДВЗ, які дозволяють суттєво підвищити температуру рідинного теплоносія, що знаходиться в ДВЗ перед його пуском, покращення пускових якостей двигуна, зменшення зношування деталей в процесі пуску в результаті використання постійно прогрітого ДВЗ і, як наслідок, підвищення довговічності основних деталей в результаті зменшення часу прогріву двигуна, й, відповідно, покращення паливної економічності, зменшення викидів шкідливих речовин, а також довгострокове підтримання температури рідини в системі охолодження при заглушеному ДВЗ в межах температур "гарячого прогріву" (50-70 °C для охолоджуючої рідини ДВЗ, в залежності від експлуатаційних умов й заводської інструкції) при низьких температурах оточуючого повітря в реальних умовах експлуатації з одночасним дистанційним автоматизованим контролем (моніторингом) і обстеженням технічного стану ДВЗ, в тому числі, в залежності від параметрів системи регулювання температури охолоджуючої рідини ДВЗ, шляхом застосування інформаційно-телекомунікаційних технологій, що підвищить достовірність та ефективність обробки інформації при вказаному обстеженні, завдяки чому підвищиться якість управління запропонованим комплексом в оперативному режимі і, завдяки цьому, в цілому підвищиться рівень надійності ДВЗ. Поставлена задача вирішується тим, що відповідно до експлуатаційних умов, запропонована система дозволяє додатково використовувати теплову енергію відпрацьованих газів ДВЗ, що дозволяє істотно підвищити температуру рідкого теплоносія, яка надходить з теплового акумулятора фазового переходу відпрацьованих газів у процесі накопичення ним теплоти, не знижуючи при цьому температурні параметри в тепловому акумуляторі фазового переходу системи охолодження і радіаторі "пічки". Задача вирішується завдяки тому, що система забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в двигуні внутрішнього згорання, що складається зі з'єднаних між собою за допомогою рідинних трубопроводів двигуна внутрішнього згорання, радіатора системи охолодження, радіатора "пічки", клапана-термостата, теплового акумулятора фазового переходу системи охолодження, які з'єднані з насосом системи охолодження (помпою двигуна), електричним насосом системи охолодження з можливістю керуванням системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини, що з'єднана також з додатковим електричним насосом системи охолодження, який також з'єднаний з радіатором "пічки" за допомогою трубопроводів, клапанів та кранів, які виконані з можливістю керування потоками рідин, а два з них встановлені перед і після радіатора "пічки" на відповідних трубопроводах, при цьому додатковий електричний насос системи охолодження, виконаний з можливістю працювати паралельно насосу системи охолодження (помпі двигуна), а система має блок керування системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в двигуні внутрішнього згорання і блок керування двигуна внутрішнього згорання, при цьому система забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в двигуні внутрішнього згорання додатково має систему датчиків, яка виконана з можливістю дистанційного контролю роботи системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в двигуні внутрішнього згорання на основі отриманих даних. Також задача вирішується завдяки тому, що робота електричного насоса системи охолодження є програмованою, що з різних кінців трубопроводів встановлені відповідно попарно два клапани, що підводять і відводять охолоджуючу рідину системи охолодження двигуна внутрішнього згорання по трубопроводах до електричного насоса системи охолодження і до насоса системи охолодження (помпи двигуна), що тепловий акумулятор фазового переходу відпрацьованих газів приєднаний до випускної труби і двигуна внутрішнього згорання системою трубопроводів. Крім цього, задача вирішується завдяки тому, що система охолодження має датчики температури охолоджуючої рідини і температури охолоджуючої рідини двигуна внутрішнього згорання, що додатково має датчики температури теплового 2 UA 103729 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 акумулятора фазового переходу системи охолодження і теплового акумулятора фазового переходу, охолоджуючої рідини системи охолодження, встановлені до і після теплового акумулятора фазового переходу, й контрольний (резервний) датчик температури охолоджуючої рідини після теплового акумулятора фазового переходу, що крани, зокрема, виконані у вигляді одноходових кранів і пробкового крана, а також тим, що система датчиків, яка виконана з можливістю контролю роботи системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в двигуні внутрішнього згорання на основі даних: датчика температури охолоджуючої рідини системи охолодження, датчика температури охолоджуючої рідини двигуна внутрішнього згорання, датчика температури оливи системи мащення двигуна внутрішнього згорання, датчика параметрів повітря на впуску до двигуна внутрішнього згорання, датчика витрати палива, датчика частоти обертання колінчастого вала, датчика параметрів відпрацьованих газів, датчика тиску оливи системи мащення двигуна внутрішнього згорання, датчика температури оточуючого середовища, датчика температури радіатора "пічки", що встановлений у радіаторі "пічки" й тим, що додатково має датчик параметрів відпрацьованих газів, датчик температури відпрацьованих газів, встановлений до теплового акумулятора фазового переходу, датчик температури відпрацьованих газів, встановлений після теплового акумулятора фазового переходу. Крім цього, задача вирішується завдяки тому, що клапани, зокрема, виконані в вигляді клапана байпаса, клапанів випускної системи, що розташовані на випускній трубі, що система регулювання температури охолоджуючої рідини двигуна внутрішнього згорання має бортовий модуль-блок системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в двигуна внутрішнього згорання, а також тим, що бортовий модуль-блок системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в двигуні внутрішнього згорання виконаний з можливістю з'єднання з каналом супутникового зв'язку та відповідною інформаційною панеллю, з можливістю утворення автоматизованого комплексу дистанційного автоматизованого контролю і обстеження технічного стану системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в двигуні внутрішнього згорання. На більшості сучасних ДВЗ система охолодження ДВЗ і система повітряного підігріву салону (кабіни) транспортного засобу або моторного приміщення (відсіку) пересувної (стаціонарної) електростанції з ДВЗ, або самого ДВЗ конструктивно виконуються у вигляді єдиного циркуляційного контуру, завдяки чому опалення салону (кабіни) транспортного засобу або моторного приміщення (відсіку) пересувної (стаціонарної) електростанції з ДВЗ, або самого ДВЗ здійснюється за рахунок теплової енергії рідкого теплоносія системи охолодження, що нагрівається в ДВЗ. Через те, що на такий повітряний прогрів витрачається значна кількість теплової енергії, температура теплоносія (охолоджуючої рідини) у системі охолодження ДВЗ в реальних умовах зимової експлуатації значно нижче того значення, що рекомендується заводом-виготовлювачем. Наприклад, відповідно до відомостей з проведених досліджень [5], температура охолоджуючої рідини в системі охолодження ДВЗ автобуса ЛиАЗ-5256, обладнаного дизелем КамАЗ-7408, при температурі навколишнього повітря Тпов = -15…0 °C і становила Трід = 45…58 °C, а відповідно до відомостей [2, 3] робоча температура рідини в системі охолодження повинна бути дорівнює Троб= 80…98 °C. Таким чином, при утилізації й акумулюванні теплової енергії тільки охолоджуючої рідини ДВЗ, використання як теплоакумулючого матеріалу добре апробованої речовини Ва(ОН)2 • 8Н2O, що має стабільні й достатньо високі термодинамічні параметри, не представляється можливим, оскільки температура теплоносія в процесі експлуатації в умовах низьких температур значно нижче температури плавлення вищевказаного теплоакумулюючого матеріалу. Застосування як теплоакумулюючих матеріалів інших речовин або композицій речовин з температурою плавлення Тпл < Т= 45…58 °C недоцільно, тому що в процесі розрядки такого теплового акумулятора фазового переходу температурний напір ΔT=Tпл - Трід [5] буде мати дуже низькі значення. Крім цього, частина поставленої задачі щодо одночасного дистанційного автоматизованого контролю (моніторингу) і обстеження технічного стану ДВЗ застосуванням інформаційнотелекомунікаційних технологій, в тому числі, в залежності від параметрів системи регулювання температури охолоджуючої рідини ДВЗ, для підвищення достовірності та ефективності обробки інформації при вказаному обстеженні досягається тим, що відповідно до встановлених вимог в системі забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ встановлюють датчики параметрів стану ДВЗ: температури охолоджуючої рідини системи охолодження, температури охолоджуючої рідини ДВЗ, температури оливи системи мащення ДВЗ, параметрів повітря на впуску до ДВЗ, витрати палива, частоти обертання колінчастого вала, параметрів відпрацьованих газів, температури теплового акумулятора фазового переходу, температури охолоджуючої рідини після теплового акумулятора фазового переходу, температури 3 UA 103729 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 охолоджуючої рідини до теплового акумулятора фазового переходу, температури відпрацьованих газів, встановлений до теплового акумулятора фазового переходу, температури відпрацьованих газів, встановлений після теплового акумулятора фазового переходу, контрольний (резервний) датчик температури охолоджуючої рідини після теплового акумулятора фазового переходу, тиску оливи системи мащення ДВЗ, температури оточуючого середовища, температури теплового акумулятора фазового переходу системи охолодження, температури радіатора "пічки". В процесі роботи запропонованої системи, сигнали для контролю і регулювання основних параметрів від блока керування системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ і блоку керування ДВЗ поступають на бортовий модуль-блок системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ, за допомогою якого забезпечується можливість переробки та накопичення інформації про технічний стан системи. Вся отримана інформація виводиться на інформаційну панель і передається через мережу зв'язку на центральний сервер, сервер бази даних, корпоративний сервер прикладних задач технічної служби та робочу станцію - віддалене автоматизоване робоче місце системи й робочу станцію оператора автоматизованого управління системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ. Визначення місця розташування і точного часу виконується GPS - приймачем через канал супутникового зв'язку за параметрами, прийнятими від навігаційних супутникових систем. Сукупність всіх елементів означеної системи, що призначені для дистанційного автоматизованого контролю (моніторингу) і обстеження технічного стану ДВЗ утворюють єдиний інтелектуальний пристрій, що визначає параметри умов експлуатації і вирішує задачі безпосереднього контролю і порівняння параметрів комплексу для забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ, дозволяє вносити різноманітні корективи в процеси виконання моніторингу в залежності від виробничої необхідності, при цьому для зручності оперативного управління здійснюється двосторонній зв'язок. Програмне забезпечення запропонованої системи формує не тільки відображення положення ДВЗ на мапі, а й необхідні таблиці і графіки, що в цілому дозволяє проводити аналіз роботи та керувати запропонованою системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ, а також автоматично виводити на дисплей автоматизованого робочого місця або на інформаційну панель інформацію про виникнення позаштатної ситуації (відхилення параметрів роботи системи від встановлених). Автоматизована система управління запропонованою системою для забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ забезпечує запис всіх необхідних параметрів роботи комплексу у часі. Таким чином, в цілому ця частина запропонованої системи дозволяє підвищити достовірність та ефективність обробки інформації при обстеженні ДВЗ, забезпечити в цілому раціональне проектування та управління запропонованою системою з урахуванням рівня достовірності вихідної інформації про розподіл параметрів комплексу в оперативному діалоговому режимі. На фігурі 1 наведена схема запропонованого комплексу з взаємодією між його складовими елементами, на фігурі 2 - фрагмент схеми запропонованого комплексу в режимі прогріву, на фігурі 3 - фрагмент схеми запропонованого комплексу в режимі роботи рідинно-повітряного теплообмінника, на фігурі 4 - фрагмент схеми запропонованого комплексу в режимі прогрітого стану ДВЗ, на фігурі 5 - фрагмент схеми запропонованого комплексу в режимі накопичення теплової енергії в тепловому акумуляторі фазового переходу відпрацьованих газів, на фігурі 6 блок-схема взаємодії елементів запропонованого комплексу, призначених для здійснення дистанційного автоматизованого контролю і обстеження його технічного стану. Система забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в двигуні внутрішнього згорання містить (фіг. 1) ДВЗ 1, обладнаний насосом системи охолодження (помпою двигуна) 2, клапаном-термостатом 3, радіатором системи охолодження 4, що з'єднані між собою трубопроводами в штатну систему охолодження двигуна, тепловий акумулятор фазового переходу системи охолодження 5, клапанів 6, клапана 7, клапанів 8, електричний програмований насос системи охолодження 9, одноходові крани 10, одноходовий кран 11, одноходові крани 12, додатковий електричний програмований насос системи охолодження 13, тепловий акумулятор фазового переходу відпрацьованих газів 14, клапани байпаса 15, клапани випускної системи 16, датчик температури охолоджуючої рідини системи охолодження 17, датчик температури охолоджуючої рідини ДВЗ 18, датчик температури оливи системи мащення ДВЗ 19, датчик параметрів повітря на впуску до ДВЗ 20, датчик витрати палива 21, датчик частоти обертання колінчастого вала 22, датчик параметрів відпрацьованих газів 23, датчик температури відпрацьованих газів, встановлений до теплового акумулятора фазового переходу 24, датчик температури теплового акумулятора фазового переходу 25, датчик температури відпрацьованих газів, встановлений після теплового акумулятора фазового переходу 26, датчик 4 UA 103729 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 температури охолоджуючої рідини після теплового акумулятора фазового переходу 27, датчик температури охолоджуючої рідини до теплового акумулятора фазового переходу 28, контрольний (резервний) датчик температури охолоджуючої рідини після теплового акумулятора фазового переходу 29, випускну трубу 30, датчик тиску оливи системи мащення ДВЗ 31, датчик температури оточуючого середовища 32, блок керування системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 33, блок керування ДВЗ 34, сукупність (фіг. 6) I - АК ДКОТС (автоматизований комплекс дистанційного контролю і обстеження технічного стану системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ), яка включає бортовий модуль-блок системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 35, канал супутникового зв'язку 36, інформаційну панель 37, датчик температури теплового акумулятора фазового переходу системи охолодження 45, трубопроводи 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, радіатор "пічки" 57, пробковий кран 58, крани 59, трубопроводи 60, 61, датчик температури радіатора "пічки" 62; сукупність (фіг. 6) II - АРМ ІМТС (автоматизоване робоче місце інженера-механіка технічної служби), що включає, центральний сервер 38, сервер бази даних 39, автоматизоване робоче місце внутрішньої мережі 40, сукупність (фіг. 6) III - АСУ СЗ ТОР ДВЗ (автоматизована система управління системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ), яка включає робоча станція оператора автоматизованого управління системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 41, корпоративний сервер прикладних задач технічної служби 42, а також робочу станцію - віддалене автоматизоване робоче місце системи споживачів 43; мережу зв'язку 44. В схему і конструкцію системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в двигуні внутрішнього згорання у порівнянні зі схемою і конструкцією прототипу запропонованого винаходу внесені деякі зміни, на відміну від вже існуючого прототипу [4]. Замість одного крана перед радіатором "пічки" у схемі прототипу [4] в конструкції запропонованої системи передбачено встановлення двох кранів 59 перед і після радіатора "пічки" 57 на відповідних трубопроводах 60 і 61. Це зроблено для того, щоб усунути попадання повітря в радіатор "пічки" 57 в період зупинки ДВЗ, щоб підвищити надійність і довговічність роботи запропонованої системи, а також для більш надійного відокремлення (теплоізоляції) елементів системи охолодження ДВЗ, коли не потрібно використовувати радіатор "пічки" 57. Замість електричного насоса у схемі прототипу [4] встановлений електричний програмований насос системи охолодження 9. Це дозволяє розширити функціональні можливості самого насосу і відповідно запропонованої системи, а також дозволяє здійснювати програмований прогрів і підтримання температури охолоджуючої рідини в системі забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ за рахунок зміни швидкості циркуляції охолоджуючої рідини при роботі електричного програмованого насоса системи охолодження 9. Замість одного клапана перед електричним насосом і одного клапана після нього у прототипі [4] в конструкції запропонованої системи передбачено відповідно встановлення попарно двох клапанів 6 і 8 з різних кінців трубопроводів, що підводять і відводять охолоджуючу рідину системи охолодження ДВЗ на відповідних трубопроводах до електричного програмованого насоса системи охолодження 9 і до насоса системи охолодження (помпи двигуна) 2. Це зроблено для того, щоб усунути попадання повітря в електричний програмований насос системи охолодження 9 і в насос системи охолодження (помпи двигуна) 2 при їх включенні і відключенні або зупиненні ДВЗ і відключенні роботи всієї запропонованої системи, щоб підвищити надійність і довговічність роботи запропонованої системи, а також для більш надійного відокремлення (теплоізоляції), або електричного програмованого насоса системи охолодження 9 або насоса системи охолодження (помпи двигуна) 2 при їх відключенні від роботи. Комплекс працює наступним чином. Загальне керування системою для забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ на всіх режимах його роботи здійснюється блоком керування системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 33 у взаємодії з блоком керування ДВЗ 34 (фіг. 1). Керування окремими елементами запропонованої системи проводиться насосом системи охолодження (помпою двигуна) 2, клапаном-термостатом 3, електричним програмованим насосом системи охолодження 9, додатковий електричний програмований насос системи охолодження 13, клапанами 6, 7, 8, одноходовими кранами 10, 11, 12, краном 59 і пробковим краном 58, що призначені для керування потоками рідин, а також клапанами байпасу 15 і клапанами випускної системи 16, що призначені для керування потоками газових (повітряних) середовищ, які розташовані в різних елементах всієї системи. При роботі ДВЗ 1 в режимі прогріву (фіг. 2) клапани 6, одноходові крани 10, 12, кран 59 закриті, клапани 7, 8, одноходовий кран 11 відкриті, пробковий кран 58 встановлено в 5 UA 103729 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 положення циркуляції охолоджуючої рідини через нього до ДВЗ 1. Насос системи охолодження (помпа двигуна) 2 при цьому постійно працює з частотою обертання, пропорційній частоті обертання ДВЗ 1, але в замкненому контурі трубопроводів 54, 55, 56, не забезпечуючи при цьому примусову циркуляцію охолоджуючої рідини безпосередньо в системі охолодження ДВЗ. Швидкість циркуляції охолоджуючої рідини в системі охолодження ДВЗ 1 забезпечується за допомогою електричного програмованого насоса системи охолодження 9, який в залежності від температури охолоджуючої рідини, що вимірюється датчиком температури охолоджуючої рідини системи охолодження 17 і датчиком температури охолоджуючої рідини ДВЗ 18, автоматично в межах встановленої програми (відповідно до кожного окремого ДВЗ), змінює швидкість циркуляції охолоджуючої рідини в межах Vvar = 0 ~ max (що обумовлено програмою насоса). Задачею програмованої зміни швидкості циркуляції охолоджуючої рідини, яка не пов'язана з частотою обертання колінчастого вала ДВЗ, є формування циркуляції охолоджуючої рідини в режимі прогріву в залежності від температурного режиму і умов експлуатації, що забезпечує прискорений прогрів ДВЗ 1 у порівнянні зі штатним насосом охолоджуючої рідини [6]. При цьому потік охолоджуючої рідини надходить через трубопровід 47 у клапан-термостат 3, а через нього по трубопроводах 46, 48, за допомогою електричного програмованого насоса системи охолодження 9, через клапани 8, через трубопровід 49, а також через одноходовий кран 11 і пробковий кран 58 у ДВЗ 1, або - у контур радіатора системи охолодження 4, а вже після цього у трубопровід 48, і через електричний програмований насос системи охолодження 9 і через клапани 8 і через трубопровід 49, а також через одноходовий кран 11 і пробковий кран 58 у ДВЗ, а також через трубопровід 49 у ДВЗ 1. Робота клапана-термостата 3 в запропонованій системі регламентується наступним чином. Температура початку відкриття клапана-термостата 3, в залежності від типу двигуна і типу охолоджуючої рідини, орієнтовно становить (80±2)°С, повне його відкриття, в залежності від типу двигуна і типу охолоджуючої рідини, також орієнтовно досягається при (93±2)°С. Тому залежно від температури охолоджуючої рідини в трубопроводі 47 потік із клапана-термостата 3 надходить або у радіатор системи охолодження 4 або в трубопровід 46, або одночасно і у радіатор системи охолодження 4 і в трубопровід 46. Подальша робота запропонованої системи здійснюється аналогічно описаному вище. При цьому ВГ виходять в атмосферу через випускну трубу 30, де клапани випускної системи 16 відкриті, а клапани байпаса 15 закриті. Подальша робота системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в двигуні внутрішнього згорання ДВЗ 1 відбувається на основі даних (фіг. 1): датчика температури охолоджуючої рідини системи охолодження 17, датчика температури охолоджуючої рідини ДВЗ 18, датчика температури оливи системи мащення ДВЗ 19, датчика параметрів повітря на впуску до ДВЗ 20, датчика витрати палива 21, датчика частоти обертання колінчастого вала 22, датчика параметрів відпрацьованих газів 23, датчика тиску оливи системи мащення ДВЗ 31, датчика температури оточуючого середовища 32, датчика температури радіатора "пічки" 62, що встановлений рідинно-повітряному теплообміннику 57. Відповідно до показників цих датчиків блоком керування системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 33 у взаємодії з блоком керування ДВЗ 34 визначається оптимальна частота обертання електричного програмованого насоса системи охолодження 9. При роботі системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ на подачу теплоносія при прогріві салону (кабіни) транспортного засобу або моторного приміщення (відсіку) пересувної (стаціонарної) електростанції з ДВЗ, або самого ДВЗ прогрітим повітрям (фіг. 3) за допомогою радіатора "пічки" 57, крани 59 відкриті, пробковий кран 58 ставиться у положення циркуляції охолоджуючої рідини (в залежності від технологічних вимог - або закрите положення, або частково закрите положення, тобто проміжне положення між відкритим і закритим, або відкрите положення (показано саме на фіг. 3)) за контуром через трубопровід 61 до радіатора "пічки" 57, а далі через трубопровід 60 до ДВЗ 1 або у проміжне положення, коли виникає потреба у одночасному прогріванні ДВЗ 1 і радіатора "пічки" 57, при забезпеченні одночасної циркуляції охолоджуючої рідини в напрямку до ДВЗ 1 і за контуром через трубопровід 61 до радіатора "пічки" 57, а далі через трубопровід 60 до ДВЗ 1. Температура в радіаторі "пічки" 57 регулюється блоком керування системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 33 (фіг. 1) за допомогою датчика температури радіатора "пічки" 62. Після того, як датчик температури охолоджуючої рідини системи охолодження 17 і датчик температури охолоджуючої рідини ДВЗ 18 зафіксують температуру, що відповідає прогрітому стану ДВЗ 1 (фіг. 4), блок керування системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 33 (показано на фіг. 1) подає сигнал на перемикання одноходових кранів 10 у відкрите положення і одноходового крана 11 у закрите положення, забезпечуючи при 6 UA 103729 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 цьому циркуляцію охолоджуючої рідини від трубопроводу 49, через трубопровід 50, тепловий акумулятор фазового переходу системи охолодження 5, трубопровід 51, через пробковий кран 58 до ДВЗ 1. Одночасно, при досягненні температури, що відповідає прогрітому стану ДВЗ 1, блок керування системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 33 (показано на фіг. 1) подає сигнал на перемикання клапанів 6 у відкрите положення й клапанів 7 і 8 у закрите положення, а електричний програмований насос системи охолодження 9 відключається і, одночасно, підключаються трубопроводи для проходження охолоджуючої рідини через насос системи охолодження (помпу двигуна) 2, який підключається до запропонованої системи і забезпечує подальшу циркуляцію охолоджуючої рідини. Накопичення теплової енергії в тепловий акумулятор фазового переходу системи охолодження 5 у запропонованій системі здійснюється в процесі роботи ДВЗ 1, після досягнення ним температури, що відповідає прогрітому його стану. У цьому випадку електричний програмований насос системи охолодження 9 відключений, а під дією насоса системи охолодження (помпи двигуна) 2 потік охолоджуючої рідини рухається по замкнутому контуру: ДВЗ 1 - трубопровід 47 - клапан-термостат 3 - трубопровід 46 (і (або) радіатор системи охолодження 4), трубопровід 48, клапани 6, трубопровід 56, насос системи охолодження (помпа двигуна) 2, трубопроводи 54, 49, 50 - тепловий акумулятор фазового переходу системи охолодження 5 - трубопровід 51. У тепловому акумуляторі фазового переходу системи охолодження 5 рідкий теплоносій - охолоджуюча рідина, передає частину своєї теплової енергії теплоакумулюючому матеріалу, що нагрівається у твердій фазі до температури плавлення, плавиться й далі нагрівається в рідкій фазі до деякої температури, при якій наступає теплова рівновага між теплоакумулюючим матеріалом і потоком рідкого теплоносія. Температура нагріву теплового акумулятора фазового переходу системи охолодження 5 контролюється датчиком температури теплового акумулятора фазового переходу системи охолодження 45, сигнал від якого передається до блоку керування системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 33 (показано на фіг. 1). При накопиченні необхідної кількості теплоти від сигналу блока керування системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 33 тепловий акумулятор фазового переходу системи охолодження 5 від'єднується від системи охолодження ДВЗ 1 перемиканням одноходових кранів 10 у закрите положення і одноходового крану 11 у відкрите положення, забезпечуючи при цьому відключення циркуляції охолоджуючої рідини через тепловий акумулятор фазового переходу системи охолодження 5. Під час роботи ДВЗ в залежності від теплового стану теплового акумулятора фазового переходу системи охолодження 5, який вимірюється датчиком температури теплового акумулятора фазового переходу системи охолодження 45, блоком керування системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 33 здійснюється регулювання процесу заряджання його і підтримання його сталого теплового стану на режимі повного заряджання за допомогою одноходових кранів 10 і одноходового крана 11, які відкриваються і закриваються для виконання вказаної умови (для заряджання відкриваються одноходові крани 10 та закривається одноходовий кран 11, а при зарядженому тепловому акумуляторі фазового переходу системи охолодження 5 - навпаки). Одночасно з накопиченням теплової енергії в тепловому акумуляторі фазового переходу системи охолодження 5 від потоку рідкого теплоносія - охолоджуючої рідини, відбувається накопичення теплової енергії в тепловому акумуляторі фазового переходу відпрацьованих газів 14 (фіг. 5) за рахунок утилізації теплової енергії ВГ, що надходять із ДВЗ 1 по випускній трубі 30 у тепловий акумулятор фазового переходу відпрацьованих газів 14. Для цього від сигналу блока керування системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 33 (показано на фіг. 1) перемикаються клапани випускної системи 16 у закрите положення, а клапани байпаса 15-у відкрите положення. Після проходження теплового акумулятора фазового переходу відпрацьованих газів 14 ВГ викидаються в атмосферу. При цьому потік теплоносія ВГ надходить у тепловий акумулятор фазового переходу відпрацьованих газів 14, де віддає частину своєї теплової енергії. При цьому теплоакумулюючий матеріал, що перебуває в тепловому акумуляторі фазового переходу відпрацьованих газів 14, нагрівається у твердій фазі до температури плавлення Тт, плавиться при цій температурі й далі нагрівається в рідкій фазі до деякої температури, при якій досягається теплова рівновага між потоком рідкого теплоносія системи охолодження ДВЗ й теплоакумулюючим матеріалом. З теплового акумулятора фазового переходу відпрацьованих газів 14 охолоджуюча рідина повертається в систему охолодження ДВЗ з трубопроводу 46, через одноходові крани 12, після їх відкриття за допомогою сигналу блока керування системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 33, через трубопровід 52, через включений додатковий електричний програмований насос системи охолодження 13 (принцип дії якого аналогічний принципу дії 7 UA 103729 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 позиції 9 і описано вище), через тепловий акумулятор фазового переходу відпрацьованих газів 14 і через трубопровід 53 до одноходового крана 11 (подальша подача охолоджуючої рідини здійснюється аналогічно описаному вище). Після того як тепловий акумулятор фазового переходу відпрацьованих газів 14 повністю накопичив теплову енергію, циркуляція рідкого теплоносія в системі охолодження через нього не припиняється; у цьому випадку тепловий акумулятор фазового переходу відпрацьованих газів 14 забезпечує оптимальний тепловий режим ДВЗ 1, нагріваючи потік рідкого теплоносія - охолоджуючої рідини. При цьому система забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ працює аналогічно описаному раніше. Таким чином, накопичення тепловим акумулятором фазового переходу відпрацьованих газів 14 теплової енергії відбувається одночасно з прогрівом ДВЗ, або роботою ДВЗ в прогрітому стані. При цьому температура охолоджуючої рідини в системі охолодження ДВЗ не зменшується, оскільки в тепловому акумуляторі фазового переходу відпрацьованих газів 14 постійно відбувається утилізація теплової енергії ВГ. Регулювання температури охолоджуючої рідини в системі охолодження ДВЗ блок керування системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 33 від теплового акумулятора фазового переходу відпрацьованих газів 14 відбувається за допомогою датчика температури теплового акумулятора фазового переходу 25, датчика температури охолоджуючої рідини після теплового акумулятора фазового переходу 27, датчика температури охолоджуючої рідини до теплового акумулятора фазового переходу 28 і контрольного (резервного) датчику температури охолоджуючої рідини після теплового акумулятора фазового переходу 29 і одноходових кранів 12 системи охолодження ДВЗ й клапанів байпаса 15 і клапанів випускної системи 16. Під час роботи ДВЗ блоком керування системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 33 в залежності від теплового стану теплового акумулятора фазового переходу відпрацьованих газів 14, який вимірюється датчиком температури відпрацьованих газів, встановленим до теплового акумулятора фазового переходу 24, датчиком температури теплового акумулятора фазового переходу 25, датчиком температури відпрацьованих газів, встановленим після теплового акумулятора фазового переходу 26, здійснюється керування процесом заряджання його і підтримання його сталого теплового стану на режимі повного заряджання за допомогою клапанів байпаса 15 і клапанів випускної системи 16, які відкриваються і закриваються для виконання вказаної умови (для заряджання - відкриваються клапани байпаса 15 та закриваються клапани випускної системи 16, а при повністю зарядженому тепловому акумуляторі фазового переходу відпрацьованих газів 14 - навпаки). У випадку аварійного перевищення температури охолоджуючої рідини в системі охолодження ДВЗ 1, що вимірюється датчик температури охолоджуючої рідини системи охолодження 17 і датчик температури охолоджуючої рідини ДВЗ 18, від сигналу блока керування системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 33, відбувається перекриття одноходових кранів 12 і одночасне відключення додаткового електричного програмованого насоса системи охолодження 13. Подальша робота запропонованої системи відбувається аналогічно описаному вище. Зберігання накопиченої теплоти здійснюється в період зупинки ДВЗ в умовах низьких температур. У цьому випадку теплоакумулюючий матеріал зберігається в розплавленому стані завдяки наявності в конструкції теплового акумулятора фазового переходу системи охолодження 5 і теплового акумулятора фазового переходу відпрацьованих газів 14 високоефективної теплоізоляції. В залежності від навантаження на ДВЗ 1 (фіг. 1) та температури паливно-повітряної суміші (повітря), яка вимірюється датчиком параметрів повітря на впуску до ДВЗ 20 у сукупності з іншими, вище описаними датчиками 17, 18, 19, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 31, 32, 45 і 62, блок керування ДВЗ 34 у взаємодії з блоком керування системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 33 для встановленого режиму роботи ДВЗ 1 встановлює необхідну кількість палива для роботи двигуна зі сталою частотою обертання та подає керуючий сигнал на орган керування ДВЗ (який умовно не показано), що встановлює (переводить) важіль керування ДВЗ у відповідне положення. В залежності від показників датчика температури охолоджуючої рідини системи охолодження 17 і датчика температури охолоджуючої рідини ДВЗ 18 блоком керування ДВЗ 34 у взаємодії з блоком керування системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 33 визначається частота обертання електричного програмованого насоса системи охолодження 9 і додаткового електричного програмованого насоса системи охолодження 13, яка буде забезпечувати оптимальний температурний стан теплоносія в системі охолодження ДВЗ і системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини ДВЗ в цілому при утилізації теплоти тепловими акумуляторами. 8 UA 103729 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 При низькій температурі навколишнього середовища та повністю заряджених тепловому акумуляторі фазового переходу системи охолодження 5 і тепловому акумуляторі фазового переходу відпрацьованих газів 14 в залежності від показань датчика температури охолоджуючої рідини системи охолодження 17, датчика температури охолоджуючої рідини ДВЗ 18, датчика температури оливи системи мащення ДВЗ 19, датчика параметрів повітря на впуску до ДВЗ 20, датчика температури оточуючого середовища 32 прогрів ДВЗ 1, в залежності від сигналів блока керування ДВЗ 34 у взаємодії з блоком керування системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 33, здійснюється наступним чином: клапани 6, одноходові крани 11 і 12 (для не використання енергії теплового акумулятора фазового переходу відпрацьованих газів 14 на початковому етапі попереднього перед пуском прогріву) закриті, клапани 7 і 8, одноходовий кран 10 відкриті для забезпечення циркуляції від електричного програмованого насоса системи охолодження 9 (робота, якого здійснюється аналогічно описаному вище) охолоджуючої рідини через тепловий акумулятор фазового переходу системи охолодження 5, чим дозволяє прогріти охолоджуючу рідину від теплового акумулятора фазового переходу системи охолодження 5 в процесі пуску двигуна, або попередньо прогріти його. При включенні електричного програмованого насоса системи охолодження 9 охолоджуюча рідина надходить до трубопроводу 50. Далі потік рідкого теплоносія - охолоджуючої рідини проходить через тепловий акумулятор фазового переходу системи охолодження 5 і нагрівається в ньому за рахунок виділення теплоакумулюючим матеріалом схованої теплоти кристалізації. При цьому в теплоакумулюючому матеріалі відбувається оборотний фазовий перехід, перетворюючись із рідкого стану у твердий. Потім нагрітий рідкий теплоносій - охолоджуюча рідина по трубопроводу 51 надходить через пробковий кран 58 у ДВЗ 1, розігріваючи останній. Якщо накопиченої теплоти у тепловому акумуляторі фазового переходу системи охолодження 5 не достатньо для прогрівання ДВЗ 1, то блок керування системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 33 відкриває одноходові крани 12 і підключає додатковий електричний програмований насос системи охолодження 13 до циркуляції охолоджуючої рідини в системі регулювання температури охолоджуючої рідини ДВЗ. При цьому забезпечується примусове прокачування рідкого теплоносія - охолоджуючої рідини через тепловий акумулятор фазового переходу відпрацьованих газів 14. При включенні додаткового електричного програмованого насоса системи охолодження 13 охолоджуюча рідина надходить від трубопроводу 46 до трубопроводу 52, через додатковий електричний програмований насос системи охолодження 13 рухається й нагрівається в тепловому акумуляторі фазового переходу відпрацьованих газів 14 аналогічно тому, як це відбувається у вищеописаному випадку передпускового підігріву ДВЗ від теплового акумулятора фазового переходу системи охолодження 5. При цьому, одноходовий кран 11 відкривається, а одноходові крани 10 закриваються. Потім нагрітий рідкий теплоносій охолоджуюча рідина по трубопроводу 53 надходить через відкритий одноходовий кран 11 і пробковий кран 58 до ДВЗ 1, додатково розігріваючи останній. В процесі роботи запропонованого комплексу (фіг. 1), сигнали для контролю і регулювання основних параметрів від блока керування системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 33 і блоку керування ДВЗ 34 надходять на бортовий модуль-блок комплексу для забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 35, в якому існує можливість переробки та накопичування інформація про технічний стан системи. Елементи системи (фіг. 6) 35, 36, 37 утворюють сукупність I - автоматизований комплекс дистанційного контролю і обстеження технічного стану системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ (АК ДКОТС). Вся інформація, що отримана від бортового модуль-блока комплексу для забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 35 та каналу супутникового зв'язку 36 виводиться на інформаційну панель 37 і передається через мережу зв'язку 44 на центральний сервер 38 та сервер бази даних 39 сукупності II - автоматизоване робоче місце інженера-механіка технічної служби (АРМ ІМТС). Принцип роботи описаного устаткування заснований на можливості точного визначення місця розташування і стану кожного технічного об'єкта моніторингу і обміну цією інформацією з автоматизованим робочим місцем інженера-механіка технічної служби (диспетчерським центром). Визначення місця розташування і точного часу виконується GPS - приймачем через канал супутникового зв'язку 36 за параметрами, прийнятими від навігаційних супутникових систем. Обмін інформацією між автоматизованим робочим місцем інженера-механіка технічної служби II і автоматизованим комплексом дистанційного контролю і обстеження технічного стану системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ I здійснюється через мережу зв'язку 44, що дозволяє передавати як цифрові, так і голосові та відео дані. 9 UA 103729 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Сукупність АК ДКОТС є інтелектуальним пристроєм, визначає параметри умов експлуатації і вирішує задачі безпосереднього контролю параметрів системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ. Автоматизоване робоче місце внутрішньої мережі 40, що включає в себе комп'ютер у складі системного блока, дисплея (ноутбука) і відповідного периферійного обладнання, дозволяє вносити різноманітні корективи в процеси виконання моніторингу в залежності від виробничої необхідності. У пам'ять автоматизованого робочого місця закладаються вихідні дані: регламентовані параметри комплексу; тимчасові параметри роботи на контрольних точках (графік роботи запропонованої системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ); допустимі не критичні відхилення від регламентних параметрів роботи комплексу (з можливістю інформування на інформаційній панелі 37); критичні відхилення від регламентних параметрів роботи комплексу (з можливістю інформування на інформаційній панелі 37); умови інформування інженера-механіка технічної служби про стан комплексу та його місце розташування (з можливістю інформування на дисплей автоматизованого робочого місця). Порівняння даних про параметри запропонованого комплексу і заданих критеріїв роботи дозволяє з автоматизованого робочого місця інформувати про можливі відхилення від заданих параметрів запропонованої системи як оператора ДВЗ (водія) на інформаційній панелі 37, так і інженера-механіка на автоматизованому робочому місці технічної служби. При цьому для зручності оперативного управління здійснюється двосторонній зв'язок. Спеціалізоване програмне забезпечення сукупності III - автоматизованої системи управління системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ (АСУ КЗ ТОР ДВЗ) побудовано на основі прикладного програмного забезпечення. Воно складається з серверного і клієнтських програмних забезпечень, електронних мап, адаптованих у програмному забезпеченні. Також воно формує для всього запропонованого комплексу не тільки відображення положення ДВЗ (транспортного засобу з ДВЗ) на мапі, а й необхідні таблиці і графіки, що в цілому дозволяє проводити аналіз роботи та керувати запропонованою системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ, а також автоматично виводити на дисплей автоматизованого робочого місця або на інформаційну панель 37 інформацію про виникнення позаштатної ситуації (відхилення параметрів роботи системи від встановлених). Автоматизована система управління системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ III забезпечує запис всіх необхідних параметрів роботи комплексу в залежності від часу. Програмне забезпечення дозволяє сукупності III (робочій станції оператора автоматизованого управління системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ 41, корпоративному серверу прикладних задач технічної служби 42 і робочій станції - віддаленому автоматизованому робочому місці системи споживачів 43) забезпечити в цілому раціональне проектування та управління запропонованою системою з урахуванням рівня достовірності вихідної інформації про розподіл параметрів комплексу в оперативному діалоговому режимі. Підтвердженням досягнення поставленої задачі є наступне: застосування електричного програмованого насоса системи охолодження і додаткового електричного програмованого насосу системи охолодження, які підключаються до циркуляції охолоджуючої рідини через клапани, крани і одноходові крани блоком керування, що мають електричний зв'язок з блоком керування системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ, і тепловим акумулятором фазового переходу відпрацьованих газів дозволяють нагрівати потік рідкого теплоносія охолоджуючої рідини до температур, що забезпечують гарантоване накопичення тепловим акумулятором фазового переходу системи охолодження теплоти, не зменшуючи при цьому температури радіатору "пічки", й забезпечує дистанційний моніторинг параметрів запропонованої системи, а також їх діагностування і керування. Таким чином, використання запропонованої системи дозволяє шляхом електронного керування системою забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ підвищити ефективність використання палива, істотно поліпшити показники екологічної безпеки ДВЗ та досягти більшої зручності в процесі утилізації теплоти тепловими акумуляторами при забезпеченні передпускового прогріву і прискореного прогріву після пуску ДВЗ й забезпеченні оптимальних температур охолоджуючої рідини в процесі роботи. Теплові акумулятори дозволяють більш гнучко утилізувати теплоту охолоджуючої рідини та відпрацьованих газів та скоротити час прогріву ДВЗ й забезпечувати оптимальні температури охолоджуючої рідини в процесі роботи. Використання запропонованої системи моніторингу технічних параметрів роботи запропонованої системи дозволяє виконувати параметризацію універсальних інформаційно-аналітичних завдань відповідно до вимог конкретних систем регулювання 10 UA 103729 C2 5 10 15 20 25 30 температури охолоджуючої рідини ДВЗ. Коло задач, що зможе комплексно й оперативно вирішувати розвинена запропонована система, орієнтовно дозволяє наступне: контроль технічного стану вузлів і систем ДВЗ, розрахунок ресурсу, планування ремонтів; відстежування місця розташування, режимів експлуатації, експлуатаційно-економічних і екологічних показників; оцінка коректності споживання енергії (палива), об'єктивний енергооблік і нормування витрат; контроль і управління безпекою роботи й пожежною безпекою; контроль зберігання й стану елементів системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в ДВЗ, а також відстежування післяремонтного технічного стану й умов експлуатації у гарантійний період (що важливо для ремонтних підприємств і виробників ДВЗ) тощо. Крім того, використання системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в двигуні внутрішнього згорання ДВЗ з елементами моніторингу для рішення описаних вище завдань дозволяє істотно поліпшити показники екологічної безпеки ДВЗ і зменшити плату за викиди забруднюючих речовин в атмосферу. Джерела інформації: 1. Использование водяного электронасоса для електронного регулирования температуры охлаждающей жидкости / - X.К. Нгуен, Ж.Л. Мулен, П. Перрье, Э. д'Орсе // Препринт/ Ярославський политехнический інститут: № 88. - Я.: 1988.-31 с. 2. Крамаренко Г.В., Николаев Β.А., Шаталов А.И. Безгаражное хранение автомобилей при низких температурах. – М.: Транспорт, 1984. - 136 с. 3. Автобус ЛиАЗ-5256: Руководство по эксплуатации / Ликинский автобусный завод – М.: Транспорт, 1991, 224с. 4. Куликов А. "Термос" под капотом // Наука и жизнь. - 1993. - № 3. - С. 62-64. 5. Исследование предпусковой тепловой подготовки двигателей городских автобусов в зимний период эксплуатации, разработка и испытание системы предпускового разогрева двигателя автобуса с тепловым аккумулятором фазового перехода: Отчет о НИОКР (№ 50517 ЛД, промежут. по этапу № 2 / В.В. Шульгин, Г.И. Никифоров, С.Д. Гулин и др. - СПб.: ВИГУ, 2001, 39 с. 6. Грицук І.В. Особливості визначення часу прогріву охолоджуючої рідини двигуна внутрішнього згорання, оснащеного системою регулювання температури. / І.В. Грицук, А.М.Гущин, Ю.В. Прилепський, З.І. Краснокутська, Д.С. Адров // 36. наук, праць Донецького інституту залізничного транспорту УДАЗТ. - Донецьк: ДонІЗТ, 2010 - Випуск № 24., с. 131-143. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 45 50 55 60 1. Система забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в двигуні внутрішнього згорання, що складається зі з'єднаних між собою за допомогою рідинних трубопроводів двигуна внутрішнього згорання, радіатора системи охолодження, радіатора "пічки", клапана-термостата, теплового акумулятора фазового переходу системи охолодження, які з'єднані з насосом системи охолодження (помпою двигуна), електричним насосом системи охолодження з можливістю керуванням системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини, що з'єднана також з додатковим електричним насосом системи охолодження, який також з'єднаний з радіатором "пічки" за допомогою трубопроводів, клапанів та кранів, які виконані з можливістю керування потоками рідин, а два з них встановлені перед і після радіатора "пічки" на відповідних трубопроводах, при цьому додатковий електричний насос системи охолодження, виконаний з можливістю працювати паралельно насосу системи охолодження (помпі двигуна), а система має блок керування системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в двигуні внутрішнього згорання і блок керування двигуна внутрішнього згорання, при цьому система забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в двигуні внутрішнього згорання додатково має систему датчиків, яка виконана з можливістю дистанційного контролю роботи системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в двигуні внутрішнього згорання на основі отриманих даних. 2. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що електричний насос системи охолодження є програмованим. 3. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що з різних кінців трубопроводів встановлені відповідно попарно два клапани, що підводять і відводять охолоджуючу рідину системи охолодження двигуна внутрішнього згорання по трубопроводах до електричного насоса системи охолодження і до насоса системи охолодження (помпи двигуна). 4. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що тепловий акумулятор фазового переходу відпрацьованих газів приєднаний до випускної труби і двигуна внутрішнього згорання системою трубопроводів. 11 UA 103729 C2 5 10 15 20 25 30 5. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що система охолодження має датчики температури охолоджуючої рідини і температури охолоджуючої рідини двигуна внутрішнього згорання. 6. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що додатково має датчики температури теплового акумулятора фазового переходу системи охолодження і теплового акумулятора фазового переходу, охолоджуючої рідини системи охолодження, встановлені до і після теплового акумулятора фазового переходу, й контрольний (резервний) датчик температури охолоджуючої рідини після теплового акумулятора фазового переходу. 7. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що крани, зокрема, виконані у вигляді одноходових кранів і пробкового крана. 8. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що система датчиків виконана з можливістю контролю роботи системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в двигуні внутрішнього згорання на основі даних: датчика температури охолоджуючої рідини системи охолодження, датчика температури охолоджуючої рідини двигуна внутрішнього згорання, датчика температури оливи системи мащення двигуна внутрішнього згорання, датчика параметрів повітря на впуску до двигуна внутрішнього згорання, датчика витрати палива, датчика частоти обертання колінчастого вала, датчика параметрів відпрацьованих газів, датчика тиску оливи системи мащення двигуна внутрішнього згорання, датчика температури оточуючого середовища, датчика температури радіатора "пічки", що встановлений у радіаторі "пічки". 9. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що додатково має датчик параметрів відпрацьованих газів, датчик температури відпрацьованих газів, встановлений до теплового акумулятора фазового переходу, датчик температури відпрацьованих газів, встановлений після теплового акумулятора фазового переходу. 10. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що клапани, зокрема виконані в вигляді клапана байпаса, клапанів випускної системи, що розташовані на випускній трубі. 11. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що система регулювання температури охолоджуючої рідини двигуна внутрішнього згорання має бортовий модуль-блок системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини. 12. Система за п. 11, яка відрізняється тим, що бортовий модуль-блок системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини в двигуні внутрішнього згорання виконаний з можливістю з'єднання з каналом супутникового зв'язку та відповідною інформаційною панеллю, з можливістю утворення автоматизованого комплексу дистанційного автоматизованого контролю і обстеження технічного стану системи забезпечення оптимальних температур охолоджуючої рідини у двигуні внутрішнього згорання. 12 UA 103729 C2 13 UA 103729 C2 14 UA 103729 C2 15 UA 103729 C2 16 UA 103729 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 17