СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1994 года по МПК F01P3/20 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания.

Известна система охлаждения [1] , применяемая на транспортных средствах, в которую входят охлаждаемые полости двигателя внутреннего сгорания, циркуляционный насос, радиатор, термостат. Охлаждение жидкости в системе происходит в радиаторе системы охлаждения.

Недостатком данной системы являются низкая эффективность охлаждения охлаждающей жидкости и невозможность использования выделяемого тепла.

Известна система охлаждения двигателя внутреннего сгорания [2] , содержащая два замкнутых контура теплоносителей, связанных между собой теплообменником. В один из контуров включены охлаждаемые полости двигателя, циркуляционный насос, термостат, радиатор, а другой контур содержит дополнительный циркуляционный насос, тепловой аккумулятор, выполненный в виде тепловой трубы, и расширительный бак.

Недостатком этой системы является малая эффективность охлаждения охлаждающей жидкости, а также невозможность использования выделяемого тепла.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения охлаждающей жидкости и возможность использования энергии выделяемого тепла.

Указанная цель достигается тем, что контур снабжен тепловым аккумулятором, выполненным в виде тепловой трубы, заполненной легкокипящей жидкостью, а между тепловым аккумулятором и термостатом дополнительно установлен парогенератор, образующий с последовательно соединенными паровой турбиной, конденсатором и циркуляционным насосом дополнительный циркуляционный контур.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая система охлаждения отличается тем, что она снабжена устройством для преобразования тепловой энергии, а также тепловым аккумулятором. Таким образом, заявляемая система охлаждения двигателя внутреннего сгорания соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена общая схема устройства.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания содержит замкнутый контур теплоносителя, содержащий охлаждаемые полости двигателя 1, термостат 2, накопитель горячей жидкости 3, регулировочный кран 4, тепловой аккумулятор 5, циркуляционный насос 6, соединенные между собой трубопроводами. Дополнительный контур снабжен парогенератором 7, тепловой турбиной 8, конденсатором 9, насосом 10, соединенными между собой трубопроводами, и подключен к накопителю электрической энергии 11. В качестве теплоносителя в основном контуре используется жидкость системы охлаждения, а в дополнительном - легкокипящая жидкость, например этиловый спирт, парафин.

Система работает следующим образом. После запуска двигателя теплоноситель основного контура - охлаждающая жидкость - проходит по малому кругу - охлаждаемые полости двигателя 1, термостат 2, циркуляционный насос 6. После прогрева двигателя теплоноситель основного контура проходит через большой круг циркуляции теплоносителя - охлаждаемые полости двигателя 1, термостат 2, накопитель горячей жидкости 3, регулировочный кран 4, тепловой аккумулятор 5, циркуляционный насос 6. В накопителе горячей жидкости 3 теплоноситель основного контура отдает парогенератору 7 часть теплоты, далее в основном контуре теплоноситель отдает тепло тепловому аккумулятору 5, где и происходит его накопление. Тепло используется в холодное время года для подогрева неработающего двигателя. Тепловой аккумулятор 5 выполнен на основе легкокипящей жидкости. Через циркуляционный насос 6 охлажденный теплоноситель поступает в охлаждаемые полости двигателя 1. Теплоноситель основного контура нагревает в парогенераторе 7 теплоноситель дополнительного контура, который превращает в пар. Пар поступает в тепловую турбину 8, где вырабатывает электрическую энергию, аккумулирующуюся накопителем электрической энергии. Далее в конденсаторе 9 пар превращается в легкокипящую жидкость и снова поступает через насос 10 в парогенератор 7.

Для повышения эффективности охлаждения охлаждающей жидкости и использования энергии выделяемого тепла между тепловым аккумулятором и термостатом дополнительно установлен парогенератор, образующий с последовательно соединенными паровой турбиной, конденсатором и циркуляционным насосом дополнительный циркуляционный контур, что позволяет облегчить запуск двигателя в холодное время года, использовать энергию выделяемого тепла. (56) 1. Вишняков Н. Н. и др. Автомобиль и автомобильное хозяйство. М. : Машиностроение, 1986, с. 304.

2. Авторское свидетельство СССР N 1232511, кл. F 01 P 3/22, 1986.

Сущность изобретения заключается в том, что система снабжена устройством для преобразования тепловой энергии в электроэнергию, а также тепловым аккумулятором. 1 ил.

СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая замкнутый контур циркуляции теплоносителя, включающий охлаждаемые полости двигателя, циркуляционный насос и термостат, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности, она снабжена дополнительным контуром циркуляции, тепловым аккумулятором, выполненным в виде тепловой трубы, заполненной легкокипящей жидкостью, конденсатором, парогенератором, паровой турбиной, связанной с парогенератором, накопителем охлаждающей жидкости, подсоединенным к охлаждаемым полостям двигателя, и жидкостным насосом, установленным между конденсатором и парогенератором, причем парогенератор размещен между тепловым аккумулятором и термостатом и подключен к паровой турбине, а дополнительный контур циркуляции образован последовательно соединенными паровой турбиной, конденсатором и жидкостным насосом.