РУБАШКА ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F02F1/10 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может найти применение в конструкции рубашки жидкостного охлаждения блока цилиндров высокофорсированного двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

Известна рубашка жидкостного охлаждения, где жидкость прокачивается между гильзой цилиндра и блоком. Гильза снабжена небольшими наружными ребрами для увеличения площади поверхности, омываемой охлаждающей жидкостью. Увеличение площади поверхности ребер приводит к недопустимому увеличению термических напряжений. Кроме того, в этой конструкции не предусмотрено выравнивание температуры по высоте гильзы [1].

Также известна рубашка жидкостного охлаждения гильзы цилиндров ДВС, содержащая кольцевую камеру между гильзой и блоком цилиндров, сообщенную с системой охлаждения. В камере вокруг гильзы установлен кожух, снабженный ребрами, параллельными оси гильзы, контактирующими с гильзой [2].

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения гильзы за счет увеличения поверхности теплосъема без увеличения термических напряжений в металле.

Поставленная цель достигается тем, что рубашка жидкостного охлаждения гильзы цилиндров ДВС содержит кольцевую камеру между гильзой и блоком цилиндров, сообщенную с системой охлаждения. В камере вокруг гильзы расположен кожух.

Новым в изобретении является то, что кожух выполнен гофрированным и образует с наружной поверхностью гильзы замкнутую герметичную камеру, заполненную теплоносителем, имеющим более высокую температуру кипения, чем охлаждающая жидкость, например натрием. На наружной поверхности гильзы могут быть выполнены ребра.

Отличительные признаки обеспечивают заявляемому решению новое свойство, заключающееся в значительном увеличении поверхности теплообмена за счет создания ребер, в которых не возникает механических напряжений, так как ребра образованы жидким теплоносителем (в рабочем состоянии) и гофрированным кожухом. Так как температура кожуха по сравнению с температурой гильзы ниже, то охлаждающая жидкость, находящаяся между кожухом и блоком, закипит при большей мощности двигателя.

На чертеже изображена предлагаемая рубашка.

Рубашка жидкостного охлаждения гильзы цилиндров ДВС содержит кольцевую полость 1 между гильзой 2 и блоком 3 цилиндров. Полость 1 сообщена с системой охлаждения. В полости 1 вокруг гильзы 2 установлен гофрированный кожух 4. Его края герметично соединен с гильзой 2. Образовавшаяся между гильзой 2 и кожухом 4 камера 5 заполнена натрием Ткип. = 900^оС. На наружной поверхности гильзы 2 выполнены ребра 6.

Охлаждение гильзы осуществляется следующим образом.

Теплота от гильзы 2 цилиндра передается теплоносителю (натрию). За счет теплопроводности и перемешивания теплоносителя под действием гидростатического напора, обусловленного разностью плотностей в направлении, перпендикулярном оси цилиндра, тепло передается кожуху 4, с которого снимается в охлаждающую жидкость (вода) кольцевой полости 1. Под действием гидростатического напора в направлении, параллельном оси цилиндра, происходит перенос тепла и выравнивание температуры по длине гильзы 2.

Преимущество заявляемого решения по сравнению с прототипом заключается в более эффективном отводе тепла от гильзы, что обеспечивает более высокое форсирование ДВС.

Сущность изобретения: рубашка жидкостного охлаждения блока цилиндров двигателя содержит кольцевую полость 1 охлаждения между наружной поверхностью гильзы 2 и стенками блока 3. Полость 1 связана с системой охлаждения. В полости 1 вокруг гильзы 2 размещен гофрированный кожух 4, образующий с наружной поверхностью гильзы 2 герметичную камеру 5, заполненную теплоносителем, температура кипения которого выше, чем температура кипения охлаждающей жидкости. На наружной поверхности гильзы 2 выполнены ребра 6, 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. РУБАШКА ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания, содержащая кольцевую полость охлаждения между гильзой и стенками блока, связанную с системой охлаждения, и расположенный в полости вокруг гильзы кожух, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, кожух выполнен гофрированным и образует с наружной поверхностью гильзы замкнутую герметичную камеру, заполненную теплоносителем, температура кипения которого выше темпратуры кипения охлаждающей жидкости в полости охлаждения. 2. Рубашка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве теплоносителя использован натрий. 3. Рубашка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что на наружной поверхности гильзы выполнены ребра.