СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1996 года по МПК F01P3/00 

Изобретение относится к машиностроению, а более конкpетно к системам охлаждения двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Известна система охлаждения ДВС, включающая рубашку с теплоносителем, охватывающую цилиндры двигателя, и систему отвода тепла от рубашки, содержащую радиатор, водяной насос, вентилятор и коммуникации [1]
Известная система сложна и недостаточно надежна.

Задачей изобретения является упрощение конструкции системы охлаждения ДВС и повышение ее надежности.

Указанная задача решается тем, что рубашка, охватывающая цилиндры двигателя, выполнена как испарительная часть тепловой трубы (ТТ), а в качестве системы, отводящей от рубашки тепло, использованы конденсационная и транспортная части этой ТТ.

Кроме того, имеется канал, сообщающийся с атмосферой с обеих сторон, направленный по оси двигателя и проходящий по поверхности конденсационной части ТТ.

Кроме того, в канале установлен вентилятор.

Кроме того, система охлаждения включает устройство, разбрызгивающее воду на поверхность конденсационной части ТТ.

На фиг. 1 дано осевое сечение системы охлаждения ДВС, на фиг. 2 - поперечное сечение.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания включает испарительную часть 1, охватывающую поверхности цилиндров 2 двигателя, транспортную часть 4.

Для улучшения теплоотдачи верхняя поверхность 5 конденсационной части 4 имеет зигзагообразное сечение. В пространстве 6, охватываемом транспортной частью 3, расположены впускной 7 и выпускной 8 коллекторы, другие узлы систем питания и зажигания и распределительного механизма (на схемах не показаны). Под капотом 9 и над верхней поверхностью 5 конденсационной части 4 проходит канал 10, открытый спереди и выходящий сзади на отверстие 11 в капоте 9. В передней части канала 10 установлен вентилятор 12 и разбрызгиватель 13. В верхней части цилиндров 2 установлены терморегуляторы (на схемах не показаны). Чтобы обеспечить возможность соединения ТТ с блоком цилиндров при сборке двигателя надвиганием ТТ на блок цилиндров, в передней части ТТ имеется прорезь для прохождения трубопроводов горючей смеси и выхлопных газов и распределительного вала.

Система охлаждения работает следующим образом.

При работе двигателя теплота от стенок цилиндров 2 передается испарительной части 1 ТТ. Теплоноситель в испарительной части 1 испаряется, пары поднимаются по транспортной части 3 в конденсационную часть 4, где отдают тепло ее поверхности и конденсируются. Конденсат стекает в испарительную часть 1, где снова испаряется. Поверхности конденсационной части 4 охлаждаются потоком воздуха, проходящим по каналу 10. Движение воздуха по каналу 10 в движущемся транспортном средстве создается набегающим потоком воздуха, а при стоянке с включенным двигателем-вентилятором 12. Подогретый в канале 10 воздух выходит через отверстие 11 в капоте 9 и обогревает лобовое стекло 14, улучшая видимость при морозе и дожде. Таким образом, тепло от цилиндров 2 передается окружающему воздуху.

В данном случае, когда конденсационная часть 4 расположена выше испарительной части 1, конденсат из первой во вторую перемещается под действием гравитационного поля, нет необходимости в капиллярно-пористом материале, т. е. можно использовать упрощенную ТТ термосифон.

Если в цилиндрах 2 температура приближается к предельно-допустимым значениям, терморегулятор включает разбрызгиватель 13, который подает капли воды на верхнюю поверхность 5 конденсационной части 4, которые, испаряясь, охлаждают конденсационную часть 4. Процесс охлаждения цилиндров 2 двигателя ускоряется.

Предлагаемая система охлаждения ДВС включает меньшее число узлов и значительно проще известной системы. Количество движущихся механизмов в ней минимально (имеется один вентилятор), что упрощает обслуживание и обеспечивает надежную работу системы. Предлагаемая система требует для своей работы заметно меньшего отбора мощности двигателя.

Использование: в машиностроении. Сущность изобретения: система охлаждения двигателя внутреннего сгорания выполнена в виде тепловой трубы, испарительная часть которой охватывает цилиндры двигателя и принимает от них тепло, транспортная и конденсационная части передают это тепло воздуху, проходящему по проточному каналу, напpавленному по оси двигателя. В канале установлены вентилятор для обеспечения прохождения в нем воздуха при стоянке транспортного средства с включенным двигателем и разбрызгиватель, служащий для смачивания поверхности конденсационной части, когда требуется интенсификация работы системы охлаждения. Предлагаемая система охлаждения ДВС заметно проще известных по конструкции и имеет меньшую массу. Отсутствие в тепловой трубе подвижных деталей обеспечивает высокую надежность системы. Отсутствие водяного насоса и периодичность работы вентилятора значительно снижает затраты энергии для работы системы. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащая рубашку с теплоносителем, охватывающую цилиндры двигателя, и систему отвода тепла, отличающаяся тем, что рубашка с теплоносителем выполнена в виде испарительной части тепловой трубы, а в качестве системы отвода тепла использованы конденсационная и транспортная части тепловой трубы. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что конденсационная часть тепловой трубы контактирует с проточным воздушным каналом, направленным по оси двигателя. 3. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в проточном воздушном канале установлен вентилятор. 4. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена устройством, разбрызгивающим воду на поверхность конденсационной части тепловой трубы.