УСТРОЙСТВО (СИСТЕМА) ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 1998 года по МПК F01P7/16 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в системе охлаждения двигателей. Известно устройство охлаждения ДВС [1], содержащее насос, термостат, перепускную трубу и радиатор с соединительными трубами (патрубками), малое и большое кольцо охлаждения.

Прототипом является устройство (система) охлаждения двигателя [2], содержащее насос, термостат, переспускную трубу, радиатор с соединительными патрубками, включающее водяную рубашку. Водяная рубашка и каналы с радиатором образуют замкнутые большое и малое кольца охлаждения.

Недостатком известных устройств охлаждения является следующее.

1. Эксплуатация холодного двигателя приводит к его преждевременному износу, а также перерасходу топлива. Длительный прогрев - перерасходу топлива, а также к потере времени, что особенно нежелательно для транспорта оперативного назначения: пожарного, скорой помощи и т.п.

2. Охлаждение по малому кольцу идет до достижения охлаждающей жидкости оптимальной температуры. В случае ее повышения термостат подключает большое кольцо охлаждения, т. е. радиатор. Охлаждающая жидкость движется принудительно с помощью нагнетательного насоса.

Большое кольцо при прогреве двигателя или при охлаждении по малому кольцу отключено термостатом только с одного конца. Второй конец соединен с малым кольцом и через него часть нагретой охлаждающей жидкости из малого кольца попадает в большое кольцо и соответственно в радиатор, который интенсивно охлаждается потоком воздуха.

Особенно этот недостаток проявляется в прототипе [2]
3. Действительно, при температуре охлаждающей жидкости ниже порога срабатывания термостата, когда охлаждение работает по малому кольцу, верхняя часть радиатора нагревается и он (радиатор) получает тепло. Таким образом, у непрогретого двигателя отбирается недостающее ему для нормальной работы тепло. При верхнем расположении термостата этот эффект менее заметен, т.к. тепло поступает в нижний вход радиатора и рассеивается по всей его поверхности.

Целью изобретения является устранению отмеченных недостатков и повышение эффективности охлаждения двигателя. Эта цель достигается тем, что устройство (система) охлаждения двигателя содержит насос, термостат, перепускную трубу и радиатор с соединительными трубами (патрубками), входной и выходной каналы и водяную рубашку, образующие замкнутые малое и большое кольца охлаждения, причем термостат размещен на одном из каналов. Оно снабжено дополнительным термостатом, размещенным между радиатором и малым замкнутым кольцом охлаждения и установленном на другом канале (противоположном первому).

В канале одного из термостатов выполнено по меньшей мере одно дополнительное калиброванное отверстие. Устройство снабжено обводным (дополнительным) каналом с калиброванным отверстием, соединяющим (сообщающим) малое кольцо охлаждения с радиатором. Обводной канал размещен в зоне термостата, соединяющейся с соединительными трубками малого и большого кольца охлаждения. Устройство снабжено термозаслонкой, выполненной в виде одной и более оболочек из термоизоляционного материала. Оболочка размещена и на клапанах (по меньшей мере на одном из клапанов) термостатов. Оболочка размещена и на корпусе термостата, а также оболочка размещена на корпусе (кожухе) водяной рубашки охлаждения. Термостат выполнен из термоизоляционного материала. Устройство снабжено дополнительным каналом для заливки жидкости, размещенным в канале малого кольца.

Устройство (система) охлаждения двигателя содержит водяную рубашку 1, соединительные трубы (патрубки) 2, перепускную трубу 3, термостат 4, насос 5, радиатор 6, входные и выходные каналы 7, 8, 9, 10, 11 и 12. Водяная рубашка 1, каналы 7, 8, 9 и 10 образуют замкнутое малое кольцо охлаждения. Термостат 4 и насос 5 размещены, в частности, на каналах 12, 9 и 10.

Водяная рубашка 1, каналы 7, 11, радиатор 6, каналы 12, 9 и 10 образуют замкнутое большое кольцо охлаждения. Устройство снабжено дополнительным термостатом 13, установленным между радиатором 6 и замкнутым малым кольцом охлаждения, в частности на канале 11. В канале одного из термостатов выполнено (дополнительное) по меньшей мере одно калиброванное отверстие 14.

Устройство может быть снабжено одним и более (дополнительным) обводным каналом 15 с калиброванным отверстием, соединяющим (сообщающим) малое и большое кольцо охлаждения с радиатором.

Изобретение поясняется чертежами:
на фиг. 1 и 2 изображен общий вид устройства;
на фиг. 3 изображены варианты исполнения устройства (с термоизолятором);
на фиг. 4 изображен вариант исполнения устройства (с обводным каналом);
на фиг. 5 и 6 изображены фрагменты устройства (с перепускными каналами);
на фиг. 7 и 8 изображены фрагменты устройства (с термоизолятором).

Обводной канал 15 может быть размещен в зоне термостатов 13 (4). Устройство сможет быть снабжено термозаслонкой, выполненной в виде одной и более оболочек 16 из термоизоляционного материала. Отверстия 14 и 15 могут быть в каналах 17 термостатов. Оболочка 16 может быть размещена и на клапанах термостата, и на его корпусе, а также на корпусе (кожухе) водяной рубашки охлаждения.

Термостат может быть выполнен из термоизоляционного материала. Устройство может быть снабжено (помимо основного 18) дополнительным каналом 19 для заливки жидкости, размещенным в канале малого кольца. Насос 5 тоже может иметь оболочку 16.

Устройство охлаждения двигателя работает следующим образом. При запуске двигателя работает только малое кольцо. При этом жидкость, циркулируя по замкнутому контуру, постоянно нагревается и расширяется в объеме. Тогда излишки ее перепускаются через калиброванные отверстия 14 и 15 в каналы большого кольца. При достижении заданной температуры клапан термостата 13 (4) открывается и охлаждающая жидкость циркулирует в верхней части радиатора и в каналах 11 и малого кольца (см. фиг. 2). При дальнейшем повышении температуры открывается клапан термостата 4 (13) и в работу вступает большое кольцо охлаждения. Когда двигатель остановится, жидкость начинает охлаждаться, термостаты 4 и 13 закрываются, жидкость сжимается.

Получается в малом кольце разряжение и недостаток жидкости в малом кольце пополняется жидкостью из большого кольца охлаждения, проходящей через отверстия 14 и 15 (в обратном направлении).

Для устранения воздушной пробки при заливки жидкости через канал 18 может быть использован канал 19.

Использование изобретения снизит расход энергетических ресурсов, в том числе топлива и повысит срок службы двигателя в целом.

Использование: в двигателестроении, в системе охлаждения двигателей. Сущность изобретения: система охлаждения двигателя содержит насос, термостат, перепускную трубу и радиатор с соединительными трубами, входной и выходной каналы, водяную рубашку, образующие замкнутые малое и большое кольца охлаждения, причем термостат размещен на одном из каналов, она снабжена дополнительным термостатом, размещенным между радиатором и малым замкнутым кольцом охлаждения и установленным на другом канале. Изобретение обеспечивает повышение эффективности охлаждения двигателя. 9 з.п.ф-лы, 8 ил.

1. Устройство (система) охлаждения двигателя, содержащее насос, термостат, перепускную трубу и радиатор с соединительными трубами (патрубками), включающее входной и выходной каналы и водяную рубашку, образующие замкнутые малое и большое кольца охлаждения, причем термостат размещен на одном из каналов, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным термостатом, размещенным между радиатором и малым замкнутым кольцом охлаждения и установленным на другом канале (противоположном первому). 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в канале одного из термостатов выполнено по меньшей мере одно (дополнительное) отверстие, калиброванное. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено свободным (дополнительным) каналом с калиброванным отверстием, соединяющим (сообщающим) малое кольцо охлаждения с радиатором. 4. Устройство по пп.1 и 3, отличающееся тем, что обводной канал размещен в зоне термостата и соединяющийся с соединительными трубами малого и большого кольца охлаждения. 5. Устройство по пп.1 - 4, отличающееся тем, что оно снабжено термозаслонкой, выполненной в виде одной и более оболочек из термоизоляционного материала. 6. Устройство по пп.1 - 5, отличающееся тем, что оболочка размещена и на клапанах (по меньшей мере на одном из каналов) термостатов. 7. Устройство по пп.1 - 6, отличающееся тем, что оболочка размещена и на корпусе термостата. 8. Устройство по пп.1 - 7, отличающееся тем, что оболочка размещена на корпусе (кожухе) водяной рубашки охлаждения. 9. Устройство по пп.1 - 8, отличающееся тем, что термостат выполнен из термоизоляционного материала. 10. Устройство по пп.1 - 9, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным каналом для заливки жидкости, размещенным в канале малого кольца.