СИСТЕМА ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ МАШИНЫ Российский патент 2002 года по МПК F01P3/02 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к системам жидкостного охлаждения тепловых машин преимущественно высокофорсированных двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Известна система жидкостного охлаждения тепловой машины [1]. При этом имеются индивидуальные системы подвода охлаждающей жидкости к каждому цилиндру, допускающие регулирование ее расхода. Конструкция такова, что регулирование высокофорсированных ДВС в условиях эксплуатации невозможно. В связи с этим возникает необходимость заложить в тепловую машину такое распределение потоков охлаждающей жидкости, чтобы все цилиндры независимо от их расположения омывались бы примерно одинаково и условия теплоотдачи в охлаждающую среду у них были бы идентичны.

Известна система жидкостного охлаждения тепловой машины [2]. Система содержит сообщенные между собой полости охлаждения цилиндров, приточный и отводной коллекторы, подсоединенные соответственно к нижней и верхней частям полостей охлаждения, циркуляционный насос, соединенный с приточным коллектором, и охладитель, подключенный к отводному коллектору. В устройстве отводной и приточный коллекторы выполнены в виде труб кусочно-постоянного сечения, первый из которых выполнен с увеличивающимся в направлении к охладителю сечением, а второй - с увеличивающимся в направлении к насосу сечением, причем каждый участок постоянного сечения каждого коллектора связан с полостями охлаждения одного из цилиндров.

Указанное устройство является прототипом заявленному.

Недостатком известных систем жидкостного охлаждения тепловой машины является низкая эффективность водораспределения по секциям блока цилиндров в условиях высоких форсировок, обусловленная постоянством отливки кусочно-постоянных сечений для каждого уровня форсировки (для каждого уровня форсировки тепловой машины требуется изменение габаритных размеров кусочно-постоянной системы, что нерационально).

Предлагаемым изобретением решается задача повышения эффективности условий водораспределения по секциям блока цилиндров в условиях высоких форсировок тепловой машины.

Для получения такого технического результата в предлагаемой системе жидкостного охлаждения тепловой машины, содержащей сообщенные между собой полости охлаждения цилиндров, приточный и отводной коллекторы, подсоединенные соответственно к верхней и нижней частям полости охлаждения и выполненные в виде труб постоянного сечения, каждый участок постоянного сечения каждого коллектора связан с полостями охлаждения одного из цилиндров, циркуляционный насос, соединенный с приточным коллектором, и охладитель, подключенный к отводному коллектору, в приточном коллекторе напротив каждого цилиндра устанавливают индивидуальное дросселирующее устройство в виде грибка с заведомо известным расстоянием от грибка до стенки блока в зависимости от уровня форсировки тепловой машины.

Отличительными признаками предложенного технического решения является то, что в приточном коллекторе напротив каждого цилиндра устанавливают индивидуальное дросселирующее устройство в виде грибка с заведомо известным расстоянием от грибка до стенки блок - картера, в зависимости от уровня форсировки тепловой машины.

На фиг. 1 представлена схема системы жидкостного охлаждения тепловой машины.

Система охлаждения содержит полости 1 охлаждения цилиндров машины, соединенные между собой при помощи отверстий (не показаны) в разделительных стенках 2, приточный и отводной коллекторы 3 и 4, выполненные в виде труб постоянного сечения и присоединенные: первый к напорному патрубку циркуляционного насоса 5 и нижней части полостей охлаждения, а второй - к охладителю 6 и верхней части полостей охлаждения. Отводной коллектор 4 дополнительно присоединен к расширительному баку 7, к нижней части которого подключен всасывающий патрубок циркуляционного насоса 5. Участки постоянного сечения каждого коллектора связаны с полостями охлаждения одного из цилиндров. В приточном коллекторе 3 напротив каждого цилиндра устанавливают индивидуальное дросселирующее устройство в виде грибка 8 с заведомо известным расстоянием А от грибка до стенки блока, в зависимости от уровня форсировки тепловой машины.

Система охлаждения работает следующим образом.

Циркуляционный насос 5 подает жидкость в приточный коллектор 3, из которого она поступает в полости 1 охлаждения цилиндров и далее через отводной коллектор 4 в охладитель 6. Пары жидкости из отводного коллектора отводятся в расширительный бак 7. Выполнение коллекторов 3 и 4 в виде труб постоянного сечения и установка в приточном коллекторе 3 напротив каждого цилиндра индивидуальных дросселирующих устройств в виде грибков 8 с заведомо известным расстоянием А от грибка до стенки блока позволяют повысить эффективность условий водораспределения по секциям блока цилиндров в условиях высоких форсировок тепловой машины.

На фиг. 2 представлена схема установки грибков в поточном коллекторе тепловой машины.

На фиг. 3 показано достижение положительного эффекта на тепловой машине - дизеле 6 ЧН 21/21 производства ЗАО "ВДМ" им. Маминых с применением существующей системы жидкостного охлаждения (график 1) и с предложенным техническим решением (график 2). Сравнение этих графиков показывает, что при применении предложенного технического решения путем установки грибков, повышается эффективность условий водораспределения по секциям блока цилиндров выравниванием температуры охлаждающей жидкости на выходе из секций T_cool.

Таким образом, система охлаждения обеспечивает высокую эффективность охлаждения и может использоваться в системах охлаждения высокофорсированных двигателей внутреннего сгорания.

Источники информации
1. Р.М. Петриченко. Системы жидкостного охлаждения быстроходных двигателей внутреннего сгорания. Л., Машиностроение, 1975, с. 60.

2. Авт. свид. SU 1677354, м.кл. 4 F 01 P 3/20, 3/02, прототип.

Изобретение относится к машиностроению а именно к системам жидкостного охлаждения тепловых машин, преимущественно высокофорсированных двигателей внутреннего сгорания. Для получения такого технического результата в предлагаемой системе жидкостного охлаждения тепловой машины, содержащей сообщенные между собой полости охлаждения цилиндров, приточный и отводной коллекторы, подсоединенные соответственно к верхней и нижней частям полости охлаждения и выполненные в виде труб постоянного сечения, каждый участок постоянного сечения каждого коллектора связан с полостями охлаждения одного из цилиндров, а в приточном коллекторе напротив каждого цилиндра устанавливают индивидуальное дросселирующее устройство в виде грибка с заведомо известным расстоянием от грибка до стенки блока в зависимости от уровня форсировки тепловой машины. Изобретение обеспечивает повышения эффективности условий водораспределения по секциям блока цилиндров в условиях высоких форсировок тепловой машины. 3 ил.

Система жидкостного охлаждения тепловой машины, содержащая сообщенные между собой полости охлаждения цилиндров, приточный и отводной коллекторы, подсоединенные соответственно к верхней и нижней частям полостей охлаждения и выполненные в виде труб постоянного сечения, причем каждый участок каждого коллектора связан с полостями охлаждения одного из цилиндров, циркуляционный насос, соединенный с приточным коллектором, и охладитель, подключенный к отводному коллектору, отличающаяся тем, что в приточном коллекторе напротив каждого цилиндра устанавливают индивидуальное дросселирующее устройство в виде грибка с заведомо известным расстоянием от грибка до стенки блок-картера в зависимости от уровня форсировки тепловой машины.