СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2003 года по МПК F01P7/16 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно автомобилестроения, и может быть использовано в системах жидкостного охлаждения двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с сезонным регулированием температуры начала открытия основного клапана термостата.

Известна конструкция системы охлаждения (ДВС), включающая размещенный на двигателе водяной насос, радиатор охлаждения, радиатор отопления, а также термостат, содержащий корпус с четырьмя патрубками и термосиловой элемент с основным и байпасным клапанами, необходимый для обеспечения требуемого температурного режима двигателя. ("Руководство по ремонту автомобилей ВАЗ-2108, -2109, -21081, -21083, -2109, -21099", стр.39, рис.2.72. Составители: Игнатов А.П., Новокшонов К.В., Пятков К.Б., Тольятти, 1990 г.)
Известна также конструкция системы охлаждения (ДВС), включающая размещенный на двигателе водяной насос, радиатор охлаждения, радиатор отопления и термостат с основным и байпасным клапанами на корпусе которого размещены три патрубка для подвода и отвода охлаждающей жидкости. Термостат размещен на головке блока цилиндров таким образом, что забор охлаждающей жидкости для радиатора отопителя осуществляется до байпасного клапана, а отвод жидкости после него - в трубу подводящую водяного насоса. ("Автомобили ВАЗ-2110, ВАЗ-2111, ВАЗ-2112. Руководство по ремонту", стр.43, рис.2-67. Составители: Пятков К.Б., Косарев С.П., Волгин С.Н., Тольятти, 1998 г.)
Однако такое расположение термостата приводит к тому, что не обеспечивается требуемый расход охлаждающей жидкости через радиатор отопителя в режимах малого тепловыделения при низких оборотах двигателя. В результате не обеспечиваются комфортные условия в салоне автомобиля. Применение подкачивающего электрического водяного насоса для устранения этого дефекта ведет к удорожанию конструкции системы охлаждения. Дросселирование же байпасной ветви термостата ведет к тому, что перепад давления на дросселированной байпасной ветви на оборотах двигателя больше, чем обороты холостого хода, заставляет основной клапан отжиматься. Это приводит к прорыву охлаждающей жидкости через радиатор охлаждения, что значительно увеличивает время прогрева, а вместе с тем и количество вредных выбросов в атмосферу. Увеличение усилия прижатия основного клапана ведет к снижению надежности термоэлемента и предъявляет повышенные требования к его качеству, что в свою очередь также ведет к удорожанию. С другой стороны, после завершения прогрева двигателя при отрицательных температурах окружающей среды открывается основной клапан термостата и охлаждающая жидкость начинает поступать в радиатор охлаждения и часть тепла сбрасывается в атмосферу, хотя могла бы быть использована для отопления салона автомобиля.

Решение технической задачи направлено на осуществление сезонного регулирования температуры начала открытия основного клапана термостата, увеличение количества тепла, отводимого от двигателя в радиатор отопителя в зимнее время, удешевление конструкции системы охлаждения.

Сущность изобретения заключается в том, что в известной конструкции системы охлаждения (ДВС), содержащей, в частности, радиатор охлаждения, радиатор отопителя, водяной насос, выходящий в смесительную камеру патрубок отводящий водяной рубашки двигателя, устройство для регулирования температуры охлаждающей жидкости, включающее установленный в корпусе термостат, корпус термостата и патрубок отводящий водяной рубашки выполнены в виде единой корпусной детали, при этом устройство для регулирования температуры охлаждающей жидкости снабжено перепускным клапаном, расположенным перед смесительной камерой, а отводящая ветвь радиатора отопителя подсоединена непосредственно к смесительной камере в зоне термочувствительного элемента.

На фиг.1 показана заявляемая схема системы охлаждения, содержащая корпус термостата, как единый элемент с вынесенным отдельно перепускным клапаном и подключенной к корпусу в зоне термочувствительного элемента отводящей ветвью радиатора отопителя.

На фиг.2 показана схема (прототип) системы охлаждения, содержащая патрубок, термостат в отдельном корпусе и радиатор отопления с отводящей ветвью, подключенной к трубе подводящей водяного насоса.

Система охлаждения ДВС содержит радиатор охлаждения 1, радиатор отопления 2, водяной насос 3, трубу подводящую водяного насоса 4, корпус термостата 5, термочувствительный элемент с основным клапаном 6, перепускной клапан 7 с пружиной 8.

Работает предложенная система охлаждения следующим образом. В зимнее время года, когда осуществляется обогрев солона автомобиля, охлажденная жидкость из радиатора отопителя поступает на термочувствительный элемент термостата 6. Поскольку при работе двигателя на низких оборотах и холостом ходу напор, создаваемый водяным насосом 3, невелик, то клапан 7 закрыт и термочувствительный элемент термостата реагирует только на температуру жидкости, поступающей из радиатора отопителя. Горячая охлаждающая жидкость из двигателя поступает целиком в радиатор отопителя 2 и не попадает на термочувствительный элемент. Это сдвигает момент открытия основного клапана термостата в зону более высоких температур жидкости в двигателе и позволяет подать в радиатор отопителя большее количество тепла. С другой стороны закрытый клапан 7 позволяет создать на низких оборотах двигателя максимально возможный перепад давления на радиаторе отопителя.

При повышенных оборотах двигателя клапан 7 открывается за счет перепада давления, тем самым увеличивая расход жидкости, циркулирующей через двигатель, и предотвращая преждевременное открытие основного клапана 6 под действием перепада давления. В летнее время года, когда радиатор отопителя не работает, постоянная циркуляция горячей жидкости через термочувствительный элемент термостата (теплоотвода от радиатора отопителя нет) задерживает закрытие основного клапана. Таким образом осуществляется сезонное регулирование работы термостата.

Изобретение относится к машиностроению, а именно автомобилестроения, и может быть использовано в системах жидкостного охлаждения двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с сезонным регулированием температуры начала открытия основного клапана термостата. В отличие от известной конструкции предлагается вместо термостата в отдельном корпусе и патрубка отводящего водяной рубашки двигателя применить единый корпусной элемент с отдельно вынесенным перепускным клапаном (вместо байпасного) и подключить отводящую ветвь радиатора отопителя непосредственно к корпусу термостата в зоне расположения термочувствительного элемента. Изобретение обеспечивает осуществление сезонного регулирования температуры начала открытия основного клапана термостата, увеличение количества тепла отводимого от двигателя в радиатор отопителя в зимнее время, удешевление конструкции системы охлаждения. 2 ил.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания, включающая, в частности, радиатор охлаждения, радиатор отопителя, водяной насос, выходящий в смесительную камеру патрубок отводящий водяной рубашки двигателя, устройство для регулирования температуры охлаждающей жидкости, включающее установленный в корпусе термостат, отличающаяся тем, что корпус термостата и патрубок отводящий водяной рубашки выполнены в виде единой корпусной детали, при этом устройство для регулирования температуры охлаждающей жидкости снабжено перепускным клапаном, расположенным перед смесительной камерой, а отводящая ветвь радиатора отопителя подсоединена непосредственно к смесительной камере в зоне термочувствительного элемента.