Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1983 года по МПК F01P7/02 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и, в частности к регулированию потока охладителя.

Известна система охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащая контур циркуляции охлаждающей жидкости через двигатель, радиатор, жалюзи, установленные перед радиатором, механизм поворота жалюзи, подключенный к системе сжатого воздуха и снабженный пневматическим приводом с органом управления 1.

Известная система обеспечивает эффективное охлаждение двигателя при различных режимах работы наддувного двигателя. Однако регулирование температуры охлаждающей жидкости осуществляется в ujHpoком интервале температур жидкости и система не обеспечивает качественного регулирования температуры в различных климатических условиях.

Цель изобретения - повышение надежности двигателя внутреннего сгорания путем автоматического поддержания оптимального теплового состояния при работе двигателя на различных режимах и в разных климатических условиях.

Поставленная цель достигаетсн тем, что в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащий контур циркуляции охлаждающей жидкости через двигатель, радиатор, жалюзи, установленные перед радиатором, механизм поворота жалюзи, подключенный к системе сжатого воздуха и снабженный пневматическим приводом с органом управления, последний выполнен в виде пневморедуктора следящего действия, корпус которого разделен подпружиненной диафрагмой на две части, в первой из которых расположены соединенные между собой при помощи штока поршень и термочувствительный элемент и пружина, заключенная между поршнем и диафрагмой, причем термочувствительный элемент отделяет в этой части корпуса дополнительную полость, снабженную входным и выходным отверстиями для охлаждающей жидкости или масла из системы смазки, а во второй части на полом седле установлен золотник двухстороннего лДействия для подсоединения пневлопрнвода к источнику сжатого воздуха .

На фиг. 1 показа11а предлагаемая система охлаждения двигателя внутреннего сгорания, общий вид; на фиг. 2 -- пневмоцилиндр с радиатором и жалюзи; на ориг 3 --пневморедуктор следящего действия с термочувствительным элементом.

Система состоит из пневморедуктора 1 следящего действия с термочувстн-ительным элементом, соединенным трубкой 2 с источником сжатого воздуха, пневмоцилиндра 3. соединенного с помощью трубки 4 с пневморедуктором 1. Шток пнев.моцилчндра механически связан со створками жалюзи 5. Полость термочувствительного элемента пневморедуктора 1 связана с полостью системы охлаждения трубками 6 и 7, врезанными в подводящий 8 и отводящий 9 патрубки радиатора 10. Трубкой 11 полость пневморедуктора соединена с атмосферой. Пневмоцилиндр 3 включает корпус 12 (фиг. 2), в которо.м имеется отверстие 13 для сообщения его полости с полостью А (фиг. 3) пневморедуктора 1. Через отверстие 14 Пневмоцилиндр крепится к двигателю В корпус 12 ввинчен стакан 15, внутри которого установлены поршень 16 со штоком 17 и возвратной пружиной. Шток 17 связан через двуплечий рычаг 8 и тягу 19 со створками жалюзи 5 (фиг. 1). Поршень 16 по внутренней поверхности стакана 15 уплотнен манжетой 20.

Пневморедуктор 1 состоит из большого 2 и малого 22 корпусов (фиг. 3), между которыми болтами 23 зажата диафрагма 24. Центральная часть диафрагмы 24 закреплена на седле 25 при помощи гайки 26. Седло 25 установлено по скользящей посадке 6 корпусе 21, выполнено полым и с одной сторонь имеет радиальные: выходящие в наружную кольцевую троточку отверстия 27 для выпуска воздуха. Неподвижная втулка 28 закреплена на опорной шайбе 29 болтом 30 и имеет радиальные отверстия 31 для впуска воздуха, выходящие в наружную кольцевую нроточку.Опорная шайба 29 закреплена в корпусе 21 резьбовой пробкой 32 и штуцером 33 для впуска воздуха. Неподвижная втулка 28 имеет буртик, ограничиваюший ход двухстороннего золотника 34. Последний по скользящей посадке уста1.овлен на седло 25 и втулку 28. Со стороны втулки 28 в золотнике 34 выполнены впускные отверстия 35, а со стороны седла 25 - выпускные отверстия 36. Между отверстиями 35 и 36 выполнены отверстия 37 для снятия демпфирующих усилий. На наружной поверхности золотника 34 имеется упорный буртик под пружину 38.

Полость А, образованная корпусом 21 и диафрагмой 24, через штуцер 39 и трубку 4 соединена с полостью нневмоцилиндра 3. Со стороны корпуса 2 диафрагма 24 поджата пружиной 40 с целью увеличения ее жесткости. Со стороны корпуса 22 через седло 25 на диафрагму 24 действует пружина 4, которая другим концом входит в шток 42. Последний через хвостовик связан с термочувствительным элементом, выполненны.м в виде тер.вдосилового датчика 43 с твердым наполнителе.м. 43 установлен между корпусом 22 и колпаком 44 через кольцо 45 и прокладки 46. Через подводящий 47 и отводящий 48 штуцеры полость колпака соединена с системой охлаждения трубками 6 и 7 (фиг. 1). Полость В, образованная KopiiycoM 22 и диафрагмой 24, сообщена через штуцер 49 и трубку 11 с атмосферой.

При запуске непрогретого двигателя охлаждающая жидкость, выходящая из двигателя, подается через трубку 6 из подводящего патрубка 8 в полость термосилового датчика 43, а щток датчика 43 находится в крайнем левом положении, которое определяет низкая температура охлаждающей жидкости. При этом выпускные отверстия

27седла 25 и выпускные отверстия 36 золотника 34, впускные отверстия 35 золотника 34 и впускные отверстия 31 втулки

28разобщены и поршень 16 пневмоцилиндра 3 под действием пружины находится в крайнем левом положении. В результате створки жалюзи-, блокированные со штоком 17 через двуплечий рычаг 18 и тягу 19, полностью прикрыты.

По мере прогрева двигателя и повышения температуры охлаждающей жидкости шток датчика 43 начинает выдвигаться вправо, пружина 41 сжимается, и под ее воздействием диафрагма 24 с седлом 25 также перемещается вправо.

Выпускные отверстия 27 седла 25 и отверстия 36 золотника 34 еще разобщены. В результате перемещения седла 25 преодолевается vcилиe пружины 38, двухсторонний золотник 34 сдвигается, отверстия 35 и 31 совмещаются и сжатый воздух через трубку 2, штуцер 33 и болт 30 подается в полость А пневморедуктора 1 и далее под порщень 16 пневмоцилиндра 3. Жесткостью пружин 41, 40 и 38 действующих на диафрагму 24, и упругостью самой диафрагмы 24 определяется- давление воздуха, поступающего под поршень 16 пневмоцилиндра 3. Сила упругости пружины 41 зависит от положения датчика 43. При равенстве усилий, воздействующих на диафрагму 24 с левой и правой сторон, отверстия 35 разобщаются с отверстиями 31 и подача сжатого воздуха в полость А прекращается.

По мере увеличения давления воздуха на поршень 16 последний, преодолевая усилие возвратной пружины, через шток 17, рычаг 18 и тягу 19 поворачивает створки жалюзи 5 в приоткрытое положение.

Дальнейшее повышение температуры охлаждаюшей жидкости приведет к еше большему перемещению щтока датчика 43 вправо, что вызовет увеличение давления воздуха в полости А пневморедуктора 1 и больщее открытие створок жалюзи 5 радиатора системы охлаждения.

При понижении температуры охлаждающей жидкости шток датчика 43 перемещается влево, сила упругости пружины 41 уменьшается, диафрагма 24 под воздействием силы давления воздуха из полости А прогибается, перемешая седло 25 влево, отверстия 27 и 36 совмещаются (впускные отверстия 31 и 35 в это время разобщены) и часть воздуха из полости А сбрасывается в полость В и далее в атмосферу. Сила давления воздуха на диафрагму 24 уменьшается, все воздействующие на нее силы уравновещиваются, но уже при меньшем давлении воздуха. Под действием возвратной пружины поршень 16 перемеш.ается влево и створки жалюзи 5 прикрываются.

Необходимый закон изменения положения створок жалюзи 5 задается исходя из условий эксплуатации двигателя, характеристикой термосилового датчика 43 и параметрами упругих элементов, входящих в конструкцию системы. При этом входной 47 и выходной 48 штуцеры дополнительной полости пневморедуктора могут быть соединены с системой с.мазки.

Таким образом, предлагаемая система охлаждения значительно ускоряет процесс прогрева двигателя после пуска, обеспечивает достижение оптимального температурного режима и поддержание его при работе двигателя на режимах холостого хода и частичных нагрузок в различных условиях эксплуатации, что приводит к улучщению таких характеристик двигателя как экономичность и долговечность. 27 36 Фиг.д 35

СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая контур циркуляции охлаждающей жидкости через двигатель, радиатор, жалюзи, установленные перед радиатором, механизм поворота жалюзи, подключенный ,к системе сжатого воздуха и снабженный пневматическим приводом с органом управления, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности двигателя путем автоматического поддержания оптимального теплового состояния при работе на различных режимах и в разных климатических условиях, орган управления механизмом поворота выполнен в виде пневморедуктрра следящего действия, корпус которого разделен подпружиненной диафрагмой на две части, в первой из которых расположены соединенные между собой при помощи щтока порщень и термочувствительный элемент и пружина, заключенная между порщнем и диафрагмой, причем термочувствительный элемент отделяет в этой части корпуса дополнительную полость, снабженную входным и выходным отверстиями для охлаждающей жидкости или масла из системы смазки, а во второй части на полом седле установлен золотник двустороннего действия для подсоединения пневмопривода к источнику сжатого воздуха.