Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК F01P3/20 

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроен и может найти широкое распростране ние на транспортных средствах с двигателями внутреннего сгорания, эксплуатирующихся в холодное время года. Известна система охлаждения двиг теля внутреннего сгорания, содержащая рубашку охлаждения, радиатор с верхним и нижним бачками, насос, термостат, тепловой аккумулятор, соединенные системой трубопроводо и вентилятор, причем выходной и вхо ной каналы рубашки охлаждения соединены соответственно с верхним и нижним бачками радиатора, связанными между собой через термостат и первый байпасный трубопровод, а теп ловой аккумулятор установлен в тру бопроводе, соединяющем нижний бачок радиатора с входным.каналом рубашки охлаждения l . Известная система охлаждения является простой и надежной в эксплуатации и позволяет значительное время сохранять двигатель в прогретом состоянии, в период остановок, не прибегая к работе его на холосто ходу в холодное время года, снизить скорость остывания при работе в реж ме холостого хода и на малых нагруз ках, Однако эффективность работы известной системы охлаждения недостаточно высока ввиду низкой точности регулирования температуры охлаждающей жидкости из-за ее относительноневысоких теплоаккумулирующих свойств. Цель изобретения - повышение эффективности работы системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания путем улучшения точности регулирования температуры охлаждающей жидкости. Поставленная цель достигается тем, что в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащей рубашку охлаждения, радиатор с верхним и нижним бачками, насос, термостат, тепловой аккумулятор, соединенные системой трубопроводов и.вентилятор, причем выходной и вхо ной каналы рубашки охлаждения соединены соответственно с верхним и нижним бачками радиатора, связанными между соиой через термостат и первый байпасный трубопровод, а теп ловой аккумулятор установлен в трубопроводе, соединяющем нижний бачок радиатора с входным каналом рубашки охлаждения, тепловой аккумулятор за полнен теплоаккумулирующим веществом, температура .плавления которог равна рабоче и температуре охлаждающей жидкости, и подключен к трубопроводу системы охлаждения меж ду первым байпасным трубопроводом и входным каналом рубашки охлаждения через параллельный ему второй байпасный трубопровод с термостатом.. На чертеже представлена схема системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Система охлаждения содержит рубашку охлаждения двигателя 1 внутреннего сгорания с входным и выходными каналами, термостаты 2 и 3, радиатор 4 с верхним и нижним бачками, вентилятор 5, насос 6, тепловой аккумулятор 7, первый 8 и второй 9 байпасные трубопроводы. Система охлаждения работает следующим образом. После запуска двигателя 1 для ускорения его прогрева термостат 2 закрыт, а термостат 3 открыт. В результате охлаждающая жидкость по байпасному трубопроводу 9-пойдет в обход тепловому аккумулятору 7..: Когда температура охлаждающей жидкости на выходе из двигателя 1 достигает 80-85°С, термостат 3 переключает поток жидкости, направляя ее через трубопровод 8 в тепловой аккумулятор 7, где охлаяадающая жидкость отдает свое тепло теплоаккумулирующему веществу с температурой плавления, равной рабочей температуре охлаждающей жидкости (например нафталин с температурой плавления 80 С). Тепловой аккумулятор -7 выполняет функцию радиатора до тех пор, пока все теплраккумулирующее вещество теплового аккумулятора 7 не расплавится, после чего температура охлаждающей жидкости снова начнет повышаться. При достижении термостат 2 открывается и охлаждающая жидкость начинает поступать в радиатор 4. В радиаторах перепад температур охлаждающей жидкости обычно составляет 4-5°. Поэтому при температуре жидкости на входе в радиатор 9О-95 С ее температура на выходе (т.е. на входе в тепловой аккумулятор 7) будет около 85-90 С. При расплавленном состоянии теплоаккумулирующего вещества (аккумулятор 7 заряжен) при работе двигателя на частичных режимах, когда температура жидкости на выходе из радиатора понижается, тепловой аккумулятор выполняет роль нагревателя охлаждающей жидкости, а при температуре жидкости на выходе из двигателя 1 ниже 85 С термостат 2 закрывается и жидкость проходит только через аккумулятор 7, выходя из него с температурой 80 С до тех пор, пока тепловой аккумулятор 7 не разрядится (теплоаккумулирующее вещество станет твердым). В дальней шем по мере охлаждения теплоаккумулирующего вещества снижается и температура охлаждающей жидкости.

Применение представленной системы охлаждения позволяет уменьшить эксплуатационный расход топлива за счет увеличения времени работы двигателя с отключенным вентилятором (на привод которого затрачивается до 6% максимальной мощности двигателя), Расход топлива уменьшается и за счет исключения прогрева двигателя 1 после его остановки (на период разрядки теплового аккумулятора 7), а также исключения работы двигателя с переохлаждением жидкости. Уменьшается износ и увеличивается долговечность двигателя, так как эти показатели во многом зависят от теплового состояния двигателя.При введении в конструкцию теплового аккумулятора 7 электронагревателей плавкого вещества, питаемых от внешней электросети, система охлаждения может длительно поддерживать двигатель в готовности к пуску.

Таким образом, представленная система охлаждения двигателя внутреннего сгорания обеспечивает повышение эффективности работы путем улучшения точности регулирования температуры охлаждающей жидкости, что особенно важно для двигателей, эксплуатируемых в холодное время года в северных районах страны.

СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая рубашку охлаждения, радиатор с верх ним и нижним бачками, насос, термостат, тепловой аккумулятор, соединенные системой трубопроводов, и вентилятор, причем выходной и входной каналы рубашки охлаждения соединены соответственно с верхним и нижним бачками радиатора, связанными между собой через термостат и первый бай-, пасный трубопровод, а тепловой аккумулятор установлен в трубопроводе, соединяющем нижний бачок радиатора с входным каналом рубашки охлаждения, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности путем улучшения точности регулирования температуры охлаждающей жидкости, тепловой аккумулятор заполнен теплоаккумулирующим веществом,температура плавления которого равна рабочей температуре охлаждающей жидкости,и подключен к трубопроводу системы охлаждения между первым байпасным трубопроводом и входным каналом рубашки охлаждения через параллельный ему второй байпасный трубопровод с термоКЛ статом. . со ю