Способ охлаждения двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК F01P3/22 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано для двигателя с испарительной системой охлаждения.

Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения двигателя после его остановки.

На фиг. 1 показана система охлаждения двигателя, обш,ий вид; на фиг. 2 - паровоздушный клапан с обратным клапаном; на фиг. 3 - рубашка блока цилиндров. Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания 1 содержит конденсатор 2, подключенный к верхней и нижней точкам рубашки 3 блока цилиндров, циркуляционный насос 4, паровоздушный клапан 5 с паровой и воздушной полостями 6 и 7 соответственно и резервную емкость 8. Резервная емкость 8 подключена к устройству своими верхней и нижней точками. Рубашка 3 блока сообшена некапиллярным каналом 9 с резервной емкостью 8 и каналом 10 с паровой полостью 6 паровоздушного клапана 5. Воздушная полость 7 клапана 5 сообшена патрубком 11 с атмосферой и подключена к резервной емкости 8 через обратный клапан и трубопровод 12. Обратный клапан снабжен запорной иглой 13, мембраной 14 и пружиной 15.

При заполнении системы охлаждаюшей жидкостью в рубашке блока цилиндров образуются жидкостная и паровая полости 16 и 17 соответственно, разделенные испаряю- шей поверхностью 18. Некапиллярный канал 9 подключен к жидкостной полости 16 своей горловиной 19.

Плошадь мембраны 14 и характеристику пружины 15 рассчитывают таким образом, чтобы игла 13 закрывала трубопровод 12 при освобождении конденсатора 2 от жидкости и при достижении уровня жидкости в рубашке 3 охлаждения горловины 19 некапиллярного канала 9.

Охлаждение двигателя 1 осушествляется следуюшим образом.

При заправке системы рубашку 3 охлаждения, конденсатор 2 и часть резервной емкости 8 заполняют рабочей жидкостью. При пуске двигателя 1 за счет выделяюшегося тепла производят прогрев системы охлаждения до рабочей температуры, а после начала парообразования его давлением вытесняют рабочую жидкость из конденсатора 2 и части рубашки 3 охлаждения через некапиллярный канал 9 в резервную емкость 8 до уровня горловины 19 некапиллярного канала 9, при этом воздух из резервной емкости 8 вытесняют в атмосферу через трубопровод 12 и патрубок 11. При достижении уровнем жидкости в рубашке 3 охлаждения горловины 19 некапиллярного канала 9 давлением пара на мембрану 14 преодолевают усилие пружины 15, закрывают трубопровод 12 запорной иглой 13 и разобшают резервную емкость 8 с

воздушной полостью 7 паровоздушного клапана 5 и атмосферой. При достижении рабочей температуры включают устройство для регулирования температуры рабочей жидкости, например регулируемый привод вентиля5 тора. В процессе работы поддерживают уровень жидкости в рубашке 3 охлаждения за счет динамического равновесия с жидкостью в резервной емкости 8. При опускании уровня жидкости в рубашке 3 охлаждения ниже горловины 19 некапиллярного клапана 9 за

0 счет силы тяжести часть жидкости вытесняется из канала 9 и замещается в резервной емкости 8 паром, проходящим в виде пузырей через канал 9. При закрытии жидкостью горловины 19 канала 9 она вновь вы, тесняется давлением пара в резервную емкость 8.

Образующийся при работе двигателя 1 в рубашке 3 охлаждения пар подают в конденсатор 2, конденсируют, собирают в нижней части конденсатора 2 и откачивают

0 циркуляционным насосом 4 в рубашку 3 охлаждения, создавая контур обращения рабочей жидкости, причем производительность циркуляционного насоса 4 расчитывают только в жидкой фазе.i При остановке двигателя 1 система ох5 лаждения остывает, пар в конденсаторе 2, рубашке 3 охлаждения конденсируется и давление в рубашке 3 охлаждения понижается. При этом пружина 15 обратного клапана поднимает иглу 13 и обеспечивает сообщение резервной емкости 8 с атмосферой

0 через воздушную полость 17, трубопровод 12 и патрубок 11. Одновременно за счет разности высот жидкости паровую полость 17 рубашки 3 охлаждения и конденсатор 2 заполняют рабочей жидкостью из резервной

, емкости 8, что исключает образование вакуума в системе охлаждения и подсос туда воздуха из атмосферы.

При последующем пуске двигателя вновь повторяют весь цикл работы системы без поступления в нее атмосферного воздуха.

I. X

I. Способ охлаждения двигателя внутреннего сгорания путем испарения рабочей жидкости в рубашке блока, конденсации образовавшегося пара в конденсаторе, возврата конденсата в рубашку и поддержания заданного уровня жидкости в процессе работы прогретого двигателя путем подачи ее из резервной емкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения двигателя путем устранения подсоса воздуха после его остановки, перед запуском двигателя рубашку охлаждения и конденсатор полностью заполняют рабочей жидкостью, после запуска прогревают двигатель до достижения заданной температуры жидкости и частично вытесняют рабочую жидкость образовавшимся паром из рубашки охлаждения и конденсатора в резервную емкость, вытесняя из последней воздух в атмосферу, и при заданном уровне жидкости в рубашке охлаждения разобщают резервную емкость с атмосферой, а после остановки двигателя сообщают резервную емкость с атмосферой и выпускают из нее жидкость в рубашку и конденсатор. 2. Устройство двигателя внутреннего сгорания, содержащее конденсатор, подключенный к верхней и нижней точкам рубащки блока цилиндров, циркуляционный насос, паровоздушный клапан с паровой и воздушной полостями и резервную емкость, подключенную к устройству своими верхней и нижней точками, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения двигателя путем устранения подсоса воздуха после его остановки, устройство дополнительно снабжено обратным клапаном, рубащка блока сообщена с резервной емкостью и паровой полостью паровоздушного клапана, а воздушная полость последнего сообщена с атмосферой и подключена к резервной емкости через обратный клапан. S (Л N3 СО to 4 fMt