Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК F01P7/02 

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что боковые заслонки воздухозаборного устройства выполнены поворотными, а верхняя заслонка воздухозаборного устройства выполнена по меньшей мере в виде двух створок, причем каждая створка соединена с приводом заслонок воздухозаборного устройства и шарнирно - с соответствующей поворотной заслонкой.

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания, в частности к системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания, преимущественно тепловозного.

Цель изобретения - повышение эффективности и надежности систем охлаждения двигателя и обеспечение необходимого уровня температур охлаждающей среды двигателя и наддувочного воздуха в зависи- мости от изменения режимов работы двигателя и независимо от изменения условий окружающей среды.

На фиг. 1 показана система охлаждения двигателя, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - пример выполнения системы охлаждения с двумя камерами и вентиляторами охлаждения (вариант сечения А-А); на фиг. 4 - схема воздухозаборного.устройства, вариант выполнения; на фиг. 5 - схема системы охлаждения двигателя с датчиком тем- пературы воздуха, установленным в мащин- ном отделении.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания содержит двигатель 1 с агре- гатом нагрузки 2, воздухозаборное устройство 3 с приводом 4, нагнетатель наддувочного воздуха 5, воздушный охладитель 6 с вентилятором 7 и его приводом 8, управляемым датчиком температуры наддувочного воздуха 9, и охлаждающее уст- ройство двигателя 1, содержащее холодильную камеру 10. Холодильная камера 10 снабжена вентилятором И обдува секций радиаторов 12 с приводом 13, подключенным к датчику 14 температуры охлаждающей жидкости, верхними и боковыми жалюзи 15 и 16 соответственно, перекрывающими окна холодильной камеры 10, выходящие наружу транспортного средства, нижней и верхней заслонками 17 и 18 соответственно, перекрывающими окна камеры, выходящие в ма- щинное отделение. Каждые жалюзи и зас- лонк холодильной камеры снабжены приво3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит датчик температуры воздуха, подключенный к приводам верхних жалюзи и заслонки холодильной камеры и размещенный в машинном отделении.

дом 19-22 соответственно выше перечисленному порядку. Воздухозаборное устройство 3 снабжено боковыми заслонками 23, перекрывающими ее внутренние окна, выходящие в машинное отделение, и верхней заслонкой 24, перекрывающей ее верхнее окно, выходящее наружу транспортного средства. Заслонки 23 и 24 соединены между собой при помощи рычажной передачи, подключенной к приводу 4 -этих заслонок.

Вариант выполнения воздухозаборного устройства, представленный на фиг. 4, содержит окна 25 забора воздуха из машинного отделения, перекрываемые заслонками 26, и окно 27 забора воздуха извне транспортной машины, перекрываемое створками 28, соединенными шарнирно с заслонками 26 и посредством цилиндрических шарниров 29 с направляющей 30. Положение заслонок и створок изменяется действием механизма привода 4 на тяги 31 и 32 и рычаги 33-35 соединенные между собой шарнирно.

В случае применения датчика 36 температуры воздуха в машинном отделении (см. фиг. 5) последний может быть установлен в районе воздухозаборных устройств двигателя в машинном отделении и подключен к приводам 19 и 22, верхних жалюзи 15 и заслонки 18 холодильной камеры 10.

Настройка включения боковых жалюзи 16 холодильной камеры 10 охлаждающего устройства двигателя может быть выполнена одинаковой с настройкой включения нижней заслонки 17, перекрывающей нижнее окно, а настро ка включения верхних жалюзи 15 охлаждающего устройства двигателя - с настройкой включения заслонки 18 перекрывающей верхнее окно.

Кроме того, с целью повыщения эффективности рециркуляции охлаждающего воздуха между холодильной камерой охлаждающего устройства двигателя и машинным-отделением, настройка включения вентилятора 11 холодильной камеры 10 охлаждающего

устройства двигателя 1 по температуре охлаждающей среды выполнена ниже настройки включения боковых жалюзи 16 и заслонки 17, перекрывающей нижнее окно.

Система работает следующим образом.

В режиме подогрева, когда температура охлаждающей среды двигателя и наддувочного воздуха ниже нижнего предела диапазона регулирования, выходной сигнал датчика 9 такой, что производительность венку 24 и прикрывает боковые заслонки 23 воз- духозаборного устройства 3, а механизм привода 19, перемещаясь, приоткрывает верхние жалюзи 15 и механизм привода 22, перемещаясь, прикрывает верхнюю заслон- 5 ку 18, уменьщая подачу подогретого воздуха в мащинное отделение. Подобрев наддувочного воздуха уменьщается.

При достижении температуры наддувочного воздуха значения, равного примерно

тилятора 7 равна нулю, боковые заслонки ,Q половине диапазона регулирования, выходной сигнал датчика 9 такой, что верхняя заслонка 24 полностью открыта, боковые заслонки 23 полностью закрыты, верхние жалюзи 11 полностью открыты, а верхняя заслонка 18 полностью закрыта. Подогрев няя заслонка 18 полностью открыта, а вы- is наддувочного воздуха прекращается, ходной сигнал датчика 14 такой, что бо-При дальнейщем увеличении температуры

ковые жалюзи 16 закрыты, а нижние зас- наддувочного воздуха сигнал датчика 9 уве- лонки 17 полностью открыты. Вентилятор 11, личивается, механизм привода 8 увеличивает

производительность вентилятора 7. Начинается охлаждение наддувочного воздуха.

делением и выпускной и заборной частью, 20 При достижении температуры наддувочного подогревая охлаждающую среду двигателя и воздуха значения верхнего предела диапа- охлаждающий воздух. Подогретый воздух из зона регулирования сигнал датчика 9 такой, что производительность вентилятора 7 максимальна. Система работает в режиме охлаждения.

При уменьщении температуры наддувочного воздуха, сигнал датчика 9 уменьшается, механизм привода 9 уменьщает производительность вентилятора 7. Охлаждение наддувочного воздуха уменьшается. При достижении температуры наддувочного воздуха значения, равного примерно половине диапазона регулирования,производительность вентилятора 7 уменьщается до нуля. Процесс охлаждения прекращается. При дальнейщем снижении температуры

заслонки 17, механизм привода 13 увели- 35 наддувочного воздуха сигнал датчика 9 чивает производительность вентилятора 11. уменьщается, механизм привода 4, переме- При этом подогретый

23 полностью открывают окна забора воздуха из мащинного отделения, верхняя заслонка 24 полностью закрывают окно забора воздуха извне транспортной мащины, верхние жалюзи 15 полностью закрыты, верхвращаясь, обеспечивает рециркуляцию охлаждающего воздуха между мащинным отмащинного отделения забирается через боковые заслонки 23 в воздухозаборное устройство 3, проходит через нагнетатель 5, 25 воздущный охладитель 6, омывает датчик 9 и поступает в двигатель. Система работает с максимально возможным подогревом наддувочного воздуха и охлаждающей среды двигателя.

При повышении температуры охлаждаю- зо щей среды двигателя (выше нижнего предела диапазона регулирования), сигнал датчика 14 увеличивается, механизм привода 20, перемещаясь, открывает боковые жалюзи 16, а механизм привода 21 прикрывает нижние

воздух, попадающий в заборную часть из машинного отделения, смешивается с холодным воздухом, попадающим через боковые жалюзи 16, обеспечивая процесс охлаждения.

При дальнейщем повыщении температуры охлаждающей среды двигателя сигнал датчика 14 увеличивается, увеличивая степень открытия боковых жалюзи 16 и степень защаясь, приоткрывает боковые заслонки 23 и прикрывает верхнюю заслонку 24. Механизм привода 22, перемещаясь, открывает доступ подогретому воздуху в машинное от- деление, открывая заслонку 18. Начинается процесс подогрева наддувочного воздуха. При снижении температуры охлаждающей среды двигателя сигнал датчика 14 уменьшается, механизм привода 13уменьщакрытия нижних заслонок 17 и производи- ,5 ет производительность вентилятора 11, ме- тельность вентилятора 11.ханизм привода 20 прикрывает боковые жаПри достижении температуры охлаждаю- люзи 16, а механизм привода 21 при- щей среды двигателя верхнего предела диа- открывает нижние заслонки 17. Процесс пазона регулирования сигнал датчика 14 та-охлаждения уменьшается,

кой, что боковые жалюзи 16 полностьюПри достижении температур охлаждаюоткрыты, нижние заслонки 17 полностью за- 50 щей среды двигателя и наддувочного воздуха значения нижнего предела диапазона регулирования сигнал датчика 9 такой, что верхняя заслонка 24 полностью закрыта, боковые заслонки 23 полностью открыты, верхние жалюзи 15 полностью закрыты,

зона регулирования) выходной сигнал датчи- 55 верхняя заслонка 18 открыта, а сигнал дат- ка 9 увеличивается, механизм привода 4,чика 14 такой, что боковые жалюзи 16 закрыперемещаясь, приоткрывает верхнюю заслон-ты, а нижние заслонки 17 открыты, вентилякрыты, производительность вентилятора 11 максимальна. Охлаждающее устройство двигателя работает в режиме охлаждения.

При повыщении температуры наддувочного воздуха (выше нижнего предела диапаку 24 и прикрывает боковые заслонки 23 воз- духозаборного устройства 3, а механизм привода 19, перемещаясь, приоткрывает верхние жалюзи 15 и механизм привода 22, перемещаясь, прикрывает верхнюю заслон- ку 18, уменьщая подачу подогретого воздуха в мащинное отделение. Подобрев наддувочного воздуха уменьщается.

При достижении температуры наддувочного воздуха значения, равного примерно

наддувочного воздуха сигнал датчика 9 уменьщается, механизм привода 4, переме-

щаясь, приоткрывает боковые заслонки 23 и прикрывает верхнюю заслонку 24. Механизм привода 22, перемещаясь, открывает доступ подогретому воздуху в машинное от- деление, открывая заслонку 18. Начинается процесс подогрева наддувочного воздуха. При снижении температуры охлаждающей среды двигателя сигнал датчика 14 уменьшается, механизм привода 13уменьщатор И, вращаясь, обеспечивает рециркуляцию охлаждающего воздуха. Система работает в режиме максимального подогрева.

В случае применеиия датчика 36 система работает следующим образом.При температуре воздуха в машинном отделении ниже нижнего предела диапазона регулирования (например, 20-25°С) сигнал датчика 36 такой, что верхние жалюзи 15 полностью закрыты, а верхняя заслонка 18 открыта. Весь воздух после вен- тилятора 11 подается в машинное отделение. Система работает с максимальным подогревом воздуха в машинном отделении.

При увеличении температуры воздуха сигнал датчика 36 увеличивается, механизм привода 19, перемещаясь, приоткрывает верхние жалюзи 15, а механизм привода 22, перемещаясь прикрывает верхнюю заслонку 18. Повышение температуры воздуха прекращается.

Фиг.2

19

у V V V V 4vvV

При достижении температуры воздуха в машинном отделении значения верхнего предела диапазона регулирования сигнал датчика 36 такой, что верхние жалюзи 15 полностью открыты, верхняя заслонка 18 закрыта. Весь подогретый воздух после вентилятора 11 выбрасывается в окружающую среду. Система работает без подогрева воздуха в мащинном отделении.

При уменьшении температуры воздуха в машинном отделении сигнал датчика 36 уменьщается, механизм привода 19, перемещаясь, прикрывает верхние жалюзи 11, а механизм привода 22, перемещаясь, приоткрывает верхнюю заслонку 18. Начинается подогрев воздуха в машинном отделении. При достижении температуры воздуха значения нижнего предела диапазона регулирования система работает с максимальным подогревом воздуха в мащинном отделении

L

19

22 IB

t f №ks

IB 22

Фиг.З

Фиг.4

22 .15 ,19

18

36

,„,„;,нз 5ИЩ

Редактор М. Недолуженко Заказ 2320/39

ВНИИПИ ГосударстБенного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.5

Составитель С. Захарова Техред И. ВересКорректор М. Пожо

Тираж 500Подписное