Система охлаждения наддувочного воздуха тепловозного двигателя Советский патент 1987 года по МПК F02B29/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к системам охлаждения наддувочного воздуха двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение точности регулирования температуры наддувочного воздуха при работе в условиях низких температур окружающей среды путем уменьшения тепловой инерционности теплообменника.

На чертеже представлена схема системы охлаждения наддувочного воздуха.

Система охлаждения наддувочного воздуха содержит теплообменник 1 наддувочного воздуха, масляный теплообменник 2, радиатор 3, циркуляционный насос 4, расширительный бак 5, перепускной клапан 6, к которому подсоединен перепускной трубопровод 7. Расширительный бак 5 подключен при помош,и паровоздушного трубопровода 8 к верхней части теплообменника 1 наддувочного воздуха и питаюшим трубопроводом 9 к всасываюшему патрубку насоса 4.

Управляемый трехходовой клапан 10 установлен в паровоздушном трубопроводе 8, подсоединен патрубком к источнику 11 сжатого воздуха с заданным давлением, например баллону сжатого воздуха с редуктором, и связан с перепускным клапаном 6. Верхний датчик 12 уровня установлен в месте подсоединения паровоздушного трубопровода 8 к теплообменнику 1 наддувочного воздуха и связан с перепускным клапаном 6. Нижний датчик 13 уровня установлен на выпуске жидкости из теплообменника на уровне нижней его точки и связан с трехходовым клапаном 10.

Система охлаждения наддувочного воздуха работает следуюш,им образом.

Во избежание подогрева наддувочного воздуха в теплообменнике при снижении температуры наддувочного воздуха ниже температуры жидкости в контуре перепускной клапан 6 открывается и перепускает охлаж- даюшую жидкость по перепускному трубопроводу 7 мимо теплообменника 1. Одновременно трехходовой клапан 10 разъединяет теплообменник 1 с расширительным баком 5 и соединяет его с источником 11 сжатого воздуха заданного давления. Давление воздуха несколько превышает давление жидкости в теплообменнике 1, воздух вытесняет жидкость из теплообменника 1 в расширительный бак 5 по питающему трубопроводу 9.

При достижении уровнем жидкости положения нижнего датчика 13 уровня клапан 10 по сигналу этого датчика закрывается. Подача воздуха в теплообменник и отвод жидкости из теплообменника 1 в бак 5 прекращаются. Жидкостные полости теплообменника 1 заполнены воздухом, вытеснению которого препятствует закрытый клапан 10.

Заполнение теплообменника 1 жидкостью происходит при повышении температуры наддувочного воздуха выше температуры охлаждающей жидкости в контуре. Клапан 10 открывается и соединяет теплообменник I с расширительным баком 5. Жидкость поступает в теплообменник 1 со стороны выпуска, вытесняя воздух через паровоздушный трубопровод 8 в расширительный бак 5.

Перепускной клапан 6 во время заполнения жидкостью теплообменника остается открытым во избежание захвата воздуха, находящегося в теплообменнике, потоком воды, что приводит к срыву потока на лопастях насоса 4 и падению давления в кон5 туре. Поэтому перепускной клапан 6 закрывается только при достижении уровнем жидкости положения верхнего датчика 12 уровня. Поток жидкости направляется в теплообменник 1.

0 Таким образом, при работе двигателя на переходных режимах во время снижения нагрузки или при снижении температуры окру- жаюшей среды время остывания наддувочного воздуха в теплообменнике с вытеснег нием жидкости уменьшается примерно в 3,5 раза по сравнению с теплообменником без вытеснения, что способствует увеличению воздушного заряда цилиндров и уменьшению отвода тепла от охлаждающей жидкости и поддержанию температуры масла, а это

Q позволяет снизить расход топлива на 6,8%.

Формула изобретения

Система охлаждения наддувочного воздуха тепловозного двигателя, содержащая

5 последовательно соединенные при помощи трубопроводов радиатор, теплообменник наддувочного воздуха и циркуляционный насос, расширительный бак, подключенный при помощи паровоздушного трубопровода к верхней части теплообменника наддувочного воз0 духа и при помощи питающего трубопровода - к всасывающему патрубку циркуляционного насоса, перепускной клапан, установленный в трубопроводе между радиатором и теплообменником, и перепускной -Трубопровод, подключенный параллельно теплообменнику наддувочного воздуха к всасывающему патрубку жидкостного насоса и перепускному клапану, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регулирования температуры наддувочного воздуха

0 при работе в условиях низких температур окружающей среды путем уменьшения тепловой инерционности теплообменника, система охлаждения снабжена управляемым трехходовым клапаном и двумя датчиками уровня жидкости, причем один из датчиков уровня

5 установлен в нижней части теплообменника наддувочного воздуха и подключен к трехходовому клапану, второй датчик уровня установлен в верхней части теплообменника

313218694

наддувочного воздуха и подключен к пере-снабжен патрубком для подключения к

пускному клапану, а трехходовой клапаннсточнику сжатого воздуха и подключен к

установлен в паровоздушном трубопроводе,перепускному клапану.

Изобретение относится к двигателе- строению и позволяет повысить точность регулирования т-ры наддувочного воздуха при работе в условиях низких т-р окружающей среды. Трехходовой клапан (К) 10, установленный в паровоздушном трубопроводе 8, снабжен патрубком для подключения к источнику 11 сжатого воздуха и подключен к перепускному К 6. Датчик 13 уровня жидкости установлен в нижней части теплообменника (ТО) 2 и подключен к К Ю. Датчик 12 установлен в верхней части ТО 2 и подключен к К 6. Такое выполнение позволяет при работе двигателя на переходных режимах уменьшить время остывания наддувочного воздуха в ТО 2, что способствует увеличению воздушного заряда цилиндров, а также уменьшению отвода тепла от охлаждаюш,ей жидкости и поддержанию т-ры масла. 1 ил. у-// § сл оо to 00 О5