Система испарительного охлаждения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК F01P3/22 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателё- строению, а именно к системам охлаждения двигателей внутреннего сгорания .

Цель изобретения - повьшение эффективности охлаж.цения при форсировании двигателя,

.На чертеже представлена система испарительного охлаждения двигателя внутреннего сгорания.

Система испарительного озшажде- ния двигателя внутреннего сгорания содержит полости 1 охлаждения цилиндров двигателя 2, разобщенные между собой, и сепаратор i 3, подключенный при помощи патрубка 4 подвода паро- жидкостного потока к полостям 1 охлаждения цилиндров, посредством патрубка 5 отвода пара - к конденсатору 6 и- при помощи патрубка 7 отвода жидкости - к циркуляционному насосу 8, нагнетательная полость которого вьтолнена в виде основных 9 и вспомогательных 10 секций, причем число основных секций равно числу, цилиндров. Полость 1 охлаждения каждого цилиндра подсоединена к соответствующей основной секции 9 насоса 8, а патрубок 4 подвода парожид- костного потока сепаратора 3 вьшол- нен разветвляющимся и сообщен с по- лостью охлаждения каждого цилиндра.

Система охлаждения снабжена жидкостным охладителем 11 масла, снабженным входньш патрубком 12, при помощи которого охладитель 11 подключен к одной из дополнительных . секций 10 насоса 8, и выходным патрубком 12, при помощи которого охладитель 11 подключен к патрубку 4 подвода парожидкостного потока сепаратора 3.

Каждая секция 9 и 10 может быть выполнена в виде винтового насоса.

Система охлаждения может быть снабжена клапаном 14 поплавкового типа, установленным в патрубке 5 отвода пара сепаратора 3.

Система испарительного охлаждения двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

После запуска двигателя 2 охлаждающая жидкость циркулирует по контуру: насос 8, полости 1 охлаждения цилиндров двигателя 2, охладитель 11 масла и сепаратор 3, - минуя конденсатор 6, так как клапан 14 закры0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

вает доступ жидкости в конденсатор 6. После закипания жидкости в полостях 1 охлаждения цилиндров парожидкост- ный поток поступает в сепаратор 3, откуда паровая фаза поступает в конденсатор 6, где происходит его конденсация, а отсепарированная жидкость и конденсат поступают в насос 8. Теплота от нагретых деталей двигателя и горячего масла отводится за счет интенсивного кипения охлаждающей жидкости и сбрасывается в атмосферу с помощью конденсатора 6. Вьэтолнение циркуляционного насоса с нагнетательными секциями, число которых равно,числу цилиндров двигателя и каждая из которых подсоединена к полости охлаждения отдельного цилиндра, исключает возникновение гидравлической Неравномерности при распределении потоков охлаждающей жидкости по цилиндрам, вызываемой изменением местного сопротивления. Это объясняется тем, что каждая секция иасоса имеет стабильную характеристику (зависимость расхода от давления) и при числе секций насоса, равном числу цилиндров дйигателя,- обеспечиваются стабильная подача ох- лаждающей жидкости и отвод парожидкостного потока из зоны охлаждения. Выполнение нагнетательных секций в виде винтовых насосов позволяет непрерывно и без пульсаций подавать к каждому цилиндру двигателя практически одинаковое количество охлаждающей жидкости, так как расход ее зависит только от числа оборотов привода насоса и не зависит от перепада давления, расходуемого на преодоление гидравлических потерь двухфазного потока.

Подключение жидкостного охладителя масла параллельно полостям ох- лаядаения цилиндров к вспомогательным секциям насоса обеспечивает эффективное охлаждение масла за счет кипения жидкости внутри охладителя и выравнивание температуры-масла и охлаждающей жидкости.

При охлаждении масла с помощью воздушно-масляного радиатора вспомогательной секции нагнетания в циркуляционном касосе не требуется,однако обеспечение одинаковых температур охлаждающей жидкости и маслалредставляет собой очень сложную конструктивную задачу.

Размещение клапана поплавкового типа в патрубке отвода пара обеспечивает снижение времени прО1:рева двигателя после его запуска и эффективную работу конденсатора, поскольку клапан предотвращает попадание жидкой фазы в конденсатор.

Таким образом, система охлаждения обеспечивает быстрый прогрев двигателя после его запуска, уменьшает объем охлаждающей жидкости в контуре циркуляции и затраты мощности на привод циркуляционного насоса за счет резкого уменьшения расхода охлаждающей жидкости. При использовании предлагаемой системы охлаждения появляется возможность форсирования двигателя по мощности практически в несколько раз, так как перегрев двигателя будет иметь место лишь при кризисе кипения охлаждающей жидкости в зарубашечном пространстве.

Формула из. обретения

1. Система испарительного охлаждения двигателя внутреннего сгорания снабженного охладителем масла, содержащая полости охлаждения цилиндров двигателя и сепаратор, подключенный при помощи патрубка подвода парожидкостного потока к полостям охлаждения цилиндров посредством патрубка отвода пара - к конденсатору и при помощи патрубка отвода жидко

cTh - К циркуляционному насосу, снабженному нагнетательной полостью, отличающая ся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения при форсировании двигателя, нагнетательная полость циркуляционного насоса выполнена в виде основных секций, число Kotopbix равно числу цилиндров двигателя и вспомогательных секций, полости охлаждения отдельных цилиндров разобщены между собой, полость охлаж;дения каждого цилиндра подсоединена к соответствующей основ- ной секции насоса, а патрубок подвода па рожидкостного потока сепаратора выполнен разветвляющимся и сообщен с . полостью охлаждения каждого цилиндра.

2,Система по п. 1, отлича- ю щ а я с я тем, что охладитель

масла выполнен жидкостным, снабжен входным и выходным патрубками и подключен при помощи входного патрубка к одной из вспомогательных секций насоса, а при помощи выходного патрубка - к патрубку подвода парожидкостного потока сепаратора.

3.Система по п. 1, отличающаяся тем, что каждая секция выполнена в виде винтового насоса.

4. Система по пп. 1-3, отличающаяся тем, что она снабжена клапаном поплавкового типа, установленным в патрубке отвода пара сепаратора.

Изобретение позволяет повысить эффективность охлаждения при форсировании двигателя. После запуска двигателя 2 охлаждающая жидкость циркулирует по контуру: насос 8, полости 1 охлаждения цилиндров,двигателя 2, охладитель 11 масла и сепаратор 3, минуя конденсатор 6, вход в который перекрывает клапан 14. После закипания жидкости в полостях 1 парожидко- стный поток поступает в сепаратор 3, откуда паровая фаза поступает в конденсатор 6, конденсируется и поступает в насос 8, куда поступает - также жидкость из сепаратора 3. Выполнение полостей 1 раздельными для каждогЬ цилиндра и подключение каждой полости к отдельной секции насоса 8 повьпиают равномерность подачи жидкости и исключают возможность перегрева двигателя 2. 3 з.п. ф-лы, 1 ил./7ДО I1 8 сл СО СР 00. / онденсо/п