Система охлаждения поршневого двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК F01P3/20 F02B29/04 

4k

Од

Ю

И

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

Цель изобретения - снижение материалоемкости и обеспечение независимого регулирования температуры рабочих жидкостей двигателя.

На чертеже представлена схема системы охлаждения поршневого двигателя внутреннего сгорания.

Система охлаждения поршневого двигателя внутреннего сгорания со- держит контур циркуляции охлаждающей жидкости, включающий последовательно установленные полости (не показаны) охлаждения двигателя 1, первый 2 и второй 3 радиаторы, жидкостный охладитель 4 наддувочного воздуха и насос 5/, напорньш патрубок 6 которого подключен к полостям охлаждения двигателя 1, а всасывающий патрубок 7 - к охладителю 4 наддувочного воз- духа, .перепускной трубопровод 8 с запорным органом 9, подключенный к всасывающему патрубку 7 насоса 5 и к выходу жидкости из полостей охлаждения двигателя 1, байпасный трубопро- вод 10 с запорным органом П, подклю- ченный с одной стороны к выходу из первого радиатора 2, жидкостный охладитель 12 масла двигателя 1 и устройство (не показано) подачи внешнег охлаждающего теплоносителя в радиаторы 2 и 3. Система снабжена третьим радиатором 13, магистралью 14 перепуска жидкости и по меньшей мере четырьмя дополнительными запорными ор- ганами 15-18. Первый дополнительный запорный орган 15 установлен в контуре циркуляции между первым 2 и вторы 3 радиаторами, а второй дополнитель- Иьй запорный орган 16 установлен в контуре циркуляции между первым радиатором 2 и местом подключения к контуру перепускного трубопровода 8. Магистраль 14 перепуска жидкости подключена к контуру циркуляции с одной стороны между первым радиатором 2 и первым дополнительным запорным органом 15., с другой стороны - к .всасывающему патрубку 7 насоса 5 и в нее последовательно включены третий до- полнительньй запорньй орган 17, третий радиатор 13 и охладитель 12 масд двигателя 1, байпасньй-трубопровод 10 с другой стороны подключен к перепускному трубопроводу 8, в котором установлен четвертый дополнительный запорный орган 18 между всасывающим патрубком 7 насоса 5 и местом подключения байпасного трубопровода 10. Система охлаждения может быть дополнительно снабжена жидкостным теплообменником 19 рабочих жидкостей двигателя 1, например топлива, жид- кости охлаждения форсунок, масла гидромуфты привода вентилятора и т.п. Теплообменник 19 рабочих жидкостей двигателя 1 установлен в магистрали 14 перепуска жидкости после третьего радиатора 13 по ходу движения охлалг- дающей жидкости.

Второй 3, третий 13 и первый 2 радиаторы, могут быть последовательн или параллельно установлены в потоке внешнего охлаждающего теплоносителя.

Второй 3 и третий 13 радиаторы могут быть параллельно установлены в потоке внещнего охлаждающего охладителя .

В качестве внешнего охлаждающего теплоносителя Может быть атмосферный воздух, в этом случае устройство его подачи выполнено в виде вентилятора или жидкость, например забортная вода юти жидкость внешнего контура, а устройство представляет собой в этом случае насос.

Система охлаждения поршневого двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

При работе двигателя 1 охлаждающая жидкость циркулирует при помощи насоса 5 по контуру циркуляции, охлаждая двигатель 1 и рассеивая тепло в радиаторах 2, 3 и 13. В зависимости от теплового состояния двигателя 1 охлаждающую жидкость направляют мимо радиаторов 2, 3 и 13 либо мимо любого из, них, при этом схема подключения трубопроводов и расположения в них запорных органов позволяет независимо регулировать расход жидкости через каждьш радиатор. Возможность независимого регулирования расхода жидкости через радиаторы позволяет повысить эффективность работы системы охлаждения путем поддержания в заданных, пределах каждой из рабочих жидкостей дви- гателя 1 и самого двигателя на различных режимах его работы. Для достижения минимизации масс теплообменников необходимо, чтобы тепловой

3

кпд охладителя 4 наддувочного воздуха находился в пределах 0,87-0,95, тепловой КПД первого радиатора 2 в пределах 0-0,40, а пределы изменения водяных эквивалентов охладителя 4 наддувочного воздуха и охладителя 12 масла двигателя - в пределах 0,2- 0,4 и 0,7-0,1 соответственно.

Формула изоб

Р е т е н и я

1. Система охлаждения поршневого двигателя внутреннего сгорания, содержащая контур циркуляции охлаждающей жидкости, включающий последовательно установленные полости охлаждения двигателя, первый и второй радиаторы, жидкостный охладитель наддувочного воздуха и насос, напорный патрубок которого подключен к полостям охлаждения двигателя, а всасываюрщй - к охладителю наддувочного воздуха, перепускной трубопровод с запорным органом, подключенный к всасывающему патрубку насоса и к выходу жидкости из полостей охлаждения двигателя, байпасный трубопровод с запорным органом, подключенный с - одной стороны к выходу из первого радиатора, жидкоетт-м охладитель масла двигателя и ус.оойство подачи внешнего охлаждающего теплоносителя в радиаторы, отличающая- с я тем, что, с целью умен- шения материалоемкости, она снабжена третьим радиатором, по меньшей мере четырьмя дополнительными запорными органами и магистралью перепуска жидкости, причем первый дополнительный запорньй орган установлен в контуре циркуляции между первым и вторым радиаторами, второй дополнительный запорньй орган установлен в контуре циркуляции охлаждающей жидкости меж1456621

ду первым радиатором и местом подклю- чения к контуру перепускного трубопровода, магистраль перепуска жидкос- ти подключена к контуру циркуляции с одной стороны между первым радиатором и первым дополнительным запор-: ным органом, с другой стороны - к всасывающему патрубку насоса, и в нее последовательно включены третий дополнительный запорный орган, третий радиатор и охладитель масла двигателя, байпасньй трубопровод с другой стороны подключен к перепускному тру- бопроводу, в котором установлен чет- вертьй дополнительньй запорньй орган местом подключения байиасного трубопровода и всасывающим патрубкЬм насоса.

2. Система поп, I, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена жидкостным теплообменником рабочих жидкостей двигателя, установленным в магистрали перепуска жидкости после третьего радиатора по направлению движения охлаждающей жидкости,

3.Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что. второй, третий и первый радиаторы последовательно установлены в потоке внешнего охлаждающего теплоносителя,

4,Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что второй и третий радиаторы установлены параллельно в потоке внешнего охлаждающего теплоносителя.

5. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что,второй, третий и первьм радиаторы установлены параллельно в потоке внешнего ох- лаждающего теплоносителя.

Изобретение м.б. использовано для регулирования температур различных теплоносителей в систем; : охлаждения двигателей (Д) внутреннего сгорания и позволяет снизить материалоемкость. При работе Д 1 жидкость циркулирует при помощи насоса 5 по контуру: полости охлаждения Д, радиаторы (Р) 2, 3 и 13, охладитель 4 наддувочного воздуха и охладитель 12 масла. Система охлаждения снабжена перепускным трубопроводом (ТП) 8, байпасным ТП 10 и магистралью 14 перепуска жидкости, причем ТП 8 подключен к контуру параллельно Р 2, ТП 10 - параллельно РЗ и охладителю 4 наддувочного в.оздуха, а магистраль 14 перепуска - параллельно ТП 10 и в нее включены Р 13 и охладитель 12 масла. В зависимости от теплового состояния Д 1 при помощи запорных органов 9, 11, 15, 16, 17 и 18 регулируют потоки озспаждающей жидкости таким образом, чтобы тепловой КПД охладителя 4 наддувочного воздуха находился в пределах 0,87...0,95, тепловой КПД Р 2 в пределах 0...0,4, а пределы изменения водяных эквивалентов охладителя 4 надувочного воздуха и охладителя 12 масла находились в пределах О,2...О,4 и 0,7... ...0,1. 4 з.п. ф-лы, 1 ил. с (Л