Способ контроля теплорассеивающей способности радиаторных секций системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к эксплуата-; ции двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано для определения степени снижения эффективности охлаждения радиаторными секциями холодильника двигателя внутреннего сгорания вследствие загрязнения их внутренних полостей.

На чертеже проведен график зависимости расхода жидкости G () от напора Н (м) при разных частотах .вращения Ог вала дизеля.

Способ контроля теплорассеивающей способности радиаторных секций системы охлаждения двигателя внутреннего

сгорания осуществляют следующим образом.

Теплоноситель в системе охлажде- j ния прогревают при работе двигателя до номинального тепловог.о режима с выключенным вентилятором холодильника : ;И закрытыми жалюзи, после чего, вкпю- :чив вентилятор холодильника и открыв жалюзи, резко охлаждают теплоноситель, стараясь получить его температуру не вьше 0,65-0,70 номинальной, что определяется допустимым температурным перепадом, позволяю1191м избежать роста температурных напряжений в двигателе и в радиаторных секциях, а таксд

со

00 00

ел

же обеспечить возможность получения различнык температур радиаторных секций с различной степенью загрязнения. Охлаждение теплоносителя ведут на частоте вращения вала двигателя, при которой в трубках радиаторньк секций с предельно допустимой степенью загрязнения скорость движения теплоноси

10

теля V 2300 --т- м/с, что обеспечи э.зяг;. вает в трубках радиаторных секций,

загрязненных ниже предельно допустимого уровня, турбулентное движение теплоносителя, а в загрязненных выше до-15 пустимого уровня - ламинарное движение.

Охладив теплоноситель, двигатель останавливают и производят измерение температуры радиаторных секций со сто-20 роны выхода из них теплоносителя, при этом радиаторные секции, имеющие охлаждения во внутренних полостях, имеют и меньшее проходное сечение для теплог носителя и, как следствие, после рез-25 кого охлаждения имеют более низкую температуру. Дополнительное увеличение перепада температур между радиаторными секциями с ламинарным и турбулентным движениями в них теплоносителя 30 обеспечивается за счет различной величины теплоотдачи от теплоносителя к стенкам трубок при ламинарном и турбулентном движении жидкости.

Сравнивая полученные значения тем- 35 ператур с температурой, которую определяют путем исследования тепловозов перед постановкой на ремонт и статистической обработкой полученных данных, вьювляют радиаторные секции, имеющие 40 степень загрязнения выше допустимой, эти радиаторные секции подлежат демонтажу и последующей очистке и ремонту.

Предельно допустимую степень загрязнения определяют из соотношения 45 4Q Qxw где - максимально возможное тепловьщеление из двигателя в систему охлаждения QXOA тепловьщеление из холодильника в окружающую

ля V, на основании которых определг-. ется необходимая производительность водяного насоса системы охпаждения: G F, V.

На основании подсчитанной производительности, пользуясь известными графиками, определяют необходимую частоту вращения вала двигателя.

Контроль теплорассвивающей способ ности радиаторных секций системы охлаждения двигателя осуществляют на примере системы охлаждения тепловозн го дизеля 1А-5 Д49, установленного на тепловозе 2ТЭ 116.

Закрыв жалюзи холодильной камеры тепловоза и выключив вентилятор, выводят дизель на номинальную частоту вращения п 1000 об/мин) и нагрева ют воду в системе охлаждения до температуры номинального теплового режи ма. За номинальный тепловой режим пр нята температура, которая на 5 С ниж предельно допустимой температуры QS которая, в свою очередь, определяетс настройкой существующих систем защиты.

После нагрева воды в системе охлаждения до температзфы-88-90 С откр вают жалюзи, включают вентилятор холодильника и резко (с максимально во можной скоростью) охлаждают воду в системе охлаждения до 60 С, причем, частота вращения вала двигателя, а следовательно, и кинематически связа ного с ним водяного насоса системы о лаяадения выбраны так, что в трубках радиаторных секдай, загрязненных ниж допустимого уровня, имеет место турб лентное движение воды, а в загрязнен ных вьш1е допустимого уровня - ламинарное. Расчетно экспериментальные исследования позволяют определить ис комую частоту вращения вала двигател данной марки, которая составляет 350 360 об/мин.

После охлаждения теплоносителя в системе охлаяздения до при данно частоте вращения двигатель останавли

среду;/J Q - допустимый уровень падения 59 вают и производят замер температуры

теплорассеивающей споб обности, определяющий предельно допустимую степень

поверхностей радиаторных секций со стороны выхода из них теплоносителя, при этом разность температур различн загрязненных радиаторных секций (выш 55 или ниже допустимого уровня) достига ет 12 с.

загрязнения, а частоту вращения вала двигателя, на которой ведут охлаждение теплоносителя, определяют исходя из минимального проходного сечения радиаторных секций F, (с учетом предельно допустимой степени загрязнения), скорости движения теплоносите

ля V, на основании которых определг-. ется необходимая производительность водяного насоса системы охпаждения: G F, V.

На основании подсчитанной производительности, пользуясь известными графиками, определяют необходимую частоту вращения вала двигателя.

Контроль теплорассвивающей способности радиаторных секций системы охлаждения двигателя осуществляют на примере системы охлаждения тепловозного дизеля 1А-5 Д49, установленного на тепловозе 2ТЭ 116.

Закрыв жалюзи холодильной камеры тепловоза и выключив вентилятор, выводят дизель на номинальную частоту вращения п 1000 об/мин) и нагревают воду в системе охлаждения до температуры номинального теплового режима. За номинальный тепловой режим принята температура, которая на 5 С ниже предельно допустимой температуры , которая, в свою очередь, определяется настройкой существующих систем защиты.

После нагрева воды в системе охлаждения до температзфы-88-90 С открывают жалюзи, включают вентилятор холодильника и резко (с максимально возможной скоростью) охлаждают воду в системе охлаждения до 60 С, причем, частота вращения вала двигателя, а следовательно, и кинематически связанного с ним водяного насоса системы ох- лаяадения выбраны так, что в трубках радиаторных секдай, загрязненных ниже допустимого уровня, имеет место турбу-/ лентное движение воды, а в загрязненных вьш1е допустимого уровня - ламинарное. Расчетно экспериментальные исследования позволяют определить искомую частоту вращения вала двигателя данной марки, которая составляет 350- 360 об/мин.

После охлаждения теплоносителя в системе охлаяздения до при данной частоте вращения двигатель останавливают и производят замер температуры

поверхностей радиаторных секций со стороны выхода из них теплоносителя, при этом разность температур различно загрязненных радиаторных секций (выше или ниже допустимого уровня) достигает 12 с.

Большинство радиаторных секций 1 контура (охлаждение дизеля) имеют со стороны выхода теплоносителя температуру 57-58 с (чистые), и лишь загрязненные вьше допустимого уровня имеют температуру со стороны выхода.из них теплоносителя на меньше. По окончании работ их снимают и отправляют на промывку.

В качестве измерительной аппаратуры может быть использован низкотемпетемы охлажде.чи ч двигатеия внутреннего сгорания, зак-пючаыщийся в том, что теплоноситель в системе охлаждения прогревают при работе двигателя до номинального теплового режима, затем теплоноситель резко охлаждают до температуры, равной 0,65-0,70 номинальной, после чего измеряют температуру

Изобретение относится к области эксплуатации двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано для определения степени снижения эффективности охлаждения радиаторными секциями холодильника двигателя внутреннего сгорания вследствие загрязнения их внутренних полостей. Цель изобретения - повышение точности измерения и достоверности получаемых результатов. Поставленная цель достигается тем, что теплоноситель в системе охлаждения на режиме, обеспечивающем такую скорость движения воды в системе охлаждения, что при прохождении ее по радиаторным секциям, загрязненным выше допустимого уровня, в них будет ламинарный режим движения воды, а в радиаторных секциях чистых или загрязненных ниже допустимого уровня - турбулентный. При этом скорость движения теплоносителя определяется соотношением V = 2300 ν/D_э.загр, м/с, где ν - кинематическая вязкость теплоносителя, м²/с

D_э.загр - эквивалентный диаметр предельно загрязненного канала, м. 1 ил.

ратурный пирометр 11НТЭ-15, соединенныйЮ каждой радиаторной секции со стороны с регулируюпщм регистрирующим прибором Щ 4316.

Использование предлагаемого способа контроля теплорассеивающей способности радиаторных секций системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания обеспечивает по сравнению с известным повышение точности измерения и достоверности получаемых результатов за счет использования режима охлажде15

выхода теплоносителя в заданный эталонный момент времени и по измеренной температуре судят о теплорассеивающей способности радиаторных секций путем сравнения с эталоном, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности и достоверности, охлаждение теплоносителя производят при частоте вращения вала двигателя, 20 при которой в трубках радиаторных сек ций с предельно допустимой степенью загрязнения скорость движения теплоносителя определяется соотношением

ния, позволяющего добиться увеличения

разности температур радиаторных сек- . ций, загрязненных соответственно выше или ниже допустимого уровня, что дает возможность исключить (или сущест- 25 венно уменьшить) влияние посторонних факторов на результаты измерения.

20

Формула изобретения

Способ контроля теплорассеивающей способности радиаторных секций сискаждой радиаторной секции со стороны

выхода теплоносителя в заданный эталонный момент времени и по измеренной температуре судят о теплорассеивающей способности радиаторных секций путем сравнения с эталоном, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности и достоверности, охлаждение теплоносителя производят при частоте вращения вала двигателя, при которой в трубках радиаторных секций с предельно допустимой степенью загрязнения скорость движения теплоносителя определяется соотношением

V 2300

)) кинематическая вязкость теп

де

I d, jfl,.- эквивалентный диаметр преЭ. on г.

лоносителя, ,

дельно ла, м.

загрязненного кана-г

О го 0 60 80 100 т т

Составитель Н.Патрахальцев Редактор Н.Гунько Техред А.КравчукКорректор В.Кабаций

Заказ 6075/45

Тираж 789

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Подписное