Система жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F01P3/20 

Изобретение относится к машиностроению, а именно, к системам жидкостного охлаждения транспортного двигателя внутреннего сгорания.

Известен двигатель внутреннего сгорания с воздушным охлаждением, содержащий осевой вентилятор с направляющим аппаратом. На наружной поверхности цилиндров и крышек цилиндров выполнены ребра охлаждения, охваченные кожухом, образущие каналы для прохода охлаждающего воздуха, подаваемого вентилятором.

Недостатком указанного устройства является отсутствие спрямляющих лопаток вентилятора, что приводит к повышению затрат мощности на привод, так как значительно повышается сопротивление движению просасывающего воздуха, кроме того, невозможность равномерного охлаждения цилиндров воздухом со всех сторон вследствие подогрева воздуха при движении по каналам и уменьшения теплоперепада между воздухом и ребрами, а также ограничение мощности двигателя площадью поверхности охлаждения вследствие низкого коэффициента теплопередачи от ребер охлаждающему воздуху.

Известна система жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащая рубашку охлаждения с отводящим и подводящим патрубками, масляничный и водяной радиаторы, осевой вентилятор с кожухом и циркуляционный насос, связанный с рубашкой охлаждения всасывающим и нагнетающим коллекторами.

Однако эффективность такой системы низка вследствие больших габаритов.

Целью изобретения является повышение эффективности, обеспечение компактности и надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащей рубашку охлаждения с отводящим и подводящим патрубками, масляный и водяной радиаторы, осевой вентилятор с кожухом и циркуляционный насос, связанный с рубашкой охлаждения всасывающим и нагнетающим коллекторами, перед вентилятором установлен направляющий аппарат, а после него - спрямляющий аппарат с лопатками, всасывающий коллектор циркуляционного насоса выполнен из наружной и внутренней труб, установленных коаксиально одна в другой с образованием кольцевого зазора, который при помощи отводящего патрубка связан с рубашкой охлаждения, а наружная труба выполнена с внешним оребрением, образованным лопатками спрямляющего аппарата.

Во внутренней трубе всасывающего коллектора может быть размещен 1нагнетательный коллектор, связанный подводящим патрубком с рубашкой охлаждения.

Внутренняя поверхность внутренней трубы всасывающего коллектора может быть выполнена с оребрением.

Внутренняя труба всасывающего коллектора и нагнетательный коллектор могут

быть выполнены с сечениями, ступенчато увеличивающимися в сторону вентилятора, и с числом ступеней, равным количеству цилиндров.

Выход кожуха может быть выполнен в

виде диффузора, а масляный радиатор установлен в последнем.

На фиг. 1 представлены коллекторы и вентилятор, вид сбоку, разрез; на фиг. 2 коллектор двигателя, поперечный разрез:

на фиг. 3 - схема расположения лопаток направляющего аппарата, лопастей вентилятора и ребер охлаждения.

Система 1 жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания содержит

рубашку 2 охлаждения с отводящим и подводящим патрубками соответственно 3 и 4, масляничный радиатор 5, водяной радиатор 6, осевой вентилятор 7 с кожухом 8, циркуляционный насос 9, связанный с рубашкой

2 охлаждения, всасывающим и нагнетающим коллекторами соответственно 10 и 11. Перед вентилятором 7 установлен направляющий аппарат 12, а после него-спрямляющий аппарат 13 с лопатками 14.

Всасывающий коллектор 10 циркуляционного насоса 9 выполнен из наружной и внутренней труб соответственно 15 и 16, установленных коаксиально одна в другой с образованием кольцевого зазора 17, который при помощи отводящего патрубка 3 связан с рубашкой 2 охлаждения, а наружная труба 15 выполнена с внешним оребрением 18, образованным лопатками 14. Во Ежутренней трубе 18 всасывающего коллектора

10 размещен нагнетающий коллектор 11, связанный подводящим патрубком 4 с рубашкой 2 охлаждения. Внутренняя поверхность 19 во внутренней трубе 16 васасывающего коллектора 10 выполнена с

оребрением 20. Внутренняя труба 16 всасывающего коллектора 10 и нагнетающий коллектор 11 выполнены с сечениями 21, ступенчато увеличивающимися в сторону вентилятора 7. Выход кожуха 8 выполнен

в виде диффузора 22, а масляный радиатор 5 установлен в кожух 8.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

При работе двигателя циркуляционным насосом 9 охлаждающая жидкость по нагнетательному трубопроводу 11 подается в рубашку 2 охлаждения. Так как нагнетающий коллектор 11 выполнен со ступенчато уменьшенными проходными сечениями, то при движении охлаждающая жидкость распределяется равномерно по каждому патрубку 4, так обеспечивая при этом равномерное охлаждение каждого цилиндра. Из рубашки 2 охлаждения подогретая жидкость поступает во всасывающий коллектор 10. Так как всасывающий коллектор 10 выполнен со ступенчато увеличивающимися проходными сечениями, то при движении поток охлаждающей жидкости имеет по каждому патрубку одинаковое сопротивление, обеспечивая при этом равномерный расход жидкости и равномерное охлаждение каждой крышки цилиндра. Нагретая вода охлаждается -и поступает к циркуляционному насосу 9. Теплоотвод от нагретой жидкости осуществляется через стенки всасывающего коллектора 10 к охлаждающему воздуху с помощью ребер 18 и 20. Движение охлаждающего воздуха осуществляется вентилятором 7. При этом воздух проходит через лопатки направляющего аппарата 12 и подается на ребра 18. Проходя лопатки 12, воздушный поток закручивается в направлении вращения вентилятора 7. На выходе поток поступает на спрофилированные лопасти 13, где одновременно охлаждая лопасти, спрямляется и распределяется с уменьшенными потерями по двум направлениям. Одно - по каналам, образованным рёбрами 18 в промежутке между кожухом 8 и наружной трубой 15, второе - по каналам, образованным ребрами 20 в промежутке между нагнетающим коллектором 11 и внутренней трубой 16. В диффузоре 22 воздушный поток расширяется и, обтекая ребра масляного радиатора 5,; выходит наружу.

Формулаизобретения

1. Система жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащая рубашку охлаждения с отводящим и подводящим патрубками, масляничный и водяной радиаторы, осевой вентилятор с кожухом и циркуляционный насос, связанный с рубашкой охлаждения всасывающим и нагнетающим коллекторами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, обеспечения компактности и надежности, перед вентилятором установлен направляющий аппарат, а после него спрямляющий аппарат с лопатками, всасывающий коллектор циркуляционного насоса выполнен из наружной и внутренней труб, установленных коаксиально одна в другой с образованием кольцевого зазора, который

посредством отводящего патрубка связан с рубашкой охлаждения, а наружная труба выполнена с внешним оребрением, образованным лопатками спрямляющего аппарата.

2. Система по п. 1,отличающаяся тем, что во внутренней трубе всасывающего коллектора размещен нагнетательный коллектор, связанный подводящим патрубком с рубашкой охлаждения.

3. Система по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ ая ся тем,что внутренняя поверхность трубы всасывающего коллектора выполнена с оребрением.

А. Система по пп. 1-3, отличающая с я тем, что внутренняя труба всасывающего коллектора и нагнетательный коллектор выполнены с сечениями, ступенчато увеличивающимися в сторону вентилятора, и с числом ступеней, равным количеству цилиндров.

, 5. Система по пп. 1-4, отличающаяся тем, что выход кожуха выполнен в виде диффузора, а масляный радиатор установлен в последнем.

Изобретение относится к машиностроению и позволяет уменьшить мощность привода циркуляционного насоса, обеспечить равномерный теплосъем по цилиндрам. Цель изобретения - повышение эффективности, обеспечение компактности и надеж-^^^58 ,