Система масляного охлаждения двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F01P3/02 

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС) с масляным охлаждением.

Известен ДВС, в котором контур циркуляции масла для охлаждения находится в комбинации с контуром циркуляции масла для смазки. ДВС имеет общий масляный насос, от которого масло через делитель направляется в указанные контуры, из системы охлаждения поступает в охладитель и затем сливается в поддон 1.

В процессе прогрева в холодное время в магистрали радиатора возникают холодные пробки, нарушающие циркуляцию масла, что приводит к перегреву масла в полостях головки и цилиндра.

Известен ДВС, у которого предусмотрена система прогрева масла для устранения холодных пробок, для чего в теплообменнике размещен перепускной трубопровод,

по которому масло циркулирует в период прогрева двигателя, благодаря чему разогревается масло, находящееся в теплообменнике 2.

Данный ДВС отличается значительной сложностью конструкции теплообменника, однако и в нем не исключена возможность перегрева головки и цилиндра, так как система прогрева масла обладает большой тепловой инерционностью.

Известен двигатель с масляным охлаждением, у которого масло от масляного насоса поступает в систему смазки напрямую, а в систему охлаждения цилиндра и головки через перепускной клапан, на выходе из головки установлен термостат, который в зависимости от температуры масла направляет его или непосредственно в поддон двигателя, или в масляный охладитель 3.

О5

Недостаток данного двигателя, принятого за прототип, заключается в том, что в холодное время года в контуре охладителя масла возникают холодные пробки или просто из-за высокой вязкости масла контур охладителя включается медленно в работу и при открытом термостате масло не циркулирует через цилиндр и головку, чю приводит к их перегреву, а также местному закипанию масла в головке и цилиндре, а следовательно, к снижению эффективности работы системы охлаждения.

Цель изобретения - повышение эффективности,

Цель достигается тем, что система масляного охлаждения ДВС, содержащая последовательно соединенные рубашки охлаждения цилиндра и его головки, термостат, радиатор с входным и выходным патрубками, масляную емкость, насос и фильтр, подключенный к рубашке охлаждения, и байпасный трубопровод, подсоединенный одним концом к входному патрубку радиатора в месте установки термостата, а другим к выходному патрубку радиатора, снабжена магистралью с клапаном, причем один конец магистрали подключен к рубашке охлаждения головки цилиндра перед термостатом, а другой - к масляной емкости.

Основным отличительным признаком предлагаемой системы масляного охлаждения является наличие масляной магистрали, подключенной одним концом к рубашке охлаждения головки цилиндра перед термостатом, а другим - к масляной емкости.

Указанная магистраль обеспечивает циркуляцию масла через охлаждающие полости цилиндра и головки, исключая их перегрев в процессе прогрева радиатора, когда термостат открывает контур масляного радиатора и перекрывает сливной трубопровод, а высокая вязкость масла или наличие холодных пробок в радиаторе или соединительных трубопроводах препятствуют циркуляции масла через радиатор. Открывается эта магистраль по достижении определенного давления в охлаждающих полостях цилиндра и головки, на которое рассчитан клапан давления. Дополнительный контур срабатывает также и в начальный момент пуска холодного двигателя, когда возникает большое давление в охлаждающих полостях цилиндра и головки из-за высокой вязкости холодного масла, благодаря чему увеличивается скорость циркуляции масла через цилиндр и головку и обеспечивается быстрый прогрев масла. Указанный отличительный признак отсутствует в известных системах охлаждения и

поэтому является существенным отличительным признаком.

На чертеже схематично показана система масляного охлаждения ДВС. Система

масляного охлаждения содержит масляную емкость 1, масляный насос 2, масляный фильтр 3, контур 4 смазки и перепускной клапан 5, соединенные между собой охлажда- ющие полости цилиндра 6 и головки 7, масляную магистраль 8, клапан 9 давления, термостат 10, радиатор 11, байпасный трубопровод 12.

Работает система следующим образом. При запуске в холодное время масляный насос 2 подает масло из масляной емкости 1 через фильтр 3 в систему смазки и одновременно через перепускной клапан 5 в масляную полость б цилиндра, откуда масло по соединительному каналу поступает в

полость 7 головки цилиндра. При холодном масле термостат 10 закрыт, т.е. направляет масло через байпасный трубопровод 12 в масляную емкость, минуя радиатор 11. При этом, если вязкость масла высока, то в системе охлаждения создается высокое давление и клапан 9 открывает магистраль 8, вследствие чего масло циркулирует по двум контурам, обеспечивая его быстрый прогрев. По достижении маслом заданной температуры открывается термостат 10 и направляет масло в радиатор 11, при этом байпасный трубопровод 12 перекрывается. Однако, если в радиаторе или его трубопроводах имеются холодные пробки или масло имеет высокую вязкость, то оно через радиатор 11 не циркулирует или имеет малую скорость течения, Вследствие этого в охлаждающих полостях цилиндра и головки возникает повышенное давление, клапан 9

давления открывается и масло циркулирует через магистраль 8, исключая его кипение и перегрев цилиндра с головкой,

По мере прогрева соединительных трубопроводов и радиатора масло начинает

циркулировать через радиатор, при этом давление в системе охлаждения падает и магистраль 8 отключается.

Следовательно, введение в систему масляного охлаждения дополнительного

контура циркуляции исключает местное закипание масла, перегрев головки и цилиндра и таким образом повышает эффективность ее работы.

Двигатель с данной системой охлаждения был изготовлен и проведены его испытания, которые показали, что максимальная температура масла в головке двигателя не превышает 150°С, а давление в системе охлаждения не более 1,5 кг/см2 при прогреве

двигателя при окружающей температуре до минус 25°С.

Формула изобретения Система масляного охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащая последовательно соединенные рубашки охлаждения цилиндра и его головки, термостат, радиатор с входным и выходным патрубками, масляную емкость, насос и фильтр, подключенный к рубашке охлажде

ния, и байпасный трубопровод, подсоединенный одним концом к входному патрубку радиатора в месте установки термостата, а другим - к выходному патрубку радиатора, отличающаяся тем, что. с целью повышения эффективности, она снабжена магистралью с клапаном, причем один конец магистрали подключен к рубашке охлаждения головки цилиндра перед термостатом, а другой - к масляной емкости.

Сущность изобретения заключается в следующем: система масляного охлаждения двигателя внутреннего сгорания содержит последовательно соединенные рубашки охлаждения цилиндра 6 и его головки 7, термостат 10. радиатор 11 с входным и выходным патрубками, масляную емкость 1, насос 2 и фильтр 3, подключенный к рубашке охлаждения цилиндра, байпасный трубопровод 12, подсоединенный одним концом к входному патрубку радиатора з месте установки термостата, а другим к выходному патрубку радиатора, а также магистраль 8 с клапаном 9, один конец которой подключен к рубашке охлаждения головки цилиндра перед термостатом, а другой - к масляной емкости. 1 им.