Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1993 года по МПК F01P3/02 F01P3/20 

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к двигателестрое- нию.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения двигателя внутреннего сгорания.

На фиг.1 представлен общий вид двигателя внутреннего сгорания с системой жидкостного охлаждения.

На фиг.2 - то же, поперечный разрез. . Двигатель внутреннего сгорания 1 содержит поршень 2, цилиндр 3, крышку 4 цилиндра 3 и контур циркуляции охлаждающей жидкости, который включает полости охлаждения блока цилиндров 5 и крышки цилиндров 6, основной подводящий коллектор 7, отводящий коллектор 8, циркуляционный насос 9. Основной подводящий коллектор 7 патрубками 10 присоединен к полости охлаждения блока цилиндров 5 на расстоянии а, равном 0,25...0,50 от величины S хода поршня 2, от плоскости крепления крышек 4 к блоку цилиндров 3. Последовательно основному коллектору 7 размещен дополнительный подводящий коллектор 11, присоединенный-к полости охлаждения цилиндров 5 на расстоянии Ь, равном-0,8...1,2 от величины S хода поршня 2, от плоскости крепления крышек 4 к блоку цилиндров 3. Площадь проходного сечения дополнительного подводящего коллектора 11 равна 0,25...0,50 максимальной,площади сечения основного коллектора 7. Подводящие основной коллектор 7 и дополнительный коллектор 11 сообщены с напорным патрубком циркуляционного насоса 9 трубопроводом 12.

В контур циркуляции охлаждающей жидкости дополнительно включен контур охлаждения наддувочного воздуха, который содержит воздушный коллектор 13, сообщенный впускными каналами в крышках 4 с

СО

С

сх О

о о о ю

цилиндром 3 и входом с воздушной полостью охлаждения наддувочного воздуха 14 и воздухопроводом 15 с компрессором 16, приводимый во вращение турбиной 17.

Первая ступень радиатора 18 охлаждения жидкости трубопроводом 19 присоединена к выходу отводящего коллектора 8 и трубопроводом 20 к всасывающему патрубку циркуляционного насоса 9. Вторая ступень радиатора 21 трубопроводом 22 с запорным органом 23 присоединена к напорному патрубку циркуляционного насоса 9.

Охладитель наддувочного воздуха каналом подвода охлаждающей жидкости подключен через трубопровод 24, вторую ступень радиатора 21, трубопровод 22, запорный орган 23 к напорному патрубку циркуляционного насоса 9, а каналом отвода с помощью трубопровода 25 к всасывающему патрубку циркуляционного насоса 9.

Дополнительный подводящий коллектор 11 сообщен с основным подводящим коллектором через орган 26 перекрытия.

В варианте охладитель наддувочного воздуха 14 имеет увеличенный объем и служит одновременно расширительным бачком, а трубопровод 25 - напорной трубой.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.

Циркуляционным насосом 9 охлаждающая жидкость подается одновременно в контур охлаждения двигателя 1 и в контур охлаждения наддувочного воздуха в охладителе 14, В контуре охлаждения двигателя охлаждающая жидкость от напорного патрубка циркуляциойного насоса 9 по трубопроводу 12 подается в основной подводящий коллектор 7 и далее часть жидкости через патрубки 10 подается в полость охлаждения блока цилиндров 5 (фиг.2), в район наиболее нагретой части цилиндра 3, далее через орган перекрытия 26 и дополнительный коллектор 11 остальная часть жидкости подается в полость охлаждения блока цилиндров 5 к нижней менее нагретой части цилиндра 3. Из полости охлаждения блока цилиндров 5 через переливные отверстия жидкость поступает в полость охлаждения крышки цилиндра 6, далее по отводящему коллектору 8 в радиатор 18 первой ступени охлаждения и из радиатора после охлаждения по трубопроводу 20 к всасывающему патрубку циркуляционного насоса 9.

В контуре охлаждения наддувочного воздуха жидкость поступает от напорного патрубка циркуляционного насоса 9 через запорный орган 23, трубопровод 22 во вторую ступень радиатора 21, где, охлажденная ранее в первой ступени радиатора 18,

охлаждается дополнительно, далее по трубопроводу 24 поступает в охладитель наддувочного воздуха 14 и по трубопроводу 25 к всасывающему патрубку циркуляционного

насоса. При входе в циркуляционный насдс 9 менее охлажденная жидкость из первой ступени охлаждения смешивается с более охлажденной жидкостью из второй ступени охлаждения, н.о прошедшей через рхладитель наддувочного воздуха 14, где температура жидкости повышается,

Количество жидкости при работе двигателя, необходимое для охлаждения во второй ступени, устанавливается запорным

5 органом 23, который при прогреве двигателя закрывается.

Для сокращения времени прогрева двигателя перекрывается орган 26 перекрытия между основным 7 и дополнительным ,11

0 коллекторами, а при работе двигателя величина открытия устанавливается в зависимости от температуры охлаждающего воздуха, и нагрузки на двигатель. При полной нагрузке орган перекрытия открывается полно5 стью, сопротивление на входе в блок снижается, при этом производительность циркуляционного насоса 9 возрастает и эффективность охлаждения повышается, Повышение эффективности системы ох0 лаждения двигателя внутреннего сгорания в изобретении по сравнению с известными состоит в том, что, во-первых, основной коллектор подвода жидкости продлен дополнительным, поэтому распределение жидкости

5 по цилиндрам более равномерное по сравнению с тупиковыми коллекторами, поэтому с проточным основным коллектором теплоотвод от наиболее нагретой части каждого цилиндра равномернее по сравнению

0 с тупиковым коллектором. Во-вторых, наличие запорного органа в круге циркуляции охлаждения наддувочного воздуха позволяет от одного циркуляционного насоса осу- iMectBHTb широкое регулирование

5 температуры наддувочного воздуха в зависимости от нагрузки двигателя и температуры окружающего воздуха, что повышает эффективность работы двигателя, В-третьих, наличие органа перекрытия между ос0 новным и дополнительным коллекторами обеспечивает эффективное охлаждение двигателя при полной нагрузке и минимальный теплоотвод при прогреве двигателя и низких нагрузках.

5 в результате перечисленного эффективность системы охлаждения в двигателе внутреннего сгорания повышается. Формула изобретения 1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий блок и крышки цилиндров и контур циркуляции охлаждающей жидкости, включающий полости охлаждения блока и крышек цилиндров, радиатор и циркуляционный насос, всасывающий патрубок которого подсоединен к радиатору, а напорный - к трубопроводу подвода охлаждающей жидкости к полостям охлаждения блока цилиндров, разделенному на основной и дополнительный коллекторы, сообщенные с полостями охлаждения блока цилиндров при помощи подводящих патрубков на разных уровнях, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, основной и дополнительный коллекторы размещены последовательно, а площадь сечения последнего равна 0,25...0,50 максимальной площади сечения основного коллектора, причем подводящие патрубки основного коллектора подсоединены к полостям охлаждения блока цилиндров на расстоянии, равном 0,25...0,50 от

0

5

0

величины хода поршня, от плоскости крепления крышек к блоку цилиндров, а подводящие патрубки дополнительного коллектора - на расстоянии, равном 0,80...1,20 от величины хода поршня, от плоскости крепления крышек к блоку цилиндров.

2. Двигатель поп.1,отличающмй- с я тем, что он снабжен охладителем над- дувочного воздуха с каналами подвода и отвода охлаждающей жидкости, подключенным при помощи канала подвода охлаждающей жидкости, снабженного запорным органом, к напорному патрубку циркуляционного насоса, а посредством канала отвода - к его всасывающему патрубку.

3. Двигатель по пп.1 и 2, отличающий с я тем, что он дополнительно снабжен органом перекрытия, а основной и дополнительный коллекторы сообщены через орган перекрытия.

Сущность изобретения: последовательно размещенные основной и дополнительный коллекторы 7 и 11 подключены к полости охлаждения цилиндров 5. Площадь сечения дополнительного коллектора 11 равна 0,25...0,50 максимальной площади сечения основного и он подсоединен к полости охлаждения блока цилиндров 5 на расстоянии 0,8...1,2 от величины хода поршня, от плоскости разъема крышки и блока цилиндров, а основной коллектор 7 при помощи патрубков 10 подключен к полости охлаждения на расстоянии 0,25...0,50 от величины хода. При работе двигателя 1 жидкость циркулирует по контуру полости охлаждения блока 5 и крышек 4 цилиндров, радиатор 18 и циркуляционный насос 9. жидкость более рационально распределяется в полостях, обеспечивая равномерное распределение жидкости по цилиндрам и эффективное охлаждение каждого цилиндра. 2 ил.