Система охлаждения для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1979 года по МПК F01P3/20 F01P11/04 

(54) СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ для ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРА НИЯ

Изобретение относится к системам жидкостного охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Известны системы жидкостного охлаждения двигателей внутреннего сгорания, содержащие циркуляционный насос во внутреннем контуре и вспомогательный насос в наружном контуре, В этих системах для поддержания заданного уровня давления во внутреннем контуре и устранения кавитации циркуляционного насоса всасывающий патрубок последнего соединен с нагне тательным патрубком вспомогательного . Недостатком этих систем является то, что они необеспечивают нормального охлаждения при наличии в составе наружного -контурахранилищ воды, рассчитанных на неограниченную по времени работу дви гателя, и неработоспособны, при аварийных .отключениях (повреждениях) хранилищ и при переходе к высокотемпературному охлаждению. Известны и другие системы жидкостного охлаждения двигателей внутреннего сгорания, содержащие внутрешшй диркулящщ охладителя с последовательно соединенными циркуляционным насосом с всасывающим и напорным патрубками, полостями охлаждения двигателя и холодильником, к впускному отверстию которого подключен пароотделитель системы испарительного . охлаждения, соединенный с резервной емкостью, подключенной к хранилищу воды, и вспомогательньШ насос подачи охладител$ из резервной емкости, подключенный напорным патрубком к холодильнику. В этих системах для обеспечения работы двигателя при аварийных повреждениях (отключениях) хранилищ воды двигатель переводится на испарительное охлаждение с внещним парообразованием ,2j. Однако при работе с подключенным к наружному-.контуру исправным хранилищем воды появляется возможность воз- никновершя кавитационных режимов работы шфкуляционного пасоса при понышенных температурах воды на входе в двига369тель. В системах не предусмотрены средства для поддержания и регулироваго Я заданного давления воды во внутреннем контуре. Интенсивный нагрев убывающего запаса воды в резервной емкости при гтспарительном охлаждении двигателя ведет к прогрессирующей кавитации циркуляционного и вспомогательного насосов, что значительно сокращает время возможной работы в режиме высокотемпературного охлаждения, Пароотделитель расположен на значительной высоте по отношению к всасывающему патрубку циркуляционного насоса, что увеличивает габариты системы. Целью изобретения является улучшение охлаждения двигателя и сокращение габа ритов системы. Это достигается тем, что напорный патрубок вспомогательного насоса и всасывающий патрубок циркуляционного насоса сообщены между собой при помоцщ перепускной магистрали, причем в последней установлен струйный насос, пассивное сопло которого подключено при помощи обводной трубы к впускному отверстию пароотделителя, а вспомогательный насос подключен впускным патрубком к выпускному отверстию пароотделителя и снабзкен байпасным трубопроводом. На чертеже показана схема предложен ной системы охлаждения двигателя. Система охлаждения состоит из внутреннего контура циркуляции с полостями охлаждения- двигателя 1, холодильника 2 и циркуляционного насоса 3, К ваускному отверстию холодильника 2 подключен трубопроводом 4 Пароотделитель 5, подсоеди ненный к резервной емкоста 6. В наруж1 ый контур входят последовательно расположенные хранилище 7 воды, резервная емкость 6 и Пароотделитель 5, вспомогательный насос 8, а также водоводяной холодильник 2. ВспомсЙ ательный насос 8 снабжен байпасным трубопроводом 9 с регулирующем клапаном 10. К трубопрово ду 4 перед пароотделителем 5 подключено пассивное сопло струйного насоса 11, диффузор и приемная камера которого сообщены соответственно с всасываюпдам патрубком циркуляционного насоса 3 и нагнетательным патрубком вспомогатель- ного насоса 8. Система снабжена трехходовым клапаном 12 и регулирующими клапанами 13 и 14. Система охлаждения двигателя работает следующим образом. 1 В режиме двзтскоптурного охлаждения двигателя при исправном хранилище воды, подключенном к наружному контуру, регулирующие клапаны 13 и 14 закрыты. С помощью трехходового клапана 12 трубопровод 4 отключен от внутреннего контура, и вода в последнем циркулирует через холодильник 2. Охлаждение ее в холодильнике происходит водой наружного контура, забираемой вспомогательным насосом 8 из пароотделителя 5, куда она поступает через резервную емкость 6 из хранилища 7. При необходимости регулирующие клапаны 12 и (или) 14 могут быть частично открыты, чем достигается, соответственно, либо ускоренный прогрев двигателя при его запуске счет перепуска части нагретой а полостях охлаждения воды мимо холодилышка, либо поддержание заданного уровня давления воды во внутреннем контуре за счет подачи части воды нфужного контура из нахнетательного патрубка вспомогательного насоса 8 во всасывающий патрубок циркуляционного насоса 3, В режиме высокотемпературного охлаждения двигателя при аварийных отютючениях (повреждениях) храшшищ воды регулирующие клапаны 13 и 14 полностью от крыты. С помощью трехходового клапана 12 холодильник 2 отключен от внутреннего контура, к последнему подключен трубопровод 4. Геометрические размеры дроссельного усчройства на входе воды внутреннего контура в Пароотделитель 5 и размеры струйного насоса 11 выбраны таким образом, что через сопло насоса проходит 25-33% всей нагретой в полостях охлаждения двигателя 1 воды. Эта мень- шая часть воды внутреннего контура обладает достаточно высоким давлением для инжекшровакия в приемную камеру насоса остальной большей части воды, прошедшей черезпароотделителъ 5 и охлажденной в нем за счет своего частичного испарения при ре.зком падении давления во входном дроссельном устройстве пароотделителя. Таким образом, за счет использования в струйном насосе энергии части неохлажденной воды во всасывающем патрубке циркуляционного насоса создается определенный подпор, препятствующий возникновению кавитационных явлений при работе насоса. Расход воды внутреннего контура на испарение восполняется за счет подачи воды в Пароотделитель резервной емкости. В режиме двухконтурного охлаждения регулирующий Клапан 10 на байпас