Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1982 года по МПК F01P3/22 

(5) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к машиностро ению и в частности к выполнению систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания с испарением и конденсацией охладителя в замкнутом цикле. Известны двигатели внутреннего сгорания, содержащие систему охлаждения, включающую контур высокотемпературного охлаждения полостей двигателя с теплообменниками для охлаждения паров воды и масла, и -выхлопной трубопровод, к которому подключен газовоздушный эжектор, размещенный перед фронтом теплообменников Невысокие скорости движения охлаждающей среды у поверхности теплообмен ника и в связи с ними низкие значения коэффициента теплоотдачи приводят к увеличению теплорассеивающей поверхности теплообменников, а следователь но к увеличению металлоемкости системы охлаждения двигателя. Цель изобретения - повышение эффективности охлаждения. Для достижения поставленной цели конечный участок выхлопного трубопровода снабжен соплом Лаваля, размещенным перед эжектором и снабженным дозатором для подачи жидкости в ее расширяющуюся часть, причем между соплом Лаваля и эжектором выполнена камера смещения, диаметр которой равен максимальному диаметру сопла Лаваля. На чертеже представлена принципиальная схема системы охлаждения. Двигатель внутреннего сгорания 1 содержит контур высокотемпературного охлаждения через его ( двигателя; полости (не показаны) с теплообменниками для охлаждения паров воды 2 и масла 3 и выхлопной трубопровод , конечный участок которого снабжен соплом Лаваля 5, к которому подключен газовоздушный эжектор 6, причем сопло Лабаля снабжено дозатором 7 для подачи жидкости в ее расширяющуюся часть 8, а между соплом Лаваля 5 и эжектором 6 выполнена камера смешени 9, диаметр которой равен максимально му диаметру сопла Лаваля 5. . Перед фронтом j-еплообменника для охлаждения масла 3 установлен патрубок подвода наружного воздуха 10, смеситель 11 и диффузор 12, Подача масла в теплообменник для охлаждения масла 3 осуществляется насосом 13. Работа устройства осуществляется следующим образом. Пары воды, образующиеся в полостя охлаждения двигателя 1, поступают в теплообменник 2 для охлаждения. Нагретое масло системы смазки двигателя подается насосом 13 в теплообмен ник 3. Выхлопные газы поступают в сопло Лаваля 5, где в результате адиабатиче ского расширения температура их пони жается. Через дозатор 7 в поток газа насосом подается жидкость, например вода. В результате контакта жидкости с расширившимися выхлопными газами происходит ее испарение и соответству ющее дополнительное охлаждение газов. В камере смещения 9 образуется газопа ровая смесь, в которой находятся капли неиспарив1.-ейся жидкости. Из камеры смешения 9 смесь поступает в сопло эжектора б, расщ(11ряется до давления ниже атмосферного и через патрубок 10 подсасывает наружный воздух. В смесителе 11 эжектора происходят процессы доиспарения капельной жидкости и насыщение воздуха ее парами понижение температуры воздуха до температуры воздуха по мокрому термометру и затем повышение его температуры при теплообмене с газопаровоздушной смесью. Полученная смесь поступает в диффузор 12, где ее давление повышается до значения, больше атмосферного и далее смесь подается к поверхности теплообмена теплообменника 3 для охлаждения масла, расположенной фронтально к потоку смеси. 9 ; Здесь смесь повышает свою температуру, отводя тепло нагрева масла, а затем поступает в теплообменник 2 для конденсации паров воды. Отведя тепло конденсации смесь выбрасывается в окружающую среду. Конденсат сливается в полости охлаждения двигателя 1, Применение сопла Лаваля с дозатором для ввода жидкости в газовый поток и камерой смешения, установленных на линии связи двигателя и газовоздушного эжектора, а также последовательное расположение теплообменных аппаратов фронтально к потоку охлаждающей среды позволяет снизить металлоемкость теплообменников для охлаждения масла и конденсации паров воды до 15 и повышает эффективность охлаждения двигателя. Формула изобретения Двигатель внутреннего сгорания,содержащий систему охлаждения, включающую контур высокотемпературного охлаждения полостей двигателя с теплообменниками для охлаждения паров воды и масла, и выхлопной трубопровод, к которому подключен газовоздушный эжектор, размещенный перёд фронтом теплообменников, отличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, конечный участок выхлопного трубопровода снабжен соплом Л аваля, размещенным перед электором и снабженным дозатором для подачи жидкости в ее расширяющуюся часть, причем между соплом Лавалр и эжектором выполнена камера смешения, диаметр которой равен максимальному диаметру сопла Лаваля, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Симеон А.Э. Газотурбинный над-, дув дизелей. М., Машгиз, 1958, с. 176-176.