Устройство для утилизации тепла двигателя внутреннего сгорания воздушного охлаждения Советский патент 1982 года по МПК F02G5/04 

. Изобретение относится к машиностроению,а именно двигателестроению/ в частности к устройствам для использования отходящего тепла- двигателей внутреннего сгорания, установленных в транспортных устройствах. Известны устройства для утилизации тепла двигателя внутреннего сгорания воздушного охлаждения., содержащие теплообменник подогрева жидкого тепло носителя системы отопления, выпускной трубопровод двигателя, глушитель с выхлопным патрубком, устаиовлеирый в этом трубопроводе и подсоединенный через трубу перепуска к контуру озелш1 дения теплообменника,воздушный контур системы охлаждения двигателя и орган регулирования расхода выпускных газЪв установленный в трубе перепуска 13« Недос атками известных устройств являются низкие эксплуатационные качества, связанные с отсутствием регулирования температуры выхлопных газов перед теплообменником. Вследствие это го температура жидкого теплоносителя системы отопления может повьшаться до 350-400°С, что требует применения в ka4ecTBe теплоносителя дорогостоящих специальных жидкостей не восплйменяющихся и стабильных при высоких температурах и не замерзанвдих при низких температурах. Кроме того, в известных устройствах недостаточно используется отходящее тепло двигателя внутреннего сгорания, что приводит к потерям тепла и снижению эффективности как устройства, так и двигателя в целом. Цель изобретения - повьшение зффективности устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит органы перекрытия, воздушный контур системы охлаждения подсоединен . через напорный патрубок к контуру охлаждения теплообменника, а органы перекрытия установлены в напорном патрубке воздушного контура и в выхлопном патрубке глушителя. На чертеже дана схема предложенного устройства. Устройство содержнт двигатель 1 виутрённего сгорания воздушного охлаждения, теплообменник 2 подогрева жидкого теплоносителя системы отопления, выпускной трубопровод 3 двигателя 1, глушитель 4 с выхлопным патрубком 5, трубу б перепуска, воздушный контур 7 системы охлаждения двигателя 1 и орган 8 регулирования расхода газов, установленный в трубе 6 перепуска. Воздушный контур 7 системы охлаждения подсоединен через напорный патрубок 9 к контуру 10 охлаждения теп лообменника .2. В напорном 9 и выхлоп ном 5 патрубках установлены органы 11 и 12 перекрытия. Система отопления транспортного средства состоит из теплообменника 13 нагрева воздуха, контура 14 подогрева жидкого теплоносителя в теплообменнике 2, насоса 15 и бака 16. Перед теплообменником 13 установлен вентилятор 17, приводимый от электродвигателя 18. Устройство работает следующим образом. Перед началом работы устройства включаются насос 15 и вентилятор 17, а орган 8 регулирования переводится в положение открыто. Выхлопные газы двигателя 1, поступающие через глушитель 4 и трубу 6 перепуска в контур 10 охлаждения теплообменника 2, разбавляются воздухом, подаваемым через напорный патрубок 9. Газовоздушная смесь нагревает жидкий теплоноситель & контуре 14 подогрева теплообменника 2. Жидкий теплоноситель подается насосом 15 в теплообменник 13, в котором осуществляется подогрев воздуха, нагнетаемогр ентилятором 17 3 салон транспортного средства. Если температура выхлопных газов двигателя не превышает заданную величину, например 200-300 С орган 11, регулируняций расход воздуха, пол ностью закрыт, и воздух в контур 10 не поступает. Таким образом, устрой ствр может работать и при отключении системы охлаждения на частичных режимах работы двигателя 1, что производится при сильных морозах на двигателях, снабженных терморегуляторами. Когд температура выпускных газов повышается, что связано с уве- личением подачи топлива и соответственно с перемещением привода топливной системы двигателя, начинает рабо тать привод, открывающий орган 11, регулирующий расход воздуха. Воздух из воздушного контура 7 системы охла дения двигателя 1 начинает посту- пать в контур 10 охлаждения теплообменника 2, разбавляя выхлопные газы и снижая их температуру до необхо димой величины.Количество воздуха по ступающего из контура 7 в теплообмен ник 2, пропорционально перемещению привода топливной системы двигателя, т„е. с увеличением подачи топлива и повышением температуры выхлопных газов в теплообменник 2 поступает больше воздуха, что позволяет поддер живать температуру газов на заданном уровне.. Количество тепла, подаваемого на отопление, регулируется водителем транспортного средства путем воздействия на орган 12 перекрытия, имеющий привод из кабины. При этом изменяется количество выхлопных газов, поступающих в контур 10 охлаждения. Когда орган 12 перекрытия полностью закрыт, все выхлопные газы двигателя проходят через теплообменник 2, и количество тепла, передаваемое жидкому теплоносителю, максимальнсэ. Если указанный орган 12 полностью или частично открыт, части выхлопных газов выходит по патрубку 5 в атмосферу, минуя теплообменник 2, и соответственно уменьшается количество тепла, передаваемое жидкому теплоносителю. Для отключения- отопления на летний период орган 8 регулирования переводится в положение закрыто, орган 12 полностью открывается, орган 11 полностью закрывается, а привод его отключается. При этом выхлопные газы двигателя отводятся в атмосферу по выхлопному патрубку 5. Таким образом, использование описываемого устройства на транспортньк средствах может позволить повысить эффективность использования отходящего тепла двигателя в целом за счет регулирования температуры в теплообменнике путем смещения выхлопных газов и воздуха из cHCTeNtbi охлаждения двигателя. Формула изобретения Устройство для утилизации тепла двигателя внутреннего сгорания воздушного охлаждения, содержащее теплообменник подогрева жидкого теплоносителя систе1УЫ охлаждения, выпускной трубопровод двигателя, глушитель с выхлопным патрубком, установленный в этом трубопроводе и подсоединенный через трубу перепуска к контуру охлаждения теплообменника, воздушный контур системы охлаждения двигателя .и орган регулирования расхода выпускных газов, установленный в трубе перепуска, отличающееся тем, что,с целью повышения эффективности, устройство дополнительно содержит органы перекрытия, воздушный контур системы охлаждения подсоединен через напорный патрубок к контуру охламсдения теплообменника, а органы перекрытия установлены в напорном патрубке воздушного контура и в выхлопном патрубке глушителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент СССР 539512, кл. В 60 Н 1/02, опублик. 1976.