Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1231241

pg4 F 01 P 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

®f фгс

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ iU.

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ МБ4,;„. / д

24 б 4

/б гб 2I п г iã г i7 (21) 3816281/25-06 (22) 23.11.84 (46) 15.05.86. Бюл. № 18 (71) Коломенский тепловозостроительный завод им. В. В. Куйбышева и Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Ю. В. Хлебников, В. В. Лукин, Н. М. Луков, Л. А. Чернышов и Э. И. Кузовов (53) 621.43.71.31 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1066861, кл. F 01 P 3/18, 1984, Хлебников Ю. В. и др. Пассажирский тепловоз, ТЭП вЂ” 70. М.: Транспорт 1976, с. 86, 95, 118. (54) (57) 1. СИСТЕМА ОХЛАЖДЕ НИЯ

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, размещенного в машинном отделении транспортного средства, преимущественно тепловоза, содержащая контур циркуляции охлаждающей жидкости с датчиком ее температуры, охладитель наддувочного воздуха, нагнетатель, датчик температуры наддувочного воздуха, подключенный к приводу вентилятора обдува охладителя наддувочного воздуха, воздухозаборное устройство, снабженное боковыми заслонками, перекрывающими его внутренние окна, выходящие

4 —,у а isà ю в машинное отделение, и верхней заслонкой, перекрывающей его верхнее окно, выходящее наружу транспортного средства, причем заслонки соединены между собой при помощи рычажной передачи, подключенной к приводу этих заслонок, холодильную камеру, снабженную вентилятором обдува секций радиаторов с приводом, подключенным к датчику температуры охлаждающей жидкости, верхними и боковыми жалюзи, перекрывающими окна холодильной камеры, выходящие наружу транспортного средства, нижний и верхней заслонками, перекрывающими окна камеры, выходящие в машинное отделение, причем каждые жалюзи и заслонки холодильной камеры снабжены приводом, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности системы охлаждения двигателя путем поддержания необходимого уровня охлаждающей жидкости и наддувочного воздуха при изменении режима работы двигателя, датчик температуры наддувочного воздуха дополнительно подключен к приводам верхних жалюзи и заслонки холодильной камеры и приводу заслонок воздухозаборного устройства, а датчик температуры охлаждающей жидкости дополнительно подключен к приводам боковых жалюзи и нижней заслонки холодильной камеры.

1231241

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что боковые заслонки воздухозаборного устройства выполнены поворотными, а верхняя заслонка воздухозаборного устройства выполнена по меньшей мере в виде двух створок, причем каждая створка соединена с приводом заслонок воздухозаборного устройства и шарнирно — с соответствующей поворотной заслонкой.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания, в частности к системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания, преимущественно тепловозного. 5

Цель изобретения — повышение эффективности и надежности систем охлаждения двигателя и обеспечение необходимого уровня температур охлаждаюшей среды двигателя и наддувочного воздуха в зависимости от изменения режимов работы двигателя и независимо от изменения условий окружающей среды.

На фиг. 1 показана система охлаждения двигателя, общий вид; на фиг. 2 сечение А — А на фиг. 1 на фиг. 3 пример выполнения системы охлаждения с двумя камерами и вентиляторами охлаждения (вариант сечения А — А); на фиг. 4— схема воздухозаборного устройства, вариант выполнения; на фиг. 5 — схема системы охлаждения двигателя с датчиком температуры воздуха, установленным в машинном отделении.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания содержит двигатель 1 с агрегатом нагрузки 2, воздухозаборное устройство 3 с приводом 4, нагнетатель наддувочного воздуха 5, воздушный охладитель 6 с вентилятором 7 и его приводом 8, управляемым датчиком температуры наддувочного воздуха 9, и охлаждаюшее уст- зо ройство двигателя 1, содержащее холодильную камеру 10. Холодильная камера 10 снабжена вентилятором 11 обдува секций радиаторов 12 с приводом 13, подключенным к датчику 14 температуры охлаждающей жидкости, верхними и боковыми жалюзи 15 З и 16 соответственно, перекрывающими окна холодильной камеры 10, выходящие наружу транспортного средства, нижней и верхней заслонками 17 и 18 соответственно, перекрываюшими окна камеры, выходящие в машинное отделение. Каждые жалюзи и зас- 4О лонк холодильной камеры снабжены приво3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит датчик температуры воздуха, подключенный к приводам верхних жалюзи и заслонки холодильной камеры и размещенный в машинном отделении.

2 дом 19 — 22 соответственно выше перечисленному порядку. Воздухозаборное устройство 3 снабжено боковыми заслонками 23, перекрываюшими ее внутренние окн",, выходяшие в машинное отделение, и верхней заслонкой 24, перекрывающей ее верхнее окно, выходящее наружу транспортного средства.

Заслонки 23 и 24 соединены между собой при помощи рычажной передачи, подключенной к приводу 4 этих заслонок.

Вариант выполнения воздухозаборного устройства, представленный на фиг. 4, содержит окна 25 забора воздуха из машинного отделения, перекрываемые заслонками 26, и окно 27 забора воздуха извне транспортной машины, перекрываемое створками 28, соединенными шарнирно с заслонками 26 и посредством цилиндрических шарниров 29 с направляющей 30. Положение заслонок и створок изменяется действием механизма привода 4 на тяги 31 и 32 и рычаги 33 — 35 соединенные между собой шарнирно.

В случае применения датчика 36 температуры воздуха в машинном отделении (см. фиг. 5) последний может быть установлен в районе воздухозаборных устройств двигателя в машинном отделении и подключен к приводам 19 и 22, верхних жалюзи 15 и заслонки 18 холодильной камеры 10.

Настройка включения боковых жалюзи 16 холодильной камеры 10 охлаждающего устройства двигателя может быть выполнена одинаковой с настройкой включения нижней заслонки 17, перекрывающей нижнее окно, а настрг ".ка включения верхних жалюзи 15 сх.-.аждаюшего устройства двигателя — с настройкой включения заслонки 18 перекрывающей верхнее окно.

Кроме того, с целью повышения эффективности рециркуляции охлаждающего воздуха между холодильной камерой охлаждающего устройства двигателя и машинным.отделением, настройка включения вентилятора

11 холодильной камеры 10 охлаждающего

1231241

3 устройства двигателя 1 по температуре охлаждающей среды выполнена ниже настройки включения боковых жалюзи 16 и заслонки 17, перекрывающей нижнее окно.

Система работает следующим образом.

В режиме подогрева, когда температура охлаждающей среды двигателя и наддувочного воздуха ниже нижнего предела диапазона регулирования, выходной сигнал датчика 9 такой, что производительность вентилятора 7 равна нулю, боковые заслонки

23 полностью открывают окна забора воздуха из машинного отделения, верхняя заслонка 24 полностью закрывают окно забора воздуха извне транспортной машины, верхние жалюзи 15 полностью закрыты, верхняя заслонка 18 полностью открыта, а выходной сигнал датчика 14 такой, что боковые жалюзи 16 закрыты, а нижние заслонки 17 полностью открыты. Вентилятор 11, вращаясь, обеспечивает рециркуляцию охлаждающего воздуха между машинным отделением и выпускной и заборной частью, подогревая охлаждающую среду двигателя и охлаждающий воздух. Подогретый воздух из машинного отделения забирается через боковые заслонки 23 в воздухозаборное устройство 3, проходит через нагнетатель 5, воздушный охладитель 6, омывает датчик 9 и поступает в двигатель. Система работает с максимально возможным подогревом наддувочного воздуха и охлаждающей среды двигателя.

При повышении температуры охлаждающей среды двигателя (выше нижнего предела диапазона регулирования), сигнал датчика 14 увеличивается, механизм привода 20, перемещаясь, открывает боковые жалюзи 16, а механизм привода 21 прикрывает нижние заслонки 17, механизм привода 13 увеличивает производительность вентилятора 11.

При этом подогретый воздух, попадающий в заборную часть из машинного отделения, смешивается с холодным воздухом, попадающим через боковые жалюзи 16, обеспечивая процесс охлаждения.

При дальнейшем повышении температуры охлаждающей среды двигателя сигнал датчика 14 увеличивается, увеличивая степень открытия боковых жалюзи !6 и степень закрытия нижних заслонок 17 и производительность вентилятора 11.

При достижении температуры охлаждающей среды двигателя верхнего предела диапазона регулирования сигнал датчика 14 такой, что боковые жалюзи 16 полностью открыты, нижние заслонки 17 полностью закрыты, производительность вентилятора 11 максимальна. Охлаждающее устройство двигателя работает в режиме охлаждения.

При повышении температуры наддувочного воздуха (выше нижнего предела диапазона регулирования) выходной сигнал датчика 9 увеличивается, механизм привода 4, перемещаясь, приоткрывает верхнюю заслон4 ку 24 и прикрывает боковые заслонки 23 воздухозаборного устройства 3, а механизм привода 19, перемещаясь, приоткрывает верхние жалюзи 15 и механизм привода 22, перемещаясь, прикрывает верхнюю заслон5 ку 18, уменьшая подачу подогретого воздуха в машинное отделение. Подогрев наддувочного воздуха уменьшается.

При достижении температуры наддувочного воздуха значения, равного примерно половине диапазона регулирования, выходной сигнал датчика 9 такой, что верхняя заслонка 24 полностью открыта, боковые заслонки 23 полностью закрыты, верхние жалюзи 11 полностью открыты, а верхняя заслонка 18 полностью закрыта. Подогрев

5 наддувочного воздуха прекращается.

При дальнейшем увеличении температуры наддувочного воздуха сигнал датчика 9 увеличивается,механизм привода 8 увеличивает производительность вентилятора 7. Начинается охлаждение наддувочного воздуха. о При достижении температуры наддувочного воздуха значения верхнего предела диапазона регулирования сигнал датчика 9 такой, что производительность вентилятора 7 максимальна. Система работает в режиме охлаждения.

При уменьшении температуры наддувочного воздуха, сигнал датчика 9 уменьшается, механизм привода 9 уменьшает производительность вентилятора 7. Охлаждение наддувочного воздуха уменьшается.

При достижении температуры наддувочного воздуха значения, равного примерно половине диапазона регулирования, производительность вентилятора 7 уменьшается до нуля. Процесс охлаждения прекращается.

При дальнейшем снижении температуры наддувочного воздуха сигнал датчика 9 уменьшается, механизм привода 4, перемещаясь, приоткрывает боковые заслонки 23 и прикрывает верхнюю заслонку 24. Механизм привода 22, перемещаясь, открывает доступ подогретому воздуху в машинное отделение, открывая заслонку 18. Начинается процесс подогрева наддувочного воздуха.

При снижении температуры охлаждающей среды двигателя сигнал датчика 14 уменьшается, механизм привода 13 уменьшает производительность вентилятора 11, механизм привода 20 прикрывает боковые жалюзи 16, а механизм привода 21 приоткрывает нижние заслонки 17. Процесс охлаждения уменьшается.

При достижении температур охлаждающей среды двигателя и наддувочного воздуха значения нижнего предела диапазона регулирования сигнал датчика 9 такой, что верхняя заслонка 24 полностью закрыта, боковые заслонки 23 полностью открыты, верхние жалюзи 15 полностью закрыты, верхняя заслонка 18 открыта, а сигнал датчика 14 такой, что боковые жалюзи 16 закры25

55 ты, а нижние заслонки 17 открыты, вентиля1231241

Фиг.2

22 тор ll, вращаясь, обеспечивает рециркуляцию охлаждающего воздуха, Система работает в режиме максимального подогрева.

В случае применения датчика 36 система работает следующим образом.

При температуре воздуха в машинном отделении ниже нижнего предела диапазона регулирования (например, 20 — 25 С) сигнал датчика 36 такой, что верхние жалюзи 15 полностью закрыты, а верхняя заслонка 18 открыта. Весь воздух после вен- 1О тилятора 11 подается в машинное отделение. Система работает с максимальным подогревом воздуха в машинном отделении.

При увеличении температуры воздуха сигнал датчика 36 увеличивается, механизм привода 19, перемещаясь, приоткрывает 1 верхние жалюзи 15, а механизм привода 22, перемещаясь прикрывает верхнюю заслонку

18. Повышение температуры воздуха прекращается.

При достижении температуры воздуха в машинном отделении знаЧения верхнего предела диапазона регулирования сигнал датчика 36 такой, что верхние жалюзи 15 полностью открыты, верхняя заслонка 18 закрыта. Весь подогретый воздух после вентилятора 11 выбрасывается в окружающую среду. Система работает без подогрева воздуха в машинном отделении.

При уменьшении температуры воздуха в машинном отделении сигнал датчика 36 уменьшается, механизм привода 19, перемещаясь, прикрывает верхние жалюзи ll, а механизм привода 22, перемещаясь, приоткрывает верхнюю заслонку 18. Начинается подогрев воздуха в машинном отделении.

При достижении температуры воздуха значения нижнего предела диапазона регулирования система работает с максимальным подогревом воздуха в машинном отделении

1231241

Z6

Фиг.4

Фиа5

Составитель С. Захарова

Редактор М. Недолуженко Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 2320/39 Тираж 500 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4