Способ контроля теплорассеивающей способности радиаторных секций системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к области эксплуатации двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано для определения степени снижения эффективности охлаждения радиаторными секциями холодильника двигателя внутреннего сгорания вследствие загрязнения их внутренних полостей. Цель изобретения - повышение точности измерения и достоверности получаемых результатов. Поставленная цель достигается тем, что теплоноситель в системе охлаждения на режиме, обеспечивающем такую скорость движения воды в системе охлаждения, что при прохождении ее по радиаторным секциям, загрязненным выше допустимого уровня, в них будет ламинарный режим движения воды, а в радиаторных секциях чистых или загрязненных ниже допустимого уровня - турбулентный. При этом скорость движения теплоносителя определяется соотношением V = 2300 ν/D<SB POS="POST">э.загр</SB>, м/с, где ν - кинематическая вязкость теплоносителя, м<SP POS="POST">2</SP>/с

D<SB POS="POST">э.загр</SB> - эквивалентный диаметр предельно загрязненного канала, м. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (sg 4 G 01 М 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

@Р. О ЕМ.-г,ц.. угУщ,"qggfQ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4316766/25-06 (22) 16.10.87 (46) 07.10.89. Бюл. Р 37 (71) Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта им. С.М. Кирова (72) Г.Б.Розенблит, В.И.Перелет, В.Г.Алексеев и B.À.Никонова (53) 621.436.001.6(088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1260714, кл. G 01 М 15/00, 1986. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТЕПЛОРАССЕИВАЮ:ЩЕЙ СПОСОБНОСТИ РАДИАТОРНЫХ СЕКЦИИ

СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к области эксплуатации двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано для определения степени снижения эффективности охлаждения радиаторными .секциями холодильника двигателя внутИзобретение относится к эксплуатации двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано для определения степени снижения эффективности охлаждения радиаторными секциями холодильника двигателя внутреннего сгорания вследствие загрязнения их внутренних полостей.

На чертеже проведен график зависимости расхода жидкости G (м /ч) от напора Н (м) при разных частотах,вращения 9l вала дизеля.

Способ контроля теплорассеивающей . способности радиаторных секций системы охлаждения двигателя внутреннего

2 реннего сгорания вследствие загрязнения их внутренних полостей. Цель изобретения — повышение точности измерения и достоверности получаемых результатов. Поставленная цель достигается тем, что теплоноситель в системе охлаждения на режиме, обеспечивающем такую скорость движения воды в системе охлаждения, что при прохождении ее по радиаторным секциям, загрязненным выше допустимого уровня, в них будет ламинарный режим движения воды, а в радиаторных секциях чистых или загрязненных ниже допустимого уровня — турбулентный. При этом скорость движения теплоносителя определяется соотношени- д

Щ ем V = 2300-7- — м/с, где 0 — кинез.злгР матическая вязкость теплоносителя, м /с; и „ р- эквивалентный диаметр предельно загрязненного канала, м.

1 ил. сгорания осуществляют следующим образом.

Теплоноситель в системе охлажде ния прогревают при работе двигателя до номинального теплового режима с выключенным вентилятором холодильника и закрытыми жалюзи, после чего, вклю:чив вентилятор холодильника и открыв жалюзи, резко охлаждают теплоноситель, стараясь получить его температуру не выше 0,65-0,70 номинапьной, что определяется допустимым температурным перепадом, позволяющим избежать роста температурных напряжений в двигателе и в радиаторных секциях, а такля V, на основании которых о редел. . ется необходимая производительность водяного насоса системы охлаждения:

G=Р V

На основании подсчитанной производительности, пользуясь известными графиками, определяют необходимую частоту вращения вала двигателя.

Контроль теплорассеивающей способности радиаторных секций системы охлаждения двигателя осуществляют на примере системы охлаждения тепловозного дизеля 1А-5 Д49, установленного на тепловозе 2ТЭ 116.

Закрыв жалюзи холодильной камеры тепловоза и выключив вентилятор, выводят дизель на номинальную частоту вращения д = 1000 об/мин) и нагревают воду в системе охлаждения до температуры номинального теплового режима. За номинальный тепловой режим прио нята температура, которая на 5 С ниже предельно допустимой температуры 95 С, которая, в свою очередь, определяется настройкой существующих систем защиты.

После нагрева воды в системе охлаждения до температуры-88-90 С откры0 вают жалюзи, включают вентилятор холодильника и резко (с максимально возможной скоростью) охлаждают воду в системе охлаждения до 60 С, причем, о частота вращения вала двигателя, а следовательно, и кинематически связанного с ним водяного насоса системы охлаждения выбраны так, что в трубках радиаторных секций, загрязненных ниже допустимого уровня, имеет место турбу- лентное движение воды, а в загрязненных выше допустимого уровня — ламинарное. Расчетно экспериментальные исследования позволяют определить искомую частоту вращения вала двигателя данной марки, которая составляет 350360 об/мин.

После охлаждения теплоносителя в системе охлаждения до 60 С при данной частоте вращения двигатель останавливают и производят замер температуры поверхностей радиаторных секций со стороны выхода из них теплоносителя, при этом разность температур различно загрязненных радиаторных секций (выше или ниже -допустимого уровня) достигает 12 С.

Большинство радиаторных секций 1 контура (охлаждение дизеля) имеют со стороны выхода теплоносителя темпера3 1513385 же обеспечить возможность получения различных температур радиаторных секций с различной степенью загрязнения.

Охлаждение теплоносителя ведут на частоте вращения вала двигателя, при которой в трубках радиаторных секций с предельно допустимой степенью загрязнения скорость движения теплоносителя V 2300 — г — м/с, что обеспечиl0

d э,рЛ>Р вает в трубках радиаторных секций, загрязненных ниже предельно допустимого уровня, турбулентное движение теплоносителя, а в загрязненных вьппе до- 15 пустимого уровня — ламинарное движение.

Охладив теплоноситель, двигатель останавливают и производят измерение температуры радиаторных секций со сто-20 роны выхода из них теплоносителя, при этом радиаторные секции, имеющие охлаждения во внутренних полостях, имеют и меньшее проходное сечение для тепло-, носителя и, как следствие, после рез- 25 кого охлаждения имеют более низкую температуру. Дополнительное увеличение перепада температур между радиаторными секциями с ламинарным и турбулентным движениями в них теплоносителя 30 обеспечивается за счет различной величины теплоотдачи от теплоносителя. к стенкам трубок при ламинарном и турбулентном движении жидкости.

Сравнивая полученные значения тем- 35 ператур с температурой, которую определяют путем исследования тепловозов перед постановкой на ремонт и статистической обработкой полученных данных, выявляют радиаторные секции, имеющие 40 степень загрязнения выше допустимой, эти радиаторные секции подлежат демонтажу и последующей очистке и ремонту.

Предельно допустимую степень загрязнения определяют из соотношения 45

4Q = дп Qxy>, где Qpg — максимально возможное тепловыделение из двигателя в систему охлаждения; Q тепловыделение из холодильника в окружающую среду; д Q — допустимый1уровень падения 50 г теплорассеивающей способности, определяющий предельно допустимую степень загрязнения, а частоту вращения вала двигателя, на которой ведут охлаждение теплоносителя, определяют исходя из минимального проходного сечения радиаторных секций Р (с учетом пре1 дельно допустимой степени загрязнения), скорости движения теплоноситегде

I э. ЗлгР.

ЗО

5 15133 туру 57-58 С (чистые), и лишь загряэо ненные выше допустимого уровня имеют температуру со стороны выхода.из них теплоносителя на 8-12 C меньше. По

5 окончании работ их снимают и отправляют на промывку.

В качестве измерительной аппаратуры может быть использован ниэкотемпературный пирометр ПНТЭ-15, соединенный1О с регулирующим регистрирующим прибором

Щ 4316.

Использование предлагаемого способа контроля теплорассеивающей способности радиаторных секций системы ох- 15 лаждения двигателя внутреннего сгорания обеспечивает по сравнению с известным повышение точности измерения и достоверности получаемых результатов за счет использования режима охлажде- 2О ния, позволяющего добиться увеличения разности температур радиаторных сек- .. ций, загрязненных соответственно выше ипи ниже допустимого уровня, что дает возможность исключить (или сущест- 25 венно уменьшить) влияние посторонних факторов на результаты измерения.

Формула из обретения

Способ контроля теплорассеивающей способности радиаторных секций системы ахлаждекл =..;вигате"л внутреннего сгорания, закл:.счающийся в том, что теплоноситель в системе охлаждения прогревают при работе двигателя до номинального теплового режима, затем теплоноситель резко охлаждают до температуры, равной 0,65-0,70 номинальной, после чего измеряют температуру каждой радиаторной секции со стороны выхода теплоносителя в заданный эталонный момент времени и по измеренной температуре судят о теплорассеивающей способности радиаторных секций путем сравнения с эталоном, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности, охлаждение теплоносителя производят при частоте вращения вала двигателя, при которой в трубках радиаторных секций с предельно допустимой степенью загрязнения скорость движения теплоносителя определяется соотношением кинематическая вязкость теплоносителя, м /с, эквивалентный диаметр предельно загрязненного кана-. ла, м.

40 Е0 80 таа гр Ю Ь|п /. с)

Составитель Н.Патрахальцев

Редактор Н.Гунько Техред А.Кравчук Корректор В.Кабаций

Заказ 6075/45 Тираж 789

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101