Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет снизить затраты мощности на охлаждение двигателя внутреннего сгорания. Система охлаждения содержит первый контур 1 циркуляции охлаждающей жидкости., включающий циркуляционный насос 2, полости охлаждения двигателя 3 и каналы 4 жидкостно-жидкостного теплообменника 5, второй контур 6, включающий парокомпрессор 7, во всасывающей и нагнетательной магистралях 8 и 9 которого размещен распределитель 10 жидкости , воздушный охладитель 12 жидкости, дроссель 13 переменного сечения и каналы 14 жидкостно-жидкостного теплообменника 5 для прохода жидкости второго контура. Аккумулятор 15 тепла снабжен патрубками 16 и 17 подвода и отвода жидкости, в одном из которых установлен запорный орган 18, и подключен к второму контуру 6 параллельно охладителю 12. К первому контуру 1 параллельно насосу 2 подключена магистраль 19 подогрева жидкости, содержащая первый и второй обратные клапаны 20 и 23, подогреватель 21 жидкости и насос 22. В зависимости от режима работы двигателя и внешних условий второй контур 6 может работать в режимах холодильной установки или теплового насоса. 1 ил. сл

СОГОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 01 Р 3/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4643676/06 (22) 26.01.89 (46) 07,01.91. бюл. № 1 (71) Производственное объединение "Ворошиловградский тепловозостроительный завод им. Октябрьской революции" (72) С.Г. Грищенко, Г,В. Ладыженский и П.Ф. Шапошников (53) 621.43-713.1 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1370265, кл, F 01 P 3/22, 1986. (54) СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет снизить затраты мощности на охлаждение двигателя внутреннего сгорания. Система охлаждения содержит первый контур 1 циркуляции охлаждающей жидкости-, включающий циркуляционный насос 2, полости охлаждения двигателя 3 и каналы 4 жидкостно-жидкостÄÄ5UÄ, 1618899 А1 ного теплообменникэ 5, второй контур 6, включающий парокомпрессор 7, во всасывающей и нагнетательной магистралях 8 и 9 которого размещен распределитель 10 жидкости, воздушный охладитель 12 жидкости, дроссель 13 переменного сечения и каналы

14 жидкостно-жидкостного теплообменника 5 для прохода жидкости второго контура.

Аккумулятор 15 тепла снабжен патрубками

16 и 17 подвода и отвода жидкости, в одном из которых установлен запорный орган 18, и подключен к второму контуру 6 параллельно охладителю 12, К первому контуру 1 параллельно насосу 2 подключена магистраль

19 подогрева жидкости, содержащая первый и второй обратные клапаны 20 и 23, подогреватель 21 жидкости и насос 22, В зависимости от режима работы двигателя и внешних условий второй контур 6 может работать в режимах холодильной установки или теплового насоса, 1 ил.

1618899

40 отдвигателя 3 циркуляционный насос2 прокачивает охлаждающую жидкость через полости охлаждения двигателя 3 и жидкостно-жидкостной теплообменник 5, с которого избыточная теплота снимается с помощью вентилятора 24 и рассеивается в окружающей среде. При работе двигателя 3 на режимах максимальных нагрузок в условиях высоких температур окружающей среды, близких к экстремальным, включается привод парокомпрессора 7 и вентилятора

25, при этой распределитель 10 должен находиться в положении, обеспечивающем подачу охлаждающей жидкости второго конура 6 и жидкостно-жидкостного тепло50

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системе испарительного охлаждения двигателей внутреннего сгорания, Цель изобретения — снижение затрат мощности HB охлаждение, На чертеже представлена схема системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания.

Система охлаждения двигателя содержит первый контур 1 циркуляции охлаждающей жидкости, включающий последовательно соединенные циркуляционный насос 2, полости (не показаны) охлаждения двигателя 3 и каналы 4 жидкостно-жидкостного теплообменника 5 для прохода жидкости первого контура, второй контур 6 циркуляции охлаждающей жидк "ти, включающий последовательно соединенные парокомпрессор 7 с всасывающей и нагнетательной магистралями 8 и 9, в которь х размещен распределитель 10 жидкости, снаб>конный приводом

11, воздушный охладитель 12 жидкости BTGрого контура 6, дроссель 13 переменного сечения и каналы 14 жидкостно-жидкостиого теплообменника 5 для прохода жидкости второго контура 6, аккумулятор 15 тепла с . патрубками подвода 16 и отвода 17 жидкости, в одном из которых установлен запорный орган 18, магистраль 19 подогрева жидкости, подключенную к первому контуру 1 циркуляции параллельно циркуляционному насосу 2 и содержащую последовательно установленные первый обратный клапан

20, подогреватель 21 жидкости, насос 22 и второй обратный клапан 23, и вентиляторы 24 и 25 обдува жидкостно-жидкостного теплообменника 5 и воздушного охладителя 12 жидкости второго контура.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом, В летний период эксплуатации большу.о часть времени работает только первый контур 1 охлаждения, при этом приводимый обменника 5 в воздушный охладитель 12 жидкости, дроссель 13 открыт, а запорный орган 18 открыт. Второй контур 6 циркуляции охлаждающей жидкости работает в режиме холодильной установки. Охлаждающая жидкость второго контура 6, в качестве которого может быть использована легкокипящая жидкость, например фреон-12, испаряется в жидкостно-жидкостном теплообменнике 5 и парокомпрессором 7 подается в охладитель 12, где она конденсируется.

Температура жидкости второго контура 6 регулируется путем изменения проходного сечения дросселя 13, В зимний период эксплуатации на режимах средних и максимальных нагрузок двигателя 3 работает только первый контур

1. При работе двигателя на режимах малых нагрузок и холостого хода в условиях низких температур окружающей среды, близких к экстермальным, двигатели большой мощности, в частности тепловозные, переохлаждаются, что приводит к снижению их ресурса.

Кроме того, большинство транспортных средств имеют режим простоя, достигающий половины и более рабочего времени, в течение которого в зимний период эксплуатации необходтим прогрев двигателя и его систем от внешнего источника для исключения их переохлаждения и замораживания, на что затрачивается большое количество топлива.

Для исключения переохлаждения работающего на малых нагрузках и холостом ходу двигателя в системе охлаждения переключающий распределитель 10 переводится во второе положение, включаются парокомпрессор 7 и вентилятор 25, при этом второй контур 6 начинает работать в режиме теплового насоса.

)Кидкость, пройдя через дроссель 13, попадает в воздушный охладитель 12, выполняющий роль испарителя, в котором испаряется и отбирает теплоту из окружающего воздуха, который подается на обдув охладителя 12 вентилятором 25, Далее жидкость поступает в парокомпрессор 7, сжимается в нем и направляетсч в ж;1дкостно-жидкостной теплообменник, выполняющий роль конденсатора, в котором отдает теплоту, запасенную в охладителе 12 и парокомпрессоре 7, охлаждающей жидкости первого контура 1.

Количество теплоты, передаваемое в первый контур охлаждения, зависит от температуры воздуха, подаваемого через охладитель 12, и проходного сечения, устанавливаемого в дросселе 13.

При необходимости прогрева неработающего двигателя второй контур работает па

1618899

Формула изобретения

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащая первый замкнутый контур циркуляции охлаждающей жидкости, включающий последовательно соединенный циркуляционный насос, полости

Составитель Л. Черный

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н. Ревская

Редактор И. Шулла

Заказ 30 Тираж, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 указанной схеме, а для обеспечения циркуляции жидкости в первом контуре 1 включается насос 2 с индивидуальным приводом.

Для обеспечения дополнительного поступления теплоты во второй контур, например, при более глубоком снижении температуры окружающей среды, открывается запорный орган 18 и в круг циркуляции контура подключается аккумулятор

15 тепла, выполненный в виде жидкостножидкостного теплообменника, помещенного в топливо топливного бака, при этом жидкость отбирает теплоту, запасенную в топливе при работе двигателя. В этом случае количество теплоты регулируется путем изменения проходного сечения дросселя 13 и запорного органа 18.

В случае снижения температуры окружающей среды до экстремальных значений, при которых количество теплоты, поступающей из второго контура, может быть недостаточно для подогрева двигателя, включается подогреватель 21, работающий, например, на жидком топливе или электричестве от внешнего источника, и обеспечивается дополнительный подогрев теплоносителя в первом контуре 1. охлаждения двигателя и каналы жидкостно-жидкостного теплообменника для прохода жидкости первого контура, второй контур циркуляции охлаждающей жидко5 сти, включающий последовательно соединенные парокомпрессор с нагнетательной и всасывающей магистралями, воздушный охладитель жидкости второго контура, дроссель переменного сечения и каналы

10 жидкостно-жидкостного теплообменника для прохода жидкости второго контура, вентиляторы обдува жидкостно-жидкостного теплообменника и воздушного охладителя жидкости второго контура, снабженные ав15 тономными приводами, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью снижения затрат мощности на охлаждение, она снабжена расп ределителем жидкости с приводом, аккумулятором тепла с патрубками подвода и от20 вода жидкости, запорным органом и магистралью подогрева жидкости, включающей последовательно сообщенные первый обратный клапан, подогреватель жидкости, насос и второй обратный клапан, 25 причем распределитель жидкости размещен во всасывающей и нагнетательной магистралях па рокомп рессора, аккумулятор тепла подключен к второму контуру параллельно воздушному охладителю жидкости

30 второго контура, запорный орган установлен в одном иэ патрубков аккумулятора тепла, магистраль подогрева жидкости подсоединена к первому контуру параллельно циркуляционному насосу.