Комбинированная система охлаждения мотоциклетного двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: изобретение относится к области машиностроения, а именно к комбинированным системам охлаждения мотоциклетного двигателя внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение эффективности ДВС. Сущность изобретения: заключается в новом конструктивном расположении отверстий для подвода и отвода охлаждающей жидкости в головке цилиндра. Для получения максимальной скорости циркуляции жидкости отверстия для подвода охлажденной жидкости находятся в нижней задней части головки в месте расположения впускных клапанов, а отверстия отвода нагретой жидкости находятся в верхней передней части оловки в месте расположения выпускных клапанов. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к комбинированным системам охлаждения мотоциклетного двигателя внутреннего сгорания.

Известны комбинированные системы охлаждения. Однако расположение отверстий отвода-подвода в подобных системах охлаждения не позволяет получить высокую скорость циркуляции жидкости и повысить эффективность двигателя.

Цель изобретения - повышение эффективности ДВС.

Это достигается за счет нового конструктивного расположения отверстий для подвода и отвода охлаждающей жидкости в головке цилиндра.

На фиг.1 изображена схема мотоциклетного четырехтактного карбюраторного двигателя с комбинированной системой охлаждения; на фиг.2 и 3 - полость охлаждения головки, разрез; на фиг.4 - головка цилиндров с отверстиями для подвода и отвода жидкости.

Комбинированная система охлаждения мотоциклетного ДВС содержит по меньшей мере один цилиндр с воздушной рубашкой охлаждения, головку цилиндра с жидкостной рубашкой охлаждения 4 (не имеющих оребрения), полостями охлаждения 11 и с впускными 12 и выпускными 13 клапанами. Рубашки охлаждения 4 головок цилиндров 2 имеют отверстия 5 и 14 для подвода и отвода жидкости соответственно.

Комбинированная система охлаждения мотоциклетного ДВС работает следующим образом.

При работе двигателя головки цилиндров 3 нагреваются, причем вследствие прохождения горячих выхлопных газов передняя часть головки в месте расположения выпускных клапанов имеет более высокую температуру по сравнению с задней частью головки цилиндров, где расположены впускные клапаны 12, через которые в камеры сгорания (на чертеже не показаны) головок цилиндров 3 поступает топливная смесь. В связи с этим для улучшения интенсификации отверстия 5 для подвода охлаждающей жидкости размещены в нижней задней части головки цилиндров вблизи расположения впускных клапанов, а отверстия 14 отвода - вблизи расположения выпускных клапанов, в верхней передней части головки цилиндров. За счет разницы температур головок цилиндров 3 в полостях охлаждения рубашек 4 жидкость также приобретет разную температуру, поэтому за счет разницы удельного веса горячей и холодной жидкости осуществляется циркуляция жидкости. В момент прогрева двигателя жидкость циркулирует в полости 11 рубашки охлаждения 4 от впускного клапана 12 к выпускному 13. При последующей работе двигателя и температуре жидкости 80-90^оС начинается циркуляция жидкости. Нагретая жидкость поднимается в верхнюю зону полостей охлаждения 11 рубашек 4 над впускными клапанами 12, откуда через отверстия 5 и штуцеры 6 по трубопроводам 7 жидкость поступает в верхнюю часть радиатора 8, который оборудован жалюзи. В радиаторе жидкость отдает тепло воздуху, плотность ее повышается, вследствие чего она опускается в нижнюю часть радиатора 8 и по трубопроводам 10 за счет естественной конвекции поступает в нижнюю заднюю часть полостей охлаждения 11 рубашек 4 под впускными клапанами 12 головок цилиндров 3. Расширение жидкости при нагревании компенсируется с помощью бачка 9, при этом жидкость, находящаяся в нем, автоматически исключается из циркуляции. При охлаждении происходит обратное явление - заполнение системы из бачка.

В предлагаемой системе (см.фиг.2 и 3) полости охлаждения 11 центральных частей головок 3 в местах расположения межклапанных перемычек выполнены с большими значениями площадей сечения по сравнению с полостями охлаждения передних и задних частей головок в частях расположения впускных 13 и выпускных 12 клапанов, которые выполнены с меньшими значениями площадей сечения. Это различие обусловлено более высокой температурной напряженностью в зоне межклапанных перемычек. Для получения максимальной скорости (см.фиг.4) циркуляции жидкости отверстия 5 для подвода охлажденной жидкости находятся в нижней задней части головки 3 в месте расположения впускных клапанов 12, а отверстия 14 отвода нагретой жидкости находятся в верхней передней части головки в месте расположения выпускных клапанов 13.

Испытания мотоциклов "Урал" с установленными на них четырехтактными карбюраторными двигателями с комбинированной системой охлаждения показали прекрасную надежность и эффективность. Эксплуатация двигателя при различных режимах работы, в особенности при больших нагрузках, позволила поддерживать высокую скорость мотоциклов в течение требуемого времени движения, в то время как в инструкции завода-изготовителя рекомендовано поддерживать высокую скорость мотоциклов не более 2-3 мин. Экономия топлива в зависимости от режимов работы двигателя составила 1,5-1,7 раза.

Формула изобретения

КОМБИНИРОВАННАЯ СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ МОТОЦИКЛЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая по меньшей мере один цилиндр с воздушной рубашкой охлаждения, головку цилиндра с жидкостной рубашкой охлаждения и установленными в ней впускным и выпускным клапанами, причем головка цилиндра выполнена с верхней передней и нижней задней поверхностями и отверстиями для отвода и подвода охлаждающей жидкости, а площадь сечения центральной части головки цилиндра больше площади сечения головки цилиндра в местах расположения впускных и выпускных клапанов, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности, отверстия для подвода охлаждающей жидкости размещены в нижней задней части головки цилиндров вблизи расположения впускных клапанов, а отверстия отвода - вблизи расположения выпускных клапанов в верхней передней части головки цилиндров.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4