Система охлаждения наддувочного воздуха двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: в машиностроении, а именно в двигателестроении. Сущность изобретения: система содержит агрегат наддува и охладитель наддувочного воздуха. Охладитель наддувочного воздуха выполнен в виде форсунки для впрыска и распыления воды, установленной на воздухопроводе между агрегатом наддува и впускным коллектором двигателя. Изобретение обеспечивает устранение водовоздушного и воздуховодяного теплообменников, а также вентилятора с приводом. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) с наддувом.

Известна система охлаждения наддувочного воздуха ДВС [1, c.294, рис. 257b] содержащая агрегат наддува, охладитель наддувочного воздуха в виде водовоздушного теплообменника, водяной насос, охладитель воды в виде воздуховодяного теплообменника, а также вентилятор с приводом.

Недостатками этой системы охлаждения наддувочного воздуха ДВС являются большая металлоемкость и низкая надежность, обусловленные наличием водовоздушного теплообменника охлаждения наддувочного воздуха и воздуховодяного теплообменника охлаждения охлаждающей воды.

Наиболее близким техническим решением является система охлаждения наддувочного воздуха тепловозного дизеля [2, с.190-191, рис.119 и с.194, рис.120] содержащая агрегат наддува с компрессором, охладитель наддувочного воздуха в виде водовоздушного теплообменника, воздухопровод, соединяющий агрегат наддува с выпускным коллектором двигателя, а также охладитель воды и вентилятор с приводом.

Недостатками известной системы охлаждения наддувочного воздуха ДВС являются большая металлоемкость и низкая надежность, обусловленная наличием теплообменников охлаждения наддувочного воздуха и охлаждающей воды.

Задачей изобретения является снижение металлоемкости и повышение надежности системы.

Задача решается в системе охлаждения наддувочного воздуха, содержащей агрегат наддува с компрессором, охладитель наддувочного воздуха и воздухопровод, соединяющий агрегат наддува с впускным коллектором двигателя.

Согласно изобретению охладитель наддувочного воздуха выполнен в виде форсунки для впрыска и распределения воды, установленной на воздухопроводе между агрегатом наддува и впускным коллектором двигателя, и в системе дополнительно установлены плунжерный водяной насос высокого давления, соединенный с валом двигателя с возможностью отключения от него, датчик температуры наддувочного воздуха, задатчик скорости вращения вала двигателя и автоматический орган управления подачей воды к форсунке.

При осуществлении изобретения могут быть получены следующие технические результаты.

1. Устранение водовоздушного теплообменника охлаждения наддувочного воздуха и холодильника охлаждения воды, охлаждающей наддувочный воздух.

Этот результат является следствием того, что охладитель наддувочного воздуха выполнен в виде форсунки, установленной на воздухопроводе между агрегатом наддува и впускным коллектором двигателя и осуществляющей впрыск воды в наддувочный воздух, подаваемый агрегатом наддува. Вода, поступающая из форсунки в расплавленном виде, в наддувочном воздухе испаряется и снижает его температуру.

Устранение водовоздушного теплообменника и холодильника воды снижает расход металла, в том числе цветного, на изготовление системы охлаждения наддувочного воздуха и повышает надежность системы.

2. Устранение вентилятора с приводом, подающего воздух для обдува холодильника воды. Этот результат является следствием устранения холодильника.

На чертеже изображена принципиальная схема системы охлаждения наддувочного воздуха ДВС.

Система охлаждения наддувочного воздуха двигателя 1 содержит агрегат наддува 2 с компрессором 3, воздухопровод 4, соединяющий компрессор 3 с впускным коллектором 5 двигателя 1, и охладитель наддувочного воздуха, выполненный в виде форсунки 6 для впрыска и распыления воды, установленной на воздухопроводе 4 между агрегатом наддува 2 и впускным коллектором 5 двигателя 1.

В системе дополнительно установлены плунжерный водяной насос 7, датчик 8 температуры наддувочного воздуха, задатчик 9 скорости вращения вала двигателя 1 и автоматический орган управления (АОУ) 10 подачей воды к форсунке 6.

Плунжерный водяной насос 7 соединен трубопроводом 11 с форсункой 6 и трубопроводом 12 с водяным баком 13 и с помощью управляемой муфты 14 связан с валом двигателя 1 (на чертеже связь не показана) с возможностью отключения от него. На трубопроводе 12 размещен запорный клапан 15.

Датчик 8 температуры наддувочного воздуха установлен на воздухопроводе 4 между компрессором 3 и форсункой 6. Датчик 8 температуры наддувочного воздуха и задатчик 9 скорости вращения вала двигателя 1 подключены к АОУ 10.

Система охлаждения наддувочного воздуха работает следующим образом.

Атмосферный воздух компрессором 3 агрегата наддува 2 сжимается и по воздухопроводу 4 подается во впускной коллектор 5 двигателя 1. Температура наддувочного воздуха измеряется датчиком 8, сигнал от которого подается в АОУ 10.

Для охлаждения наддувочного воздуха при его температуре выше допустимой по сигналу датчика 8 АОУ 10 включает управляемую муфту 14, соединяя вал плунжерного насоса 7 с валом двигателя 1, и открывает запорный клапан 15.

Вода из бака 13 поступает в плунжерный насос 7 и по трубопроводу 11 под высоким давлением подается в форсунку 6. Вода форсункой 6 в распыленном виде впрыскивается в наддувочный воздух и в нем испаряется, отбирая от него теплоту, в результате чего температура наддувочного воздуха снижается. Цикловая подача воды к форсунке 6 регулируется положением рейки плунжерного насоса 7, которое изменяется АОУ 10 по сигналу задатчика 9 скорости вращения вала двигателя.

При температуре наддувочного воздуха ниже допустимой его охлаждения прекращают. По сигналу датчика 8 АОУ 10 выключает управляемую муфту 14, отсоединения вал плунжерного насоса 7 от вала двигателя 1, и закрывает запорный клапан 15.

При этом плунжерный насос 7 отключается и вода форсункой 6 в наддувочный воздух не подается.

Источники информации 1. Двигатели внутреннего сгорания: Системы поршневых и комбинированных двигателей. Под общ.ред. А.С.Орлина и М.Г.Круглова. М. Машиностроение, 1985, с. 456.

2. Малинов М.С. Куликов Ю.А. и Черток Е.Б. Охлаждающие устройства тепловозов. М. Машгиз, 1962, с.260.

Формула изобретения

Система охлаждения наддувочного воздуха двигателя внутреннего сгорания, содержащая агрегат наддува с компрессором, охладитель наддувочного воздуха и воздухопровод, соединяющий агрегат наддува с выпускным коллектором двигателя, отличающаяся тем, что охладитель наддувочного воздуха выполнен в виде форсунки для впрыска и распыления воды, установленной на воздухопроводе между агрегатом наддува и впускным коллектором двигателя, в системе дополнительно установлены плунжерный водяной насос высокого давления, соединенный с валом двигателя с возможностью отключения от него, датчик температуры наддувочного воздуха, задатчик скорости вращения вала двигателя и автоматический орган управления подачи воды к форсунке.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплообменным аппаратам систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания и позволяет повысить надежность при эксплуатации радиатора в условиях отрицательных температур

Изобретение относится к автотракторному машиностроению, в частности к системам жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания с устройствами для поддержания двигателя в прогретом состоянии после его остановки в холодное время года

Изобретение относится к машиностроению, в частности к системам охлаждения силовых установок транспортных средств, а также может быть применено для стационарных теплоэнергетических установок

Изобретение относится к системе охлаждения рабочей машины

Изобретение относится к охлаждению двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к области судостроения в частности к системам отвода и охлаждения выхлопных газов из стационарных двигателей плавсредств. Способ предусматривает свод струй выхлопных газов из нескольких цилиндров в один в камере глушителя, а их охлаждение на протяжении всего процесса вывода. Для этого устройство содержит коллектор, рубашку охлаждения с отверстиями для подачи забортной воды и ее выпуска, акустические зеркала, которые размещены в коллекторе взаимно перпендикулярно, выходной патрубок, выполненный в виде колена. Рубашка охлаждения размещена про всему контуру глушителя. Конец выходного патрубка выступает за контур рубашки охлаждения. Отверстие для отвода воды из рубашки охлаждения размещено за коленом выходного патрубка в верхней части контура рубашки или его торцевой части. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и компактности устройства. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Устройство нагрева предназначено для нагрева теплоносителя в системе охлаждения двигателя (2) внутреннего сгорания транспортного средства (1). Система охлаждения содержит охладитель (18) теплоносителя, расположенный в том месте в транспортном средстве, где через него проходит воздух при температуре (TA1, TA2), которая выше температуры окружающей среды, коллектор, содержащий первую магистраль (16а), подающую теплоноситель в двигатель (2) внутреннего сгорания, и вторую магистраль (16b), подающую теплоноситель в охладитель (18) теплоносителя, а также клапанное устройство (17), которое может быть приведено в первое положение, в котором оно подает теплоноситель в двигатель (2) внутреннего сгорания, и во второе положение, в котором оно подает теплоноситель в охладитель (18) теплоносителя. Устройство нагрева содержит блок (22) управления, выполненный с возможностью определения того, имеет ли теплоноситель в системе охлаждения более низкую температуру (TC), чем рабочая температура (TD), и имеет ли воздух, проходящий через охладитель (18) теплоносителя, температуру (TA1, TA2), превышающую температуру (TC) теплоносителя. Если эти условия выполнены, то блок (22) управления выполнен с возможностью приведения клапанного устройства (17) во второе положение, так что теплоноситель поступает в охладитель (18) теплоносителя, в котором теплоноситель нагревают воздухом, проходящим через охладитель (18) теплоносителя. Раскрыт способ нагрева теплоносителя. Технический результат заключается в сокращении времени нагрева теплоносителя. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к вариантам конструкции снегохода. Снегоход содержит раму, охлаждаемый водой двигатель, поддерживаемый рамой, и систему привода для приведения в движение снегохода. По первому варианту снегоход содержит задний теплообменник, соединенный с двигателем, для охлаждения воды двигателя. Теплообменник выполнен подвижным относительно рамы и соединен по текучей среде гибкими соединителями. По второму варианту снегоход содержит задний теплообменник, поддерживаемый задней частью рамы и соединенный с двигателем, для охлаждения воды двигателя, и второй теплообменник, соединенный с рамой и соединенный по текучей среде с задним теплообменником. Теплообменник выполнен подвижным относительно рамы и соединен с двигателем посредством гибких соединителей. Снегоход дополнительно содержит заднюю подвеску, соединяющую систему привода с рамой, при этом задний теплообменник подвижен вместе с задней подвеской. Обеспечивается улучшение системы охлаждения. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 29 ил.

Изобретение относится к системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Устройство (100), которое управляет системой охлаждения, включающей в себя средство регулирования для возможности регулировать объем циркуляции охладителя в первом проточном канале, включающем в себя проточный канал для охлаждения двигателя, проточный канал для EGR-охлаждения и проточный канал через радиатор, и втором проточном канале, включающем в себя проточный канал для охлаждения двигателя, проточный канал для EGR-охлаждения и перепускной проточный канал и не включающем в себя проточный канал через радиатор, включает в себя: средство измерения для измерения температуры охладителя; средство ограничения для ограничения циркуляции охладителя при запуске двигателя внутреннего сгорания; и средство управления для циркуляции охладителя предпочтительно через второй проточный канал через управление средством регулирования на основе измеренной температуры в период, в который циркуляция охладителя ограничивается. Изобретение обеспечивает снижение влияния конденсированной воды на EGR-устройство. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение может быть использовано в насосных системах с двигателем внутреннего сгорания для перекачки жидкостей. Система (10) содержит двигатель (28) внутреннего сгорания, генератор (29), приводимый двигателем внутреннего сгорания, и насосный агрегат (12), питаемый генератором (29). Насосный агрегат (12) содержит первый насос (24A), сконфигурированный для получения первого жидкого компонента, второй насос (24B), сконфигурированный для получения второго жидкого компонента, манифольд (22), сконфигурированный для получения первого и второго жидких компонентов от первого и второго насосов (24A), (24B), раздаточное устройство, получающее первый и второй жидкие компоненты из манифольда (22), и систему регенерации тепла. Раздаточное устройство содержит смесительную головку, смешивающую первый и второй жидкие компоненты. Система регенерации тепла обеспечивает тепловую связь двигателя (28) внутреннего сгорания с насосным агрегатом (12). Система регенерации тепла добывает тепло, генерируемое двигателем (28) внутреннего сгорания, и подает добытое тепло к насосному агрегату (12) для раздельного нагревания первого жидкого компонента и второго жидкого компонента перед смешиванием первого и второго жидких компонентов посредством смесительной головки. Раскрыты варианты выполнения систем. Технический результат заключается в повышении регенерации отходящего тепла. 3 н. и 33 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Контур охлаждения для двигателей внутреннего сгорания включает в себя двигатель внутреннего сгорания, блок подачи под давлением для подачи охлаждающей жидкости, которая охлаждает двигатель внутреннего сгорания, под давлением, блок клапанов, имеющий множество теплообменников, соединенных параллельно с ним, систему использования тепла отработавших газов для регенерации тепла из отработавшего воздуха двигателя внутреннего сгорания посредством охлаждающей жидкости, первый контур циркуляции, включающий в себя блок подачи под давлением, блок клапанов и систему использования тепла отработавших газов, и второй контур циркуляции, включающий в себя блок подачи под давлением и систему использования тепла отработавших газов. Изобретение обеспечивает улучшение подачи охлаждающей жидкости в контур охлаждения. 10 з.п. ф-лы, 10 ил.
Наверх