Способ работы жидкостной системы охлаждения

 

Использование: в машиностроении и может быть использовано на машинах с двигателями внутреннего сгорания (ДВС), оснащенных жидкостной системой охлаждения. Сущность изобретения: при работе ДВС в условиях температур окружающей среды выше +25^oC охлаждающую жидкость нагревают до эксплуатационной температуры и подают в радиатор, частично испаряют, пар направляют в конденсатор и конденсируют, конденсат подают в испаритель и испаряют, создают в испарителе температуру ниже температуры окружающей среды, пар из испарителя подают на вход охлаждающей жидкости в зарубашечное пространство и при абсорбции с охлаждающей жидкостью конденсируют. Изобретение позволяет повысить эксплуатационные возможности системы охлаждения путем использования последней для выработки холода на машинах с ДВС для последующего кондиционирования воздуха в кабине при эксплуатации в условиях жаркого климата. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано на машинах с двигателями внутреннего сгорания (ДВС), оснащенных жидкостной системой охлаждения.

Известен способ работы жидкостной системы охлаждения ДВС, состоящий из подачи охлажденной жидкости в зарубашечное пространство, нагрева жидкости для отвода тепла от цилиндров и камер сгорания и подачи нагретой жидкости в радиатор для охлаждения.

Недостатком известного способа является ограниченные эксплуатационные возможности системы охлаждения, т.е. работа только на отвод излишней теплоты от ДВС.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных возможностей жидкостной системы охлаждения ДВС при работе в условиях температур окружающей среды выше +25^oC, например, ее использования для отвода теплоты из кабины машины. Это необходимо, например, для кондиционирования воздуха в кабине при эксплуатации в условиях жаркого климата.

Указанная цель достигается тем, что при работе ДВС в условиях температур окружающей среды выше +25^oC, охлаждающую жидкость нагревают до эксплуатационной температуры и подают в радиатор, частично испаряют, пар направляют в конденсатор и конденсируют, конденсат подают в испаритель и испаряют, создают в испарителе температуру ниже температуры окружающей среды, пар из испарителя подают на вход охлаждающей жидкости в зарубашечное пространство и при абсорбции с охлаждающей жидкостью конденсируют.

На чертеже представлена схема системы охлаждения ДВС для реализации предлагаемого способа.

Система охлаждения ДВС содержит собственно ДВС 1, термостат 2, радиатор 3, конденсатор (дополнительный радиатор) 4, испаритель (радиатор отопления кабины) 5, вентиляторы 6 т 8, дроссели 7 и 9, патрубок 10, циркуляционный насос 11. Радиатор 3, конденсатор 4, дроссель 7, испаритель 5 и патрубок 10 соединены последовательно между собой трубопроводами, причем патрубок 10 своим выходным отверстием установлен во всасывающую линию 12 насоса 11. Верхний бачок 13 радиатора 3 соединен с выходом зарубашечного пространства ДВС 1 через дроссель 9.

В качестве охлаждающей жидкости в систему охлаждения залита смесь низкокипящей жидкости, например, этиламина и растворителя, например глицерина. Температура кипения при давлении 760 мм рт. ст. для этиламина равна +16,5^oC, а для глицерина +290^oC.

При работе системы охлаждения в установившемся режиме охлаждающую жидкость из радиатора 3 насосом 11 подают в зарубашечное пространство ДВС 1, где ее нагревают до эксплуатационной температуры (в пределах 95 -120^oC). При этом этиламин нагрет до температуры выше точки кипения, но кипения не происходит из-за избыточного давления в зарубашечном пространстве. Избыточное давление создается насосом 11. Затем из зарубашечного пространства смесь нагретого глицерина и перегретого этиламина подают в радиатор 3 через дроссель 9, посредством которого понижают давление охлаждающей жидкости на входе в верхний бачок 13 радиатора 3. При этом происходит испарение этиламина. Пары этиламина поступают в конденсатор 4, где их конденсируют. Охлаждение конденсатора 4 и радиатора 3 создают путем обдува окружающим воздухом посредством вентилятора 8. Далее конденсат этиламина через дроссель 7 подают самотеком в испаритель 5. Посредством дросселя 6 и патрубка 10 в испарителе создают пониженное давление по сравнению с давлением в верхнем бачке 13 радиатора 3 и в зарубашечном пространстве ДВС. При этом конденсат этиламина в испарителе 5 испаряют и в последнем за счет скрытой теплоты фазового перехода при испарении этиламина создают температуру в пределах 15 - 20^oC. При значениях температуры окружающей среды выше +20^oC осуществляют кондиционирование воздуха путем его подачи в кабину (на чертеже не обозначена) через испаритель 5 вентилятором 6. Далее пары этиламина подают через патрубок 10 на вход охлажденного в радиаторе 3 глицерина в зарубашечное пространство и за счет абсорбции этиламина глицерином пары конденсируют.

Проведена апробация предлагаемого способа на дизельном двигателе. При температуре окружающего воздуха +40^oC была создана температура в испарителе +20^oC. Охлаждающая жидкость из смеси 10% этиламина и 90% глицерина (по весу) позволяет обеспечить необходимый отвод тепла от ДВС при работе последнего на номинальной нагрузке. Предлагаемая охлаждающая жидкость химически стабильна, инертна к металлам и резинотехническим изделиям ДВС и при эксплуатации не вызывает вредных воздействий на обслуживающий персонал.

Применение предлагаемого изобретения позволяет повысить эксплуатационные возможности системы охлаждения путем использования последней для выработки холода на машинах с ДВС для последующего кондиционирования воздуха в кабине при эксплуатации в условиях жаркого климата.

Формула изобретения

Способ работы жидкостной системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания (ДВС), включающий в себя подачу жидкости в зарубашечное пространство ДВС, нагрев жидкости, подачу ее в радиатор для последующего охлаждения, отличающийся тем, что охлаждающую жидкость нагревают до эксплуатационной температуры, подают в радиатор, частично испаряют, пар направляют в конденсатор и конденсируют, конденсат подают в испаритель и испаряют, создают в испарителе температуру ниже температуры окружающей среды, пар из охладителя подают в зарубашечное пространство и при абсорбции с охлаждающей жидкостью конденсируют.

РИСУНКИ

Рисунок 1