Схема системы равномерного охлаждения двигателя

Авторы патента:

F01P11/08 - масляные радиаторы (в смазочных аппаратах F01M)

Изобретение относится к области охлаждения двигателей. В схеме системы охлаждения двигателя, состоящей из рубашки охлаждения блока цилиндров, каналов в головке блока, термостата, радиатора, водяного насоса, охлаждающая жидкость от водяного насоса подается в масляный теплообменник, а от масляного теплообменника - в рубашку охлаждения блока цилиндров - в двух местах между первым и вторым цилиндрами и между третьим и четвертым цилиндрами, и отводится из головки блока цилиндров в двух местах от первого и четвертого цилиндров. Изобретение обеспечивает стабилизацию температурного режима цилиндров, клапанов и поршневой группы. 1 ил.

Изобретение относится к области охлаждения двигателей.

Из уровня техники известна система охлаждения двигателя внутреннего сгорания, состоящая из рубашка охлаждения блока цилиндров, каналов в головке блока цилиндров, термостата, радиатора, водяного насоса (авторское свидетельство СССР 1560743, F 01 Р 11/08, 1990).

Недостатком известной системы является то, что цилиндры двигателя работают не в одинаково благоприятных температурных условиях, что уменьшает срок службы клапанов и поршневой группы.

Задачей изобретения является стабилизация температурного режима цилиндров, клапанов и поршневой группы.

Поставленная задача решается за счет того, что в схеме системы охлаждения двигателя, состоящей из рубашки охлаждения блока цилиндров, каналов в головке блока цилиндров, термостата, радиатора, водяного насоса, охлаждающая жидкость в ней от водяного насоса подается в масляный теплообменник, представляющий собой патрубок с ребрами для увеличения площади контакта с маслом, проходящий через масляный картер, а от масляного теплообменника в рубашку охлаждения блока цилиндров в двух местах между первым и вторым цилиндрами и между третьим и четвертым цилиндрами, и отводится из головки блока цилиндров в двух местах - от первого и четвертого цилиндров.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена схема системы охлаждения двигателя. От водяного насоса 1 охлажденная в радиаторе 3 охлаждения жидкость подается в рубашку охлаждения блока цилиндров к первому цилиндру.

Часть жидкости, нагревшись, поднимается в головку цилиндров, далее жидкость поступает ко второму цилиндру. Температура этой жидкости уже выше, чем температура охлажденной жидкости. Нагревшись от второго цилиндра, жидкость поступает к третьему цилиндру с более высокой температурой, чем охлажденная жидкость. От третьего цилиндра жидкость поступает к четвертому цилиндру, где ее температура еще выше. Далее жидкость по каналам в головке цилиндров возвращается к третьему, второму и первому цилиндру и через термостат 2 поступает в радиатор 3.

Римскими цифрами обозначены номера цилиндров.

Опыт показывает, что цилиндры двигателя работают в различных температурных режимах. Наиболее жесткий температурный режим наблюдается в третьем цилиндре. Самый благоприятный температурный режим в первом цилиндре. Второй и четвертый цилиндр занимают среднее положение. Об этом свидетельствует такой ремонт двигателя как притирка клапанов. Как правило, клапаны первого цилиндра не требуют притирки, так как герметичность клапанов не нарушена. У клапанов третьего цилиндра герметичность всегда нарушена и они требуют интенсивной притирки. Клапаны второго и четвертого цилиндра требуют незначительной притирки. Четвертый цилиндр самый удаленный от входа охлаждающей жидкости и должен испытывать самый жесткий температурный режим, но этого не происходит потому, что он крайний, как и первый цилиндр, и охлаждается воздухом с трех сторон.

По такой схеме охлаждаются двигатели ЗМЗ-406, Москвич, ВАЗ 2101-ВАЗ 2107, и у всех этих двигателей наблюдается неравномерный износ клапанов. Герметичность клапанов нарушается прежде всего в третьем цилиндре и в последнюю очередь в первом.

На двигателях ВАЗ-2108 и ВАЗ-2109 схема системы охлаждения другая. От водяного насоса охлажденная жидкость подается в рубашку охлаждения блока к первому цилиндру и проходит по каналам блока и головки цилиндров до четвертого цилиндра, а от него отводится к радиатору через термостат. При такой схеме системы охлаждения температурные режимы цилиндров так же различные, но разница небольшая. Поэтому клапаны цилиндров при ремонте требуют притирки с нарастанием от первого цилиндра до четвертого.

На многих двигателях температура масла не контролируется и не охлаждается. В жаркую погоду температура масла может достигать 200 градусов. Высокая температура масла ухудшает его смазывающие свойства и требует частую замену масла. При повышении температуры масла снижается давление в системе смазки, что сокращает моторесурс двигателя. На некоторых автомобилях устанавливают масляные радиаторы для охлаждения масла. Применение масляного радиатора всегда связано с понижением давления в системе смазки на средних и максимальных нагрузках, что крайне вредно для двигателя. Чем выше температура масла тем выше расход масла на угар.

В предлагаемую систему охлаждения двигателя включен масляный теплообменник, который может представлять патрубок с ребрами для увеличения площади контакта с маслом, проходящий через масляный картер двигателя. Охлаждающая жидкость, проходя через масляный теплообменник, будет охлаждать масло в масляном картере. Таким образом стабилизируется температура масла и будет примерно такой же как температура охлаждающей жидкости. Температура масла будет контролироваться датчиком температуры охлаждающей жидкости и охлаждаться системой охлаждения двигателя.

Охлаждающая жидкость подводится к рубашке охлаждения блока цилиндров в двух местах между первым и вторым цилиндром и между третьим и четвертым цилиндром, а отводится нагретая жидкость так же в двух местах от головки цилиндров у первого цилиндра двигателя и у четвертого цилиндра двигателя. Таким образом, все цилиндры будут охлаждаться равномерно и работать при благоприятных температурных условиях.

Так как охлаждающая жидкость будет охлаждать и масло, то необходимо увеличить площадь ребер радиатора, увеличив количество трубок в радиаторе.

Технический результат.

1. Все цилиндры двигателя будут работать в одинаково благоприятных температурных условиях, что увеличит срок службы клапанов и поршневой группы.

2. Стабильная температура масла уменьшит расход масла на угар и увеличит пробег автомобиля между сменой масла.

3. Исключается снижение давления в системе смазки от черезмерного повышения температуры масла, что положительно повлияет на все трущиеся детали двигателя.

Формула изобретения

Схема системы охлаждения двигателя, состоящая из рубашки охлаждения блока цилиндров, каналов в головке блока цилиндров, термостата, радиатора, водяного насоса, отличающаяся тем, что охлаждающая жидкость от водяного насоса подается в масляный теплообменник, представляющий собой патрубок с ребрами для увеличения площади контакта с маслом, проходящий через масляный картер, а от масляного теплообменника в рубашку охлаждения блока цилиндров в двух местах между первым и вторым цилиндрами и между третьим и четвертым цилиндрами, и отводится из головки блока цилиндров в двух местах - от первого и четвертого цилиндров.

РИСУНКИРисунок 1

Изобретение относится к области машиностроения, а именно - двигателестроения, и может быть использовано в системе смазки двигателя внутреннего сгорания

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания // 2160372

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

Система жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания // 2136913

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может применяться в двигателях с водомасляным охладителем масла системы смазки

Теплообменник // 2066771

Изобретение относится к масляным радиаторам систем смазки двигателей внутреннего сгорания

Силовая установка // 1834199

Водомасляный теплообменник для двигателя внутреннего сгорания // 1716181

Изобретение относится к машиностроению , а именно к устройству теплообменник аппаратов, и может быть использовано для охлаждения масла в системах смазки двигателей внутреннего сгорания

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания // 1560743

Охладитель масла двигателя внутреннего сгорания // 1237779

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания // 1052689

Масляный радиатор для двигателя внутреннего сгорания с воздушным охлаждением // 979668

Масляный радиатор с изменяемой площадью охлаждающей поверхности // 2269070

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в двигателестроении, а в частности в смазочных системах ДВС

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания // 2293856

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к системам охлаждения двигателей внутреннего сгорания

Система охлаждения гидравлического рулевого усилителя транспортного средства // 2374116

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при конструировании и изготовлении системы охлаждения гидравлических рулевых усилителей транспортных средств

Модуль двигателя внутреннего сгорания, корпус модуля и двигатель внутреннего сгорания // 2507404

Изобретение относится к конструкции поршневого ДВС с жидкостным охлаждением, модулю ДВС и корпусу модуля. ДВС содержит модуль (1), выполненный в виде отдельного сборочного узла, подсоединенного к блоку цилиндров (12). В модуле (1) функционально объединены водяной насос (4), масляный фильтр (5), маслорадиатор (3), термостаты, дифференциальный клапан и предохранительный клапана маслорадиатора. Литой корпус модуля имеет фланец с привалочной поверхностью для подсоединения к блоку цилиндров и содержит корпус маслорадиатора с полостью под теплопередающий элемент, выходящей на упомянутой привалочной поверхности. Спереди корпуса модуля расположена часть корпуса водяного насоса, содержащая часть спирального канала отвода охлаждающей жидкости. Корпус модуля содержит корпус термостатов с привалочной поверхностью для подсоединения трубопровода. В корпусе модуля выполнены канал подвода масла к полости маслорадиатора, канал отвода масла от полости маслорадиатора к масляному фильтру, канал отвода масла от масляного фильтра в блок двигателя с выходом на привалочной поверхности к блоку цилиндров. В корпусе модуля выполнены канал всасывания водяного насоса, канал подвода охлаждающей жидкости из блока цилиндров к полости термостатов и байпасный канал, соединяющий полость термостатов и полость всасывания водяного насоса. Корпус модуля имеет фланец для монтажа масляного фильтра. В корпусе модуля имеется выход для сброса масла из канала подвода масла к полости маслорадиатора. В корпусе модуля имеется гнездо для установки дифференциального клапана и канал для подвода управляющего масла к дифференциальному клапану. Каналы подвода масла к маслорадиатору и отвода масла из полости маслорадиатора имеют выходы на привалочной поверхности фланца для монтажа масляного фильтра. Канал подвода масла к маслорадиатору и канал отвода масла от масляного фильтра расположены в блоке цилиндров (12) и модуле (1) и пересекают поверхность соединения модуля с блоком. На боковой стенке блока цилиндров (12) выполнено гнездо (15). Гнездо (15) имеет отверстие для отвода охлаждающей жидкости в рубашку охлаждения. Между дном гнезда (15) и теплопередающим элементом имеется ребро (23). Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей модуля ДВС при сохранении компактности конструкции, уменьшение количества и упрощение соединительных трубопроводов между двигателем и модулем, а также между функциональными единицами модуля. 3 н. и 23 з.п. ф-лы, 20 ил.