Двухконтурная водовоздушная система охлаждения тепловозного дизеля с теплоаккумулирующим устройством


 


Владельцы патента RU 2443874:

Лаптев Владимир Александрович (RU)
Носков Иван Михайлович (RU)

Изобретение относится к системе охлаждения тепловозного дизеля. Двухконтурная водовоздушная система охлаждения тепловозного дизеля, содержащая контуры охлаждения, первый из которых представляет собой контур охлаждения дизеля, а второй контур является контуром охлаждения картерного масла и надувочного воздуха, при этом система снабжена теплоаккумулирующим устройством, выполненным в виде термобаков, обеспечивающих слив охлаждающей воды из секций радиаторов, при этом термобак первого контура установлен относительно уровня дизеля и поддерживает в нем уровень заполнения дизеля водой при его остановке, и термобак второго контура установлен относительно уровня охладителя надувочного воздуха и поддерживает в нем и водомасляном теплообменнике уровень воды при остановке дизеля, байпасными линиями, соединяющими вход и выход радиаторных линий обоих контуров, кроме того, система снабжена байпасными линиями, соединяющими входы и выходы трубопроводов из радиаторов обоих контуров, а также паровоздушными трубопроводами, соединяющими верхнюю точку радиатора и верхнюю точку термобака, и трубопроводами, соединяющими нижние точки термобаков с трубопроводами всасывающих линий перед входами в насосы. Изобретение обеспечивает повышение эффективности работы дизеля при низкой температуре окружающей среды и экономию топлива. 1 ил.

 

Изобретение относится к системам охлаждения тепловозного дизеля.

Из уровня техники известно изобретение, в котором описана двухконтурная водовоздушная система охлаждения тепловозного дизеля, первый контур которого представляет собой контур охлаждения дизеля, второй контур является контуром охлаждения картерного масла и надувочного воздуха (SU №832092, 1981, 3 с.).

Однако такая система не исключает переохлаждение двигателя при работе на малых нагрузках при низкой температуре окружающей среды.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы дизеля в зимних условиях путем исключения переохлаждения двигателя при работе на малых нагрузках при низкой температуре окружающей среды, а также уменьшить время прогрева двигателя и экономии топлива.

Поставленная задача решается следующим образом. Двухконтурная водовоздушная система охлаждения тепловозного дизеля, содержащая контуры охлаждения, первый из которых представляет собой контур охлаждения дизеля, а второй контур является контуром охлаждения картерного масла и надувочного воздуха, согласно изобретению, система снабжена теплоаккумулирующим устройством, выполненным в виде термобаков, обеспечивающих слив охлаждающей воды из секций радиаторов, при этом термобак первого контура установлен относительно уровня дизеля и поддерживает в нем уровень заполнения дизеля водой при его остановке, и термобак второго контура установлен относительно уровня охладителя надувочного воздуха и поддерживает в нем и водомасляном теплообменнике уровень воды при остановке дизеля, байпасными линиями, соединяющими вход и выход радиаторных линий обоих контуров, кроме того, система снабжена байпасными линиями, соединяющими входы и выходы трубопроводов из радиаторов обоих контуров, а также паровоздушными трубопроводами, соединяющими верхнюю точку радиатора и верхнюю точку термобака, и трубопроводами, соединяющими нижние точки термобаков с трубопроводами всасывающих линий перед входами в насосы.

Данное изобретение представляет собой двухконтурную водовоздушную систему охлаждения тепловозного дизеля с теплоаккумулирующим устройством. Первый контур представляет собой контур охлаждения дизеля, второй - контур охлаждения картерного масла и наддувочного воздуха. Водяной термобак первого контура расположен относительно уровня дизеля, второго - относительно уровня охладителя наддувочного воздуха. Уровень термобака первого контура обеспечивает заполнение дизеля водой при его остановке, второго - водомасляного теплообменника и охладителя наддувочного воздуха. На термобаках устанавливаются клапаны для сброса избыточного давления, создаваемого при работе двигателя, а конструкция радиаторов и их крепление подразумевает температурное расширение радиаторов в блоке охлаждающего устройства. При запуске двигателя водяной насос первого контура забирает охлаждающую воду из термобака первого контура и дизеля, водяной насос второго контура - из термобака второго контура, охладителя наддувочного воздуха и водомасляного теплообменника, которая далее поступает в секции водовоздушного радиатора, смонтированные на одном уровне отдельно для каждого контура, выжимая из них воздух через вентиляционные трубки, находящиеся в верхней точке радиаторов и сообщающиеся с термобаками первого и второго контуров. Воздух, вытесненный из радиаторов, поступает в термобак соответствующего контура, а жидкость, охлаждаясь, возвращается по трубопроводам на всасывающие линии своего контура.

После остановки двигателя вода из радиаторов под действием избыточного давления воздуха в системе поступает в термобак соответствующего контура через трубопроводы, связывающие термобаки и всасывающие линии насосов. При работе дизеля в термобаках поддерживается минимальное количество жидкости, которое необходимо для предотвращения попадания воздуха на всасывающую линию насосов, подающих охлаждающую воду в дизель.

Данное изобретение представлено в графическом исполнении с указанием основных его особенностей на следующем рисунке.

На фиг.1 представлено конструкционное исполнение двухконтурной водовоздушной системы охлаждения тепловозного дизеля с теплоаккумулирующим устройством. Система включает водовоздушные радиаторы 1, вентиляционные каналы 2, термобаки 3, водяные насосы первого и второго контура охлаждения 4, водомасляный теплообменник 5, охладитель наддувочного воздуха 6, байпасные линии 7.

Запуск дизеля. Охлаждающая жидкость из термобака 3 первого контура охлаждения поступает на всасывающую линию насоса 4 первого контура и поступает в дизель. Из дизеля жидкость поступает в секции радиатора 1 первого контура, выжимая из них воздух через вентиляционные трубки первого контура 2, находящиеся в верхней точке радиаторов и сообщающиеся с термобаком первого контура. Охлаждаясь, жидкость возвращается в дизель по трубопроводу через всасывающую линию насоса первого контура.

Охлаждающая жидкость второго контура охлаждения поступает из термобака второго контура охлаждения на всасывающую линию насоса второго контура. Далее жидкость, проходя через холодильник наддувочного воздуха 6 и секции водомасляного теплообменника 5, поступает в секции радиатора второго контура, выжимая из них воздух через вентиляционные трубки второго контура 2, находящиеся в верхней точке радиаторов и сообщающиеся с термобаком второго контура. Охлаждаясь, жидкость возвращается на всасывающую линию насоса второго контура.

Остановка дизеля. После остановки двигателя вода с радиаторов под действием избыточного давления воздуха в системе поступает в термобак соответствующего контура бак через трубопроводы, связывающие термобаки и всасывающие линии насосов обоих контуров. При этом воздух из термобаков в радиаторы соответствующего контура перемещается по вентиляционным трубкам. Для обеспечения быстрого слива охлаждающей воды из радиаторов при остановке дизеля применяются байпасные линии 7, соединяющие вход и выход воды радиаторной линии. Обеспечение быстрого слива осуществляется за счет разрыва потока струи байпасными линиями и выжиманием воды из радиаторных трубок давлением воздуха, поступающего из термобаков в верхнюю точку радиаторов. По мере заполнения термобаков охлаждающей жидкостью воздух из них перемещается в радиаторы.

Необходимый уровень воды в водомасляном теплообменнике, охладителе наддувочного воздуха и дизеле при его остановке обеспечивается за счет разности высот установки термобаков: первого контура - относительно дизеля, а второго - относительно охладителя наддувочного воздуха. Также это предотвращает возникновение воздушных пробок в трубопроводах системы.

При работе дизеля в термобаках, устанавливаемых на разном уровне, поддерживается минимальное количество жидкости, которое необходимо для предотвращения попадания воздуха на всасывающую линию насосов, подающих охлаждающую воду в дизель. Скорость воды в трубках составляет не менее 0,6 м/с, что исключает замерзание воды при поступлении ее в радиаторы при отрицательной температуре наружного воздуха.

Данная конструкционная схема двухконтурной водовоздушной системы охлаждения тепловозного дизеля с теплоаккумулирующим устройством позволяет применять различное конструкционное исполнение радиаторов, работающих с различным типом вентиляторов.

Двухконтурная водовоздушная система охлаждения тепловозного дизеля, содержащая контуры охлаждения, первый из которых представляет собой контур охлаждения дизеля, а второй контур является контуром охлаждения картерного масла и надувочного воздуха, отличающаяся тем, что система снабжена теплоаккумулирующим устройством, выполненным в виде термобаков, обеспечивающих слив охлаждающей воды из секций радиаторов, при этом термобак первого контура установлен относительно уровня дизеля и поддерживает в нем уровень заполнения дизеля водой при его остановке, и термобак второго контура установлен относительно уровня охладителя надувочного воздуха и поддерживает в нем и водомасляном теплообменнике уровень воды при остановке дизеля, байпасными линиями, соединяющими вход и выход радиаторных линий обоих контуров, кроме того, система снабжена байпасными линиями, соединяющими входы и выходы трубопроводов из радиаторов обоих контуров, а также паровоздушными трубопроводами, соединяющими верхнюю точку радиатора и верхнюю точку термобака, и трубопроводами, соединяющими нижние точки термобаков с трубопроводами всасывающих линий перед входами в насосы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к двигательной установке, в частности транспортного средства, с контуром охлаждения и отдельным контуром рекуперации тепла. .

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к системам охлаждения судовых двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к системам охлаждения двигателя внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к контуру охлаждения автомобиля, включающему следующие признаки: охлаждающее средство, в частности воду или водяную смесь; насос для подачи охлаждающего средства с выпуском для охлаждающего средства; тормоз-замедлитель, содержащий среднее кольцо, рабочей средой которого является охлаждающее средство; переключающий клапан, расположенный в направлении по потоку перед тормозом-замедлителем, и обводной участок, чтобы обойти тормоз-замедлитель, так что тормоз-замедлитель подключается и отключается относительно контура охлаждения; при этом насос для подачи охлаждающего средства в направлении по потоку расположен перед тормозом-замедлителем таким образом, что при включенном тормозе-замедлителе насос закачивает охлаждающее средство в тормоз-замедлитель, а при отключенном тормозе-замедлителе прокачивает охлаждающее средство по обводному участку мимо тормоза-замедлителя.

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

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к автоматическому регулированию температуры жидкости в системах охлаждения ДВС, и может быть использовано транспортными средствами.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к объектам автомобильного производства и служит надлежащим аксессуаром для обеспечения нормальной работы двигателя внутреннего сгорания и системы отопления автомобиля.

Изобретение относится к системе охлаждения для автомобиля, содержащей контур охлаждения для обеспечения нагревающегося во время работы узла (10) автомобиля охлаждением посредством охлаждающей среды, текущей в контуре охлаждения, причем такая система охлаждения содержит средство (20) для обеспечения циркуляции охлаждающей среды в контуре охлаждения и средства для обработки циркулирующей охлаждающей среды, в которой модульная конструкция (40) содержит упомянутые средства (51, 51a, 51b, 52, 54, 56, 58) и выполнена с возможностью соединения с узлом у блока (60) сопряжения для обеспечения циркуляции охлаждающей среды между узлом (10) и модульной конструкцией (40)

Изобретение относится к регулированию теплообмена транспортного средства

Изобретение относится к машиностроению, в частности к системам охлаждения тепловых машин, например двигателей внутреннего сгорания, для повышения их эффективности. В системе жидкостного охлаждения тепловой машины, преимущественно двигателя внутреннего сгорания, содержащей контур циркуляции охлаждающей жидкости, включающий сообщенные между собой при помощи верхнего и нижнего трубопроводов, циркуляционный насос, рубашку охлаждения тепловой машины, радиатор, термостат с перепускным трубопроводом, подогреватель, блок управления, датчик температуры, согласно изобретению перед водяным насосом установлен тепловой аккумулятор, который подключен к системе охлаждения через трехходовой вентиль с электроприводом, управляемый от блока управления. Тепловой аккумулятор установлен между водяным насосом и местом подключения обводного трубопровода с подогревателем, обводной трубопровод, подогреватель, тепловой аккумулятор, трехходовой вентиль, термостат выполнены с термоизоляцией. Изобретение обеспечивает повышение эффективности тепловой машины. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано в охлаждающих устройствах транспортных средств, приводимых двигателем внутреннего сгорания. Охлаждающее устройство для транспортного средства, которое приводится в движение двигателем (2) внутреннего сгорания с турбонаддувом, содержит впускной трубопровод (8), направляющий сжатый воздух к двигателю (2) внутреннего сгорания, первый охладитель (9) воздуха турбонаддува и второй охладитель (10) воздуха турбонаддува для охлаждения сжатого воздуха, перед тем как он направляется в двигатель внутреннего сгорания, и систему регенерации энергии, содержащую контур (32) трубопровода с циркулирующим агентом, по меньшей мере один теплообменник (9, 14, 15, 34, 35), в котором циркулирующий агент должен поглощать тепло, так что он испаряется, турбину (37), в которой испарившийся агент должен расширяться, и по меньшей мере один конденсатор (43), в котором агент должен охлаждаться до температуры, при которой он конденсируется. Охлаждающее устройство содержит первый контур охлаждения с первым охладителем (20), выполненным с возможностью охлаждения циркулирующего хладагента, и второй контур охлаждения со вторым охладителем (26), выполненным с возможностью охлаждения циркулирующего хладагента до более низкой температуры, чем температура, до которой хладагент охлажден в первом охладителе. Охлаждающее устройство содержит третий контур охлаждения с третьим охладителем (29), выполненным с возможностью охлаждения циркулирующего хладагента до более низкой температуры, чем температура, до которой хладагент охлажден во втором охладителе (26). Хладагент, охлажденный в третьем контуре охлаждения, используется для охлаждения сжатого воздуха во втором охладителе (10) воздуха турбонаддува и агента в конденсаторе. Поглощающая тепло система выполнена с возможностью поглощения тепловой энергии из сжатого воздуха в первом охладителе (9) воздуха турбонаддува. Технический результат заключается в уменьшении расхода топлива. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к силовым установкам транспортных средств, преимущественно боевых машин. Система охлаждения двигателя дополнительно снабжена сигнализатором перепада давлений или двумя измерителями давлений охлаждающей жидкости в водяном насосе. Оборудование аварийной сигнализации дополнительно снабжено устройствами сигнализации критического перепада давлений охлаждающей жидкости в водяном насосе и автоматического включения механизма остановки двигателя при достижении критического перепада давлений в водяном насосе. Предотвращение выхода из строя двигателя производят путем его остановки по сигналу с сигнализатора перепада давлений охлаждающей жидкости или измерителей давлений охлаждающей жидкости в водяном насосе. При снижении перепада давлений охлаждающей жидкости в водяном насосе до указанного значения выдают сигнал в оборудование аварийной сигнализации и механизм остановки двигателя. Изобретение обеспечивает предотвращение выхода из строя двигателя внутреннего сгорания при эксплуатации транспортного средства в случае частичной или полной потери охлаждающей жидкости в системе охлаждения. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к системе охлаждения с циркулирующим хладагентом, предназначенной для охлаждения двигателя внутреннего сгорания в транспортном средстве (1). Система охлаждения содержит первый радиатор (13), контур первой линии (14, 15, 16), который подводит хладагент от первого радиатора (13) к двигателю (2), и контур второй линии (17, 18), который отводит хладагент от двигателя (2) к первому радиатору (13). Система охлаждения содержит второй радиатор (20), расположенный перед первым радиатором (13), контур третьей линии (21, 22, 24), который содержит по меньшей мере одну линию (21, 24), по которой можно отводить хладагент от линии (16) в контуре первой линии ко второму радиатору (20), и контур четвертой линии (25, 26а-d, 27), который отводит хладагент из второго радиатора (20) к контуру первой линии (15) и который содержит, по меньшей мере, один охладитель (29, 30, 31), предназначенный для охлаждения среды или компонента транспортного средства (1). Изобретение обеспечивает охлаждение большого количества компонентов в транспортном средстве, в том числе при кратковременных пиковых нагрузках, а также предотвращает образование льда в охладителях. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к регулированию температуры батареи гибридного транспортного средства. Способ регулирования температуры тяговой батареи гибридного транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем включает обеспечение первого контура регулирования температуры для двигателя внутреннего сгорания; обеспечение второго контура регулирования температуры для тяговой батареи; осуществление нагрева тяговой батареи нагревателем, установленным во втором контуре регулирования температуры последовательно с насосом, радиатором и тяговой батареей. Дополнительно способ содержит этап передачи электрической мощности в нагреватель через преобразователь в первом контуре регулирования температуры от электродвигателя, когда температура батареи ниже заданного диапазона. Система для реализации способа содержит два контура регулирования температуры. Нагреватель первого контура является частью второго контура. Нагреватель обеспечивается электрической мощностью через преобразователь от электродвигателя. Достигается упрощение конструкции системы регулирования температуры. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к системам охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Жидкостная система охлаждения двигателя внутреннего сгорания закрытого типа включает центробежный насос (1) с входной полостью (12) для рабочего колеса, радиатор (2), термостатную коробку (3) с термостатами, маслоохладитель (6), блок ДВС, состоящий из правого (5) и левого (4) ряда цилиндров. Корпус жидкостных каналов выполнен как цельнолитое изделие, в одной стороне которого расположена термостатная коробка (3), а в другой - центробежный насос (1). Термостатная коробка (3) имеет отверстия (13), (14) для подвода охлаждающей жидкости из блока цилиндров двигателя внутреннего сгорания и отверстие (15) для подвода охлаждающей жидкости из маслоохладителя (6), также имеются отверстия (17), (18) для выхода охлаждающей жидкости в радиатор (2). Термостатная коробка (3) стыкуется непосредственно к отводным коллекторам охлаждающей жидкости блока цилиндров двигателя и отводному каналу маслоохладителя (6). Центробежный насос (1) имеет два подводящих канала (канал (10) - от радиатора в центробежный насос (1) и канал (11) - от термостатной коробки (3) в центробежный насос (1), выполненный внутри корпуса жидкостных каналов) и три спиральных отводящих канала, два из которых (8), (9) направляют охлаждающую жидкость к блоку цилиндров двигателя, а канал (7) - к маслоохладителю (6). Спиральные отводящие каналы (7), (8), (9) расположены в одной плоскости, под одинаковым углом между собой и имеют равные выходные сечения. Каналы (8) и (9) подсоединены к полостям правого (5) и левого (4) ряда цилиндров блока двигателя, а канал (7) - к подводящему каналу маслоохладителя (6). Изобретение обеспечивает повышение эффективности, экономичности, надежности, равномерного охлаждения двигателя. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх