Жидкостной охладитель наддувочного воздуха в двигателях внутреннего сгорания

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен жидкостной охладитель наддувочного воздуха в двигателях внутреннего сгорания, содержащий водовоздушный теплообменник, жидкостной насос и радиатор охлаждения, также в состав устройства введена рубашка охлаждения, выполненная вокруг впускного коллектора и его трубопроводов в виде полости с впускным и выпускным патрубками, посредством которых полость соединяют с подводящим и отводящим коллекторами холодного контура системы охлаждения, а последние последовательно подсоединяют к радиатору охлаждения и жидкостному насосу соответственно. Технический результат от использования изобретения состоит в том, что повышается эффективность работы двигателя за счет повышения мощностных и динамических характеристик с одновременным улучшением экологических параметров и надежности. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания общего и специального назначения, а также в других устройствах, требующих изменения температуры воздуха (газа).

Существуют охладители наддувочного воздуха в двигателях внутреннего сгорания, в работе которого задействован как холодный, так и горячий контуры системы охлаждения двигателя. Это однозначно усложняет как систему охлаждения двигателя, так и устройство самого охладителя [см. Объединенная система охлаждения двигателя внутреннего сгорания и его наддувочного воздуха. Патент RU 2293190 С1 от 28.09.2005].

Существует также охладитель наддувочного воздуха с двумя ступенями наддува и охлаждением наддувочного воздуха после каждой ступени. Это также ведет к усложнению устройства охладителя и не гарантирует обеспечение стабильности температуры наддувочного воздуха во впускном коллекторе двигателя [см. Компоновка контура циркуляции для охлаждения наддувочного воздуха и способ работы контура циркуляции с такой компоновкой. Патент RU 2327884 С2 от 15.07.2004].

Основным недостатком данных технических решений является подогрев наддувочного воздуха во впускном коллекторе от температуры воздуха в моторном отсеке, которая поднимается порой выше 100°С. При этом особенно большой подогрев осуществляется на холостом ходу в неподвижном состоянии транспортного средства.

Устранить выявленные недостатки возможно применением жидкостного охладителя наддувочного воздуха в двигателях внутреннего сгорания, содержащего водовоздушный теплообменник, жидкостной насос и радиатор охлаждения, при этом в состав устройства введена рубашка охлаждения, выполненная вокруг впускного коллектора и его трубопроводов в виде полости с впускным и выпускным патрубками, посредством которых полость соединяют с подводящим и отводящим коллекторами холодного контура системы охлаждения, а последние последовательно подсоединяют к радиатору охлаждения и жидкостному насосу соответственно.

При этом приводом жидкостного насоса служит электродвигатель.

Вместе с тем температура наддувочного воздуха контролируется датчиком температуры, сигнал с которого поступает в электронный блок управления производительностью электродвигателя электропривода.

На фиг. 1 представлена структурная схема охладителя, на фиг. 2 - водовоздушный теплообменник.

Жидкостной охладитель наддувочного воздуха (фиг. 1) в двигателях внутреннего сгорания 1 функционально и конструктивно связан с выпускным 2 и впускным 3 коллекторами, между которыми находится турбокомпрессор 4. При этом выход выпускного коллектора 2 подсоединен к входу турбины турбокомпрессора 4, а выход его компрессора соединен с входом жидкостного охладителя 5 (фиг. 2). Выход жидкостного охладителя 5 соединен с впускным коллектором 3 (фиг. 1), вокруг корпуса которого с частичным перекрытием подводящих трубопроводов коллектора по их длине выполнена рубашка охлаждения 6 в виде двух разъемных половинок, герметично уплотняющихся между собой посредством прокладки, с подводящим и отводящим патрубками с фланцами для подвода и отвода охлаждающей жидкости. При этом в рубашке охлаждения 6 на линии разъема выполнены окна с уплотнительными манжетами для выхода оставшейся части подводящих трубопроводов впускного коллектора 3, соединяемых с впускными окнами головки блока цилиндров (крышками цилиндров).

Рабочим телом для жидкостного охладителя 5 и рубашки охлаждения 6 служит охлаждающая жидкость, циркулирующая в холодном контуре 7 системы охлаждения, представленном радиатором охлаждения 8 с расширительным бачком и жидкостным насосом 9 с механическим или электрическим приводом. При этом радиатор охлаждения 8 совмещен с основным радиатором системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания 1 и охлаждается его вентилятором.

Циркуляция охлаждающей жидкости осуществляется параллельно по двум контурам, один из которых проходит через рубашку охлаждения, а второй - через 6 жидкостной охладитель 5 (фиг. 2), который представляет собой емкость 1 с подводящим 2 и отводящим 3 патрубками для подвода и отвода охлаждающей жидкости. Внутри емкости 1 по обе стороны смонтированы правый и левый боковые бачки 4 с входным 5 и выходным 6 патрубками для подвода и отвода наддувочного воздуха. Между собой бачки связаны сердцевиной 7, выполненной в виде оребренных трубок, суммарная внутренняя площадь отверстий которых превышает суммарную площадь входного и выходного отверстий патрубков 5, 6 для подвода и отвода наддувочного воздуха. При этом как сами бачки 4, так и оребренные трубки 7 омываются охлаждающей жидкостью в процессе ее циркуляции.

Температура наддувочного воздуха измеряется (контролируется) посредством датчика температуры, сигнал из которого поступает на электронный блок управления, управляющий производительностью насоса за счет изменения частоты вращения приводного электродвигателя.

Жидкостной охладитель наддувочного воздуха работает следующим образом. При запуске двигателя внутреннего сгорания 1 выпускные газы через выпускной коллектор 2 поступают на вход турбины турбокомпрессора 4 и после выполнения работы отводятся в атмосферу. Компрессор турбокомпрессора 4 создает избыточное давление воздуха, который через жидкостной охладитель 5 поступает во впускной коллектор 3 и далее по подводящим трубопроводам во впускные окна головки блока. Объем холодного контура при этом заполнен охлаждающей жидкостью, наличие которой контролируется по уровню в расширительном бачке. При механическом приводе жидкостного насоса 9 он вступает в работу с началом запуска двигателя внутреннего сгорания 1 и охлаждающая жидкость циркулирует по кругу. При электрическом приводе жидкостного насоса 9 он включается в работу по команде электронного блока управления в зависимости от температуры наддувочного воздуха, контролируемой датчиком температуры.

Экономический эффект предлагаемого технического решения достигается за счет улучшения процесса функционирования двигателя посредством гарантированного снижения температуры наддувочного воздуха и ее постоянства в различных температурных условиях.

Надежность функционирования охладителя достигается его простотой и минимально необходимым количеством элементов.

1. Жидкостной охладитель наддувочного воздуха в двигателях внутреннего сгорания, содержащий водовоздушный теплообменник, жидкостной насос и радиатор охлаждения, отличающийся тем, что в состав устройства введена рубашка охлаждения, выполненная вокруг впускного коллектора и его трубопроводов в виде полости с впускным и выпускным патрубками, посредством которых полость соединяют с подводящим и отводящим коллекторами холодного контура системы охлаждения, а последние последовательно подсоединяют к радиатору охлаждения и жидкостному насосу соответственно.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что приводом жидкостного насоса служит электродвигатель.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что температура наддувочного воздуха контролируется датчиком температуры, сигнал с которого поступает в электронный блок управления производительностью электродвигателя электропривода.



 

Похожие патенты:

Изобретение применимо особенно при изготовлении электрических нагревательных приборов, в частности конвекторов, радиаторов и прочих излучающих приборов, и относится к угловому элементу лицевой стороны металлического корпуса.

Изобретение относится к области теплотехники и используется в конструкции поперечной перегородки для дистанцирования трубок кожухотрубного аппарата. Перегородка содержит верхние и нижние пластины 1, 2, цилиндрические втулки 3 и периферийное кольцо 4.

Устройство теплообменника, в частности, для системы отопления транспортного средства, содержащее расположенный вдоль продольной оси (L) чашеобразный корпус (12) теплообменника с внешней стенкой (18, 20) и внутренней стенкой (22, 24), причем между внешней (18, 20) и внутренней (22, 24) стенками образовано пространство для потока среды-теплоносителя, причем на внешней стенке (18, 20) предусмотрен, по меньшей мере, один штуцер (50, 52) для протекания среды-теплоносителя, открытый со стороны пространства для потока среды-теплоносителя, и причем на корпусе (12) теплообменника предусмотрен один штуцер (30) для протекания отработанного газа, открытый со стороны окруженного внутренней стенкой (22, 24) внутреннего пространства (26) корпуса (12) теплообменника, причем корпус (12) теплообменника содержит внешнюю часть (14) корпуса с внешней окружающей стенкой (18) и внешней стенкой-дном (20), а также внутреннюю часть (16) корпуса с внутренней окружающей стенкой (22) и внутренней стенкой-дном (24), причем в расположенной на расстоянии от внешней стенки-дна осевой концевой зоне (44) внешней окружающей стенки (18) внешней части (14) корпуса предусмотрен, по меньшей мере, один штуцер (50, 52) для протекания среды-теплоносителя.

Изобретение относится к кожухотрубным теплообменникам для теплообмена жидких и газообразных сред. Теплообменник содержит кожух, снабженный штуцерами для ввода и вывода теплоносителя, крышки со штуцерами для входа и выхода теплообменивающейся среды и пучок теплообменных труб, зафиксированных в отверстиях трубных решеток, состоящих из внутренней и последующей перфорированных пластин с уплотнительным материалом между ними.

Изобретение предназначено для охлаждения электронных устройств бортовой аппаратуры космических аппаратов (КА). Технический результат - повышение эффективности охлаждения устройств, содержащих радиоэлектронные компоненты и силовые модули с различными тепловыделениями, в том числе предназначенных для эксплуатации в условиях невесомости.

Изобретение относится к раздающим коллекторным системам. Раздающая камера (5) ограничена снаружи корпусом (3), днищем (2) и решеткой (6) и соединяет между собой центральную подводящую трубу (8) и боковой отводящий канал (1) через зазор между днищем (2) и торцевой частью центральной подводящей трубы (8).

Изобретение относится к раздающим коллекторным системам. Раздающая камера (5) ограничена снаружи корпусом (3), днищем (2) и решеткой (6) и соединяет между собой центральную подводящую трубу (8) и боковой отводящий канал (1) через зазор между днищем (2) и торцевой частью центральной подводящей трубы (8).

Изобретение относится к области теплотехники, а именно к системе направляющих дисков для теплообменника, к теплообменнику с применением системы направляющих дисков, к способу изготовления теплообменника, а также к комплекту для оборудования или дооборудования теплообменника.

Пластинчатый теплообменник содержит по меньшей мере одну теплообменную пластину, предпочтительно группу теплообменных пластин. По меньшей мере одна из теплообменных пластин содержит по меньшей мере один участок, имеющий рифления, предназначенные для установки впритык к соответствующим рифлениям теплообменной пластины соответствующей конструкции.

Изобретение относится к теплотехнике и касается конструкций теплообменных аппаратов для сжижения паров смешанных и многокомпонентных продуктов при их охлаждении.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, имеющих охладитель наддувочного воздуха. Способ эксплуатации двигателя заключается в том, что увеличивают скорость потока впускного воздуха, проходящего через теплообменник (80), путем закрывания клапана (210), установленного во впускном бачке (206) теплообменника (80), для направления потока воздуха, проходящего через весь теплообменник (80), так, чтобы он проходил только через часть теплообменника (80).

Изобретение относится к способам и системам для продувки конденсата из охладителя наддувочного воздуха. При событии замедления при дезактивации впрыска топлива в цилиндр двигателя, при вращении двигателя и при все еще активных клапанах цилиндра избирательно переключают с понижением передачи трансмиссию с первой, более высокой, передачи на вторую, более низкую, передачу для увеличения скорости вращения двигателя и увеличения потока воздуха двигателя в ответ на уровень конденсата в охладителе наддувочного воздуха для продувки накопленного конденсата на впуск двигателя посредством подачи конденсата.

Изобретение относится к системе охлаждения с низкотемпературным контуром (2) для охлаждения наддувочного воздуха турбокомпрессора двигателя (3) внутреннего сгорания и с контуром (4) охлаждения двигателя.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ управления двигателем (10) включает в себя использование исполнительных устройств двигателя для регулирования работы двигателя в зависимости от накопления воды в охладителе (80) воздуха наддува.

Изобретением может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Несущий корпус (1) предназначен для двигателя внутреннего сгорания, включающего в себя блок двигателя с V-образной системой цилиндров, узел двухступенчатого наддува со ступенью низкого давления и ступенью высокого давления и систему рециркуляции отработавших газов.

Изобретение может быть использовано для автоматического регулирования температуры (РТ) наддувочного воздуха в двигателе внутреннего сгорания (ДВС). Система РТ воздуха содержит охладитель, теплообменник и канал подачи воздуха в ДВС.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ эксплуатации осуществляется в поршневом двигателе (1) с турбонаддувом, который содержит низкотемпературный контур (13) охлаждения для низкотемпературной охлаждающей жидкости, высокотемпературный контур (19) охлаждения для высокотемпературной охлаждающей жидкости и охладитель (12) нагнетаемого воздуха, соединенный с низкотемпературным контуром (13) охлаждения.

Изобретение относится к системе охлаждения с циркулирующим хладагентом, предназначенной для охлаждения двигателя внутреннего сгорания в транспортном средстве (1).

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.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Устройство нагрева предназначено для нагрева теплоносителя в системе охлаждения двигателя (2) внутреннего сгорания транспортного средства (1).

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен жидкостной охладитель наддувочного воздуха в двигателях внутреннего сгорания, содержащий водовоздушный теплообменник, жидкостной насос и радиатор охлаждения, также в состав устройства введена рубашка охлаждения, выполненная вокруг впускного коллектора и его трубопроводов в виде полости с впускным и выпускным патрубками, посредством которых полость соединяют с подводящим и отводящим коллекторами холодного контура системы охлаждения, а последние последовательно подсоединяют к радиатору охлаждения и жидкостному насосу соответственно. Технический результат от использования изобретения состоит в том, что повышается эффективность работы двигателя за счет повышения мощностных и динамических характеристик с одновременным улучшением экологических параметров и надежности. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх