Система охлаждения для двигателя внутреннего сгорания

 

О П И (."АЩ;И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (iii699211 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.06. 77 (21) 2499347/25-06 с прнсоединениеи заявки И— (23) Приоритет

Опубликовано.25 11.7g Бюллетень )чо 43

Дата опубликования описания 30.11.79 (5()М. Кл, F 01 P 3120

Г 01 Р 11/04

Ппуйлрстнвнный комитет ао делла нг05ретеннй и втхрытий (53) УД К 62 1-71 3, .1 (088.8) (72) Авторы изобретении

В. К. Аверьянов, В. B. Кабыш и С. А. Спнатов (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ,ПЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРА НИЯ

Изобретение относится к системам жидкостного охлаждения двигателей внутреннего сгорания.

Известны системы жидкостного охлаждения двигателей внутреннего сгорания, содержащие циркуляционный насос во вну5 трением контуре и вспомогательный насос в наружном контуре. В этих системах для поддержания заданного уровня давления во внутреннем контуре и устранения .10 кавитации циркуляционного насоса всасы- вающий патрубок последнего соединен с нагнетательным патрубком вспомогательного11). Недостатком этих систем является то, что они необеспечивают нормального ох45 лаждения при наличии в составе наружного контура хранилищ воды, рассчитанных на неограниченную по времени работу двигателя, и неработоспособны. при аварийных отключениях (повреждениях) храни20 ли щ и при и ереходе к вы сок от ем пер а турному охлаждению.

Известны и другие системы жидкостного охлаждения двигателей внутреннего сгорания, содержаптие внутренний контур циркуляции охладителя с последовательно соединенными циркуляциочным насосом с всасывающим и напорным патрубками, полостями охлаждения двигателя и Холодильником, к впускному отверстию которого подключен пароотделитель системы испарительного . охлаждения, соединенный с резервной емкостью, подключенной к хранилищу воды, и вспомогательный насос подачи охладителтт" из резервной емкости, подключенный напорным патрубком к холодильнику. В этих системах для обеспечения работы двигателя при аварийных повреждениях (отключениях) хранилищ воды двигатель переводится на испарительное охлаждение с внешним парообразованием g2), Однако при работе с подключенным к наружному: контуру исправным хранилищем воды появляется возможность возникновения кавитационных режимов работы циркуляционного насоса при повышенных температурах воды на входе в двига699? тель. В системах не предусмотрены средства для поддержания и регулирования заданного давления воды во внутреннем контуре. Интенсивный нагрев убывающего запаса воды в резервной емкости при испарительном охлаждении двигателя ведет к прогрессирующей кавитации циркуляционного и вспомогательного насосов, что значительно сокращает время возможной работы в режиме высокотемпературного охлаждения. Пароотделитель расположен на значительной высоте по отношению к всасывающему патрубку циркуляционного насоса, что увеличивает габариты системы. 15

Е1елью изобретения является улучшение охлаждения двигателя и сокращение габаритов системы.

Это достигается тем, что напорный патрубок вспомогательного насоса и всасывающий патрубок циркуляционного насоса сообщены между собой при помощи перепускной магистрали, причем в последней установлен струйный насос, пассивное сопло которого подключено при помощи обводной трубы к впускному отверстию пароотделителя, а вспомогательный насос подключен впускным патрубком к выпускному отверстию пароотделителя и снабжен байпасным трубопроводом.

На чертеже показана схема предложенной системы охлаждения двигателя.

Система охлаждения состоит из внут35 реннего контура циркуляции с полостями охлаждения двигателя 1, холодильника 2 и циркуляционного насоса 3. К впускному отверстию холодильника 2 подключен трубопроводом 4 пароотделитель 5, подсоединенный к резервной емкости 6. В наружный контур входят последовательно расположенные хранилище 7 воды, резервная емкость 6 и пароотделитель 5, вспомогательный насос 8, а также водоводяной

45 холодильник 2. Вспомдгательный насос

8 снабжен байпасным трубопроводом 9 с регулирующим клапаном 10. К трубопроводу 4 перед пароотделителем 5 подключено пассивное сопло струйного насоса 1 1, диффузор и приемная камера которого сообщены соответственно с всасывающим патрубком циркуляционного насоса 3 и нагнетательным патрубком вспомогательного насоса 8. Система снабжена трехходовым клапаном 12 и регулирующими клапанами 13 и 14.

Система охлаждения двигателя работает следующим образом.

11 4

В режиме двухконтурного охлаждения двигателя при исправном хранилище воды, подключенном к наружному контуру, регулирующие клапаны 13 и 14 закрыты. С помощью трехходового клапана 12 трубопровод 4 отключен от внутреннего контура, и вода в последнем циркулирует через холодильник 2. Охлаждение ее в холодильнике происходит водой наружного контура, забираемой вспомогательным насосом 8 из пароотделителя 5, куда она поступает через резервную емкость 6 из хранилища

7. При необходимости регулирующие клапаны 12 и (или) 14 могут быть частично открыты, чем достигается, соответственно, либо ускоренный прогрев двигателя при его запуске за= счет перепуска части нагретой в полостях охлаждения воды мимо холодильника, либо поддержание заданного уровня давления воды во внутреннем контуре за счет подачи части воды наружного контура из нагнетательного патрубка вспомогательного насоса 8 во всасывающий патрубок циркуляционного насоса 3.

В режиме высокотемпературного охлаждения двигателя при аварийных отключе.ниях (повреждениях) хра пиищ воды регулирующие клапаны 13 и 14 полностью открыты. С помощью трехходового клапана

12 холодильник 2 отключен от внутреннеJ

ro контура, к последнему подключен трубопровод 4. Геометрические размеры дроссельного устройства на входе воды внутреннего контура в пароотделитель 5 и размеры струйного насоса 11 выбраны таким образом, что через сопло насоса проходит 25-333% всей нагретой в полостях охлаждения двигателя 1 воды. Эта меньшая часть воды внутреннего контура обладает достаточно высоким давлением для инжектирования в приемную камеру насоса остальной большей части воды, прошедшей через пароотделитель 5 и охлажденной в нем за счет своего частичного испарения при резком падении давления во входном дроссельном устройстве пароотделителя.

Таким образом, за счет использования в струйном насосе энергии части неохлажденной воды во BcGcbIBBioIgBM патрубке циркуляционного насоса создается определенный подпор, препятствующий возникновению кавитационных явлений при работе насоса. Расход воды внутреннего контура на испарение восполняется за счет подачи воды в пароотделитель резервной емкости. В режиме двухконтурного охлаждения регулирующий клапан 10 на байпасСистема охлаждения для двигателя внутреннего сгорания, содержащая внутренний контур циркуляции охладителя с последовательно соединенными циркуляционным насосом с всасывающим и напорным патрубками, полостями охлаждения двигателя и.холодильником, к впускному отверстию которого подключен пароотделитель системы испарительного охлаждения, соединенный с резервной емкостью, подключенной к хранилишу воды, и вспомогательный насос подачи охладителя из

20

5 6992 ком трубопроводе 9 используется для ускоренного прогрева двигателя за счет уменьшения количества циркулируемой воды наружного контура через холодильник. 5

Предложенная система охлаждения двигателя внутреннего сгорания позволяет существенно улучшить охлаждение при" малых габаритах.

Формула изобрете ния резервной емкости, подключенный напорным патрубком к хслодильнику, с т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения охлаждения двигателя и сокращения габаритов системы, напорный патрубок вспомогательного насоса и всасывающий патрубок циркуляционного насоса сообщены между собой при помощи перепускной магистрали, причем в последней установлен струйный насос, пассивное сопло которого подключено при помощи обводной трубы к впускному отверстию пароотделителя, а вспомогательный насос подключен впускным патрубком к выпускному отверстию пароотделителя и снабжен байпасным трубопроводом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 411220, кл. F, 01 P 3/20, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

% 457812, кл. Р 01 Р 11/04, 1975.

И Заказ 7175/36

607 Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4