Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп771352 (6| ) Дополнительное к авт. свид-вуI (5))М. Кл.

Р 01 P Ll/02 (22) Заявлено 27.11.78 (2I ) 2689119/25 06 с присоединением заявки №Гооудерстеенный комитет (23) Приоритет— ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.10.80. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 18. 10,80 (53) УДК 621,4З-71 (088.8) E. H. Зайченко, В. A Петренко, В. М..Павпиский, К. Н. Деулин, В. В. Москапев, Г. А. Нагорняк, В. И. Стефанишин, A. Г. Кулаков и Е. В. Шатров (72) Авторы изобретения

U8HTpBJIbHbIA ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский автомобильный и автомоторный институт НАМИ (7|} Заявитель (54) СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРА НИЯ

Изобретение относится к области машиностроения, а именно предназначено для дренирования воздуха из жидкого охладителя в двигателях внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением.

Известны системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания, содержащие контур циркуляции охлаждающей жидкости с водяной рубашкой блока цилиндров двигателя и радиатором, снабженным циркуляционным насосом, расширительный бак, подключенный к всасывающему патрубку насоса 11 .

Однако при пуске холодного двигателя или в процессе эксплуатации в условиях низких температур окружающей среды жидкость по вентиляционным каналам циркулирует через расширительный бак и радиатор, что приводит к снижению температуры охлаждающей жидкости и увеличению времени прогрева двигателя.

Известны также системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания, содержащие контур циркуляции охлаждаютпей

2 жидкости с водяной рубашкой блока цилиндров двигателя и радиатором, снабженным циркуляиионным насосом, расширительный бак, подключенный к всасывающему па т рубку насоса и связанный через вентиляционные каналы с верхним бачком радиатора и с водяной рубашкой блока цилинд» ров двигателя, причем один из вентиляционных каналов подключен к заливной горловине, закрытой пробкой L2).

Эта система предусматривает только частичное отключение расширительного блока с помощью специальной пробки, закрывающей заливную горловину и одновременно перекрывающей вентиляционный канал. Во время пуска холодного двигателя полностью не исключается циркуляция жидкости через радиатор и расширительный бак, что также увеличивает время прогрева двигателя, приводя к перерасходу топлива и повышенному износу деталей.

При эксплуатации при низких температурах окружакнпей среды возможно переохлаждении двигателя, так как жидкость

20

40

3 77 постоянно циркулирует через радиатор по . вентиляционному каналу.

Известна также система охлаждения двигателя, содержащая контур циркуляции охлаждающей жидкости с водяной рубашкой блока цилиндров двигателя и радиатором, снабженным циркуляционным насосом, расширительный бак, подключенный к всасывающеьсу патрубку насоса, и по меньшей мере один вентиляционный канал, соединяющий верхние точки системы с расширительным баком и снабженный органом перекрытия (3J.

Ванная система предусматривает от ключение вентиляционных каналов от расширительного бака после заправки системы охлаждающей жидкостью.

Однако эта система не обеспечивает деаэрацию жидкости при нормальной работе двигателя, так как при требуемом, уровне жидкости в системе поплавковый клапан закрывает вентиляционные каналы. и жидкость не поступает в расширительный бак, что приводит к образованию паровых зон в радиаторе и водяной рубашке блока цилиндров двигателя, увеличению температурных градиентов в деталях и выходу их из строя.

Эта система не обеспечивает также эффективную деаэрацию жидкости при расположении радиатора и радиатора-отопителя выше двигателя, поскольку воздушные (паровые) пробки при этом не смогут быть удалены из них. Это приведет к снижению тепловой эффективности радиаторов, ухудшению теплового режима двигателя и комфортных условий в салоне, что отрицательно влияет на надежность работы двигателя.

Белью изобретения является повышение надежности работы двигателя путем оптимизации теплового рехсима.

Поставленная цель достигается тем, что в системе охлаждения двигателя внут реннего сгорания, содержащей контур циркуляции охлаждающей жидкости с водяной рубашкой блока шщиндров двигателя и радиатором, снабженным циркуляционным насосом, расширительный бак, подключен- ный к всасывающему патрубку насоса, и по меньшей мере один вентиляционный канал, соединяющий верхние точки системы с расширительным баком и снабженный органом перекрытия, в водяной рубашке установлен датчик температуры, а орган перекрытия вентиляционного ка» нала выполнен двухпозиционным и снабжен приводом от датчика температуры.

На фиг. 1 изображена система охлаждения двигателя, на фиг. 2 - двухпозиционный орган перекрытия, на фиг. 3схема блока управления двухпозиционными органами перекрытия.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания содержит циркуляционный насос l, радиатор 2, расширитель ный бак 3 и терморегулирующее устройство 4. Расширительный бак 3 связан через компенсационный трубопровод 5 с всасывающим патрубком 6 насоса 1. Че» рез вентиляционный канал 7 расширительный бак связан с верхним бачком радиатора 2, через вентиляционный канал 8с водяной рубашкой 9 блока цилиндров двигателя 10, а через вентиляционный канал ll - с радиатором-отопителем 12 салона, При этом на входе в расширительный бак 3 вентиляционные каналы 7 и 11 объединены в один трубопровод 13. В вентиляционных каналах 8 и 13 установлены двухпозиционные органы перекрытия 14 и 15, управляемые с помощью блока 16 по сигналам датчика 17 температуры двигателя. В терморегулирующем устройстве

4 расположен термостат с основным клапаном 18 и перепускным клапаном 19, соединяющими водяную рубашку 9 двигателя 10 соответственно через трубопровод 20 с радиатором 2 и через перепускной трубопровод 21 со всасывающим пат рубком 6 насоса 1. Радиатор-отопитель

12 трубопроводом 22 через кран 23 соединен также с водяной рубашкой 9 двигателя 10, а трубопроводом 24 через кран 25-со всасывающим. патрубком 6 циркуляпионного насоса 1. Йвухпозиционные органы перекрытия 14 и 15 (фиг.

2) содержат электромагнит 26 с сердечником. 27, HB котором размещена тарел ка 28, которая соединяет входной патрубок 29 с выходным патрубком 30.

Блок 16 управления (фиг. 3) содержит мост, в одном из плеч которого находится датчик 17 температуры двигателя 10, усилитель 31, реле Р„и переключатель 32. Посредством контактов 1Р, реле Р электромагнит 26 двухпозиционного органа перекрытия подключается к источнику питания 33. Кроме того, электромагнит 26 может подключаться к источнику питания 33 с помощью контактов 34 переключателя 32.

Работа системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания осуществляется следующим образом, 771352

При пуске холодного двигателя 10 (фиг. 1) жидкость из водяной рубашки 9 через перепускной клапан 19 термостата по трубопроводу 21 поступает во всасывающий патрубок 6 циркулационного насоса 1 и далее опять подается в водяную рубашку 9. Кроме того, при открытых кранах 23 и 25 отопителей жидкость параллельно по трубопроводу 22 поступает в радиатор-отопитель 12 и далее по трубопроводу 24 во всасывающий па рубок 6 насоса 1. Биркуляция жидкости через расширительный бак 3 и радиатор

2 при этом полностью отсутствует, так как тарелка 28 двухпозидионных органов перекрытия 14 и 15 перекрывает выходной датрубок 30. При достижении заданной температуры сигнал от датчика 17 температуры (фиг. 3) достигает такой величины, что напряжение рассогласования моста становится положительным и открывает усилитель 31. Усиленное напряжение поступает на обмотки реле Р, его нормально разомкнутые контакты 1Р замыкаются, и напряжение от источника питания 33 поступает на обмотки электромагнита 26 (фиг. 2) органов перекрытия 14 и 15, магнитное поле которого втягивает сердечник 27. Таким образом, тарелка 28 открывает нормально закрытый выходной патрубок 30, соединяя его со входным патрубком 29. С этого:момента жидкость начинает поступать в расширительный бак 3 из верхнего бачка радиатора 2, водяной рубашки 9 и радиаторов-отопителей 12 соответственно по вентиляционным каналам 7, 8 и 11. В расширительном баке 3 происходит выделение (сепарация) пузырьков воздуха или пара иэ жидкости, которая далее по компенсационному трубопроводу 5 поступает во всасывающий патрубок 6 циркуляционного насоса 1, тем самым поддерживается необходимое избыточное давление на входе в насос, обеспечивающее его бескавитационную работу.

Если двигатель работает с малой нагрузкой при низких температурах Окружающего воздуха, с целью поддержания нормального температурного режима двигателя датчик температуры 17 при необходимости будет отключать циркуляцию жидкости по вентиляционным каналам 7, 8и 11.

При достижении определенной температуры открывается основной клапан 18 термостата и жидкость из водяной рубашки 9 поступает в радиатор 2, а затем во всасывающий патрубок 6 насоса 1.

При заправке системы охлаждения жидкостью для удаления воздуха иэ нее необходимо, чтобы органы перекрытия

14 и 15, перекрывающие циркуляцию по вентиляционным каналам, были открычы.

С этой целью в блоке 16 управления предусмотрена возможность подачи напряженгя на электромагнит 26 органов

30 Формул а изобретения

Система охлаждения,шзигатела вну реннего сгорания, содержащая контур циркуляции оклаждающей жидкости с водяной рубашкой, блока цилиндров двигате ла и радиатором, снабженным циркуляционным насосом, расширительный бак, подключенный к всасывающему патрубку насоса, и по меньшей мере один вентиляционный канал, соединяющий верхние точки системы с расширительным баком и снабженный органом перекрытия, о т и ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности работы двигателя путем оптимизации теплового режима, в водяной рубашке установлен датчик темнературы, а орган перекрытия вентиля циОннОГО канал а выпОлнен двухпоэицион» ным и снабжен приводом от датчика температуры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Франции ¹ 2280793, кл. F" 01 P 3/20, опублик. 1974.

2. Патент Великобритании ¹ 1488512, кл. 4 Ц, опублик. 1977.

3. Патент СССР по заявке ФРГ № 2007757/06, кл. F 01 P 11/02, 1 9 74 (прототип ) .

45 перекгытия 14 и 15 от источника питания с помощью контактов 34 переключателя 32, минуя нормально разомкнутые контакты 1Рг реле Р<.

Таким образом, описанная система охлаждения двигателя внутреннего сгорания позволяет повысить надежность работы двигателя и обеспечивает экономию топлива при прогреве холодного двигателя благодаря сокращению времени его прогрева, начиная от пуска и до момента приема .двигателем полной нагрузки. Система улучшает также тепловой режим двигателя и комфортабельность салона при работе в условиях низких температур окружающего воздуха за счет полного исключения циркуляции жидкости через радиатор и расширительный бак.

771352

Составитель Т. Верновская

Техред И.Асталош Корректор Н. Григорук

Редактор E. Абрамова, Подписное комитета СССР и открытий

Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6656/46

Тираж 583

ВНИИПИ Государственного по делам изобретений

113035, Москва, Ж-35, Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4