RU119809U1 - COOLING AIR COOLING SYSTEM IN COMBINED ENGINES - Google Patents
COOLING AIR COOLING SYSTEM IN COMBINED ENGINES Download PDFInfo
- Publication number
- RU119809U1 RU119809U1 RU2011117426/06U RU2011117426U RU119809U1 RU 119809 U1 RU119809 U1 RU 119809U1 RU 2011117426/06 U RU2011117426/06 U RU 2011117426/06U RU 2011117426 U RU2011117426 U RU 2011117426U RU 119809 U1 RU119809 U1 RU 119809U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- cooler
- charge
- charge air
- pipe
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Система охлаждения наддувочного воздуха в комбинированных двигателях, содержащая воздухо-воздушный охладитель наддувочного воздуха, отличающаяся тем, что она оборудована трубой Ранка, сообщающейся посредством трубопроводов с компрессором и воздухо-воздушным охладителем наддувочного воздуха. The charge air cooling system in combined engines, containing an air-to-air charge air cooler, characterized in that it is equipped with a Ranque tube communicating through pipelines with a compressor and an air-to-air charge air cooler.
Description
Предложение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и может быть использовано для повышения мощности комбинированных двигателей и эффективности промежуточного охлаждения наддувочного воздуха.The proposal relates to mechanical engineering, namely to engine building and can be used to increase the power of combined engines and the effectiveness of intermediate cooling of charge air.
Известна система охлаждения наддувочного воздуха в комбинированных двигателях (Двигатели внутреннего сгорания. Кн. 1. Теория рабочих процессов: Учебник для вузов / В.Н.Луканин и др. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Высш. шк.., 2005. - 479 с. Рис.6.4,а с.276), содержащая: воздухо-воздушный охладитель наддувочного воздуха и вентилятор.Known cooling system for charge air in combined engines (Internal combustion engines. Book 1. Theory of work processes: Textbook for universities / VN Lukanin and others - 2nd ed. Revised and added. - M .: Higher. school .., 2005. - 479 p. Fig. 6.4, a p.276), containing: air-to-air charge air cooler and fan.
Недостатками этой системы являются затраты мощности на привод вентилятора (затрачиваемая на обдув воздухом воздушного охладителя), который приводится в действие от коленчатого вала двигателя, что уменьшает мощность, получаемую потребителям, а также большие размеры и масса воздухо-воздущного охладителя.The disadvantages of this system are the cost of power for the fan drive (spent on air blowing the air cooler), which is driven by the crankshaft of the engine, which reduces the power received by consumers, as well as the large size and weight of the air-air cooler.
Сказанное обусловливает повышенный расход топлива на производство единицы полезной мощности, снимаемой с коленчатого вала двигателя для использования потребителем и значительный расход цветных металлов, из которых изготавливается воздухо-воздущный охладитель.The foregoing leads to increased fuel consumption for the production of a unit of useful power removed from the crankshaft of the engine for use by the consumer and a significant consumption of non-ferrous metals from which the air-air cooler is made.
Данная система охлаждения наддувочного воздуха является наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и принята за прототип.This charge air cooling system is the closest to the proposed technical essence and adopted as a prototype.
Задачей предложения является частичное исключение затрат мощности для привода вентилятора, и, как следствие, снижение расхода топлива на производство единицы полезной мощности, снимаемой с коленчатого вала двигателя для использования потребителем, а также снижение температуры воздуха, используемого для охлаждения жидкости в радиаторе, что позволит уменьшить размеры воздухо-воздушного охладителя наддувочного воздуха, а следовательно его габариты, массу и стоимость.The objective of the proposal is to partially eliminate the power consumption for the fan drive, and, as a result, reduce fuel consumption for the production of a unit of net power taken from the crankshaft of the engine for use by the consumer, as well as reduce the temperature of the air used to cool the liquid in the radiator, which will reduce dimensions of the air-to-air charge air cooler, and therefore its dimensions, weight and cost.
Решение поставленной задачи достигается тем, что часть сжатого в компрессоре комбинированного двигателя воздуха подает в трубу Ранка (Гупол А.Ф.. Эффект Ранка / А.Ф.Гупол // Успехи физических наук. - Т.167. - №8. - С.665-687), где его температура понижается (принципиально возможно понижение температуры до 200 К) и охлажденный воздух направляется в воздухо-воздушный охладитель наддувочного воздуха.The solution of this problem is achieved by the fact that part of the combined air engine compressed in the compressor feeds into the Rank pipe (A. Gupol .. Rank Effect / A. F. Gupol // Uspekhi Fizicheskikh Nauk. - T.167. - No. 8. - C .665-687), where its temperature decreases (it is in principle possible to lower the temperature to 200 K) and the cooled air is directed to the air-to-air charge air cooler.
Анализ предлагаемого решения и известных позволяет сделать вывод о его соответствии условиям патентоспособности полезной модели.An analysis of the proposed solution and the known ones allows us to conclude that it meets the patentability conditions of the utility model.
Предложение поясняется рисунком (фиг.1), где изображено принципиальное устройство предлагаемой системы жидкостного охлаждения поршневого двигателя внутреннего сгорания.The proposal is illustrated in the figure (figure 1), which shows the principal device of the proposed liquid cooling system of a piston internal combustion engine.
Предлагаемая система охлаждения наддувочного воздуха содержит: поршневой двигатель внутреннего сгорания 1 с впускными 2 и выпускным коллекторами 3, выхлопной трубой 4, на которой установлена газовая турбина 5, приводящая в действие компрессор 6. Компрессор 6 соединен воздухо-воздушным охладителем наддувочного воздуха 7 трубопроводом 8 и с трубой Ранка 9 патрубком 10, выход из которой сообщается с воздухо-воздушным охладителем наддувочного воздуха 7 посредством трубопровода 11. На выходе из воздухо-воздушного охладителя наддувочного воздуха 7 установлен температурный датчик 12, связанный с регулирующим устройством 13, управляющим дроссельным вентилем 14.The proposed cooling system for charge air includes: a reciprocating internal combustion engine 1 with intake 2 and exhaust manifolds 3, an exhaust pipe 4, on which a gas turbine 5 is installed, which drives compressor 6. The compressor 6 is connected by an air-to-air charge air cooler 7 by a pipe 8 and with Ranka pipe 9, pipe 10, the outlet of which communicates with the air-to-air charge air cooler 7 by means of a pipe 11. At the exit from the air-air charge-air cooler 7 a temperature sensor 12 is installed, associated with a control device 13, a control throttle valve 14.
Предлагаемая система охлаждения наддувочного воздуха работает следующим образом.The proposed cooling system for charge air works as follows.
Отработавшие газы поршневого двигателя внутреннего сгорания 1 по выхлопной трубе 4 поступают в газовую турбину 5, которая приводит в действие компрессор 6. Компрессор 6 сжимает атмосферный воздух и по трубопроводу 8 подает его в воздухо-воздушный охладитель наддувочного воздуха 7, откуда после охлаждения воздух попадает в цилиндры поршневого двигателя внутреннего сгорания 1 через впускные коллекторы 2. Часть сжатого в компрессоре воздуха по трубопроводу 10 подает в трубу Ранка 8 (принцип действия которой описан в статье Гупол А.Ф.. Эффект Ранка / А.Ф.Гупол // Успехи физических наук. - Т.167. - №8. - С.665-687). Охлажденный в трубе Ранка 9 воздух по трубопроводу 11 поступает в воздухо-воздушный охладитель наддувочного воздуха 7. Поскольку перепад температур наддувочного воздуха, находящегося в воздухо-воздушный охладителе 7 и воздуха, поступающего из трубы Ранка 9 существенно больше, чем при использовании для охлаждения атмосферного воздуха, поверхность воздухо-воздушного охладителя наддувочного воздуха 7 может быть существенно уменьшена при сохранении прежнего теплосъема (см. формулу (1))The exhaust gases of the reciprocating internal combustion engine 1 through the exhaust pipe 4 enter a gas turbine 5, which drives the compressor 6. The compressor 6 compresses the atmospheric air and supplies it through the pipe 8 to the air-to-air charge air cooler 7, from where after cooling it enters the air cylinders of a reciprocating internal combustion engine 1 through intake manifolds 2. A portion of the compressed air in the compressor through line 10 feeds into Rank 8 pipe (the principle of operation of which is described in the article by Gupol AF. Rank effect a / A.F. Gupol // Uspekhi Fizicheskikh Nauk. - T.167. - No. 8. - S.665-687). The air cooled in the Rank 9 pipe through the pipe 11 enters the air-to-air cooler of the charge air 7. Since the temperature difference between the charge air in the air-air cooler 7 and the air coming from the Rank 9 pipe is much larger than when used for cooling atmospheric air , the surface of the air-to-air charge air cooler 7 can be significantly reduced while maintaining the same heat removal (see formula (1))
где Q - количество теплоты, отводимой от наддувочного воздуха (теплосъем); k - коэффициент теплопередачи от наддувочного воздуха к охлаждающему воздуху; F - поверхность охлаждения воздухо-воздушного охладителя наддувочного воздуха; Тн.в.. - средняя температура наддувочного воздуха в охладителе; Тохл.в. - средняя температура воздуха, поступающего в охладитель из трубы Ранка.where Q is the amount of heat removed from the charge air (heat removal); k is the heat transfer coefficient from charge air to cooling air; F is the cooling surface of the air-air charge air cooler; T nv .. - the average temperature of the charge air in the cooler; T cooling - the average temperature of the air entering the cooler from the Rank pipe.
Использование Трубы Ранка повышает и коэффициент эффективности охладителя наддувочного воздуха за счет понижения температуры воздуха, поступающего в охладитель из трубы РанкаThe use of the Rank Pipe also increases the efficiency coefficient of the charge air cooler by lowering the temperature of the air entering the cooler from the Rank pipe
где Еохл - коэффициент эффективности охладителя наддувочного воздуха; Т'н.в., Т"н.в. - соответственно температуры наддувочного воздуха на входе в охладитель наддувочного воздуха и на выходе из наго; Тохл.в. - температура воздуха, поступающего из трубы Ранка.where E okhl - coefficient of efficiency of a charge air cooler; T ' n.v. , T " n.v. - respectively, the temperature of the charge air at the inlet to the charge air cooler and at the outlet of the nago; T cooling - the temperature of the air coming from the Rank pipe.
Установленный на выходе из охладителя наддувочного воздуха 7 датчик температуры 12 передает информацию на управляющее устройство 13, которое воздействуя на управляющий дроссельный вентиль 14 обеспечивает такой режим работы трубы Ранка, который обеспечивает требуемую температуру наддувочного воздух на входе в цилиндры поршневого двигателя внутреннего cгорания 1Installed at the outlet of the charge air cooler 7, the temperature sensor 12 transmits information to the control device 13, which, acting on the control throttle valve 14, provides such an operation of the Rank pipe that provides the required charge air temperature at the inlet to the cylinders of the reciprocating internal combustion engine 1
По сравнению с прототипом в предлагаемой системе охлаждения наддувочного воздуха частично исключаются затраты мощности для привода вентилятора, и, как следствие, снижается расход топлива на производство единицы полезной мощности, снимаемой с коленчатого вала двигателя для использования потребителем, а также снижается температуры воздуха, используемого для охлаждения наддувочного воздуха в охладителе, что позволяет уменьшить размеры воздухо-воздушного охладителя наддувочного воздуха, а следовательно его габариты, массу и стоимость.Compared with the prototype, the proposed charge air cooling system partially excludes power costs for the fan drive, and, as a result, reduces fuel consumption for the production of a unit of net power taken from the crankshaft of the engine for use by the consumer, and also reduces the temperature of the air used for cooling charge air in the cooler, which reduces the size of the air-to-air charge air cooler, and therefore its dimensions, weight and cost.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011117426/06U RU119809U1 (en) | 2011-04-29 | 2011-04-29 | COOLING AIR COOLING SYSTEM IN COMBINED ENGINES |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011117426/06U RU119809U1 (en) | 2011-04-29 | 2011-04-29 | COOLING AIR COOLING SYSTEM IN COMBINED ENGINES |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU119809U1 true RU119809U1 (en) | 2012-08-27 |
Family
ID=46938229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011117426/06U RU119809U1 (en) | 2011-04-29 | 2011-04-29 | COOLING AIR COOLING SYSTEM IN COMBINED ENGINES |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU119809U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU168451U1 (en) * | 2016-03-22 | 2017-02-02 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Deep-cooled Combined Engine Air Supply System |
| CN113095545A (en) * | 2021-03-12 | 2021-07-09 | 国网河北能源技术服务有限公司 | Method and device for determining optimal operating frequency of cooling fan of air-cooled condenser and terminal |
-
2011
- 2011-04-29 RU RU2011117426/06U patent/RU119809U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU168451U1 (en) * | 2016-03-22 | 2017-02-02 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Deep-cooled Combined Engine Air Supply System |
| CN113095545A (en) * | 2021-03-12 | 2021-07-09 | 国网河北能源技术服务有限公司 | Method and device for determining optimal operating frequency of cooling fan of air-cooled condenser and terminal |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2006493A3 (en) | Aircraft combination engines thermal management system | |
| US9074492B2 (en) | Energy recovery arrangement having multiple heat sources | |
| ATE556205T1 (en) | COOLING SYSTEM FOR A MOTOR VEHICLE | |
| US20160230643A1 (en) | Engine cooling system | |
| ATE462077T1 (en) | COMBUSTION ENGINE COMPRISING AN EXHAUST GAS RECIRCULATION SYSTEM | |
| SE0702524L (en) | Arrangement of a supercharged internal combustion engine | |
| ATE483906T1 (en) | COMBUSTION ENGINE COMPRISING AN EXHAUST GAS RECIRCULATION SYSTEM | |
| RU119809U1 (en) | COOLING AIR COOLING SYSTEM IN COMBINED ENGINES | |
| WO2019006527A1 (en) | Structural arrangement in a low-temperature turbocompressor for an internal combustion engine | |
| RU163939U1 (en) | EJECTION COOLER COOLER IN COMBINED ENGINES | |
| Yusha et al. | The heat losses recovery system efficiency analysis of the mobile compressor unit with the additional cooling loop | |
| RU109220U1 (en) | PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE LIQUID COOLING SYSTEM | |
| RU166577U1 (en) | SWIRLING COOLER COOLER WITH EJECTOR FOR COMBINED ENGINE | |
| RU112944U1 (en) | COMBINED ENGINE COOLING SYSTEM WITH INTERMEDIATE AIR COOLER COOLER | |
| US20070277793A1 (en) | Method for operating an internal combustion engine | |
| US10309299B2 (en) | Systems and methods for use with internal combustion engines and vehicles comprising the same | |
| GB2463641A (en) | Making use of the waste heat from an internal combustion engine | |
| Buchman et al. | Validating a method for turbocharging single cylinder four stroke engines | |
| Buchman et al. | Method for Turbocharging Single Cylinder Four Stroke Engines | |
| RU120715U1 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE AIR COOLING SYSTEM | |
| RU145689U1 (en) | COMBINED POWER PLANT | |
| RU178533U1 (en) | COMBINED POWER PLANT | |
| RU92480U1 (en) | PNEUMATIC PISTON ENGINE FOR DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GAS OF ICE WITH AIR COOLING OF COMPRESSED AIR | |
| RU86242U1 (en) | PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE LUBRICATION SYSTEM | |
| RU197091U1 (en) | PISTON ENGINE AIR POWER SYSTEM WITH COMBINED AIR COOLING COOLING |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20121014 |