RU2149270C1 - Internal combustion engine liquid cooling system - Google Patents

Internal combustion engine liquid cooling system Download PDF

Info

Publication number
RU2149270C1
RU2149270C1 RU98108569A RU98108569A RU2149270C1 RU 2149270 C1 RU2149270 C1 RU 2149270C1 RU 98108569 A RU98108569 A RU 98108569A RU 98108569 A RU98108569 A RU 98108569A RU 2149270 C1 RU2149270 C1 RU 2149270C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiator
cooling
water
compensators
engine
Prior art date
Application number
RU98108569A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98108569A (en
Inventor
В.Х. Синицын
Original Assignee
Синицын Валерий Хрисанфович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Синицын Валерий Хрисанфович filed Critical Синицын Валерий Хрисанфович
Priority to RU98108569A priority Critical patent/RU2149270C1/en
Publication of RU98108569A publication Critical patent/RU98108569A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2149270C1 publication Critical patent/RU2149270C1/en

Links

Abstract

FIELD: mechanical engineering; engine cooling systems. SUBSTANCE: cooling system had radiator whose upper tank is connected to engine cooling space, and lower tank, to pump delivering liquid into cooling space, and bypass pipeline. In system one side of bypass pipeline is connected with upper part, and the other, through shutoff member. With lower part of cooling space. Pipeline has drain cock located in its lower part. Compensators of volumetric expansion of water at freezing are placed in engine cooling spaces. These compensators are made in form of large number of member made of volumetric easily compressible material covered by coating impermeable to water. Compensators placed in radiator channels are made cord-like. Upper part of bypass pipeline is located higher than level of cooling liquid in radiator and engine cooling space. Part of bypass pipe line is arranged in upper and lower tanks of radiator. EFFECT: enhanced reliability and convenience of operation of water-cooled engine in winter. 6 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к системам жидкостного охлаждения двигателей внутреннего сгорания. The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine building, and in particular to liquid cooling systems of internal combustion engines.

Известна жидкостная принудительная система охлаждения двигателей, содержащая радиатор, нижний бачок которого подключен к насосу подачи жидкости в полость охлаждения двигателя, а выпускной патрубок полости охлаждения соединен через термостат с верхним бачком радиатора и дренажной трубкой, соединенной с входной полостью насоса (см. Г. В. Забегалов, Э.Г. Ронинсон "Бульдозеры, скреперы, грейдеры", М., Высшая школа, 1991 г., стр. 59-61). Known liquid forced engine cooling system containing a radiator, the lower tank of which is connected to a pump for supplying fluid to the engine cooling cavity, and the exhaust pipe of the cooling cavity is connected through a thermostat to the upper tank of the radiator and a drain pipe connected to the pump inlet cavity (see G. B Zabegalov, EG Roninson "Bulldozers, scrapers, graders", M., Higher School, 1991, pp. 59-61).

Такая система при использовании воды в качестве охлаждающей жидкости при эксплуатации в зимнее время требует слива воды перед длительными остановками двигателя и новой заправки водой перед запуском, что увеличивает время подготовки двигателя к работе. Such a system, when using water as a coolant during winter operation, requires water to be drained before long engine shutdowns and a new refueling before starting, which increases the time to prepare the engine for operation.

Известна также система охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащая рубашку охлаждения двигателя, предпусковой подогреватель с теплообменником, циркуляционный насос, радиатор, термостат и дренажную трубку, причем всасывающая полость насоса соединена с теплообменником предпускового подогревателя, радиатором и дренажной трубкой, в которой установлен клапан для запирания трубки в период подогрева (см. авт.свид. СССР N 1027419, кл. F 01 P 3/00, 1983 г.). Also known is a cooling system of an internal combustion engine, comprising an engine cooling jacket, a pre-heater with a heat exchanger, a circulation pump, a radiator, a thermostat and a drain pipe, the suction cavity of the pump being connected to a pre-heater heat exchanger, a radiator and a drain pipe, in which a valve for locking the tube is installed during the heating period (see ed. certificate of the USSR N 1027419, class F 01 P 3/00, 1983).

Такая система позволяет сократить время предпускового обогрева двигателя, но ненадежна при эксплуатации в зимнее время, т. к. также требует слива воды при длительных остановках двигателя. Such a system allows reducing the time for engine preheating, but is unreliable during operation in winter time, since it also requires draining water during long engine shutdowns.

Ближайшим аналогом заявляемого технического решения является система жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащая радиатор, верхний бачок которого подключен к полостям охлаждения двигателя, а нижний бачок, соединенный каналами с верхним, подключен к насосу подачи жидкости в полости охлаждения, причем радиатор выполнен с обводным теплоизолированным трубопроводом, подключенным одной стороной к верхнему бачку радиатора через орган перекрытия, а другой стороной - к распределителю жидкости, который установлен в нижнем бачке радиатора в виде канала с обращенными вверх отверстиями (см. авт. свид. СССР N 1305411, кл. F 01 P 3/18, 1987 г.). The closest analogue of the claimed technical solution is a liquid cooling system of an internal combustion engine containing a radiator, the upper tank of which is connected to the cooling cavities of the engine, and the lower tank, connected by channels to the upper, is connected to the liquid supply pump in the cooling cavity, the radiator being made with a bypass insulated pipe connected on one side to the upper radiator tank through the shutoff element, and on the other side to the liquid distributor, which is installed in the lower the radiator tank in the form of a channel with openings facing upwards (see ed. certificate of the USSR N 1305411, class F 01 P 3/18, 1987).

В описанной системе эксплуатационная надежность при использовании воды в качестве охлаждающей жидкости повышена, но при длительных остановках двигателя остается опасность разгерметизации системы и ее разрушения, поэтому система требует слива воды. In the described system, operational reliability when using water as a coolant is increased, but with prolonged shutdowns of the engine there is a danger of depressurization of the system and its destruction, therefore the system requires draining the water.

Заявляемое изобретение решает задачу повышения надежности и удобства эксплуатации двигателя с водяным охлаждением в зимнее время без предварительного слива воды из системы охлаждения перед длительной остановкой двигателя и заливки воды в систему перед запуском. The claimed invention solves the problem of improving the reliability and ease of use of a water-cooled engine in winter without first draining the water from the cooling system before a long shutdown of the engine and pouring water into the system before starting.

Это достигается тем, что в системе жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащей радиатор, верхний бачок которого подключен к полости охлаждения, а нижний бачок, соединенный каналами с верхним, - к насосу подачи жидкости в полость охлаждения, и обводной трубопровод, согласно изобретению последний подключен одной стороной к верхней части полости охлаждения, а второй стороной - через запорный элемент к нижней части полости охлаждения, и снабжен сливным краном, расположенным в нижней части обводного трубопровода, причем полость охлаждения и радиатор снабжены компенсаторами объемного расширения воды при замерзании. This is achieved by the fact that in a liquid cooling system of an internal combustion engine containing a radiator, the upper tank of which is connected to the cooling cavity, and the lower tank, connected by channels to the upper, to the pump for supplying liquid to the cooling cavity, and the bypass pipe, according to the invention, the latter is connected one side to the upper part of the cooling cavity, and the second side through the locking element to the lower part of the cooling cavity, and is equipped with a drain valve located in the lower part of the bypass pipe, and the cooling cavity and the radiator are equipped with compensators for volume expansion of water during freezing.

Верхняя часть обводного трубопровода должна быть расположена выше уровня воды в радиаторе и полости охлаждения. The upper part of the bypass pipe should be located above the water level in the radiator and the cooling cavity.

Компенсаторы выполнены в виде большого количества элементов из объемного легкосжимаемого материала, покрытого водонепроницаемой оболочкой, и размещены по всему объему радиатора и полости охлаждения в промежутках между стенками охлаждаемых конструкций, а также между этими стенками и кожухом. Compensators are made in the form of a large number of elements from a voluminous easily compressible material coated with a waterproof shell, and are placed throughout the volume of the radiator and the cooling cavity in the gaps between the walls of the cooled structures, as well as between these walls and the casing.

При этом компенсаторы, расположенные в каналах радиатора, выполнены шнурообразными. In this case, the compensators located in the radiator channels are made cord-shaped.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении надежности и удобства эксплуатации двигателей с водяным охлаждением в зимнее время, т.к. не требует слива воды и заливки ее в систему при длительных остановках двигателя, при этом деформирующие усилия от объемного расширения воды при замерзании гасятся компенсаторами. The technical result achieved by the implementation of the invention is to increase the reliability and ease of use of engines with water cooling in the winter, because It does not require draining water and pouring it into the system during prolonged shutdowns of the engine, while the deforming forces from the volume expansion of water during freezing are quenched by compensators.

На чертеже изображена система охлаждения двигателя внутреннего сгорания. The drawing shows a cooling system of an internal combustion engine.

Система охлаждения содержит радиатор 1, верхний бачок 2 которого подключен к полости 3 охлаждения двигателя 4 внутреннего сгорания, а нижний бачок 5 подключен к насосу 6 подачи охлаждающей жидкости в полость 3 охлаждения. Верхний бачок 2 радиатора 1 сообщен с нижним бачком 5 при помощи каналов 7. Система снабжена обводным трубопроводом 8, одна сторона которого соединена с верхней частью полости охлаждения 3 в зоне подключения радиатора, а вторая сторона соединена через запорный элемент 9 с нижней частью полости охлаждения. Обводной трубопровод 8 частично расположен в верхнем 2 и нижнем 5 бачке радиатора и снабжен сливным краном 10, расположенным в его нижней части. The cooling system includes a radiator 1, the upper tank 2 of which is connected to the cooling cavity 3 of the internal combustion engine 4, and the lower tank 5 is connected to the pump 6 for supplying coolant to the cooling cavity 3. The upper tank 2 of the radiator 1 is in communication with the lower tank 5 by means of channels 7. The system is equipped with a bypass pipe 8, one side of which is connected to the upper part of the cooling cavity 3 in the radiator connection zone, and the second side is connected through the locking element 9 to the lower part of the cooling cavity. The bypass pipe 8 is partially located in the upper 2 and lower 5 of the radiator tank and is equipped with a drain valve 10 located in its lower part.

Верхняя часть обводного трубопровода должна быть расположена выше уровня воды в радиаторе и полости охлаждения, либо - при другом варианте исполнения - снабжена дополнительным запорным элементом (не показано). The upper part of the bypass pipe must be located above the water level in the radiator and the cooling cavity, or, in another embodiment, equipped with an additional locking element (not shown).

В полости 3 охлаждения: в промежутках между стенками охлаждаемых конструкций, между стенками и кожухом, по всему объему верхнего 2 и нижнего 5 бачков и в каналах 7 радиатора расположено большое количество компенсаторов 11 объемного расширения воды при замерзании, которые выполнены в виде элементов из объемного легкосжимаемого материала, покрытого водонепроницаемой оболочкой. В качестве такого материала может быть выбран поролон, латекс, губчатая резина и т.д. In the cooling cavity 3: in the gaps between the walls of the cooled structures, between the walls and the casing, throughout the entire volume of the upper 2 and lower 5 tanks and in the channels 7 of the radiator there are a large number of compensators 11 for volumetric expansion of water during freezing, which are made in the form of elements of easily compressible volumetric material coated with a waterproof coating. As such material, foam rubber, latex, sponge rubber, etc. can be selected.

Компенсаторы могут быть зафиксированы в полостях при помощи кронштейнов, выполненных в виде полос, закрепленных на стенках охлаждаемых конструкций, головке блока цилиндров и радиатора. Compensators can be fixed in the cavities using brackets made in the form of strips fixed to the walls of the cooled structures, the cylinder head and the radiator.

Компенсаторы, расположенные в каналах 7 радиатора, выполнены в виде шнурообразных элементов 12. Compensators located in the channels 7 of the radiator are made in the form of cord-shaped elements 12.

Система охлаждения работает следующим образом. The cooling system operates as follows.

После заправки системы охлаждения водой при плюсовой температуре окружающего воздуха запускают двигатель внутреннего сгорания. При его прогреве и работе вода циркулирует одновременно по большому контуру - через радиатор и по малому контуру - через обводной трубопровод. After filling the cooling system with water at a positive ambient temperature, the internal combustion engine is started. During its heating and operation, water circulates simultaneously along a large circuit - through a radiator and along a small circuit - through a bypass pipe.

При минусовой температуре окружающего воздуха перед долговременной остановкой двигателя закрывают запорный элемент 9 и открывают сливной кран 10, сливают воду из обводного трубопровода 8. At minus ambient temperature before a long-term shutdown of the engine, close the shut-off element 9 and open the drain valve 10, drain the water from the bypass pipe 8.

Поскольку верхняя часть обводного трубопровода 8 расположена выше уровня воды в радиаторе и полости охлаждения, то в верхней части образуется воздушная пробка и вода сольется только из обводного трубопровода. При другом варианте изготовления верхнюю часть обводного трубопровода снабжают дополнительным запорным элементом, который закрывают при сливе воды. Since the upper part of the bypass pipe 8 is located above the water level in the radiator and the cooling cavity, an air plug is formed in the upper part and the water will merge only from the bypass pipe. In another embodiment, the upper part of the bypass pipe is provided with an additional locking element, which is closed when the water is drained.

Перед запуском двигателя закрывают сливной кран 10 и открывают запорный элемент 9 (и верхний дополнительный запорный элемент, если он установлен), после чего производят запуск двигателя без включения насоса. Двигатель, прогреваясь, растапливает лед, находящийся в полости охлаждения. При прогреве воды до 60oC включают насос и вода начинает циркулировать по малому контуру через обводной трубопровод 8. При повышении температуры часть трубопровода, расположенная в верхнем 2 и нижнем 5 бачке радиатора, будет разогреваться и начнет таять лед в верхнем 2 и нижнем 5 бачках, а затем в каналах 7 радиатора. При достижении заданной температуры, когда весь лед заведомо растаял, включают насос подачи жидкости, обеспечивая нормальную работу системы охлаждения, и включают рабочий режим двигателя. При замерзании воды в полости охлаждения, бачках и каналах радиатора компенсаторы - элементы 11 и 12, сжимаясь, воспринимают деформирующие усилия от объемного расширения воды при замерзании, предохраняя тем самым стенки радиатора, блок цилиндров и головки блока цилиндров двигателя от деформации и разрушения.Before starting the engine, close the drain valve 10 and open the shut-off element 9 (and the upper additional shut-off element, if installed), after which the engine is started without turning on the pump. The engine, warming up, melts the ice in the cooling cavity. When the water warms up to 60 o C, the pump is turned on and water begins to circulate along the small circuit through the bypass line 8. When the temperature rises, the part of the pipeline located in the upper 2 and lower 5 tanks of the radiator will warm up and ice will begin to melt in the upper 2 and lower 5 tanks , and then in the channels 7 of the radiator. Upon reaching the set temperature, when all the ice has deliberately melted, turn on the liquid supply pump, ensuring the normal operation of the cooling system, and turn on the engine operating mode. When water freezes in the cooling cavity, tanks and radiator channels, the compensators - elements 11 and 12, compressing, perceive deforming forces from volume expansion of water during freezing, thereby protecting the radiator walls, the cylinder block and the cylinder head of the engine from deformation and destruction.

Claims (6)

1. Система жидкостного охлаждения двигателя внутреннего сгорания, использующая воду в качестве охлаждающей жидкости, содержащая радиатор, верхний бачок которого подключен к полости охлаждения двигателя, а нижний бачок, соединенный каналами с верхним, подключен к насосу подачи жидкости в полость охлаждения, и обводной трубопровод, отличающаяся тем, что одна сторона обводного трубопровода соединена с верхней частью полости охлаждения, а вторая сторона соединена через запорный элемент с нижней частью полости охлаждения, причем обводной трубопровод снабжен сливным краном, расположенным в нижней его части, а полость охлаждения и радиатор снабжены компенсаторами объемного расширения воды при замерзании. 1. A liquid cooling system of an internal combustion engine using water as a cooling liquid, comprising a radiator, the upper tank of which is connected to the cooling cavity of the engine, and the lower tank, connected by channels to the upper, is connected to a pump for supplying liquid to the cooling cavity, and a bypass pipe, characterized in that one side of the bypass pipe is connected to the upper part of the cooling cavity, and the second side is connected through a locking element to the lower part of the cooling cavity, and the bypass uboprovod provided with a drain cock situated at the lower part thereof, and the cooling chamber and the radiator are provided with compensators volumetric expansion of water upon freezing. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что верхняя часть обводного трубопровода расположена выше уровня жидкости в радиаторе и полости охлаждения двигателя. 2. The system according to claim 1, characterized in that the upper part of the bypass pipe is located above the liquid level in the radiator and the engine cooling cavity. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что часть обводного трубопровода размещена в верхнем и нижнем бачках радиатора. 3. The system according to claim 1, characterized in that part of the bypass pipe is located in the upper and lower tanks of the radiator. 4. Система по п.1, или 2, или 3, отличающаяся тем, что компенсаторы выполнены в виде большого количества элементов из объемного легкосжимаемого материала, покрытого водонепроницаемой оболочкой. 4. The system according to claim 1, or 2, or 3, characterized in that the compensators are made in the form of a large number of elements from a voluminous easily compressible material coated with a waterproof shell. 5. Система по п.4, отличающаяся тем, что компенсаторы объемного расширения воды при замерзании, расположенные в каналах радиатора, выполнены шнурообразными. 5. The system according to claim 4, characterized in that the compensators for the volume expansion of water during freezing, located in the channels of the radiator, are made cord-shaped. 6. Система по п.4, отличающаяся тем, что компенсаторы размещены по всему объему радиатора и полости охлаждения в промежутках между стенками охлаждаемых конструкций, а также между этими стенками и кожухом. 6. The system according to claim 4, characterized in that the compensators are placed throughout the volume of the radiator and the cooling cavity in the gaps between the walls of the cooled structures, as well as between these walls and the casing.
RU98108569A 1998-05-05 1998-05-05 Internal combustion engine liquid cooling system RU2149270C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98108569A RU2149270C1 (en) 1998-05-05 1998-05-05 Internal combustion engine liquid cooling system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98108569A RU2149270C1 (en) 1998-05-05 1998-05-05 Internal combustion engine liquid cooling system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98108569A RU98108569A (en) 2000-02-20
RU2149270C1 true RU2149270C1 (en) 2000-05-20

Family

ID=20205627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98108569A RU2149270C1 (en) 1998-05-05 1998-05-05 Internal combustion engine liquid cooling system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2149270C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4700047A (en) Fuel preheater for diesel engines
RO84871B (en) Installation for heating the fuel injected into a diesel engine
US3498539A (en) Heating system for internal combustion engines
RU2149270C1 (en) Internal combustion engine liquid cooling system
RU2109148C1 (en) Combination system of automatic control and regulation of internal combustion engine thermal conditions
RU2043532C1 (en) System for heating internal combustion engine
RU2258153C1 (en) Prestarting heating system of internal combustion engine and hydraulic drive of road-building machines
JPH03495Y2 (en)
SU1184962A1 (en) Cooling system of i.c.engine
JPH032676Y2 (en)
JP2006104974A (en) Heat accumulating tank
JPH0356770Y2 (en)
JPH0236896Y2 (en)
JP2004300995A (en) Heat storing tank
SU1760138A1 (en) Oil cooling system for internal combustion engine
RU2211943C2 (en) System for pre-starting heating of internal combustion engine
RU98108569A (en) LIQUID COOLING SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
JP2010112238A (en) Cooling device of internal combustion engine
US1051296A (en) Ice making and harvesting apparatus.
RU2133872C1 (en) Device keeping temperature condition of liquids in internal combustion engine
US2890686A (en) Engine liquid cooling system
RU97114069A (en) SYSTEM OF SUPPORT OF THE OPTIMAL HEAT MODE OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
WO1989003478A1 (en) Fuel preheater for diesel engines
SU1483067A1 (en) Ic-engine
RU96106625A (en) LIQUID INTERNAL COMBUSTION ENGINE COOLING SYSTEM