RU40650U1 - DEVICE FOR COOLING THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents

DEVICE FOR COOLING THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE Download PDF

Info

Publication number
RU40650U1
RU40650U1 RU2003126047/22U RU2003126047U RU40650U1 RU 40650 U1 RU40650 U1 RU 40650U1 RU 2003126047/22 U RU2003126047/22 U RU 2003126047/22U RU 2003126047 U RU2003126047 U RU 2003126047U RU 40650 U1 RU40650 U1 RU 40650U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cooling
engine
pipeline
carbon dioxide
internal combustion
Prior art date
Application number
RU2003126047/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.П. Борзенко
А.Г. Борзенко
В.К. Оделевский
Original Assignee
Закрытое акционерное общество Научно-производственная компания "Стрела-Р"
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 Закрытое акционерное общество Научно-производственная компания "Стрела-Р" filed Critical Закрытое акционерное общество Научно-производственная компания "Стрела-Р"
Priority to RU2003126047/22U priority Critical patent/RU40650U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU40650U1 publication Critical patent/RU40650U1/en

Links

Landscapes

  • Testing Of Engines (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области удовлетворения жизненных потребностей человека и, в частности, к устройствам и системам охлаждения двигателя внутреннего сгорания, к устройствам и системам уменьшения уровня тепловых нагрузок на различных объектах. Устройство содержит емкость со сжиженным углекислым газом, сообщенный с ней трубопровод подвода углекислоты к месту охлаждения, электроклапан в месте соединения емкости с трубопроводом или на трубопроводе. Электроклапан электрически связан с датчиком температуры двигателя (охлаждающей жидкости в системе охлаждения двигателя). Процесс управления работой устройства обеспечивается автоматически - включение и отключение осуществляется при достижении температуры двигателя пороговых значений.The utility model relates to the field of satisfying human needs and, in particular, to devices and systems for cooling an internal combustion engine, to devices and systems for reducing the level of thermal loads at various objects. The device contains a container with liquefied carbon dioxide, a pipeline for supplying carbon dioxide to the cooling point, an electrovalve at the junction of the container with the pipeline or on the pipeline. The electrovalve is electrically connected to the engine temperature sensor (coolant in the engine cooling system). The process of controlling the operation of the device is ensured automatically - switching on and off is carried out when the engine reaches threshold values.

Description

Полезная модель относится к области создания устройств для охлажде-ния двигателя внутреннего сгорания (ДВС).The utility model relates to the field of creating devices for cooling an internal combustion engine (ICE).

Известны устройства для охлаждения двигателя внутреннего сгорания, например, для автомобилей типа ВАЗ [1, 2, 3, 4], содержащие охлаждающую жидкость, радиатор, сообщенный трубопроводом с рубашкой охлаждения двигателя, вентилятор, электродвигатель постоянного тока для привода вен-тилятора, датчики температуры - для вывода показаний нагрева охлаждаю-щей жидкости (двигателя) на приборный щиток и для включе-ния-выключения вентилятора в системе охлаждения.Known devices for cooling an internal combustion engine, for example, for VAZ-type cars [1, 2, 3, 4], containing coolant, a radiator connected by a pipe with an engine cooling jacket, a fan, a DC motor for driving a fan, temperature sensors - for displaying indications of heating of the cooling fluid (engine) on the instrument panel and for turning the fan on and off in the cooling system.

Существенным недостатком существующих систем и устройств охлаж-дения ДВС, в частности, в прототипе [1] является то, что их элементы рас-считаны на диапазон регулирования от ~92° до 101°С и при превышении температуры охлаждающей жидкости указанного предела неизбежен пере-грев двигателя со всеми вытекающими их этого последствиями.A significant drawback of existing ICE cooling systems and devices, in particular, in the prototype [1] is that their elements are designed for a control range from ~ 92 ° to 101 ° C and, when the temperature of the coolant is exceeded, the specified limit is inevitable engine warming with all the ensuing consequences.

В целом ряде случаев автомобили с ДВС оказываются в ситуации, когда система охлаждения не обеспечивает охлаждение в требуемом диапазоне температур. Это может привести к неоптимальному режиму работы или даже к перегреву ДВС и поломкам - при движении в городских условиях («в пробках»), в котлованах при добыче ископаемых, где практически нет дви-жения воздуха, а также при работах значительно выше уровня моря, при вы-ходе из строя элекродвигателя, вентилятора, датчика температуры.In a whole series of cases, ICE cars find themselves in a situation where the cooling system does not provide cooling in the required temperature range. This can lead to a suboptimal mode of operation or even to overheating of the internal combustion engine and breakdowns - when driving in urban conditions (“in traffic jams”), in pits during mining, where there is practically no air movement, and also when working significantly above sea level, in case of failure of the electric motor, fan, temperature sensor.

С целью устранения недостатков систем охлаждения, эксплуатируемых в том числе в отмеченных ситуациях, предлагается незначительная доработка системы охлаждения.In order to eliminate the shortcomings of the cooling systems, which are operated, including in the situations noted, a minor refinement of the cooling system is proposed.

Доработка состоит в том, что в систему охлаждения дополнительно вве-дены емкость со сжиженным углекислым газом и связанные с ней трубопро-водом форсунки, устанавливаемые перед радиатором со стороны движения. При этом трубопровод снабжен электроклапаном с датчиком температуры в рубашке охлаждения двигателя.The refinement consists in the fact that a container with liquefied carbon dioxide and nozzles connected with it by a piping, installed in front of the radiator from the driving side, are additionally introduced into the cooling system. In this case, the pipeline is equipped with an electrovalve with a temperature sensor in the engine cooling jacket.

Цель достигается тем, что при превышении температуры выше допус-тимого предела (примем 101°С) от сигнала датчика температуры в блоке дви-гателя в процесс охлаждения включается дополнительное устройство - ра-диатор орошается сжиженным углекислым газом, обеспечивая снижение температуры теплоносителя до штатного уровня.The goal is achieved by the fact that when the temperature is exceeded above the permissible limit (we take 101 ° C) from the signal from the temperature sensor in the engine block, an additional device is included in the cooling process - the radiator is irrigated with liquefied carbon dioxide, ensuring a decrease in the temperature of the coolant to the standard level .

При этом можно полагать, что температура охлаждающей жидкости (те-плоносителя) во всех элементах контура охлаждения при установившемся режиме равны и показания датчиков в радиаторе и в корпусе двигателя тем-ператур с достаточной точностью одинакова.At the same time, it can be assumed that the temperature of the coolant (carrier) in all elements of the cooling circuit at steady state is equal and the readings of the sensors in the radiator and in the engine casing are the same with sufficient accuracy.

Авторами в качестве теплоносителя в дополнительном устройстве вы-брана сжиженная двуокись углерода - СО2, в том числе из-за ее нейтрально-сти по отношению к элементам конструкции радиатора, вентилятора, резно-технических изделий, приемлемой теплоемкости (Ср=0,85-0,87 КДж/кг град) и температуры испарения на выходе из форсунок С02=-78,5°С при избыточ-ном давлении подачи.The authors chose liquefied carbon dioxide - СО 2 as a coolant in an additional device, including because of its neutrality with respect to structural elements of a radiator, fan, rubber-technical products, and acceptable heat capacity (Ср = 0,85- 0.87 KJ / kg deg) and the evaporation temperature at the outlet of the nozzles С02 = -78.5 ° С at excess supply pressure.

Для реализации предлагаемого решения дополнительно введены ем-кость со сжиженным углекислым газом и гидравлически связанные с ней трубопроводом форсунки, установленные перед радиатором со стороны на-правления движения автомобиля.To implement the proposed solution, an additional tank with liquefied carbon dioxide and nozzles hydraulically connected to it by the pipeline, installed in front of the radiator from the direction of the car’s movement, were additionally introduced.

Емкость в месте соединения с трубопроводом снабжена электроклапа-ном, который, в принципе, может устанавливаться и в любом месте трубо-провода), электрически связанным через электронный блок с датчиком тем-пературы в рубашке охлаждения двигателя.The tank at the junction with the pipeline is equipped with an electrovalve, which, in principle, can be installed anywhere in the pipe-wire), electrically connected through an electronic unit with a temperature sensor in the engine cooling jacket.

Предлагаемое устройство для дополнительного охлаждения двигателя внутреннего сгорания представлено на рис. 1 и 2 и состоит из емкости 1 со сжиженным углекислым газом, электроклапана - 2, трубопровода 3 с не-сколькими ответвлениями, форсунок 4 на концах ответвлений трубопровода, электронный блок 5, электрически связанный с датчиком температуры 6 в блоке (рубашке охлаждения) двигателя и электроклапаном, хомут крепления емкости 7, хомут 8 крепления трубопровода 3.The proposed device for additional cooling of the internal combustion engine is shown in Fig. 1 and 2 and consists of a tank 1 with liquefied carbon dioxide, an electrovalve 2, a pipeline 3 with several branches, nozzles 4 at the ends of the branches of the pipeline, an electronic unit 5, electrically connected to the temperature sensor 6 in the engine block (cooling jacket) and solenoid valve, tank clamp 7, pipe clamp 3

Схема задействования (электронный блок) датчика температуры (Д) для срабатывания электроклапана подачи сжиженной углекислоты (или иного охладителя) может быть выполнена в виде схемы (рис.2): усилитель посто-янного тока (УПТ) - потенциометр (Я) - усилитель мощности (УМ) - реле электроклапана (Р).The activation circuit (electronic unit) of the temperature sensor (D) for actuating the electrovalve supply of liquefied carbon dioxide (or other cooler) can be made in the form of a circuit (Fig. 2): constant current amplifier (DCT) - potentiometer (I) - power amplifier (UM) - the electrovalve relay (P).

При этом размыкание контактов электроклапана регулируется на темпе-ратуру 99±2°С, а замыкание на температуру 94±2°С (или на иные температу-ры в зависимости от постановки задачи).In this case, the opening of the contacts of the electrovalve is regulated to a temperature of 99 ± 2 ° C, and the short circuit to a temperature of 94 ± 2 ° C (or to other temperatures, depending on the problem statement).

Устройство работает следующим образом: при превышении температу-ры охлаждающей жидкости предельного значения по показаниям датчика 6 сигнал после преобразования в блоке 5 электрический сигнал поступает на реле 7, открывается клапан 2 и сжиженный углекислый газ по трубопроводу 3 распыляется через форсунки 4 на радиатор.The device operates as follows: when the temperature of the coolant is exceeded according to the testimony of the sensor 6, the signal after conversion in block 5, the electric signal enters relay 7, valve 2 opens, and liquefied carbon dioxide is sprayed through pipe 3 through nozzles 4 to the radiator.

По достижению температуры допустимого значения система приводится в исходное состояние - электроклапан по показанию датчиков перекрывает подачу сжиженного углекислого газа.Upon reaching the temperature of the permissible value, the system is returned to its initial state - the solenoid valve, according to the sensors, blocks the supply of liquefied carbon dioxide.

Предлагаемая система планировалась и апробировалась на ДВС автомо-биля, показала хорошие результаты, но, в принципе, предлагаемое решение может быть использовано и в других случаях. Например, для стационарных систем, когда недостаточно штатной системы охлаждения, в интересах уменьшения уровня излучения объектов в интересах снижения видимости объектов в инфракрасном диапазоне длин волн и в целом ряде других случа-ев.The proposed system was planned and tested on the internal combustion engine of the car, showed good results, but, in principle, the proposed solution can be used in other cases. For example, for stationary systems, when a regular cooling system is not enough, in the interests of reducing the level of radiation of objects in the interests of reducing the visibility of objects in the infrared wavelength range and in a number of other cases.

Для реализации предлагаемого решения в ДВС проведены оценочные расчеты. Так для воды в качестве теплоносителя в системе охлаждения дви-гателя приняты:To implement the proposed solution in the internal combustion engine, evaluative calculations were performed. So for water as a coolant in the engine cooling system are accepted:

масса теплоносителя (т) 10кг;heat carrier mass (t) 10 kg;

теплоемкость воды Срж=0,041 кгДж/кг К;heat capacity of water Srzh = 0.041 kgJ / kg K;

предельно допустимая температура 101 °С;maximum permissible temperature of 101 ° C;

теплоемкость сжиженного углекислого газа (Срг)0,86 кДж/кг град;heat capacity of liquefied carbon dioxide (Cg) 0.86 kJ / kg deg;

температура испаренного на выходе углекислого газа (при избыточном давлении подачи) -78,5°С;the temperature of carbon dioxide evaporated at the outlet (at an excess supply pressure) of -78.5 ° C;

скорость движения автомобиля V=0. При воздействии парами сжиженного углекислого газа температура ра-диатора (теплоносителя массой 10 кг) должна быть понижена на At2=5°C. При этом расход сжиженного углекислого газа оценивается по формулеvehicle speed V = 0. When exposed to vapor of liquefied carbon dioxide, the temperature of the radiator (heat carrier weighing 10 kg) should be reduced by At2 = 5 ° C. In this case, the flow of liquefied carbon dioxide is estimated by the formula

******************

где ***=101°-(-78,5°)=179,5°С.where *** = 101 ° - (- 78.5 °) = 179.5 ° C.

При движении автомобиля со скоростью V=Vi расход теплоносителя уменьшится на величину пропорциональную теплосъему Q1 с радиатора за счет движения.When the car moves at a speed of V = Vi, the coolant flow rate will decrease by an amount proportional to the heat removal Q 1 from the radiator due to movement.

******** где a - коэффициент теплопередачи исчисляется из числа Рейнольдса******** where a is the heat transfer coefficient calculated from the Reynolds number

(Re) пропорциональному скорости движения **********(Re) proportional to speed **********

S - поверхность радиатора;S is the surface of the radiator;

At - разность температур радиатора и потока воздуха.At is the temperature difference between the radiator and air flow.

Осуществление полезной модели, как следует из описания и рисунка устройства, может быть выполнено в производстве любой размерности при наличии металла, сварочного оборудования, приспособления для опресовки емкости и трубопровода, форсунки на ответвлениях трубопровода могут вы-полняться в различном виде, в том числе простой доработкой оконечной час-ти трубопроводов - например, сплющиванием с сохранением отверстий для вывода углекислоты.The implementation of the utility model, as follows from the description and drawing of the device, can be carried out in the production of any dimension in the presence of metal, welding equipment, devices for sizing tanks and pipelines, nozzles on the branches of the pipeline can be performed in various forms, including simple refinement the final part of pipelines - for example, flattening while maintaining openings for the removal of carbon dioxide.

Не представляет технических проблем электрическое подсоединение дополнительного устройства к существующей схеме и крепление элементов устройства.The electrical connection of the additional device to the existing circuit and the fastening of the elements of the device does not present technical problems.

Выбор толщины стенок емкости и трубопровода выполняется с исполь-зованием известных зависимостей.The choice of the wall thickness of the tank and the pipeline is performed using known dependencies.

ЛитератураLiterature

1. Устройство автомобилей серии ВАЗ 2110. Тольятти, 2003.1. The device of cars of the VAZ 2110 series. Tolyatti, 2003.

2. Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания. Заявка РФ на изобретение № 2000129495/06, 7 F 01 P 7/16, 2000.2. The cooling system of the internal combustion engine. RF application for invention No. 2000129495/06, 7 F 01 P 7/16, 2000.

2. Патент Япония № 63-80011, F 01 P 5/06, 1989.2. Japan Patent No. 63-80011, F 01 P 5/06, 1989.

3. Патент Япония № 63-29085, F 01 P 5/06, 1988.3. Japan Patent No. 63-29085, F 01 P 5/06, 1988.

Claims (1)

Устройство для охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащее радиатор, сообщенный трубопроводами с рубашкой охлаждения двигателя, вентилятор, электродвигатель постоянного тока привода вентилятора, датчик температуры, отличающееся тем, что в нее дополнительно введены емкость со сжиженным углекислым газом и гидравлически связанные с ней трубопроводом форсунки, установленные перед радиатором, при этом трубопровод снабжен электроклапаном, электрически соединенным с датчиком температуры в рубашке охлаждения двигателя.A device for cooling an internal combustion engine, comprising a radiator communicated by pipelines with an engine cooling jacket, a fan, a direct current electric motor of a fan drive, a temperature sensor, characterized in that an additional container with liquefied carbon dioxide and nozzles hydraulically connected to it are installed, installed in front of the radiator, while the pipeline is equipped with an electrovalve electrically connected to the temperature sensor in the engine cooling jacket.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2003126047/22U 2003-08-28 2003-08-28 DEVICE FOR COOLING THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE RU40650U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003126047/22U RU40650U1 (en) 2003-08-28 2003-08-28 DEVICE FOR COOLING THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003126047/22U RU40650U1 (en) 2003-08-28 2003-08-28 DEVICE FOR COOLING THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU40650U1 true RU40650U1 (en) 2004-09-20

Family

ID=38313187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003126047/22U RU40650U1 (en) 2003-08-28 2003-08-28 DEVICE FOR COOLING THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU40650U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2678160C1 (en) * 2017-03-24 2019-01-23 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Cooling device for internal combustion engine
RU2735486C1 (en) * 2020-04-03 2020-11-03 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") Cooling device control system of power electric drive of power plant
RU2740626C1 (en) * 2020-04-03 2021-01-18 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") Method for anticipatory control of cooling system of power drive of power plant

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2678160C1 (en) * 2017-03-24 2019-01-23 Тойота Дзидося Кабусики Кайся Cooling device for internal combustion engine
RU2735486C1 (en) * 2020-04-03 2020-11-03 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") Cooling device control system of power electric drive of power plant
RU2740626C1 (en) * 2020-04-03 2021-01-18 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") Method for anticipatory control of cooling system of power drive of power plant

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6364010B1 (en) Device to provide heated washer fluid
US4286551A (en) Temperature control system for automotive storage components
DE102005059581B4 (en) Device for heating a tank for urea water solution
ES2384432T3 (en) Procedure for selective heating of a reducing agent duct
RU40650U1 (en) DEVICE FOR COOLING THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
US4338891A (en) Temperature control system for automotive storage components
DE102014007707B4 (en) System for heating a reservoir for an aqueous operating fluid in a motor vehicle and method for heating the reservoir
CN202867036U (en) Heating device for oil tank and oil circuit of diesel car
US5839398A (en) Power steering fluid temperature control
ITTO990913A1 (en) CONTROL SYSTEM OF AN ELECTRIC MOTOR OF A FAN ASSOCIATED WITH HEAT EXCHANGERS ON BOARD A VEHICLE.
JP2001527612A (en) System to maintain engine oil at optimal temperature
RU127823U1 (en) LIQUID COOLING SYSTEM OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND HEATING OF THE VEHICLE
CN207393309U (en) A kind of Mulifunctional radiator
ES2286974T3 (en) PROCEDURE TO CONTROL THE REFRIGERANT FLUID LOAD OF A VEHICLE AIR CONDITIONING LOOP.
RU53728U1 (en) THERMOSTAT COMBINED WITH THE COOLANT TEMPERATURE SENSOR
US3620297A (en) Cooling system
KR970035431A (en) Battery thermostat
RU162230U1 (en) DEVICE FOR SUPPORTING THE HEAT MODE OF THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU2735962C1 (en) Automated system for heating rail bus in winter conditions
RU2530965C1 (en) System to maintain availability for start-up of internal combustion engine of diesel locomotive
CN2566008Y (en) Low-temperature wax precipitation prevention oil supply device for diesel motor vehicle
US1296148A (en) Safety-indicator for self-propelled vehicles.
KR19980702303A (en) How to control the flow of temperature control system and temperature control fluid in internal combustion engine
GB2547480A (en) Manually controlled, vehicle engine coolant plate heat exchanger for direct hot water delivery from a vehicle via water fed pole
SU874396A1 (en) Unit for conditioning air in vehicle cabin

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20050829