SU1134746A2

SU1134746A2 - Device for air and liqiud cooling of engine

Info

Publication number: SU1134746A2
Application number: SU823479282A
Authority: SU
Inventors: Владимир Евгеньевич Липатов; Анатолий Давыдович Блинов; Владимир Егорович Тимофеев
Original assignee: Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт тракторных и комбайновых двигателей
Priority date: 1982-08-06
Filing date: 1982-08-06
Publication date: 1985-01-15

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗДУШНОГО И ЖИДКОСТНОГО ОХЛАЖДЕ (Л оо NU О5 НИЯ ДВИГАТЕЛЯ по авт. св. СССР № 426057, отличающеес тем, что, с целью повышени моторесурса форсированного двигател путем улучшени охлаждени цилиндpaj в кольцевой полости цилиндра установлены спиральные ребра, образующие вин овые каналы дл прохода охлаждающей жидкости и снабженные по меньшей мере одним продольным пазом. 2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что спиральные ребра выполнены из материала с большим коэффициентом объемного расширени , чем у материала, цилиндров .1. DEVICE FOR AIR AND LIQUID COOLING (ENGINEERING ENGINEERING LINE according to Aut. St. USSR No. 426057, characterized in that, in order to increase the service life of the accelerated engine by improving cooling of the cylindrical jet, the spiral ribs are installed in the annular cavity of the engine, forming wines channels for the passage of coolant and provided with at least one longitudinal groove. 2. The device according to claim 1, characterized in that the spiral ribs are made of a material with a large coefficient of volume expansion than that of the material, a cylinder ov

Description

1one

Изобретение относитс к двигателестроению , преимущественно к системам охлаждени двигателей внутреннего сгорани с воздушным охлаждением.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to engine-building, mainly to cooling systems of air-cooled internal combustion engines.

По основному авт. св. № 426057 известно устройство дл одновременного воздушного и жидкостного охлаждени двигател , содержащее кольцевую полость в теле гильзы цилиндра, в которую через отверсти и каналы подаетс и отводитс масло двигател , которое охлаждает гильзу цилиндра. В кольцевом зазоре данного устройства в радиальном направлении тепло переноситс в основном за счет механизма теплопроводности , при этом коэффициент теплопроводности охлаждающей жидкости, в частности масла, в 10-40 раз меньще коэффициента теплопроводности основного металла гильзы . Поэтому кольцевой зазор, заполненный охлаждающей жидкостью, работает в радиальном направлении как «тепловой барьер, что уменьщает количество тепла, отводимого наружным оребрением по сравнению с исходным вариантом гильзы без кольцевой полости. При этом почти все количестг5о тепла, отводимое от верхней части сркала гильзы цилиндра, передаетс M.if.i) (;i счет конвекции 1.According to the main author. St. No. 426057, a device for simultaneous air and liquid cooling of an engine is known, comprising an annular cavity in the body of a cylinder liner into which engine oil is fed and withdrawn through openings and channels, which cools the cylinder liner. In the annular gap of this device in the radial direction, heat is transferred mainly due to the mechanism of thermal conductivity, and the coefficient of thermal conductivity of the coolant, in particular oil, is 10 to 40 times less than the coefficient of thermal conductivity of the core metal of the liner. Therefore, the annular gap filled with coolant, works in the radial direction as the “thermal barrier, which reduces the amount of heat removed by the outer fins compared to the original version of the liner without an annular cavity. At the same time, almost all the amount of heat removed from the upper part of the cylinder liner is transferred to M.if.i) (; i by convection 1.

(Миако конвективный теплообмен в кольцевой масл ной полости не интенсифицирован из-за отсутстви турбулизаторов. Дискретный подвод и отвод масла в кольцевую иооюсть не обеспечивает равномерного по периметру и высоте охлаждени верхней части зеркала гильзы цилиндра. Вследствие этого при формированных режимах работы такого двигател температура верхней части зеркала гильзы цилиндра может превышать уровень температурной устойчивости масл ной пленки, котора составл ет 270-330°С, что может приводить к задирам поршн . Наличие кольцевой полости снижает жесткость и прочность гильзы цилиндра .(Miaco convective heat exchange in the annular oil cavity is not intensified due to the absence of turbulizers. Discrete oil supply and drainage into the annular well does not provide uniform around the perimeter and cooling height of the upper part of the cylinder liner. As a result, the temperature of the upper part the cylinder liner mirrors may exceed the level of temperature stability of the oil film, which is 270-330 ° C, which can lead to piston tears. cavity reduces the rigidity and strength of the cylinder liner.

Целью изобретени вл етс повышение моторесурса форсированного двигател путем улучшени охлаждени цилиндра.The aim of the invention is to increase the lifespan of a forced engine by improving the cooling of the cylinder.

Цель достигаетс тем, что в устройстве дл воздушного и жидкостного охлаждени двигател в кольцевой полости цилиндра установлены спиральные ребра, образующие винтовые каналы дл прохода о.члаждающей жидкости и снабженные по меньшей мере одним продольным пазом.The goal is achieved in that in the device for air and liquid cooling of the engine in the annular cavity of the cylinder there are spiral ribs, which form screw channels for the passage of coolant fluid and are equipped with at least one longitudinal groove.

Спиральные ребра выполнены из материала с большим коэффициентом объемного расширени , чем у материала цилиндров.The spiral ribs are made of a material with a large coefficient of volume expansion than the material of the cylinders.

На фиг. 1 схематически изображено устройство , поперечное сечение; на фиг. 2 - цилиндр в области кольцевой полости с пр моугольными спиральными ребрами поперечное сечение; на фиг. 3 - выполнение спиральных ребер, вариант.FIG. 1 shows schematically the device, the cross section; in fig. 2 - cylinder in the area of the annular cavity with rectangular spiral ribs cross section; in fig. 3 - execution of spiral ribs, option.

Устройство содержит размещенные вцилиндре 1 кольцевую полость 2, пересеченную спиральными ребрами 3 трапецеидальной формы, образующими в полости 2 винтовыеThe device contains placed in a cylinder 1 annular cavity 2, intersected by spiral ribs 3 of trapezoidal shape, forming in the cavity 2 of the screw

каналы, и магистраль 4, сообщенную с канавками 5 в поршне 6. Поршень 6 имеет охлаждающую полость 7 котора соединена с канавками 5 и отвод щими каналами 8 с картером. Полость 2 соединена с трубопроводом 9 дл подачи в нее жидкости и по крайней мере одним каналом 10 с магистралью 4. Цилиндр 1 имеет наружное оребрение 11, охлаждаемое потоком окружающего воздуха, подаваемого, например, вентил тором.channels, and line 4, connected to grooves 5 in piston 6. Piston 6 has a cooling cavity 7 which is connected to grooves 5 and outlet channels 8 with the crankcase. The cavity 2 is connected to the pipeline 9 for supplying fluid to it and at least one channel 10 to the line 4. The cylinder 1 has an external fins 11 cooled by a stream of ambient air supplied, for example, by a fan.

Спиральные ребра могут быть выполнены также пр моугольными (фиг. 2) или овальной формы (фиг. 3). Спиральные ребра 3 в случае разборной конструкции цилиндра выполнены заодно либо с составной частью цилиндра, обращенной к порщню 6, либо с частью, несущей наружное оребрение 11. При выполнении цилиндра 1 неразборным спиральные ребра 3 выполнены отдельно, например, в виде скрученной проволоки (фиг. 3).Spiral ribs can also be made rectangular (Fig. 2) or oval (Fig. 3). In the case of a collapsible cylinder structure, the spiral ribs 3 are integral either with the cylinder component facing the pressure 6 or with the part bearing the outer fins 11. When cylinder 1 is being assembled, the spiral ribs 3 are made separately, for example, in the form of twisted wire (FIG. 3).

Дл у.меныиени веро тности закоксо вывани кольцевой полости 2 спиральные ребра 3 могут иметь один или несколько продольных пазов 12 (фиг. 2), обеспечивающих слив 1Ч)р чего масла из кольцевой полости 2 при останове двигател . ВIn order to reduce the likelihood of zakoko vyvatanii annular cavity 2, the spiral ribs 3 may have one or more longitudinal grooves 12 (Fig. 2), which allow the oil to drain from the annular cavity 2 when the engine is stopped. AT

случае обеспечени более .надежного термоконтакта между основани ми спиральныхлребер 3 и соответствующими поверхност ми кольцевой полости 2 и увеличени жесткости цилиндров спиральные ребра выполн ютс из материала из с большим коэффициентом линейного расширени , чем у материала цилиндра 1.In the case of providing a more reliable thermal contact between the bases of the spiral groove 3 and the corresponding surfaces of the annular cavity 2 and increasing the rigidity of the cylinders, the spiral ribs are made of a material with a greater coefficient of linear expansion than the material of the cylinder 1.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Жидкость, в частности масла, подводитс через трубопровод 9 в полость 2, далее по каналам 10 жидкость подаетс в магистраль 4, а из нее через канавки 5 поршн 6 в полость 7 дл охлаждени днища порщн . Охлаждающа жидкость отводитс из полости 7 в картер по каналам . При наличии в спиральных ребрах продольного паза при остановке двигател охлаждающа жидкость стекает по нему с кольцевой полости и далее по каналам 10, 4 и 8 в картер двигател .Fluid, in particular oil, is supplied through pipe 9 to cavity 2, then through channels 10 liquid is supplied to line 4, and from it through grooves 5 of piston 6 to cavity 7 to cool the bottom of the vessel. Coolant is discharged from cavity 7 into the crankcase through the channels. If there is a longitudinal groove in the spiral ribs when the engine stops, the cooling fluid flows along it from the annular cavity and further along channels 10, 4 and 8 into the engine crankcase.

Теплота от гильзы цилиндра передаетс окружающей среде двум пут ми: по спиральн .ым ребрам 3 к наружному оребрению 11 и далее в окружающий воздух, а также за счет конвективного теплообмена между охлаждающей жидкостью, движущейс по винтовым каналам, и омываемой им поверхностью, а далее передаетс окружающей среде в специальных устройствах , например в масл ных радиаторах.Heat from the cylinder liner is transferred to the environment in two ways: through the spiral ribs 3 to the outer fins 11 and further into the surrounding air, and also due to convective heat exchange between the cooling fluid moving along the screw channels and the surface washed by it, and then transferred environment in special devices, for example in oil radiators.

Радиальные усили , воздействующие н.а зеркало гильзы цилиндра, передаютс спиральными ребрами наружному оребрению, что значительно увеличивает жесткость и прочность гильз цилиндров.The radial forces acting on the cylinder liner mirror are transmitted by the spiral ribs to the outer finning, which significantly increases the rigidity and strength of the cylinder liners.

Использование изобретени позволит увеличить количество тепла, передаваемогоThe use of the invention will increase the amount of heat transferred

наружным оребрением цилиндров в окружающую среду, интенсифицировать конвективный теплообмен, обеспечить равномерное охлаждение всей поверхности кольцевой полости, а также увеличить жесткость цилиндров и снизить коксование масла, т. е. повысить моторесурсы форсированного двигател .external fins of cylinders to the environment, to intensify convective heat transfer, to ensure uniform cooling of the entire surface of the annular cavity, as well as to increase the rigidity of the cylinders and reduce coking of oil, i.e., to increase the lifespan of the forced engine.

Фмг.ЗFmg.Z

Claims

1. DEVICE FOR AIR AND LIQUID COOLING

NII ENGINE by author. St. USSR No. 426057, characterized in that, in order to increase the motor resource of the forced engine by improving the cooling of the cylinder; spiral ribs are installed in the annular cavity of the cylinder, forming helical channels for the passage of coolant and provided with at least one longitudinal groove.

2. The device according to π. 1, characterized in that the spiral ribs are made of a material with a large coefficient of volume expansion than the material of the cylinders.

Fig!

SU „„ 1134746

J 134746